DE10053275A1 - Neue 7-Azaindole, deren Verwendung als Inhibitoren der Phosphodiesterase 4 und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft neue 7-Azaindole, deren Verwendung als Inhibitoren der Phosphodiesterase 4 und Verfahren zu deren Herstellung.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft substituierte 7-Azaindole der allgemeinen Formel 1,

Verfahren zu deren Herstellung, pharmazeutische Zubereitungen, die diese Verbindungen enthalten sowie die pharmazeutische Verwendung dieser Verbindungen, die Inhibitoren der Phosphodiesterase 4 sind, als Wirkstoffe zur Behandlung von Erkrankungen, die mit einer Hemmung der Phosphodiesterase 4-Aktivität in immunkompetenten Zellen (z. B. Makrophagen und Lymphozyten) durch die erfindungsgemäßen Verbindungen zu beeinflussen sind.

Stand der Technik

Die Aktivierung von Rezeptoren der Zellmembran durch Transmitter führt zur Aktivierung des "second messenger"-Systems. Die Adenylatcyclase synthetisiert aus AMP und GMP das wirksame cyclische AMP (cAMP) bzw. cyclische GMP (cGMP). Diese führen z. B. in glatten Muskelzellen zur Erschlaffung bzw. in Entzündungszellen zur Hemmung der Mediatorfreisetzung bzw. -synthese. Der Abbau der "second messenger" cAMP und cGMP erfolgt durch die Phosphodiesterasen (PDE). Bisher sind 11 Familien von PDE-Enzymen (PDE1-11) bekannt, die sich durch ihre Substratspezifität (cAMP, cGMP oder beides) und die Abhängigkeit von anderen Substraten (z. B. Calmodulin) unterscheiden. Diese Isoenzyme besitzen unterschiedliche Funktionen im Körper und sind in den einzelnen Zellarten unterschiedlich ausgeprägt (Beavo JA, Conti M and Heaslip RJ. Multiple cyclic nucleotide phosphodiesterases. Mol. Pharmacol. 1994, 46 : 399- 405; Hall IP. Isoenzyme selective phosphodiesterase inhibitors: potential clinical uses, Br. J. clin. Pharmacol. 1993, 35: 1-7). Durch Hemmung der verschiedenen PDE Isoenzymtypen kommt es zu einer Kumulation von cAMP bzw. cGMP in den Zellen, was therapeutisch genutzt werden kann (Torphy TJ, Livi GP, Christensen SB. Novel Phosphodiesterase Inhibitors for the Therapy of Asthma, Drug News and Perspectives 1993, 6: 203-214).

In den für allergische Entzündungen wichtigen Zellen (Lymphozyten, Mastzellen, eosinophile Granulozyten, Makrophagen) ist das vorherrschende PDE-Isoenzym der Typ 4 (Torphy, J T. and Undem, B. J. Phosphordiesterase inhibitors: new opportunities for the treatment of asthma. Thorax 1991, 46: 512-523). Die Hemmung der PDE 4 durch geeignete Inhibitoren wird daher als wichtiger Ansatz zur Therapie einer Vielzahl allergisch induzierter Erkrankungen betrachtet (Schudt Ch, Dent G, Rabe K Phosphodiesterase Inhibitors, Academic Press London 1996).

Eine wichtige Eigenschaft von Phosphodiesterase 4 Inhibitoren ist die Hemmung der Freisetzung von Tumornekrosefaktor α (TNFα) aus Entzündungszellen. TNFα ist ein bedeutendes pro-inflammatorisches Cytokin, das eine Vielzahl biologischer Prozesse beeinflußt. Freigesetzt wird TNFα zum Beispiel aus aktivierten Macrophagen, aktivierten T-Lymphozyten, Mastzellen, Basophilen, Fibroblasten, Endothelzellen und Astrozyten im Gehirn. Es wirkt selbst aktivierend auf Neutrophile, Eosinophile, Fibroblasten und Endothelzellen, wodurch verschiedene gewebezerstörende Mediatoren freigesetzt werden. In Monozyten, Macrophagen und T-Lymphozyten bewirkt TNFα die vermehrte Produktion von weiteren proinflammatorischen Cytokinen wie GM-CSF (Granulocy-macrophage colony-stimulating factor) oder Interleukin-8. Auf Grund seiner entzündungsfördernden und katabolischen Wirkung spielt TNFα bei einer Vielzahl von Erkrankungen, wie Entzündungen der Atemwege, Entzündungen der Gelenke, endotoxischer Schock, Gewebsabstoßungen, AIDS und zahlreichen anderen immunologischen Erkrankungen eine zentrale Rolle. Für die Therapie solcher mit TNFα verbundener Erkrankungen sind Inhibitoren der Phosphodiesterase 4 somit ebenfalls geeignet.

Chronisch obstruktive Lungenerkrankungen (chronic obstructive pulmonary diseases, COPD) sind in der Bevölkerung weit verbreitet und haben auch eine große ökonomische Bedeutung. So verursachen COPD-Erkrankungen ca. 10-15% aller Krankheitskosten in den entwickelten Ländern und ca. 25% aller Todesfälle in den USA sind auf diese Ursache zurückzuführen (Norman P.: COPD: New developments and therapeutic opportunities, Drug News Perspect. 11 (7), 431-437, 1998), allerdings sind die Patienten zum Todeszeitpunkt meist über 55 Jahre alt (Nolte D.: Chronische Bronchitis - eine Volkskrankheit multifaktorieller Genese. Atemw.-Lungenkrkh. 20 (5), 260-267, 1994). Die WHO schätzt ein, dass COPD innerhalb der nächsten 20 Jahre die dritthäufigste Todesursache sein wird.

Unter dem Krankheitsbild der chronisch obstruktiven Lungenerkrankungen (COPD) werden verschiedene Krankheitsbilder von chronischen Bronchitiden mit den Symptomen Husten und Auswurf sowie fortschreitender und irreversibler Verschlechterung der Lungenfunktion (besonders betroffen ist die Expiration) zusammengefaßt. Der Krankheitsverlauf ist schubförmig und oft durch bakterielle Infektionen kompliziert (Rennard S. I.: COPD: Overview of definitions, Epidemiology, and factors influencing its development. Chest, 113 (4) Suppl., 235S-241S, 1998). Im Verlauf der Erkrankung nimmt die Lungenfunktion stetig ab, die Lunge wird zunehmend emphysematös und die Atemnot der Patienten wird offensichtlich. Diese Erkrankung beeinträchtigt deutlich die Lebensqualität der Patienten (Kurzatmigkeit, geringe Belastbarkeit) und verkürzt signifikant deren Lebenserwartung. Der Hauptrisikofaktor neben Umweltfaktoren ist das Rauchen (Kummer F.: Asthma und COPD. Atemw.-Lungenkrkh. 20 (5), 299-302, 1994; Rennard S. I.: COPD: Overview of definitions, Epidemiology, and factors influencing its development. Chest, 113 (4) Suppl., 235S-241S, 1998) und daher sind Männer deutlich häufiger betroffen, als Frauen. Durch die Veränderung der Lebensgewohnheiten und den Anstieg der Anzahl der Raucherinnen wird sich dieses Bild jedoch in Zukunft verschieben.

Die gegenwärtige Therapie zielt nur auf die Linderung der Symptome, ohne ursächlich in die Progression der Erkrankung einzugreifen. Der Einsatz von langwirkenden Beta2-Agonisten (z. B. Salmeterol) evtl. in Kombination mit muscarinergen Antagonisten (z. B. Ipratropium) verbessert die Lungenfunktion durch Bronchodilatation und wird routinemäßig eingesetzt (Norman P.: COPD: New developments and therapeutic opportunities, Drug News Perspect. 11 (7), 431-437, 1998). Eine große Rolle bei den COPD-Schüben spielen bakterielle Infektionen, die mit Antibiotika behandelt werden müssen (Wilson R.: The role of infection in COPD, Chest, 113 (4) Suppl., 242S-248S, 1998; Grossman R. F.: The value of antibiotics and the vutcomes of antibiotic therapy in exacerbations of COPD. Chest, 113 (4) Suppl., 249S-255S, 1998). Die Therapie dieser Erkrankung ist bisher noch unbefriedigend, besonders im Hinblick auf die stetige Abnahme der Lungenfunktion. Neue Therapieansätze, die an Entzündungsmediatoren, Proteasen oder Adhäsionsmolekülen angreifen, könnten sehr erfolgversprechend sein (Barnes P. J.: Chronic obstructive disease: new opportunities for drug development, TiPS 10 (19), 415-423, 1998).

Unabhängig von den die Erkrankung komplizierenden bakteriellen Infektionen findet man in den Bronchien eine chronische Entzündung, welche durch neutrophile Granulozyten dominiert wird. Für die beobachteten strukturellen Veränderungen in den Atemwegen (Emphysem) werden unter anderem die durch neutrophile Granulozyten freigesetzten Mediatoren und Enzyme verantwortlich gemacht. Die Hemmung der Aktivität der neutrophilen Granulozyten ist somit ein rationaler Ansatz, um ein Fortschreiten der COPD (Verschlechterung der Lungenfunktionparameter) zu verhindern oder zu verlangsamen. Ein wichtiger Stimulus für die Aktivierung der Granulozyten ist das pro-inflammatorische Cytokin TNFα (tumour necrosis factor). So ist bekannt, daß TNFα die Bildung von Sauerstoff-Radikalen durch neutrophile Granulozyten stimuliert (Jersmann, H. P. A.; Rathjen, D. A. and Ferrante A.: Enhancement of LPS-induced neutrophil oxygen radical production by TNFα, Infection and Immunity, 4, 1744-1747, 1998). PDE4-Inhibitoren können sehr wirksam die Freisetzung von TNFα aus einer Vielzahl von Zellen hemmen und somit die Aktivität der neutrophilen Granulozyten unterdrücken. Der unspezifische PDE-Inhibitor Pentoxifylline ist in der Lage, sowohl die Bildung von Sauerstoff-Radikalen als auch die Phagozytosefähigkeit von neutrophilen Granulozyten zu hemmen (Wenisch, C.; Zedtwitz-Liebenstein, K.; Parschalk, B. and Graninger W.: Effect of pentoxifylline in vitro on neutrophil reactive oxygen production and phagocytic ability assessed by flow cytometry, Clin. Drug Invest., 13(2): 99-104, 1997).

Es sind bereits verschiedene PDE 4 Inhibitoren bekannt. Vorrangig handelt es sich dabei um Xanthin-Derivate, Rolipram-Analoge oder Nitraquazon- Abkömmlinge (Übersicht in: Karlsson J-A, Aldos D Phosphodiesterase 4 inhibitors for the treatment of asthma, Exp. Opin. Ther. Patents 1997, 7: 989-1003). Keine dieser Verbindungen konnte bisher bis zur klinischen Anwendung gebracht werden. Es mußte festgestellt werden, daß die bekannten PDE 4 Inhibitoren auch verschiedene Nebenwirkungen wie Nausea und Emesis besitzen, die bisher nicht ausreichend zurückgedrängt werden konnten. Deshalb ist die Entdeckung neuer PDE 4 Inhibitoren mit besserer therapeutischer Breite erforderlich.

Die Verwendung von 7-Azaindolen bei der Entwicklung neuer Wirkstoffe für verschiedene Indikationen ist bisher nur in relativ wenigen Fällen beschrieben.

In der japanischen Patentschrift JP 10120681 (Fujisawa Pharmaceutical Co., Ltd.) werden 5- und 7-Azaindole der allgemeinen Formel

beansprucht, wobei R¹ für Wasserstoff oder kurze Alkyl-Gruppen steht, R² Wasserstoff, Halogen, kurze Alkyl-Gruppen, Cycloalkyl-Gruppen, Alkylcarbonyl- Gruppen oder Alkanoyl-Gruppen bedeuten kann, R³ für Alkanoyl-Gruppen, geschützte Carbonsäure-Gruppen, die Cyano-Gruppe oder substituierte Carbamoyl-Gruppen steht. L bedeutet eine kurze Alkylen-Brücke. Q steht für substituierte Aromaten und Heterocyclen. Von A¹ und A² steht je einer für N und der andere für CH. Diese Verbindungen unterscheiden sich von den erfindungsgemäßen Verbindungen insbesondere bezüglich der Substituenten R² und R³, teilweise in R¹ und A². Die beschriebenen Verbindungen werden als Inhibitoren einer cGMP spezifischen Phosphodiesterase (PDE 5) beansprucht. Als Anwendungsgebiete werden verschiedene Herz-Kreislauferkrankungen, Bronchitis, Asthma, Rhinitis, Impotenz, diabetische Komplikationen und Glaucom benannt.

Von L. N. Yakhontov, S. S. Liberman, D. M. Krasnokutskaya et al. werden in Khim.- Farm. Zh. 8 (11), 1974, 5-9 die Synthesen verschiedener 3-Aminoalkyl-4- azaindole und 3-Aminoalkyl-7-azaindole beschrieben. Für 3-(2-Aminoethyl)-7- azaindole wird depressive oder antidepressive Wirkung beschrieben. Für 3- Aminomethyl-7-azaindoie wurde eine blutdrucksenkende Wirkung festgestellt. A. J. Verbiscar beschreibt in J. Med. Chem. 15 (2), 1972, 149-52 die Verbindung der Formel

für die eine Antimalaria-Wirkung bestimmt wurde.

In der Patentschrift GB 1141949 (Sterling Drug Inc.) wird die Synthese verschiedener 2-(Imidazolin-2-yl)-alkyl-7-azaindole bzw. 3-(Imidazolin-2-yl)-alkyl- 7-azaindole aus den entsprechenden 2- oder 3-Cyanoalkyl-7-azaindolen beschrieben und für diese Verbindungen eine Anwendung als Vasokonstriktoren beansprucht.

Als Inhibitoren der PDE 4 sind 7-Azaindole bisher völlig unbekannt.

Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung betrifft substituierte 7-Azaindole der allgemeinen Formel 1,

worin
n = 1 oder 2 sein kann, und
R¹ für
-C_1...10-Alkyl, geradkettig oder verzweigtkettig,
ggf. ein- oder mehrfach substituiert mit -OH, -SH, -NH₂, -NHC_1...6-Alkyl, -N(C_1...6-Alkyl)₂, -NHC_6...14Aryl, -N(C_6...14Aryl)₂, -N(C_1...6Alkyl)(C_6...14Aryl), -NO₂, -CN, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C_1...6-Alkyl, -O-C_6...14-Aryl, -S-C_1...6-Alkyl, -S-C_6...14Aryl, -SO₃H, -SO₂C_1...6Alkyl, -SO₂C_6...14Aryl, -OSO₂C_1...6Alkyl, -OSO₂C_6...14Aryl, -COOH, -(CO)C_1...5Alkyl, mit mono-, bi- oder tricyclischen gesättigten oder ein- oder mehrfach ungesättigten Carbocyclen mit 3...14 Ringgliedern, mit mono-, bi- oder tricyclischen gesättigten oder ein- oder mehrfach ungesättigten Heterocyclen mit 5...15 Ringgliedern und 1...6 Heteroatomen, die vorzugsweise N, O und S sind,
wobei die C_6...14Aryl-Gruppen und die carbocyclischen und heterocyclischen Substituenten ihrerseits ggf. ein- oder mehrfach mit R⁴ substituiert sein können,
-C_2...10-Alkenyl, ein oder mehrfach ungesättigt, geradkettig oder verzweigtkettig,
ggf. ein- oder mehrfach substituiert mit -OH, -SH, -NH₂, -NHC_1...6-Alkyl, -N(C_1...6-Alkyl)₂, -NHC_6...14Aryl, -N(C_6...14Aryl)₂, -N(C_1...6Alkyl)(C_6...14Aryl), -NO₂, -CN, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C_1...6-Alkyl, -O-C_6...14-Aryl, S-C_1...6-Alkyl, -S-C_6...14Aryl, -SO₃H, -SO₂C_1...6Alkyl, -SO₂C_6...14Aryl, -OSO₂C_1...6Alkyl, -O₂C_6...14Aryl, -COOH, -(CO)C_1...5Alkyl, mit mono-, bi- oder tricyclischen gesättigten oder ein- oder mehrfach ungesättigten Carbocyclen mit 3...14 Ringgliedern, mit mono-, bi- oder tricyclischen gesättigten oder ein- oder mehrfach ungesättigten Heterocyclen mit 5...15 Ringgliedern und 1...6 Heteroatomen, die vorzugsweise N, O und S sind,
wobei die C_6...14Aryl-Gruppen und die carbocyclischen und heterocyclischen Substituenten ihrerseits ggf. ein- oder mehrfach mit R⁴ substituiert sein können,
steht.

R² und R³ können gleich oder verschieden sein, wobei nur einer von beiden für Wasserstoff stehen kann. R² und R³ können weiterhin
-C_1...5-Alkyl,
ggf. ein- oder mehrfach substituiert mit -OH, -SH, -NH₂, -NHC_1...6-Alkyl, -N(C_1...6-Alkyl)₂, -NO₂, -CN, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C_1...6-Alkyl, -S-C_1...6-Alkyl, -Phenyl, -Pyridyl
-Phenyl,
ggf. ein- oder mehrfach substituiert mit -OH, -SH, -NH₂, -NHC_1...3-Alkyl, -N(C_1...3-Alkyl)₂, -NO₂, -CN, -COOH, -COOC_1...3Alkyl, -F, -Cl, -Br, -O-C_1...3 ­ -Alkyl, -S-C_1...3-Alkyl,
-Pyridyl,
ggf. ein- oder mehrfach substituiert mit -NO₂, -CN, -COOH, -COOC_1...3Alkyl, -Cl, -Br, -O-C_1...3-Alkyl, -S-C_1...3-Alkyl,
sowie

bedeuten.

Zusammen kann die Gruppe -NR²R³ für

stehen.
R⁴ steht für
-H, -OH, -SH, -NH₂, -NHC_1...6-Alkyl, -N(C_1...6-Alkyl)₂, -NHC_6...14Aryl, -N(C_6...14Aryl)₂, -N(C_1...6Alkyl)(C_6...14Aryl), -NHCOC_1...6Alkyl, -NO₂, -CN, -COOH, -COOC_1...6Alkyl, -(CO)C_1...6Alkyl, -(CS)C_1...6Alkyl, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C_1...6-Alkyl, -O-C_6...14-Aryl, -S-C_1...6-Alkyl, -S-C_6...14Aryl, -SOC_1...6Alkyl, -SO₂C_1...6Alkyl.

Weiterhin betrifft die Erfindung die physiologisch verträglichen Salze der Verbindungen gemäß Formel 1.

Die physiologisch verträglichen Salze werden in üblicher Weise durch Neutralisation der Basen mit anorganischen oder organischen Säuren bzw. durch Neutralisation der Säuren mit anorganischen oder organischen Basen erhalten. Als anorganische Säuren kommen zum Beispiel Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure oder Bromwasserstoffsäure, als organische Säuren zum Beispiel Carbon-, Sulfo- oder Sulfonsäure wie Essigsäure, Weinsäure, Milchsäure, Propionsäure, Glykolsäure, Malonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Gerbsäure, Succinsäure, Alginsäure, Benzoesäure, 2-Phenoxybenzoesäure, 2-Acetoxybenzosäure, Zimtsäure, Mandelsäure, Zitronensäure, Apfelsäure, Salicylsäure, 3-Aminosalicylsäure, Ascorbinsäure, Embonsäure, Nicotinsäure, Isonicotinsäure, Oxalsäure, Aminosäuren, Methansulfonsäure, Ethansulfonsäure, 2-Hydroxyethansulfonsäure, Ethan-1,2-disulfonsäure, Benzolsulfonsäure, 4-Methylbenzolsulfonsäure oder Naphthalin-2-sulfonsäure in Frage. Als anorganische Basen kommen zum Beispiel Natronlauge, Kalilauge, Ammoniak sowie als organische Basen Amine, bevorzugt jedoch tertiäre Amine, wie Trimethylamin, Triethylamin, Pyridin, N,N-Dimethylanilin, Chinolin, Isochinolin, α-Picolin, β-Picolin, γ-Picolin, Chinaldin oder Pyrimidin in Frage.

Desweiteren können physiologisch verträgliche Salze der Verbindungen gemäß Formel 1 dadurch gewonnen werden, daß Derivate, die tertiäre Amino-Gruppen besitzen, in an sich bekannter Weise mit Quaternierungsmitteln in die entsprechenden quaternären Ammoniumsalze überführt werden. Als Quaternierungsmittel kommen beispielsweise Alkylhalogenide wie Methyliodid, Ethylbromid und n-Propylchlorid, aber auch Arylalkylhalogenide wie Benzylchlorid oder 2-Phenylethylbromid in Frage.

Weiterhin betrifft die Erfindung von den Verbindungen der Formel 1, die ein asymmetrisches Kohlenstoffatom enthalten, die D-Form, die L-Form und D,L- Mischungen sowie im Falle mehrerer asymmetrischer Kohlenstoffatome die diastereomeren Formen. Diejenigen Verbindungen der Formel 1 die asymmetrische Kohlenstoffatome enthalten und in der Regel als Razemate anfallen, können in an sich bekannter Weise beispielsweise mit einer optisch aktiven Säure in die optisch aktiven Isomeren getrennt werden. Es ist aber auch möglich, von vornherein eine optisch aktive Ausgangssubstanz einzusetzen, wobei dann als Endprodukt eine entsprechende optisch aktive beziehungsweise diastereomere Verbindung erhalten wird.

Für die erfindungsgemäßen Verbindungen wurden pharmakologisch bedeutende Eigenschaften gefunden, die therapeutisch genutzt werden können.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind Inhibitoren der Freisetzung von TNFα.

Es ist daher Gegenstand dieser Erfindung, daß die Verbindungen gemäß Formel 1 und deren Salze sowie pharmazeutische Zubereitungen, die diese Verbindungen oder deren Salze enthalten, zur Behandlung von Erkrankungen verwendet werden können, bei denen eine Inhibition von TNFα nützlich ist.

Zu diesen Erkrankungen gehören beispielsweise Gelenksentzündungen einschließlich Arthritis und rheumatoide Arthritis sowie andere arthritische Erkrankungen wie rheumatoide Spondylitis und Osteoarthritis. Weitere Anwendungsmöglichkeiten sind die Behandlung von Patienten, die unter Osteoporose, Sepsis, septischem Schock, gramnegativer Sepsis, toxischem Schocksyndrom, Atemnotsyndrom, Asthma oder anderen chronischen pulmonalen Erkrankungen, Knochenresorptions-Krankheiten oder Transplantat- Abstoßungsreaktionen oder anderen Autoimmunerkrankungen, wie Lupus erythematosus, Multipler Sclerose, Glomerulonephritis und Uveitis, Insulin abhängigem Diabetes mellitus sowie chronischer Demyelinisierung leiden.

Außerdem können die erfindungsgemäßen Verbindungen auch zur Therapie von Infektionen wie Virusinfektionen und Parasiten-Infektionen, beispielsweise zur Therapie von Malaria, Leishmaniasis, infektionsbedingtem Fieber, infektions­ bedingten Muskelschmerzen, AIDS und Kachexien eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind Inhibitoren der Phosphodiesterase 4. Es ist daher Gegenstand dieser Erfindung, daß die Verbindungen gemäß Formel 1 und deren Salze sowie pharmazeutische Zubereitungen, die diese Verbindungen oder deren Salze enthalten, zur Behandlung von Erkrankungen verwendet werden können, bei denen eine Inhibition der Phosphodiesterase 4 nützlich ist.

So können die erfindungsgemäßen Verbindungen als Bronchodilatatoren und zur Asthma-Prophylaxe eingesetzt werden. Die Verbindungen gemäß Formel 1 sind weiterhin Inhibitoren der Akkumulation von Eosinophilen sowie deren Aktivität. Demzufolge können die erfindungsgemäßen Verbindungen auch bei Erkrankungen eingesetzt werden, bei denen Eosinophile eine Rolle spielen. Zu diesen Erkrankungen gehören beispielsweise entzündliche Atemwegserkrankungen wie Asthma bronchiale, allergische Rhinitis, allergische Konjunktivitis, atopische Dermatitis, Ekzeme, allergische Angiitis, durch Eosinophile vermittelte Entzündungen wie eosinophile Fasciitis, eosinophile Pneumonie und PIE-Syndrom (Pulmonale Infiltration mit Eosinophilie), Urtikaria, ulcerative Colitis, die Crohn-Krankheit und proliferative Hauterkrankungen wie Psoriasis oder Keratosis.

Gegenstand dieser Erfindung ist es, daß die Verbindungen gemäß Formel 1 und deren Salze sowohl Freisetzung von TNFα in vitro, als auch die LPS-induzierte pulmonale Neutrophilen-Infiltration bei Ratten in vivo inhibieren können. Die Gesamtheit dieser gefundenen pharmakologisch bedeutsamen Eigenschaften belegt, daß die Verbindungen gemäß Formel 1 und deren Salze sowie pharmazeutische Zubereitungen, die diese Verbindungen oder deren Salze enthalten, zur Behandlung von chronisch obstruktiven Lungenerkrankungen therapeutisch genutzt werden können.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen besitzen weiterhin neuroprotektive Eigenschaften und können zur Therapie von Krankheiten verwendet werden, bei denen Neuroprotektion nützlich ist. Solche Erkrankungen sind beispielsweise senile Demenz (Alzheimer's Krankheit), Gedächtnisschwund, Parkinson's Krankheit, Depressionen, Schlaganfälle und Claudikatio intermittens.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Verbindungen sind die Prophylaxe und Therapie von Prostata-Krankheiten, wie beispielsweise benigne Prostata-Hyperplasie, Pollakisurie, Nocturie sowie die Behandlung von lnkontinenz, von durch Harnsteine ausgelösten Koliken und von männlichen und weiblichen sexuellen Dysfunktionen.

Schließlich können die erfindungsgemäßen Verbindungen ebenfalls zur Inhibition der Entstehung einer Arzneimittelabhängigkeit bei wiederholtem Einsatz von Analgetika, wie beispielsweise Morphin sowie zur Verringerung der Toleranzentwicklung beim wiederholten Einsatz von diesen Analgetika verwendet werden.

Zur Herstellung der Arzneimittel wird neben den üblichen Hilfsmitteln, Träger- und Zusatzstoffen eine wirksame Dosis der erfindungsgemäßen Verbindungen oder deren Salze verwendet.

Die Dosierung der Wirkstoffe kann je nach Verabfolgungsweg, Alter, Gewicht des Patienten, Art und Schwere der zu behandelnden Erkrankungen und ähnlichen Faktoren variieren.

Die tägliche Dosis kann als einmal zu verabreichende Einzeldosis oder unterteilt in 2 oder mehrere Tagesdosen gegeben werden und beträgt in der Regel 0,001-100 mg.

Als Applikationsform kommen orale, parenterale, intravenöse, transdermale, topische, inhalative und intranasale Zubereitungen in Frage.

Zur Anwendung kommen die üblichen galenischen Zubereitungsformen wie Tabletten, Dragees, Kapseln, dispergierbare Pulver, Granulate, wäßrige Lösungen, wäßrige oder ölige Suspensionen, Sirup, Säfte oder Tropfen.

Feste Arzneiformen können inerte Inhalts- und Trägerstoffe enthalten, wie z. B. Calciumcarbonat, Calciumphosphat, Natriumphosphat, Lactose, Stärke, Mannit, Alginate, Gelatine, Guar-Gummi, Magnesium- oder Aluminiumstearat, Methylcellulose, Talkum, hochdisperse Kieselsäuren, Silikonöl, höhermolekulare Fettsäuren (wie Stearinsäure), Gelatine, Agar-Agar oder pflanzliche oder tierische Fette und Öle, feste hochmolekulare Polymere (wie Polyethylenglykol); für orale Applikation geeignete Zubereitungen können gewünschtenfalls zusätzliche Geschmacks- und/oder Süßstoffe enthalten.

Flüssige Arzneiformen können sterilisiert sein und/oder gegebenenfalls Hilfsstoffe wie Konservierungsmittel, Stabilisatoren, Netzmittel, Penetrationsmittel, Emulgatoren, Spreitmittel, Lösungsvermittler, Salze, Zucker oder Zuckeralkohole zur Regelung des osmotischen Drucks oder zur Pufferung und/oder Viskositätsregulatoren enthalten.

Derartige Zusätze sind zum Beispiel Tartrat- und Citrat-Puffer, Ethanol, Komplexbildner (wie Ethylendiamin-tetraessigsäure und deren nicht-toxische Salze). Zur Regelung der Viskosität kommen hochmolekulare Polymere in Frage wie beispielsweise flüssiges Polyethylenoxid, mikrokristalline Cellulosen Carboxymethylcellulosen, Polyvinylpyrrolidone, Dextrane oder Gelatine. Feste Trägerstoffe sind zum Beispiel Stärke, Lactose, Mannit, Methylcellulose, Talkum, hochdisperse Kieselsäuren, höhermolekulare Fettsäuren (wie Stearinsäure), Gelatine, Agar-Agar, Calciumphosphat, Magnesiumstearat, tierische und pflanzliche Fette, feste hochmolekulare Polymere wie Polyethylenglykol.

Ölige Suspensionen für parenterale oder topische Anwendungen können vegetabile synthetische oder semisynthetische Öle wie beispielsweise flüssige Fettsäureester mit jeweils 8 bis 22 C-Atomen in den Fettsäureketten, zum Beispiel Palmitin-,
Laurin-, Tridecyl-, Margarin-, Stearin-, Arachin-, Myristin-, Behen-, Pentadecyl-, Linol-, Elaidin-, Brasidin-, Eruca- oder Ölsäure, die mit ein- bis dreiwertigen Alkoholen mit 1 bis 6 C-Atomen wie beispielsweise Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Pentanol oder deren Isomere, Glycol oder Glycerol verestert sind, sein. Derartige Fettsäureester sind beispielsweise handelsübliche Miglyole, Isopropylmyristat, Isopropylpalmitat, Isopropylstearat, PEG 6-Caprinsäure, Capryl/Caprinsäureester von gesättigten Fettalkoholen, Polyoxyethylenglyceroltrioleate, Ethyloleat, wachsartige Fettsäureester wie künstliches Entenbürzeldrüsenfett, Kokosfettsäure-isopropylester, Ölsäureoleylester, Ölsäuredecylester, Milchsäureethylester, Dibutylphthalat, Adipinsäurediisopropylester, Polyol-Fettsäureester u. a. Ebenso geeignet sind Silikonöle verschiedener Viskosität oder Fettalkohole wie Isotridecylalkohol, 2-Octyldodecanol, Cetylstearyl-Alkohol oder Oleylalkohol, Fettsäuren wie beispielsweise Ölsäure. Weiterhin können vegetabile Öle wie Rizinusöl, Mandelöl, Olivenöl, Sesamöl, Baumwollsaatöl, Erdnußöl oder Sojabohnenöl Verwendung finden.

Als Lösungsmittel, Gelbildner und Lösungsvermittler kommen in Frage Wasser oder mit Wasser mischbare Lösungsmittel. Geeignet sind zum Beispiel Alkohole wie beispielsweise Ethanol oder Isopropylalkohol, Benzylalkohol, 2- Octyldodecanol, Polyethylenglykole, Phthalate, Adipate, Propylenglykol, Glycerin, Di- oder Tripropylenglykol, Wachse, Methylcellosolve, Cellosolve, Ester, Morpholine, Dioxan, Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, Cyclohexanon etc.

Als Filmbildner können Celluloseether verwendet werden, die sich sowohl in Wasser als auch in organischen Lösungsmitteln lösen bzw. anquellen können, wie beispielsweise Hydroxypropylmethylcellulose, Methylcellulose, Ethylcellulose oder lösliche Stärken.

Mischformen zwischen Gel- und Filmbildnern sind durchaus ebenfalls möglich. Hier kommen vor allem ionische Makromoleküle zur Anwendung, wie z. B. Natriumcarboxymethylcellulose, Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure und deren Salze, Natriumamylopektinsemiglykolat, Alginsäure oder Propylenglykol-Alginat als Natriumsalz, Gummi arabicum, Xanthan-Gummi, Guar-Gummi oder Carrageenan.

Als weitere Formulierungshilfsmittel können eingesetzt werden: Glycerin, Paraffin unterschiedlicher Viskosität, Triethanolamin, Collagen, Allantoin, Novantisolsäure. Auch die Verwendung von Tensiden, Emulgatoren oder Netzmitteln kann zur Formulierung notwendig sein, wie z. B. von Na-Laurylsulfat, Fettalkoholethersulfaten, Di-Na-N-lauryl-β-iminodipropionat, polyoxyethyliertes Rizinusöl oder Sorbitan-Monooleat, Sorbitan-Monostearat, Polysorbaten (z. B. Tween), Cetylalkohol, Lecithin, Glycerinmonostearat, Polyoxyethylenstearat, Alkylphenolpolyglykolether, Cetyltrimethylammoniumchlorid oder Mono- /Dialkylpolyglykolether-orthophosphorsäure-monoethanolaminsalzen.

Stabilisatoren wie Montmorillonite oder kolloidale Kieselsäuren zur Stabilisierung von Emulsionen oder zur Verhinderung des Abbaus der aktiven Substanzen wie Antioxidantien, beispielsweise Tocopherole oder Butylhydroxyanisol, oder Konservierungsmittel, wie p-Hydroxybenzoesäureester, können ebenfalls zur Zubereitung der gewünschten Formulierungen gegebenenfalls erforderlich sein.

Zubereitungen zur parenteralen Applikation können in separaten Dosiseinheitsformen wie z. B. Ampullen oder Vials vorliegen. Vorzugsweise werden Lösungen des Wirkstoffes verwendet, bevorzugt wässrige Lösungen und vor allem isotonische Lösungen aber auch Suspensionen. Diese Injektionsformen können als Fertigpräparat zur Verfügung gestellt werden oder erst direkt vor der Anwendung durch Mischen der wirksamen Verbindung, zum Beispiel des Lyophilisats, gegebenenfalls mit weiteren festen Trägerstoffen, mit dem gewünschten Lösungs- oder Suspensionsmittel zubereitet werden.

Intranasale Zubereitungen können als wässrige oder ölige Lösungen bzw. als wäßrige oder ölige Suspensionen vorliegen. Sie können auch als Lyophilisate vorliegen, die vor der Anwendung mit dem geeigneten Lösungs- oder Suspensionsmittel zubereitet werden.

Die Herstellung, Abfüllung und Verschließung der Präparate erfolgt unter den üblichen antimikrobiellen und aspetischen Bedingungen.

Die Erfindung betrifft weiterhin Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen.

Erfindungsgemäß werden die Verbindungen der allgemeinen Formel 1 mit den zuvor dargestellten Bedeutungen von R¹, R², R³ und n = 1 hergestellt,

indem 7-Azaindol-3-carbonsäuren der Formel 2 mit identischer Bedeutung von R¹

in an sich bekannter Weise mittels Säurechloriden, vorzugsweise mit Thionylchlorid oder Oxalylchlorid, zunächst in die analogen 7-Azaindol-3- carbonsäurechloride der Formel 3 überführt werden.

Aus den isolierten 7-Azaindol-3-carbonsäurechloriden der Formel 3 entstehen nachfolgend durch Umsetzung mit einem primären oder sekundären Amin die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel 1, mit den zuvor dargestellten Bedeutungen von R¹, R², R³ und n = 1. Die Reaktion verläuft vorteilhaft in Gegenwart einer Hilfsbase. Als Hilfsbasen können ein Überschuß des als Reaktionspartner verwendeten Amins, ein tertiäres Amin, vorzugsweise Pyridin oder Triethylamin, sowie anorganische Basen, vorzugsweise Alkalihydroxide oder Alkalihydride verwendet werden.

Erfindungsgemäß werden die Verbindungen der allgemeinen Formel 1 mit den zuvor dargestellten Bedeutungen von R¹, R², R³ und n = 2 hergestellt,

indem 7-Azaindole der Formel 4 mit identischer Bedeutung von R¹

in an sich bekannter Weise durch Acylierung mit Oxalylchlorid zunächst in die analogen 7-Azaindol-3-yl-glyoxylsäurechloride der Formel 5 überführt werden.

Aus den isolierten 7-Azaindol-3-yl-glyoxylsäurechloriden der Formel 5 entstehen nachfolgend durch Umsetzung mit einem primären oder sekundären Amin die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel 1 mit den zuvor dargestellten Bedeutungen von R¹, R², R³ und n = 2. Die Reaktion verläuft vorteilhaft in Gegenwart einer Hilfsbase: Als Hilfsbasen können ein Überschuß des als Reaktionspartner verwendeten Amins, ein tertiäres Amin, vorzugsweise Pyridin oder Triethylamin, sowie anorganische Basen, vorzugsweise Alkalihydroxide oder Alkalihydride verwendet werden.

Ausführungsbeispiele

Exemplarisches Herstellungsverfahren für erfindungsgemäße Verbindungen der Formel 1 mit n = 1:

Beispiel 1 N-(4-Pyridylmethyl)-1-cyclopropylmethyl-7-azaindol-3- carbonsäureamid

1,87 g 1-Cyclopropylmethyl-7-azaindol-3-carbonsäure (8,6 mmol) werden in 15 ml Dichlormethan suspendiert. Unter Kühlung mit Wasser werden 1,8 ml Oxalylchlorid (17,4 mmol) zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird 8 Stunden gerührt. Dabei kristallisiert das 1-Cyclopropylmethyl-7-azaindol-3- carbonsäurechlorid aus. Es wird isoliert und in 18 ml Tetrahydrofuran (THF) gelöst.

1,14 g Natriumhydrid (60%ig) werden in 21 ml THF suspendiert. Unter Rühren bei ca. 10°C wird eine Lösung von 0,93 g 4-Aminomethylpyridin (8,6 mmol) in 21 ml THF zugetropft. Nach ca. 15 Minuten wird die zuvor hergestellte Lösung des 1-Cyclopropylmethyl-7-azaindol-3-carbonsäurechlorides zum Reaktionsgemisch zugetropft. Danach wird das Ganze 3 Stunden am Rückfluß gekocht. Nach Abkühlung wird das Reaktionsgemisch mit 36 ml Essigsäureethylester und 36 ml Wasser versetzt. Die Phasen werden getrennt und die organische Phase mit Wasser gewaschen. Das Lösungsmittel wird abdestilliert und der Rückstand aus Ethanol umkristallisiert.
Ausbeute: 1,3 g (50% d. Theorie)
Schmelzpunkt: 187-189°C

Unter Verwendung des angegebenen Herstellungsverfahrens können zahlreiche weitere Verbindungen der Formel 1 mit n = 1 hergestellt werden, von denen folgende beispielhaft angeführt werden:

Exemplarisches Herstellungsverfahren für erfindungsgemäße Verbindungen der Formel 1 mit n = 2:

Beispiel 12 N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-[1-(3-methoxybenzyl)-7-azaindol-3-yl]- glyoxylsäureamid

3,57 g 1-(3-Methoxybenzyl)-7-azaindol (15 mmol) werden in 50 ml tert. Butylmethylether gelöst. Bei 0°C wird unter Rühren eine Lösung von 1,54 ml Oxalylchlorid (18 mmol) in 10 ml tert. Butylmethylether zugetropft. Danach wird das Gemisch 2 Stunden am Rückfluß gekocht. Anschließend wird das Lösungsmittel im Vakuum abdestilliert. Das entstandene 1-(3-Methoxybenzyl)-7- azaindol-3-yl-glyoxylsäurechlorid wird als fester Rückstand erhalten, der in 50 ml Tetrahydrofuran (THF) suspendiert wird.

Zu einer Suspension von 2 g Natriumhydrid in 20 ml THF wird bei -5°C eine Lösung von 2,4 g 4-Amino-3,5-dichlorpyridin (15 mmol) in 30 ml THF zugetropft. Unter Rühren wird das Gemisch danach 1 Stunde lang auf 20°C temperiert. Anschließend wird die zuvor hergestellte Suspension des 1-(3-Methoxybenzyl)-7- azaindol-3-yl-glyoxylsäurechlorids bei ca. 0°C zugetropft. Schließlich wird die Reaktionsmischung 4 Stunden am Rückfluß gekocht. Das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt. Der Rückstand wird mit 50 ml Essigsäureethylester und 50 ml Wasser. verrührt. Die Phasen werden getrennt. Die organische Phase wird mit Wasser gewaschen. Das Lösungsmittel wird im Vakuum abdestilliert. Der Rückstand wird aus Isopropanol umkristallisiert.
Ausbeute: 3,5 g (51,5% d. Theorie)
Schmelzpunkt: 165-167°C

Unter Verwendung des angegebenen Herstellungsverfahrens können zahlreiche weitere Verbindungen der Formel 1 mit n = 2 hergestellt werden, von denen folgende beispielhaft angeführt werden:

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind starke Inhibitoren der Phospho­ diesterase 4 und der TNFα Freisetzung. Ihr therapeutisches Potential wird in vivo beispielsweise durch die Hemmung der asthmatischen Spätphase-Reaktion (Eosinophilie) sowie durch die Beeinflussung der Allergen-induzierten vaskulären Permeabilität an aktiv sensibilisierten Brown-Norway Ratten belegt.

Inhibition der Phosphodiesterase

Die PDE 4-Aktivität wird in Enzympräparationen aus humanen polymorphkernigen Lymphocyten (PMNL) bestimmt, die PDE 2, 3 und 5-Aktivität mit PDE aus humanen Thrombocyten. Humanes Blut wurde mit Citrat anticoaguliert. Durch eine Zentrifugation bei 700 × g für 20 Minuten bei RT wird das thrombocytenreiche Plasma im Überstand von den Erythrocyten und Leukocyten getrennt. Die Thrombocyten werden durch Ultraschall lysiert und im PDE 3 und PDE 5-Assay eingesetzt. Für die Bestimmung der PDE 2-Aktivität wird die cytosolische Thrombocytenfraktion über einer Anionenaustauschersäule mittels NaCl-Gradienten gereinigt und der PDE 2-Peak wird für den Assay gewonnen. Die PMNLs für die PDE 4-Bestimmung werden durch eine folgende Dextransedimentation und anschließende Gradientenzentrifugation mit Ficoll- Paque isoliert. Nach einem zweimaligen Waschen der Zellen werden die noch enthaltenden Erythrocyten durch die Zugabe von 10 ml hypotonischem Puffer (155 mM NH4Cl, 10 mM NaHCO3, 0,1 mM EDTA, pH = 7,4) innerhalb von 6 Minuten bei 4°C lysiert. Die noch intakten PMNLs werden noch zwei Mal mit PBS gewaschen und mittels Ultraschall lysiert. Der Überstand einer einstündigen Zentrifugation bei 4°C bei 48000 × g enthält die cytosolische Fraktion der PDE 4 und wird für die PDE 4-Messungen eingesetzt.

Die Phosphodiesterase-Aktivität wird mit einigen Modifizierungen nach der von Thompson et al. beschriebenen Methode bestimmt. (Thompson, W. J.; Appleman, M. M., Assay of cyclic nucleotide phosphodiesterase and resolution of multiple molecular forms of the enzyme. Adv. Cycl. Nucl. Res. 1979, 10, 69-92). Die Reaktionsmischungen enthalten 50 mM Tris-HCl (pH 7,4), 5 mM MgCl₂, die Inhibitoren in variablen Konzentrationen, die entsprechende Enzympräparation sowie die zur Erfassung der einzelnen Isoenzyme notwendigen weiteren Komponenten (siehe unten). Durch die Zugabe des Substrates 0,5 µM [³H]-cAMP oder [³H]-cGMP (ca. 6000 CPM/Test) wird die Reaktion gestartet. Das Endvolumen beträgt 100 ml. Testsubstanzen werden als Stammlösungen in DMSO angesetzt. Die DMSO-Konzentration im Reaktionsgemisch ist 1% v/v. Bei dieser DMSO-Konzentration wird die PDE-Aktivität nicht beeinflußt. Nach dem Start der Reaktion mittels Substrat-Zugabe werden die Proben 30 Minuten bei 37°C inkubiert. Durch ein Erhitzen der Testtubes für 2 Minuten auf 110°C wird die Reaktion gestoppt. Die Proben bleiben für weitere 10 Minuten im Eis. Nach der Zugabe von 30 µl 5'-Nukleotidase (1 mg/ml, aus einer Schlangengiftsuspension aus Crotalus adamanteus) erfolgt eine Inkubation für 10 Minuten bei 37°C. Die Proben werden auf Eis abgestoppt, jeweils 400 µl einer Mischung aus Dowex- Wasser-Ethanol (1+1+1) zugegeben, gut gemixt und wieder 15 Minuten auf Eis inkubiert. Die Reaktionsgefäße werden 20 Minuten bei 3000 × g zentrifugiert. 200 µl Aliquotes des Überstandes werden direkt in Szintillationgefäße überführt. Nach der Zugabe von 3 ml Szintillator werden die Proben im Betacounter gemessen.

Für die Bestimmung der PDE 4, 3 und 2-Aktivität wird als Substrat [³H]-cAMP, für die Bestimmung der PDE 5-Aktivität [³H]-cGMP verwendet. Die jeweils unspezifischen Enzymaktivitäten werden in Gegenwart von 100 µM Rolipram bei der PDE 4 und in Gegenwart von 100 µM IBMX bei der Bestimmung der PDE 3 und 5 ermittelt und von den Testwerten subtrahiert. Die Inkubationsansätze des PDE 3-Assays enthalten 10 µM Rolipram, um eventuelle Verunreinigungen durch die PDE 4 zu hemmen. Die PDE 2 wird mit einem SPA-Assay der Firma Amersham getestet. In Gegenwart des Aktivators der PDE 2 (5 µM cGMP) wird der Assay durchgeführt.

Für die erfindungsgemäßen Verbindungen wurden bezüglich der Inhibition der Phosphodiesterase 4 IC₅₀-Werte im Bereich von 10^-9 bis 10^-5 M bestimmt. Die Selektivität gegenüber den PDE-Typen 2, 3 und 5 beträgt Faktor 100 bis 10.000.

Exemplarisch wurden für ausgewählte Anwendungsbeipiele die Ergebnisse zur Hemmung der PDE 4 in nachfolgender Tabelle zusammengestellt:

Hemmung der TNFα Freisetzung aus Zellen nasaler Polypen

Die Versuchsanordnung entspricht im Wesentlichen der von Campbell, A. M. und Bousquet J (Anti-allergic activity of H₁-blockers. Int. Arch. Allergy Immunol., 1993, 101, 308-310) beschriebenen Methode. Das Ausgangsmaterial bilden nasale Polypen (OP-Material) von Patienten die sich einer chirurgischen Behandlung unterzogen haben.

Das Gewebe wird mit RPMI 1640 gewaschen und anschließend mit Protease (2.0 mg/ml), Collagenase (1.5 mg/ml), Hyaluronidase (0.75 mg/ml) und DNAse (0.05 mg/ml) über 2 h bei 37°C aufgeschlossen (1 g Gewebe auf 4 ml RPMI 1640 mit Enzymen). Die erhaltenen Zellen, eine Mischung aus Epithelzellen, Monozyten, Makrophagen, Lymphozyten, Fibroblasten und Granulozyten, werden filtriert und durch wiederholtes Zentrifugieren in Nährlösung gewaschen, durch Zugabe von humanem IgE passiv sensibilisiert und die Zellsuspension auf eine Konzentration von 2 Mio Zellen/ml in RPMI 1640 (ergänzt mit Antibiotika, 10% fetalem Kälberserum, 2 mM Glutamin und 25 mM Hepes) eingestellt. Diese Suspension wird auf 6-Well-Zellkulturplatten (1 ml/Well) verteilt. Die Zellen werden mit den Prüfsubstanzen in verschiedenen Endkonzentrationen 30 min vorinkubiert und anschließend durch Zugabe von Anti-IgE (7,2 µg/ml) zur TNFα Freisetzung angeregt. Die maximale Freisetzung in das Nährmedium erfolgt nach ca. 18 Stunden. In diesem Zeitraum werden die Zellen bei 37°C und 5% CO₂ inkubiert. Das Nährmedium (Überstand) wird durch Zentrifugation gewonnen (5 min 4000 U/min) und bis zur Zytokinbestimmung bei -70°C gelagert. Die Bestimmung von TNFα im Überstand erfolgt mit sog. Sandwich-ELISAs (Grundmaterial Pharmingen), mit denen Konzentrationen des Zytokins im Bereich von 30-1000 pg/ml nachgewiesen werden können.

Nicht mit Anti-IgE stimulierte Zellen produzieren kaum TNFα, stimulierte Zellen dagegen sezernieren große Mengen an TNFα, was z. B. durch PDE 4 Inhibitoren dosisabhängig vermindert werden kann. Aus der prozentualen Hemmung (TNFα- Freisetzung der mit Anti-IgE stimulierte Zellen = 100%) der geprüften Substanzen bei verschiedenen Konzentrationen wird die IC₅₀ (concentration at 50% inhibition) berechnet.

Für die erfindungsgemäßen Verbindungen wurden IC₅₀-Werte im Bereich von 10^-7 bis 10^-5 M bestimmt.

Exemplarisch wurden für ausgewählte Anwendungsbeipiele die Ergebnisse zur Hemmung der TNFα Freisetzung in nachfolgender Tabelle zusammengestellt:

Hemmung der Spätphasen-Eosinophilie 48 h nach inhalativer Ovalbuminchallenge an aktiv sensibilisierten Brown Norway Ratten

Die Hemmung der pulmonalen Eosinophilen-Infiltration durch die erfindungsgemäßen Substanzen wird an aktiv gegen Ovalbumin (OVA) sensibilisierten männlichen Brown Norway Ratten (200-250 g) geprüft. Die Sensibilisierung erfolgt durch subcutane Injektionen einer Suspension aus 10 µg OVA zusammen mit 20 mg Aluminiumhydroxid als Adjuvans in 0,5 ml physiologischer Kochsalzlösung pro Tier am Tag 1, 14 und 21. Zusätzlich dazu erhalten die Tiere zu den gleichen Zeitpunkten Bordetella pertussis vaccine Verdünnung pro Tier 0,25 ml i. p. gespritzt. Am 28. Versuchstag werden die Tiere einzeln in offene 1 l Plexiglasboxen gesetzt, die an ein Kopf-Nasen Expositionsgerät angeschlossen sind. Die Tiere werden einem Aerosol aus 1,0%iger Ovalbuminsuspension ausgesetzt (Allergen-Challenge). Das Ovalbumin- Aerosol wird durch einen mit Druckluft (0,2 MPa) betriebenen Vernebler (Bird micro nebulizer, Palm Springs CA, USA) erzeugt. Die Expositionszeit beträgt 1 Stunde, wobei Normalkontrollen mit einem Aerosol aus 0,9%iger Kochsalzlösung ebenfalls 1 Stunde lang vernebelt werden.

48 Stunden nach der Allergen-Challenge kommt es zu einer massiven Einwanderung von eosinophilen Granulozyten in die Lungen der Tiere. Zu diesem Zeitpunkt werden die Tiere mit einer Überdosis Ethylurethan (1,5 g/kg Körpergewicht i. p.) narkotisiert und eine bronchoalveoläre Lavage (BAL) mit 3 × 4 ml Hank's Balance-Lösung durchgeführt. Die Gesamtzellzahl und die Anzahl der eosinophilen Granulozyten der gepoolten BAL-Flüssigkeit werden anschließend mit einem automatischen Zelldifferenzierungsgerät (Bayer Diagnostics Technicon H1E) bestimmt. Für jedes Tier werden die Eosinophilen (EOS) in der BAL in Mio/Tier berechnet: EOS/µl × BAL-Recovery (ml) = EOS/Tier.

Bei jedem Test werden 2 Kontrollgruppen (Vernebelung mit physiologischer Kochsalzlösung und Vernebelung mit OVA-Lösung) mitgeführt.

Die prozentuale Hemmung der Eosinophilie der mit Substanz behandelten Versuchsgruppe wird nach folgender Formel berechnet:

{((OVAC - SC) - (OVAD - SC))/(OVAC - SC)} × 100% = % Hemmung

(SC = Vehicel behandelte und mit 0,9%iger Kochsalzlösung gechallengte Kontrollgruppe; OVAC = Vehicel behandelte und mit 1%iger Ovalbuminsuspension gechallengte Kontrollgruppe; OVAD = Substanz behandelte und mit 1%iger Ovalbuminsuspension gechallengte Versuchsgruppe)

Die Testsubstanzen werden intraperitoneal oder oral als Suspension in 10% Polyethylenglycol 300 und 0,5%iger 5-Hydroxyethylcellulose 2 Stunden vor der Allergen-Challenge appliziert. Die Kontrollgruppen werden entsprechend der Applikationsform der Testsubstanz mit dem Vehicel behandelt.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen hemmen die Spätphasen-Eosinophilie nach intraperitonealer Applikation von 10 mg/kg um 30% bis 100% und nach oraler Applikation von 30 mg/kg um 30% bis 75%.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind somit besonders geeignet für die Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung von Erkrankungen, die mit dem Wirken von Eosinophilen verbunden sind.

Exemplarisch wurden für ausgewählte Anwendungsbeipiele die Ergebnisse zur Hemmung der Eosinophilie in nachfolgender Tabelle zusammengestellt:

Hemmung der Lipopolysaccharid (LPS)-induzierten Lungen-Neutrophilie in Lewis Ratten

Die Hemmung der pulmonalen Neutrophilen-Infiltration durch die erfindungsgemäßen Substanzen wird an männlichen Lewis Ratten (250-350 g) geprüft. Am Versuchstag werden die Tiere einzeln in offene 1 l Plexiglasboxen gesetzt, die an ein Kopf-Nasen Expositionsgerät angeschlossen sind. Die Tiere werden einem Aerosol aus einer Lipopolysaccharidsuspension (100 µg LPS/ml 0,1% Hydroxylamin-Lösung) in PBS ausgesetzt (LPS-Provokation). Das LPS/Hydroxylamin-Aerosol wird durch einen mit Druckluft (0,2 MPa) betriebenen Vernebler (Bird micro nebulizer, Palm Springs CA, USA) erzeugt. Die Expositionszeit beträgt 40 Minuten, wobei Normalkontrollen mit einem Aerosol aus 0,1%iger Hydroxylamin-Lösung in PBS ebenfalls 40 Minuten lang vernebelt werden.

6 Stunden nach der LPS-Provokation kommt es zu einer maximalen, massiven Einwanderung von neutrophilen Granulozyten in die Lungen der Tiere. Zu diesem Zeitpunkt werden die Tiere mit einer Überdosis Ethylurethan (1,5 g/kg Körpergewicht i. p.) narkotisiert und eine bronchoalveoläre Lavage (BAL) mit 3 × 4 ml Hank's Balance-Lösung durchgeführt. Die Gesamtzellzahl und die Anzahl der neutrophilen Granulozyten der gepoolten BAL-Flüssigkeit werden anschließend mit einem automatischen Zelldifferenzierungsgerät (Bayer Diagnostics Technicon H1E) bestimmt. Für jedes Tier werden die Neutrophilen (NEUTRO) in der BAL in Mio/Tier berechnet: NEUTRQ/µl × BAL-Recovery (ml) = NEUTRO/Tier.

Bei jedem Test werden 2 Kontrollgruppen (Vernebelung mit 0,1%iger Hydroxylamin-Lösung in PBS und Vernebelung mit 100 µg LPS/ml 0,1% Hydroxylamin-Lösung in PBS) mitgeführt.

Die prozentuale Hemmung der Neutrophilie der mit Substanz behandelten Versuchsgruppe wird nach folgender Farmei berechnet:

{((LPSC - SC) - (LPSD - SC))/(LPSC - SC)} × 100% = % Hemmung

SC = Vehicel behandelte und mit 0,1%iger Hydroxylamin-Lösung gechallengte Kontrollgruppe; LPSC = Vehicel behandelte und mit LPS (100 µg/ml 0,1%iger Hydroxylamin-Lösung) gechallengter Kontrollgruppe; LPSD = Substanz behandelte und mit LPS (100 pg/ml 0,1%iger Hydroxylamin-Lösung) gechallengter Versuchsgruppe.

Die Testsubstanzen werden oral als Suspension in 10% Polyethylenglycol 300 und 0,5%iger 5-Hydroxyethylcellulose 2 Stunden vor der LPS-Provokation appliziert. Die Kontrollgruppen werden entsprechend der Applikationsform der Testsubstanz mit dem Vehicel behandelt.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen hemmen die Neutrophilie nach oraler Applikation von 1 mg/kg um 40% bis 90% und sind somit besonders geeignet für die Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung von Erkrankungen, die mit dem Wirken von Neutrophilen verbunden sind.

Exemplarisch wurden für ausgewählte Anwendungsbeipiele die Ergebnisse zur Hemmung der Neutrophilie in nachfolgender Tabelle zusammengestellt:

Claims (17)

1. 7-Azaindole der Formel 1
worin
n = 1 oder 2 sein kann, und
R¹ für
-C_1...10-Alkyl, geradkettig oder verzweigtkettig,
ggf. ein- oder mehrfach substituiert mit -OH, -SH, -NH₂, -NHC_1...6-Alkyl, -N(C_1...6-Alkyl)₂, -NHC_6...14Aryl, -N(C_5...14Aryl)₂, -N(C_1...6Alkyl)(C_6...14Aryl), -NO₂, -CN, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C_1...6-Alkyl, -O-C_6...14-Aryl, -S-C_1...6-Alkyl, -S-C_6...14Aryl, -SO₃H, -SO₂C_1...6Alkyl, -SO₂C_6...14Aryl, -OSO₂C_1...6Alkyl, -OSO₂C_6...14Aryl, -COOH, -(CO)C_1...5Alkyl, mit mono-, bi- oder tricyclischen gesättigten oder ein- oder mehrfach ungesättigten Carbocyclen mit 3...14 Ringgliedern, mit mono-, bi- oder tricyclischen gesättigten oder ein- oder mehrfach ungesättigten Heterocyclen mit 5...15 Ringgliedern und 1...6 Heteroatomen, die vorzugsweise N, O und S sind,
wobei die C_6...14Aryl-Gruppen und die carbocyclischen und heterocyclischen Substituenten ihrerseits ggf. ein- oder mehrfach mit R⁴ substituiert sein können,
-C_2...10-Alkenyl, ein oder mehrfach ungesättigt, geradkettig oder verzweigtkettig,
ggf. ein- oder mehrfach substituiert mit -OH, -SH, -NH₂, -NHC_1...6-Alkyl, -N(C_1...6-Alkyl)₂, -NHC_6...14Aryl, -N(C_6...14Aryl)₂, -N(C_1...6Alkyl)(C_6...14Aryl), -NO₂, -CN, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C_1...6-Alkyl, -O-C_6...14-Aryl, -S-C_1...6-Alkyl, -S-C_6...14Aryl, -SO₃H, -SO₂C_1...6Alkyl, -SO₂C_6...14Aryl, -OSO₂C_1...6Alkyl, -OSO₂C_6...14Aryl, -COOH, -(CO)C_1...5Alkyl, mit mono-, bi- oder tricyclischen gesättigten oder ein- oder mehrfach ungesättigten Carbocyclen mit 3...14 Ringgliedern, mit mono-, bi- oder tricyclischen gesättigten oder ein- oder mehrfach ungesättigten Heterocyclen mit 5...15 Ringgliedern und 1...6 Heteroatomen, die vorzugsweise N, O und S sind,
wobei die C_6...14Aryl-Gruppen und die carbocyclischen und heterocyclischen Substituenten ihrerseits ggf. ein- oder mehrfach mit R⁴ substituiert sein können,
steht,
R² und R³ gleich oder verschieden sein können, wobei nur einer von beiden für Wasserstoff stehen kann, R² und R³ weiterhin
-C_1...5-Alkyl,
ggf. ein- oder mehrfach substituiert mit -OH, -SH, -NH₂, -NHC_1...6-Alkyl, -N(C_1...6-Alkyl)₂, -NO₂, -CN, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C_1...6-Alkyl, -S-C_1...6-Alkyl, -Phenyl, -Pyridyl
-Phenyl,
ggf. ein- oder mehrfach substituiert mit -OH, -SH, -NH₂, -NHC_1...3-Alkyl, -N(C_1...3-Alkyl)₂, -NO₂, -CN, -COOH, -COOC_1...3Alkyl, -F, -Cl, -Br, -O-C_1...3- Alkyl, -S-C_1...3-Alkyl,
-Pyridyl,
ggf. ein- oder mehrfach substituiert mit -NO₂, -CN, -COOH, -COOC_1...3Alkyl, -Cl, -Br, -O-C_1...3-Alkyl, -S-C_1...3-Alkyl,
sowie
bedeuten können,
weiterhin die Gruppe -NR²R³ zusammen für
stehen kann,
R⁴ für
-H, -OH, -SH, -NH₂, -NHC_1...6-Alkyl, -N(C_1...6-Alkyl)₂, -NHC_6...14Aryl, -N(C_6...14Aryl)₂, -N(C_1...6Alkyl)(C_6...14Aryl), -NHCOC_1...6Alkyl, -NO₂, -CN, -COOH, -COOC_1...6Alkyl, -(CO)C_1...6Alkyl, -(CS)C_1...6Alkyl, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C_1...6-Alkyl, -O-C_6...14-Aryl, -S-C_1...6-Alkyl, -S-C_6...14Aryl, -SOC_1...6Alkyl, -SO₂C_1...6Alkyl
steht.

2. Physiologisch verträgliche Salze der Verbindungen nach Formel 1 gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch Neutralisation der Basen mit anorganischen oder organischen Säuren bzw. durch Neutralisation der Säuren mit anorganischen oder organischen Basen bzw. durch Quaternierung tertiärer Amine zu quaternären Ammoniumsalzen.

3. Verbindungen nach Formel 1 gemäß Anspruch 1 und 2 mit einem asymmetrischen Kohlenstoffatom in der D-Form, der L-Form und D,L-Mischungen sowie im Falle mehrerer asymmetrischer Kohlenstoffatome die diastereomeren Formen.

4. Von den Verbindungen nach Formel 1 gemäß Anspruch 1 bis 3 mit n = 1 besonders eine der folgenden Verbindungen:
N-(4-Pyridylmethyl)-1-cyclopropylmethyl-7-azaindol-3-carbonsäureamid
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-1-isobutyl-7-azaindol-3-carbonsäureamid
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-1-hexyl-7-azaindol-3-carbonsäureamid
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-1-cyclopropylmethyl-7-azaindol-3-carbonsäureamid
N-(4-Pyridylmethyl)-1-(4-fluorbenzyl)-7-azaindol-3-carbonsäureamid
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-1-(4-fluorbenzyl)-7-azaindol-3-carbonsäureamid
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-1-(4-methoxybenzyl)-7-azaindol-3-carbonsäureamid
N-(4-Pyridylmethyl)-1-(4-chlorbenzyl)-7-azaindol-3-carbonsäureamid
1-(4-Fluorbenzyl)-7-azaindol-3-carbonsäuremorpholid
N-(2,6-Dichlorphenyl)-1-(2-methylpropen-3-yl)-7-azaindol-3-carbonsäureamid
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-1-(4-pyridylmethyl)-7-azaindol-3-carbonsäureamid

5. Von den Verbindungen nach Formel 1 gemäß Anspruch 1 bis 3 mit n = 2 besonders eine der folgenden Verbindungen:
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-[1-(3-methoxybenzyl)-7-azaindol-3-yl]- glyoxylsäureamid
N-(4-Pyridyl)-[1-(4-fluorbenzyl)-7-azaindol-3-yl]-glyoxylsäureamid-hydrochlorid
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-[1-(4-fluorbenzyl)-7-azaindol-3-yl]-glyoxylsäureamid
N-(4-Pyridyl)-[1-(4-chlorbenzyl)-7-azaindol-3-yl]-glyoxylsäureamid-hydrochlorid
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-[1-(4-chlorbenzyl)-7-azaindol-3-yl]-glyoxylsäureamid
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-[1-(4-methoxybenzyl)-7-azaindol-3-yl]- glyoxylsäureamid
N-(2,6-Dichlorphenyl)-[1-(4-chlorbenzyl)-7-azaindol-3-yl]-glyoxylsäureamid
N-(4-Carboxyphenyl)-[1-(4-fluorbenzyl)-7-azaindol-3-yl]-glyoxylsäureamid
N-(4-Ethoxycarbonylphenyl)-[1-(4-fluorbenzyl)-7-azaindol-3-yl]-glyoxylsäureamid
N-(3,4-Dimethoxyphenyl)-[1-(4-fluorbenzyl)-7-azaindol-3-yl]-glyoxylsäureamid
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-[1-(4-methylbenzyl)-7-azaindol-3-yl]-glyoxylsäureamid
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-[1-(4-hydroxybenzyl)-7-azaindol-3-yl]- glyoxylsäureamid
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-[1-(3-hydroxybenzyl)-7-azaindol-3-yl]-glyoxylsäureamid
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-(1-cyclopropylmethyl-7-azaindol-3-yl)- glyoxylsäureamid
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-(1-hexyl-7-azaindol-3-yl)-glyoxylsäureamid
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-(1-isobutyl-7-azaindol-3-yl)-glyoxylsäureamid
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-[1-(2-methylpropen-3-yl)-7-azaindol-3-yl]- glyoxylsäureamid
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-[1-(2-methoxyethyl)-7-azaindol-3-yl]-glyoxylsäureamid
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-[1-(1-naphthylmethyl)-7-azaindol-3-yl]- glyoxylsäureamid
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-[1-(4-pyridylmethyl)-7-azaindol-3-yl]-glyoxylsäureamid
N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-[1-(3,5-dimethylisoxazol-4-ylmethyl)-7-azaindol-3-yl]- glyoxylsäureamid
N,N-Bis(2-methoxyethyl)-[1-(4-fluorbenzyl)-7-azaindol-3-yl]-glyoxylsäureamid
[1-(4-Fluorbenzyl)-7-azaindol-3-yl]-glyoxylsäuremorpholid
[1-(4-Fluorbenzyl)-7-azaindol-3-yl]-glyoxylsäure-(S,S-dioxo-thiomorpholid)
[1-(4-Fluorbenzyl)-7-azaindol-3-yl]-glyoxylsäure-(4-methylpiperazid)
N-(6-Methyluracil-5-yl)-[1-(4-fluorbenzyl)-7-azaindol-3-yl]-glyoxylsäureamid
N-(3,6-Dimethyluracil-5-yl)-[1-(4-fluorbenzyl)-7-azaindol-3-yl]-glyoxylsäureamid
N-(1,3,6-Trimethyluracil-5-yl)-[1-(4-fluorbenzyl)-7-azaindol-3-yl]-glyoxylsäureamid
N-(1,2,4-4H-triazol-3-yl)-[1-(4-fluorbenzyl)-7-azaindol-3-yl]-glyoxylsäureamid

6. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen nach Formel 1 gemäß Anspruch 1 bis 4 mit n = 1, gekennzeichnet dadurch, daß 7-Azaindol-3-carbonsäuren der Formel 2 mittels Säurechloriden in die analogen 7-Azaindol-3- carbonsäurechloride der Formel 3 überführt und anschließend durch Reaktion mit primären oder sekundären Aminen zu den erfindungsgemäßen Verbindungen nach Formel 1 mit n = 1 umgesetzt werden.

7. Herstellung von Verbindungen nach Formel 1 nach dem Verfahren gemäß Anspruch 6, gekennzeichnet durch die besonders bevorzugte Verwendung von Thionylchlorid oder Oxalylchlorid als Säurechloride zur Synthese der 7-Azaindol- 3-carbonsäurechloride nach Formel 2.

8. Herstellung von Verbindungen nach Formel 1 nach dem Verfahren gemäß Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Umsetzung der 7-Azaindol-3- carbonsäurechloride nach Formel 2 mit primären oder sekundären Aminen in Gegenwart einer Hilfsbase, vorzugsweise in Gegenwart eines Überschusses des als Reaktionspartner verwendeten Amins, eines tertiären Amins, beispielsweise von Pyridin oder Triethylamin, sowie anorganischer Basen, vorzugsweise Alkalihydroxide oder Alkalihydride.

9. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen nach Formel 1 gemäß Anspruch 1 bis 3 und 5 mit n = 2, gekennzeichnet dadurch, daß 7-Azaindole der Formel 4 mit Oxalylchlorid in die analogen 7-Azaindot-3-yl-glyoxylsäurechloride der Formel 5 überführt und anschließend durch Reaktion mit primären oder sekundären Aminen zu den erfindungsgemäßen Verbindungen nach Formel 1 mit n = 2 umgesetzt werden.

10. Herstellung von Verbindungen nach Formel 1 nach dem Verfahren gemäß Anspruch 9, gekennzeichnet durch die Umsetzung der 7-Azaindol-3-yl- glyoxylsäurechloride nach Formel 5 mit primären oder sekundären Aminen in Gegenwart einer Hilfsbase, vorzugsweise in Gegenwart eines Überschusses des als Reaktionspartner verwendeten Amins, eines tertiären Amins, beispielsweise von Pyridin oder Triethylamin, sowie anorganischer Basen, vorzugsweise Alkalihydroxide oder Alkalihydride.

11. Verwendung der Verbindungen nach Formel 1 gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 als therapeutische Wirkstoffe zur Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung von Erkrankungen, bei denen die Hemmung von TNFα therapeutisch nützlich ist.

12. Verwendung der Verbindungen nach Formel 1 gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 als therapeutische Wirkstoffe zur Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung von Erkrankungen, bei denen die Hemmung der Phosphodiesterase 4 therapeutisch nützlich ist.

13. Besonders bevorzugte Verwendung der Verbindungen nach Formel 1 gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 als therapeutische Wirkstoffe zur Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung von Erkrankungen, die mit dem Wirken von Eosinophilen verbunden sind.

14. Besonders bevorzugte Verwendung der Verbindungen nach Formel 1 gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 als therapeutische Wirkstoffe zur Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung von Erkrankungen, die mit dem Wirken von Neutrophilen verbunden sind.

15. Arzneimittel, enthaltend eine oder mehrere Verbindungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 neben üblichen physiologisch verträglichen Trägern und/oder Verdünnungsmitteln beziehungsweise Hilfsstoffen.

16. Verfahren zur Herstellung eines Arzneimittels nach Anspruch 12, gekennzeichnet dadurch, daß eine oder mehrere Verbindungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 mit gebräuchlichen pharmazeutischen Trägerstoffen und/oder Verdünnungsmitteln beziehungsweise sonstigen Hilfsstoffen zu pharmazeutischen Zubereitungen verarbeitet beziehungsweise in eine therapeutisch anwendbare Form gebracht werden.

17. Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel 1 gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 und/oder von pharmazeutischen Zubereitungen nach den Ansprüchen 15 und 16 allein oder in Kombination untereinander oder in Kombination mit Trägerstoffen und/oder Verdünnungsmitteln beziehungsweise sonstigen Hilfsstoffen.