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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Inhibitoren des Enzyms 11-Beta-Hydroxysteroid-Dehydrogenase Typ
I, einschließlich
pharmazeutisch annehmbarer Salze und Prodrugs davon, die sich als
therapeutische Verbindungen speziell bei der Behandlung von nichtinsulinabhängigem Typ-2-Diabetes
mellitus (NIDDM), Insulinresistenz, Fettleibigkeit, Lipidstörungen und
anderen Erkrankungen und Zuständen,
die durch einen Überschuss
an Cortisol vermittelt werden, eignen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Diabetes
ist eine Erkrankung, die durch mehrere ursächliche Faktoren hervorgerufen
wird und durch erhöhte
Plasmaglucosespiegel (Hyperglykämie)
im nüchternen
Zustand oder nach der Verabreichung von Glucose während eines
oralen Glucosetoleranztests gekennzeichnet ist. Es existieren zwei
allgemein anerkannte Formen von Diabetes. Beim Typ-1-Diabetes oder
insulinabhängigen
Diabetes mellitus (IDDM) produzieren Patienten wenig oder kein Insulin,
das Hormon, das die Glucoseverwertung steuert. Beim Typ-2-Diabetes oder nichtinsulinabhängigen Diabetes
mellitus (NIDDM) wird noch Insulin im Körper produziert. Bei den Patienten herrscht
oft eine Hyperinsulinämie
vor (Plasmainsulinspiegel, die genauso hoch oder sogar höher sind
als bei nichtdiabetischen Subjekten); diese Patienten haben jedoch
eine Insulinresistenz entwickelt, welche eine Resistenz gegenüber der
Wirkung von Insulin bezüglich
der Stimulierung des Glucose- und Lipidstoffwechsels in den großen insulinempfindlichen
Geweben, welche Muskel-, Leber- und Fettgewebe sind, ist. Patienten,
die insulinresistent aber nicht diabetisch sind, besitzen erhöhte Insulinspiegel,
welche Insulinresistenz kompensieren, so dass die Serumglucosespiegel
nicht erhöht
sind. Bei Patienten mit NIDDM reichen die Plasmainsulinspiegel,
selbst wenn sie erhöht
sind, nicht aus, um die ausgeprägte
Insulinresistenz zu kompensieren.
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Die
Insulinresistenz ist nicht in erster Linie die Folge einer verringerten
Anzahl von Insulinrezeptoren, sondern ist die Folge eines Post-Insulinrezeptorbindungsdefekts,
der noch nicht vollständig
aufgeklärt
ist. Diese Resistenz gegenüber
dem Ansprechen auf Insulin führt
zu einer ungenügenden
Insulinaktivierung der Glucoseaufnahme, -oxidation und -speicherung
im Muskel und zu einer unzureichenden Insulinhemmung der Lipolyse
im Fettgewebe und der Glucoseerzeugung und -sekretion in der Leber.
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Eine
persistente oder unbehandelte Hyperglykämie, die bei Diabetes auftritt,
ist mit einer erhöhten
und vorzeitigen Morbidität
und Mortalität
verbunden. Eine abnormale Glucosehomöostase ist oft sowohl direkt
als auch indirekt mit Fettleibigkeit, Bluthochdruck und Änderungen
des Lipid-, Lipoprotein- und Apolipoprotein-Stoffwechsels sowie
mit anderen metabolischen und hämodynamischen
Erkrankungen verbunden. Patienten mit Typ-2-Diabetes mellitus besitzen
daher ein deutlich erhöhtes
Risiko für
makrovaskuläre
und mikrovaskuläre
Komplikationen, einschließlich
Atherosklerose, koronare Herzerkrankung, Schlaganfall, periphere
vaskuläre
Erkrankung, Bluthochdruck, Nephropathie, Neuropathie und Retinopathie.
Daher ist die therapeutische Behandlung von Glucosehomöostase,
Lipidstoffwechsel, Fettleibigkeit und Bluthochdruck für die klinische Therapie
und Behandlung von Diabetes mellitus von entscheidender Bedeutung.
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Viele
Patienten mit Insulinresistenz, die jedoch keinen Typ-2-Diabetes
ausgebildet haben, laufen Gefahr, wenigstens einige Symptome auszubilden,
die ausgewählt
sind aus einer Gruppe von Symptomen, welche oft als Syndrom X oder
metabolisches Syndrom bezeichnet werden. Dieses Syndrom ist gekennzeichnet durch
Insulinresistenz, abdominale Fettleibigkeit, Hyperinsulinämie, hohen
Blutdruck niedrige HDL- und hohe VLDL-Werte. Diese Patienten besitzen
ein erhöhtes
Risiko für
die Ausbildung der oben genannten makrovaskulären und mikrovaskulären Komplikationen
von Typ-2-Diabetes (z. B. Atherosklerose und koronare Herzerkrankung),
egal ob sie einen offenen Diabetes mellitus ausbilden oder nicht.
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Die
Insulinresistenz ist nicht in erster Linie die Folge einer verringerten
Anzahl von Insulinrezeptoren, sondern ist die Folge eines Post-Insulinezeptorbindungsdefekts,
der noch nicht vollständig
aufgeklärt
ist. Diese Resistenz gegenüber
dem Ansprechen auf Insulin führt
zu einer ungenügenden
Insulinaktivierung der Glucoseaufnahme, -oxidation und -speicherung
im Muskel und zu einer unzureichenden Insulinhemmung der Lipolyse
im Fettgewebe und der Glucoseerzeugung und -sekretion in der Leber.
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Die
verfügbaren
Behandlungen für
Typ-2-Diabetes haben sich über
viele Jahre hinweg nicht wesentlich geändert, und diese Behandlungen
sind mit bekannten Einschränkungen
behaftet. Zwar verbessern körperliche
Bewegung und die Senkung der Kalorieneinnahme bei der Nahrungsaufnahme
den diabetischen Zustand oft dramatisch, die Compliance bei dieser
Behandlung ist jedoch aufgrund von fest verwurzelt sitzenden Lebensweisen
und übermäßigem Nahrungsmittelverzehr,
insbesondere von Nahrungsmitteln mit hohen Mengen an gesättigtem
Fett, sehr gering. Die Erhöhung
des Plasmainsulinspiegels durch Verabreichung von Sulfonylharnstoffen
(z. B. Tolbutamid und Glipizid) oder Meglitinid, welche die pankreatischen β-Zellen dazu
anregen, mehr Insulin auszuscheiden, und/oder die Injektion von
Insulin, wenn Sulfonylharnstoffe oder Meglitinid keine Wirkung mehr
zeigen, kann zu Insulinkonzentrationen führen, die hoch genug sind,
um die sehr insulinresistenten Gewebe zu stimulieren. Durch Verabreichung
von Insulin oder Insulinsekretagoga (Sulfonylharnstoffe oder Meglitinid)
können
jedoch gefährlich
niedrige Plasmaglucosespiegel resultieren, und aufgrund der noch
höheren
Plasmainsulinspiegel kann eine Verstärkung der Insulinresistenz
auftreten. Die Biguanide erhöhen
die Insulinempfindlichkeit, was zu einer gewissen Korrektur von
Hyperglykämie
führt.
Die beiden Biguanide Phenformin und Metformin können jedoch Lactatazidose und Übelkeit/Diarrhö hervorrufen.
Metformin hat weniger Nebenwirkungen als Phenformin und wird oft
zur Behandlung von Typ-2-Diabetes verschrieben.
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Die
Glitazone (d. h. 5-Benzylthiazolidin-2,4-dione) bilden eine neuere
Klasse von Verbindungen, die Hyperglykämie und andere Symptome von
Typ-2-Diabetes lindern können.
Diese Mittel steigern bei mehreren Tiermodellen von Typ-2-Diabetes
die Insulinempfindlichkeit im Muskel-, Leber- und Fettgewebe deutlich,
was zu einer teilweisen oder vollständigen Korrektur von erhöhten Plasmaglucosespiegeln
führt,
ohne dass Hypoglykämie
auftritt. Die Glitazone, die derzeit auf dem Markt sind, sind Agonisten
der peroxisom-proliferator-aktivierten Rezeptoren (PPAR) der gamma-Unterart.
Man nimmt allgemein an, dass ein PPAR-gamma-Agonismus für die bei
den Glitazonen beobachtete verbesserte Insulinempfindlichkeit verantwortlich
ist. Neuere PPAR-Agonisten, die für die Behandlung von Typ-2-Diabetes
und/oder Dyslipidämie
entwickelt werden, sind Agonisten von einer oder mehreren der PPAR-alpha-,
-gamma- oder -delta-Unterarten.
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Es
besteht ein fortwährender
Bedarf für
neue Verfahren zur Behandlung der Erkrankung. Neue biochemische
Verfahren, die kürzlich
vorgestellt wurden oder sich derzeit in der Entwicklung befinden, sind
u. a. die Behandlung mit Alpha-Glucosidase-Inhibitoren (z. B. Acarbose),
Protein-Tyrosin-Phosphatase-1B(PTP-1B)-Inhibitoren
und Inhibitoren des Dipeptidylpeptidase-IV(DPP-IV)-Enzyms. Auch
die Inhibierung der PTP-1B-Expression durch Verwendung von Antisense-Oligonukleotiden
wird untersucht.
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Ein
weiteres in der Literatur vorgeschlagenes Verfahren zur Behandlung
von Typ-2-Diabetes ist die Verwendung von Inhibitoren des Enzyms
11-β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase
Typ 1 (11β-HSD1)
zur Verringerung der Menge an aktiven Glucocorticoiden in Geweben,
in denen Glucose metabolisiert wird. Siehe J. R. Seckl et al., Endocrinology,
142:1371–1376,
2001, und die darin zitierten Druckschriften. Bislang gibt es nur wenige
Berichte über
Verbindungen, welche Inhibitoren des 11β-HSD1-Enzyms sind.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Klasse von Verbindungen wird offenbart, welche das 11β-HSD1-Enzym
inhibiert und dadurch die Reduktion von Cortison und anderen 11-Keto-Steroiden
zu Cortisol und anderen 11β-Hydroxysteroiden
inhibiert. Die Verabreichung der Verbindungen verringert den Gehalt
an Cortisol und anderen 11β-Hydroxysteroiden
in Zielgeweben, wodurch die Auswirkungen von überhöhten Mengen an Cortisol und
anderen 11β-Hydroxysteroiden
abgeschwächt
werden. Die Inhibierung von 11β-HSD1
kann zur Behandlung und Steuerung von Erkrankungen verwendet werden,
welche durch abnormal hohe Mengen an Cortisol und anderen 11β-Hydroxysteroiden
vermittelt werden, wie z. B. NIDDM, Fettleibigkeit, Bluthochdruck
und Dyslipidämie.
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Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung besitzen die in der nachstehenden
Formel Ia gezeigte Struktur oder sind ein pharmazeutisch annehmbares
Salz oder Prodrug davon:
wobei:
R
1 Adamantyl
ist, ursubstituiert oder substituiert mit ein bis fünf Substituenten,
unabhängig
ausgewählt
aus Halogen, OCH
3, OCF
3,
CH
3, CF
3 und Phenyl,
wobei das Phenyl unsubstituiert oder substituiert ist mit ein bis
drei Halogenen,
W ausgewählt
ist aus der Gruppe, bestehend aus NR
a und
einer Einfachbindung,
X ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend
aus CH
2 und einer Einfachbindung,
Z
ausgewählt
ist aus der Gruppe, bestehend aus S und einer Einfachbindung,
R
a ausgewählt
ist aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und C
1-6-Alkyl,
wobei Alkyl unsubstituiert oder substituiert ist mit ein bis fünf Fluor,
wobei
R
4 ist:
eine C
2-8-Alkylengruppe,
gegebenenfalls enthaltend ein Heteroatom, ausgewählt aus O und NR
b,
zwischen zwei benachbarten Kohlenstoffatomen der C
2-8-Alkylengruppe,
gegebenenfalls enthaltend ein bis zwei Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen,
wenn R
4 eine C
3-8-Alkylengruppe
ist, und gegebenenfalls auch enthaltend eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung,
die zwei nichtbenachbarte Kohlenstoffatome der C
2-Alkylengruppe
verbindet, oder
eine C
4-8-Cycloalkylgruppe,
wobei
R
b ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend
aus Wasserstoff und C
1-6-Alkyl, unsubstituiert
oder substituiert mit ein bis sechs Substituenten, unabhängig ausgewählt aus
null bis fünf
Fluor und null oder einem Phenyl, wobei das Phenyl ursubstituiert
oder substituiert ist mit ein bis drei Substituenten, unabhängig ausgewählt aus
Halogen, CH
3, CF
3,
OCH
3 und OCF
3,
wobei
R
4 unsubstituiert oder substituiert ist
mit ein bis fünf
R
c-Substituenten, wobei jedes R
c unabhängig ausgewählt ist
aus Halogen, OH, OCH
3, OCF
3,
C
1-6-Alkyl, C
2-6-Alkenyl,
Phenyl, Biphenyl, C
3-8-Cycloalkyl, C
1-6-Alkyloxycarbonyl, einer Epoxidgruppe,
die 2 benachbarte Kohlenstoffe verbrückt, und 1,3-Dioxolanyl, geminal
disubstituiert an ein Kohlenstoff von R
4,
wobei jedes C
1-6-Alkyl und C
2-6-Alkenyl
unsubstituiert oder substituiert ist mit ein bis fünf Substituenten,
unabhängig
ausgewählt
aus null bis drei Halogenen und null bis zwei Gruppen, ausgewählt aus
Phenyl, C
1-6-Alkyloxycarbonyl, 1,3-Dioxolanyl,
geminal disubstituiert an ein Kohlenstoff, und CN, und wobei jedes
Phenyl, Biphenyl und C
3-8-Cycloalkyl, entweder
als R
c oder als ein Substituent an R
c, unsubstituiert oder substituiert ist mit
ein bis drei Gruppen, unabhängig
ausgewählt
aus Halogen, CH
3, CF
3,
OCH
3 und OCF
3,
wobei
R
4 gegebenenfalls einen kondensierten Phenylring,
einen Benzodioxinylring oder einen Dihydrobenzodioxinylring besitzt,
wobei der Phenylring, der Benzodioxinylring und der Dihydrobenzodioxinylring
unsubstituiert oder substituiert sind mit ein bis drei Substituenten,
unabhängig
ausgewählt
aus Halogen, CH
3, CF
3,
OCH
3 und OCF
3, und
wobei
R
4, einschließlich des optionalen kondensierten
Phenylrings, Benzodioxinylrings oder Dihydrobenzodioxinylrings und
einschließlich
aller Substituenten an R
4 und am kondensierten
Phenylring, Benzodioxinylring oder Dihydrobenzodioxinylring, nicht
mehr als 20 Kohlenstoffatome besitzt,
mit der Maßgabe, dass:
wenn
X und Z Einfachbindungen darstellen und R
1 unsubstituiertes
Adamantyl ist, R
4 dann keine C
3-5-Alkylen-Verbrückungsgruppe
bilden kann.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
Verbindungen der Strukturformel Ia der vorliegenden Erfindung besitzen
zahlreiche Ausführungsformen,
die nachstehend beschrieben sind.
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Eine
weitere Ausführungsform
umfasst Verbindungen mit der wie oben beschriebenen Formel Ia, wobei
R1 Adamantyl ist, unsubstituiert oder substituiert
mit ein bis fünf
Substituenten, unabhängig
ausgewählt
aus Halogen, OCH3, OCF3,
CH3, CF3 und Phenyl,
wobei das Phenyl unsubstituiert oder substituiert ist mit ein bis drei
Halogenen,
X eine Bindung ist,
Z S ist,
W eine Bindung
oder NH ist und
R4 eine C2-8-Alkylengruppe
ist, unsubstituiert oder substituiert mit ein bis drei Substituenten
Rc, wobei jedes
Rc unabhängig ausgewählt ist
aus Halogen, CH3, CF3 und
Phenyl, wobei Phenyl unsubstituiert oder substituiert ist mit ein
bis drei Substituenten, unabhängig
ausgewählt
aus Halogen, CH3, CF3,
OCH3 und OCF3.
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Eine
weitere Ausführungsform
betrifft Verbindungen der wie nachstehend beschriebenen Formel Ia oder
ein pharmazeutisch annehmbares Salz oder Prodrug davon, wobei:
R1 Adamantyl ist, unsubstituiert oder substituiert
mit ein bis fünf
Substituenten, unabhängig
ausgewählt
aus Halogen, OCH3, OCF3,
CH3, CF3 und Phenyl,
wobei das Phenyl unsubstituiert oder substituiert ist mit ein bis drei
Halogenen,
X ausgewählt
ist aus der Gruppe, bestehend aus CH2 und
einer Einfachbindung,
W und Z Einfachbindungen sind und
R4 ist
eine C3-8-Alkylengruppe,
gegebenenfalls enthaltend ein Heteroatom, ausgewählt aus O und NRb,
zwischen zwei benachbarten Kohlenstoffatomen der C3-8-Alkylengruppe,
gegebenenfalls enthaltend ein bis zwei Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen,
wenn R4 eine C3-8-Alkylengruppe
ist, und gegebenenfalls auch enthaltend eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung,
die zwei nichtbenachbarte Kohlenstoffatome der C3-8-Alkylengruppe
verbindet, oder
eine C4-8-Cycloalkylgruppe,
wobei Rb ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend
aus Wasserstoff und C1-6-Alkyl, unsubstituiert
oder substituiert mit ein bis sechs Substituenten, unabhängig ausgewählt aus
null bis fünf Fluor
und null bis einem Phenyl, wobei das Phenyl unsubstituiert oder
substituiert ist mit ein bis drei Substituenten, unabhängig ausgewählt aus
Halogen, CH3, CF3,
OCH3 und OCF3,
wobei
R4 unsubstituiert oder substituiert ist
mit ein bis fünf
Rc-Substituenten, wobei jedes Rc unabhängig ausgewählt ist
aus Halogen, OH, OCH3, OCF3,
C1-6-Alkyl, C2-6-Alkenyl,
Phenyl, Biphenyl, C3-8-Cycloalkyl, C1-6-Alkyloxycarbonyl, einer Epoxidgruppe,
die 2 benachbarte Kohlenstoffe verbrückt, und 1,3-Dioxolanyl, geminal
disubstituiert an ein Kohlenstoff von R4,
wobei jedes C1-6-Alkyl und C2-6-Alkenyl
unsubstituiert oder substituiert ist mit ein bis fünf Substituenten,
unabhängig
ausgewählt
aus null bis drei Halogenen und null bis zwei Gruppen, ausgewählt aus
Phenyl, C1-6-Alkyloxycarbonyl, 1,3-Dioxolanyl,
geminal disubstituiert an ein Kohlenstoff, und CN, und wobei jedes
Phenyl, Biphenyl und C3-8-Cycloalkyl, entweder
als Rc oder als ein Substituent an Rc, unsubstituiert oder substituiert ist mit
ein bis drei Gruppen, unabhängig
ausgewählt
aus Halogen, CH3, CF3,
OCH3 und OCF3,
wobei
R4 gegebenenfalls einen kondensierten Phenylring,
einen Benzodioxinylring oder einen Dihydrobenzodioxinylring besitzt,
wobei der Phenylring, der Benzodioxinylring und der Dihydrobenzodioxinylring
unsubstituiert oder substituiert sind mit ein bis drei Substituenten,
unabhängig
ausgewählt
aus Halogen, CH3, CF3,
OCH3 und OCF3, und
wobei
R4, einschließlich des optionalen kondensierten
Phenylrings, Benzodioxinylrings oder Dihydrobenzodioxinylrings und
einschließlich
aller Substituenten an R4 und am kondensierten
Phenylring, Benzodioxinylring oder Dihydrobenzodioxinylring, nicht
mehr als 20 Kohlenstoffatome besitzt.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Verbindungen der wie oben beschriebenen Formel Ia umfasst Verbindungen,
bei denen Z S ist und WR2 ausgewählt ist
aus NH2 und R2.
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Eine
weitere Unterklasse von Verbindungen mit der wie oben beschriebenen
Formel Ia umfasst eine Verbindung, bei der W und Z Einfachbindungen
sind.
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Ein
veranschaulichendes, jedoch nicht limitierendes Beispiel einer Verbindung
der vorliegenden Erfindung, die sich als ein Inhibitor des Enzyms
11-Beta-Hydroxysteroid-Dehydrogenase Typ I eignet, ist das folgende:
oder ein pharmazeutisch annehmbares
Salz oder Prodrug davon.
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Definitionen:
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"Ac" ist Acetyl, welches
CH3C(O)- ist.
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"Alkyl" sowie andere Gruppen
mit der Vorsilbe "Alk", wie z. B. Alkoxy
und Alkanoyl, bedeutet Kohlenstoffketten, die linear oder verzweigt
sein können,
oder Kombinationen davon, sofern die Kohlenstoffkette nicht anders
definiert ist. Beispiele für
Alkylgruppen sind u. a. Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl,
sek.- und tert.-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl und dergleichen.
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"Alkenyl" bedeutet Kohlenstoffketten,
die wenigstens eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung enthalten und die linear
oder verzweigt oder Kombinationen davon sein können, sofern die Kohlenstoffkette
nicht anders definiert ist. Beispiele für Alkenyl sind u. a. Vinyl,
Allyl, Isopropenyl, Pentenyl, Hexenyl, Heptenyl, 1-Propenyl, 2-Butenyl,
2-Methyl-2-butenyl und dergleichen.
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"Alkinyl" bedeutet Kohlenstoffketten,
die wenigstens eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindung enthalten und die linear
oder verzweigt oder Kombinationen davon sein können. Beispiele für Alkinyl
sind u. a. Ethinyl, Propargyl, 3-Methyl-1-pentinyl, 2-Heptinyl und
dergleichen.
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"Alkylen" bedeutet Kohlenstoffketten,
die bifunktionell sind, wie z. B. -CH2-,
-(CH2)2-, -(CH2)3- und dergleichen.
Alkylengruppen sind linear oder verzweigt, sofern nichts anderes
angegeben ist. Zum Vergleich, Alkylgruppen sind monofunktionell.
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"Cycloalkyl" bedeutet einen gesättigten
carbocyclischen Ring mit einer bestimmten Anzahl von Kohlenstoffatomen.
Beispiele für
Cycloalkyl sind u. a. Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl,
Cycloheptyl und dergleichen. Eine Cycloalkylgruppe ist im Allgemeinen
monocyclisch, sofern nichts anderes angegeben ist. Bicycloalkyl
und Tricycloalkyl sind bicyclische und tricyclische carbocyclische Ringsysteme.
Cycloalkyl-, Bicycloalkyl- und Tricycloalkylgruppen sind gesättigt, sofern
sie nicht anders definiert sind.
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"Aryl" bedeutet ein mono-
oder polycyclisches aromatisches Ringsystem, das nur Kohlenstoffringatome
enthält.
Die bevorzugten Aryle sind monocyclische oder bicyclische 6-10-gliedrige
aromatische Ringsysteme. Phenyl und Naphthyl sind bevorzugte Aryle.
Das bevorzugteste Aryl ist Phenyl.
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"Heterocyclus" bedeutet einen gesättigten
oder ungesättigten
Ring (einschließlich
aromatischer Ringe), der wenigstens ein Heteroatom enthält, ausgewählt aus
N, S und O (einschließlich
SO und SO2). Beispiele für Heterocyclen sind u. a. Tetrahydrofuran,
Piperidin, Piperazin, Morpholin, Thiomorpholin und Tetrahydrothiophen-1,1-doxid.
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"Heteroaryl" bedeutet einen aromatischen
Heterocyclus, der wenigstens ein Ring-Heteroatom, ausgewählt aus
N, O und S (einschließlich
SO und SO2), enthält. Heteroaryle können an
andere Heteroaryle oder an andere Arten von Ringen, wie z. B. Aryle,
Cycloalkyle und Heterocyclen, die nicht aromatisch sind, kondensiert sein.
Beispiele für
monocyclische Heteroarylsubstituenten sind u. a. Pyrrolyl, Isoxazolyl,
Isothiazolyl, Pyrazolyl, Pyridyl, Oxazolyl, Oxadiazolyl, Thiadiazolyl,
Thiazolyl, Imidazolyl, Triazolyl, Tetrazolyl, Furanyl, Triazinyl,
Thienyl und Pyrimidyl. Beispiele für Ringsysteme, bei denen ein
Heteroaryl mit Phenyl eine Seite gemeinsam hat, sind u. a. Benzisoxazol,
Benzoxazol, Benzothiazol, Benzimidazol, Benzofuran, Benzothiophen
(einschließlich S-Oxid
und Dioxid), Chinolin, Indol, Isochinolin, Dibenzofuran und dergleichen.
Heteroaromatische Ringe können
auch verschmolzen sein, wie zum Beispiel bei Furo(2,3-b)pyridyl.
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"Halogen" umfasst Fluor, Chlor,
Brom und Iod. Chlor und Fluor sind im Allgemeinen bevorzugt. Fluor ist
besonders bevorzugt, wenn die Halogene sich als Substituenten an
einer Alkyl- oder Alkoxygruppe befinden (z. B. CF3O
und CF3CH2O).
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Die
Bezeichnung "Zusammensetzung", wie in pharmazeutische
Zusammensetzung, soll ein Produkt umfassen, das den/die Wirkstoff(e)
und den/die inerten Bestandteil(e), der/die den Träger bildet/bilden,
sowie ein beliebiges Produkt, das direkt oder indirekt aus der Kombination,
Komplexierung oder Aggregation von beliebigen zwei oder mehreren
der Bestandteile oder aus der Dissoziation von einem oder mehreren
der Bestandteile oder aus anderen Arten von Reaktionen oder Wechselwirkungen
von einem oder mehreren der Bestandteile entsteht. Demgemäß umfassen
die pharmazeutischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung
Zusammensetzungen, die durch Vermischen einer Verbindung der vorliegenden
Erfindung und eines pharmazeutisch annehmbaren Trägers hergestellt
werden.
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Optische Isomere – Diastereomere – Strukturisomere – Tautomere:
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Die
Verbindungen der Formel Ia können
ein oder mehrere Asymmetriezentren enthalten und daher als Racemate
und racemische Mischungen, einzelne Enantiomere, Diastereomerenmischungen
und einzelne Diastereomere auftreten. Die vorliegende Erfindung
soll alle solchen isomeren Formen der Verbindungen der Formel Ia
umfassen.
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Einige
der hierin beschriebenen Verbindungen können olefinische Doppelbindungen
enthalten und sollen, sofern nichts anderes angegeben ist, sowohl
E- als auch Z-Strukturisomere umfassen.
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Einige
der hierin beschriebenen Verbindungen können als Tautomere existieren,
die verschiedene Wasserstoffverknüpfungspunkten besitzen, begleitet
von einer oder mehreren Doppelbindungs verschiebungen. Zum Beispiel
sind ein Keton und dessen Enol-Form Keto-Enol-Tautomere. Die einzelnen
Tautomere sowie Mischungen davon sind von den Verbindungen der Formel
Ia umfasst. Bei dieser Anmeldung besitzen Thiolsubstituenten am
Kohlenstoff des Triazolrings Thioketontautomere, und das Thioketontautomer
wird auch durch die Formel dargestellt, welche das Triazol mit einer
Thiolgruppe am Ring zeigt.
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Falls
erwünscht,
können
racemische Mischungen der Verbindungen der Formel Ia so aufgetrennt
werden, dass die einzelnen Enantiomere isoliert werden. Die Trennung
kann durch im Stand der Technik gut bekannte Verfahren erfolgen,
wie z. B. durch Kupplung einer racemischen Mischung aus Verbindungen
der Formel Ia mit einer enantiomerenreinen Verbindung, um eine diastereomere
Mischung zu bilden, die anschließend durch Standardverfahren,
wie z. B. fraktionierte Kristallisation oder Chromatographie, in
einzelne Diastereomere aufgetrennt werden kann. Die Kupplungsreaktion
ist oft die Bildung eines Salzes mit Hilfe einer enantiomerenreinen
Säure oder
Base. Die diastereomeren Derivate können dann durch Abspalten des
zugegebenen chiralen Restes von der diastereomeren Verbindung in
die reinen Enantiomere umgewandelt werden. Die racemische Mischung
der Verbindungen der Formel Ia kann auch direkt durch chromatographische
Verfahren unter Verwendung chiraler stationärer Phasen aufgetrennt werden,
wobei diese Verfahren im Stand der Technik gut bekannt sind.
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Alternativ
können
Enantiomere von Verbindungen der allgemeinen Formel Ia durch stereoselektive Synthese
mit Hilfe optisch reiner Ausgangsmaterialien oder Reagenzien bekannter
Konfiguration erhalten werden. Solche Verfahren sind im Stand der
Technik gut bekannt.
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Die
Verbindungen der Formel Ia können
mehr als ein Asymmetriezentrum besitzen. Solche Verbindungen können als
Mischungen aus Diastereomeren auftreten, welche durch Standardverfahren
in einzelne Diastereomere aufgetrennt werden können, und die Diastereomere
können
wie oben beschrieben weiter in einzelne Enantiomere aufgetrennt
werden.
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Salze
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Die
Bezeichnung "pharmazeutisch
annehmbare Salze" bedeutet
Salze, die aus pharmazeutisch annehmbaren nichttoxischen Basen oder
Säuren,
einschließlich
anorganischer oder organischer Basen und anorganischer oder organischer
Säuren,
hergestellt worden sind. Von anorganischen Basen hergeleitete Salze sind
u. a. Aluminium-, Ammonium-, Calcium-, Kupfer-, Eisen(II)-, Eisen(III)-,
Lithium-, Magnesium-, Mangan(III)-, Mangan(II)-, Kalium-, Natrium-,
Zinksalze und dergleichen. Besonders bevorzugt sind die Ammonium-,
Calcium-, Magnesium-, Kalium- und Natriumsalze. Salze in fester
Form können
in mehr als einer Kristallstruktur existieren und können auch
in Form von Hydraten vorliegen. Von pharmazeutisch annehmbaren organischen
nichttoxischen Basen hergeleitete Salze sind u. a. Salze von primären, sekundären und
tertiären
Aminen, substituierten Aminen, einschließlich natürlich vorkommender substituierter
Amine, cyclischen Aminen und basischen Ionenaustauschharzen, wie
z. B. Arginin, Betain, Koffein, Cholin, N,N'-Dibenzylethylendiamin, Diethylamin,
2-Diethylaminoethanol, 2-Dimethylaminoethanol,
Ethanolamin, Ethylendiamin, N-Ethylmorpholin, N-Ethylpiperidin,
Glucamin, Glucosamin, Histidin, Hydrabamin, Isopropylamin, Lysin,
Methylglucamin, Morpholin, Piperazin, Piperidin, Polyaminharze,
Procain, Purine, Theobromin, Triethylamin, Trimethylamin, Tripropylamin,
Tromethamin und dergleichen.
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Wenn
die Verbindung der vorliegenden Erfindung basisch ist, können Salze
aus pharmazeutisch annehmbaren nichttoxischen Säuren, einschließlich anorganischer
und organischer Säuren,
hergestellt werden. Solche Säuren
sind u. a. Essig-, Benzolsulfon-, Benzoe-, Camphersulfon-, Citronen-,
Ethansulfon-, Fumar-, Glucon-, Glutam-, Bromwasserstoff-, Salz-,
Isethion-, Milch-, Malein-, Äpfel-,
Mandel-, Methansulfon-, Schleim-, Salpeter-, Pamoa-, Pantothen-,
Phosphor-, Succin-, Schwefel-, Wein-, p-Toluolsulfonsäure und dergleichen. Besonders
bevorzugte pharmazeutisch annehmbare Salze sind u. a. Citronen-,
Bromwasserstoff-, Salz-, Malein-, Phosphor-, Schwefel- und Weinsäure. In
den meisten Fällen
sind die Verbindungen der vorliegenden Erfindung basisch, da der
Triazolring basisch ist. Die Triazolverbindungen dieser Erfindung
können während der
Synthese auch als nicht pharmazeutisch annehmbare Salze (z. B. Trifluoracetatsalze)
hergestellt und gehandhabt werden, bevor sie bei der Herstellung
von Arzneimitteln verwendet werden.
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Man
wird verstehen, dass, so wie hier verwendet, Verweise auf die Verbindungen
der Formel Ia auch die pharmazeutisch annehmbaren Salze und auch
Salze, die nicht pharmazeutisch annehmbar sind, wenn sie als Vorläufer für die freien
Verbindungen oder ihre pharmazeutisch annehmbaren Salze oder bei
anderen Syntheseschritten verwendet werden, umfassen sollen.
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Metabolite – Prodrugs
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Metabolite
der Verbindungen dieser Erfindung, die therapeutisch wirksam sind
und die ebenfalls durch Formel Ia definiert sind, fallen ebenfalls
in den Umfang dieser Erfindung. Prodrugs sind Verbindungen, die
in therapeutisch wirksame Verbindungen umgewandelt werden, wenn
sie einem Patienten verabreicht werden oder nachdem sie einem Patienten
verabreicht worden sind. Prodrugs, die selbst nicht die hierin beanspruchten
Strukturen besitzen, die jedoch während oder nach der Verabreichung
an einen Säugerpatienten
in durch Formel Ia definierte wirksame Verbindungen umgewandelt
werden, sind Prodrugs und sind Verbindungen dieser Erfindung, genau
wie ihre wirksamen Metabolite, die durch Formel Ia definiert sind.
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Biochemischer Mechanismus:
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Die
Verbindungen dieser Erfindung sind selektive Inhibitoren des 11β-HSD1-Enzyms.
Man nimmt an, dass ihr Nutzen bei der Behandlung von Typ-2-Diabetes,
hohem Blutdruck, Dyslipidämie,
Fettleibigkeit und anderen Erkrankungen und Zuständen von dem nachstehend beschriebenen
biochemischen Mechanismus herrührt.
Dieser Mechanismus wird nur zur Erklärung angegeben und soll den
Umfang und Nutzen der beanspruchten Verbindungen nicht einschränken.
-
Corticosteroide,
die auch als Glucocorticoide bezeichnet werden, sind Steroidhormone,
die eine bedeutende physiologische Rolle in Säugern, einschließlich Menschen,
spielen. Die Steuerung (auch als Modulation bezeichnet) der Glucocorticoidaktivität ist für die Regulierung
physiologischer Prozesse bei vielerlei Geweben und Organen von Bedeutung.
-
Glucocorticoidkonzentrationen
werden durch die gewebespezifischen 11β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase-Enzyme
moduliert. Die beiden Enzyme (auch als Isozyme bezeichnet) von 11β-HSD (11β-HSD1 und 11β-HSD2) besitzen
unterschiedliche Cofaktor-Anforderungen und Substrataffinitäten (siehe
1). Jedes wurde sowohl im Gewebe von Ratten
als auch von Menschen erfolgreich kloniert. Das Enzym 11β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase
Typ 2 (11β-HSD2)
ist ein Enzym mit hoher Affinität
(K
m für
Glucocorticoid = 10 nM), welches im Allgemeinen NAD+ als bevorzugten
Cofaktor verwendet und 11β-Hydroxyglucocorticoide,
wie z. B. Cortisol, rasch zu 11-Ketoglucocorticoide, wie z. B. Cortison,
dehydrogeniert. Das Enzym 11β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase
Typ 1 (11β-HSD1)
ist ein Enzym mit geringer Affinität, das im Allgemeinen NADP+
anstelle von NAD+ als Cofaktor verwendet (Agarwal et al., 1994,
J. Biol. Chem., 269:25959–25962).
In-vitro-Untersuchungen haben gezeigt, dass 11β-HSD1 sowohl als Reduktase als
auch als Dehydrogenase wirken kann. 11β-HSD1 wirkt in vivo jedoch im
Allgemeinen als eine Reduktase, die 11-Ketoglucocorticoide, wie
z. B. Cortison, in 11β-Hydroxyglucocorticoide,
wie z. B. Cortisol, umwandelt. Fig.
1: 11-Beta-Hydroxysteroid-Dehydrogenase Redoxgleichgewicht von Corticosteroiden
-
Die
Glucocorticoidwirkung wird durch die Bindung von Glucocorticoiden
an Rezeptoren hervorgerufen, wobei die bedeutendsten davon die Mineralocorticoid-Rezeptoren
und Glucocorticoid-Rezeptoren
sind. Mineralocorticoidrezeptoren regulieren durch ihre Bindung
mit Aldosteron Wasser und Salze im Körper und unterstützen die
Steuerung des Salz-Wasser-Gleichgewichts. Die Mineralocorticoid-Rezeptoren sind nicht
selektiv und besitzen etwa die gleiche Affinität für Cortisol und Aldosteron.
Mineralocorticoid-Rezeptoren befinden sich oft in Geweben, in denen
Cortisol normalerweise nicht vorliegt. Das 11β-HSD2-Enzym befindet sich oft
in denselben Geweben, in denen sich auch die Mineralocorticoid-Rezeptoren
befinden. Das 11β-HSD2-Enzym
wandelt Cortisol in Cortison um, welches sich in Konkurrenz mit
Aldosteron nicht wirksam an den Rezeptor bindet. Dies verhindert
die Bindung von Cortisol an den Mineralocorticoid-Rezeptor, wo es
die Regulierung von Wasser und Salz durch Aldosterol und den Mineralocorticoid-Rezeptor
stören
würde.
-
Zum
Beispiel besitzen Patienten, die an offensichtlichem Mineralocorticoid-Überschuss
(AME; siehe S. Ulick et al., J. Clin. Endocrinol. Metab., 49:757–763, 1979),
einem angeborenen Syndrom, bei dem der Patient einen schweren Bluthochdruck
besitzt, leiden, aufgrund einer verringerten Aktivität des 11β-HSD2-Enzyms Cortisol
in den Mineralocorticoid-Rezeptor-Zielgeweben. Bei mehreren Patienten
wurden Mutationen des 11β-HSD2-kodierenden
Gens identifiziert. Das Cortisol bindet sich genauso wirksam wie
Aldosteron an den Mineralocorticoid-Rezeptor, was einen schweren
Bluthochdruck hervorruft. Die Symptome von AME können auch durch Verabreichung
von Glycyrrhetinsäure
hervorgerufen werden, welche eine Komponente der Süßholzwurzel
ist und das 11β-HSD2-Enzym
inhibiert. Die Glycyrrhetinsäure
verhindert offensichtlich die Umwandlung von Cortisol in Cortison,
so dass die zur Bindung an den Mineralocorticoid-Rezeptor zur Verfügung stehende
Menge an Cortisol steigt und Bluthochdruck hervorruft.
-
Auch
in der Plazenta ist die Wirkung von 11β-HSD2 hoch. Dies kann den Fötus vor
erhöhten
Mengen an zirkulierendem Cortisol schützen, welche für die Gesundheit
eines sich entwickelnden Fötus
nachteilig sein kann.
-
Nutzen:
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung einer Verbindung
der Strukturformel Ia
wobei:
R
1 Adamantyl
ist, unsubstituiert oder substituiert mit ein bis fünf Substituenten,
unabhängig
ausgewählt
aus Halogen, OCH
3, OCF
3,
CH
3, CF
3 und Phenyl,
wobei das Phenyl unsubstituiert oder substituiert ist mit ein bis drei
Halogenen,
W ausgewählt
ist aus der Gruppe, bestehend aus NR
a und
einer Einfachbindung,
X ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend
aus CH
2 und einer Einfachbindung,
Z
ausgewählt
ist aus der Gruppe, bestehend aus S und einer Einfachbindung,
R
a ausgewählt
ist aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und C
1-6-Alkyl,
wobei Alkyl unsubstituiert oder substituiert ist mit ein bis fünf Fluor,
wobei
R
4 ist:
eine C
2-8-Alkylengruppe,
gegebenenfalls enthaltend ein Heteroatom, ausgewählt aus O und NR
b,
zwischen zwei benachbarten Kohlenstoffatomen der C
2-8-Alkylengruppe,
gegebenenfalls enthaltend ein bis zwei Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen,
wenn R
4 eine C
3-8-Alkylengruppe
ist, und gegebenenfalls auch enthaltend eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung,
die zwei nichtbenachbarte Kohlenstoffatome der C
2-8-Alkylengruppe
verbindet, oder
eine C
4-8-Cycloalkylgruppe,
wobei R
b ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend
aus Wasserstoff und C
1-6-Alkyl, unsubstituiert
oder substituiert mit ein bis sechs Substituenten, unabhängig ausgewählt aus
null bis fünf Fluor
und null oder einem Phenyl, wobei das Phenyl unsubstituiert oder
substituiert ist mit ein bis drei Substituenten, unabhängig ausgewählt aus
Halogen, CH
3, CF
3,
OCH
3 und OCF
3,
wobei
R
4 unsubstituiert oder substituiert ist
mit ein bis fünf
R
c-Substituenten, wobei jedes R
c unabhängig ausgewählt ist
aus Halogen, OH, OCH
3, OCF
3,
C
1-6-Alkyl, C
2-6-Alkenyl,
Phenyl, Biphenyl, C
3-8-Cycloalkyl, C
1-6-Alkyloxycarbonyl, einer Epoxidgruppe,
die 2 benachbarte Kohlenstoffe verbrückt, und 1,3-Dioxolanyl, geminal
disubstituiert an ein Kohlenstoff von R
4,
wobei jedes C
1-6-Alkyl und C
2-6-Alkenyl
unsubstituiert oder substituiert ist mit ein bis fünf Substituenten,
unabhängig
ausgewählt
aus null bis drei Halogenen und null bis zwei Gruppen, ausgewählt aus
Phenyl, C
1-6-Alkyloxycarbonyl, 1,3-Dioxolanyl,
geminal disubstituiert an ein Kohlenstoff, und CN, und wobei jedes
Phenyl, Biphenyl und C
3-8-Cycloalkyl, entweder
als R
c oder als ein Substituent an R
c, unsubstituiert oder substituiert ist mit
ein bis drei Gruppen, unabhängig
ausgewählt
aus Halogen, CH
3, CF
3,
OCH
3 und OCF
3,
wobei
R
4 gegebenenfalls einen kondensierten Phenylring,
einen Benzodioxinylring oder einen Dihydrobenzodioxinylring besitzt,
wobei der Phenylring, der Benzodioxinylring und der Dihydrobenzodioxinylring
ursubstituiert oder substituiert sind mit ein bis drei Substituenten,
unabhängig
ausgewählt
aus Halogen, CH
3, CF
3,
OCH
3 und OCF
3, und
wobei
R
4, einschließlich des optionalen kondensierten
Phenylrings, Benzodioxinylrings oder Dihydrobenzodioxinylrings und
einschließlich
aller Substituenten an R
4 und am kondensierten
Phenylring, Benzodioxinylring oder Dihydrobenzodioxinylring, nicht
mehr als 20 Kohlenstoffatome besitzt,
zur Inhibierung der Reduktaseaktivität von 11β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase,
die für
die Umwandlung von Cortison in Cortisol verantwortlich ist. Ein Übermaß an Cortisol
ist mit zahlreichen Störungen
verbunden, einschließlich
NIDDM, Fettleibigkeit, Dyslipidämie,
Insulinresistenz und Bluthochdruck. Die vorliegende Erfindung betrifft
die Verwendung eines 11β-HSD1-Inhibitors
zur Behandlung, Steuerung, Linderung und/oder Verzögerung des
Ausbruchs von Erkrankungen und Zuständen, welche durch übermäßige oder
nicht gesteuerte Mengen an Cortisol und/oder anderen Corticosteroiden
in einem Patienten vermittelt werden, durch Verabreichung einer
therapeutisch wirksamen Menge eines 11β-HSD1-Inhibitors. Die Inhibierung
des 11β-HSD1-Enzyms schränkt die
Umwandlung von Cortison, welches normalerweise inert ist, in Cortisol,
das zu den Symptomen dieser Erkrankungen und Zustände beitragen
oder diese verursachen kann, wenn es in Überschussmengen vorliegt, ein.
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NIDDM,
Hypertension. In einem zweiten Aspekt sind die Verbindungen dieser
Erfindung selektiv bezüglich
der Inhibierung von 11β-HSD1
gegenüber
11β-HDS2.
Die Inhibierung von 11β-HSD2
kann schwere Nebenwirkungen hervorrufen, wie z. B. Bluthochdruck.
Es wurde bereits gezeigt, dass 11β-HSD1-Inhibitoren einige
der Symptome von NIDDM, z. B. Insulinresistenz, lindem können (B.
R. Walker et al., 1995, J. Clin. Endocrinol. Metab., 80:3155–3159).
Diese Untersuchungen wurden jedoch unter Verwendung von Glycyrrhetinsäure und
Carbenoxolon durchgeführt,
welches Inhibitoren sowohl von 11β-HSD1 als auch 11β-HSD2 sind. Man
nimmt an, dass Glycyrrhetinsäure
und Carbenoxolon durch Inhibierung von 11β-HSD2 Bluthochdruck hervorrufen.
-
Cortisol
ist ein wichtiges und anerkanntes antiinflammatorisches Mittel.
Wenn es in großen
Mengen vorliegt, besitzt Cortisol jedoch auch negative Wirkungen.
Zum Beispiel wirkt Cortisol als Antagonist für die Wirkung von Insulin in
der Leber, so dass die Insulinempfindlichkeit in der Leber verringert
wird, was zu erhöhter Gluconeogenese
und erhöhten
Glucosespiegeln in der Leber führt.
Daher ist für
Patienten mit einer bereits eingeschränkten Glucoseverträglichkeit
die Wahrscheinlichkeit, einen Typ-2-Diabetes auszubilden, in Gegenwart von
abnormal hohen Cortisolkonzentrationen höher.
-
Hohe
Cortisolkonzentrationen in Geweben, bei denen der Mineralocorticoid-Rezeptor
vorliegt, können Bluthochdruck
verursachen, wie es in dem vorherigen Abschnitt erörtert wurde.
Das 11β-HSD2-Enzym bewirkt die
Oxidation von Cortisol zu Cortison. Das 11β-HSD1-Enzym dient als eine Reduktase,
die Cortison in Cortisol umwandelt. Es wurde die Vermutung geäußert, dass
die Inhibierung von 11β-HSD1
das Verhältnis
von Cortisol und Cortison in speziellen Geweben hin zu einer höheren Menge
an Cortison, welches im Allgemeinen unwirksam ist, und einer geringeren
Menge an Cortisol, welches wirksam ist und oft die Ursache der Symptome
ist, verschiebt. Da erhöhte
Cortisolmengen zu Symptomen von Typ-2-Diabetes führen können, sollte die Inhibierung
der Aktivität
des 11β-HSD1-Isozyms
die Symptome von Typ-II-Diabetes modulieren und bekämpfen. Die Verabreichung
einer therapeutisch wirksamen Menge eines 11β-HSD1-Inhibitors sollte daher
zur Behandlung, Steuerung und Linderung der Symptome von NIDDM wirksam
sein, und die Verabreichung einer therapeutisch wirksamen Menge
eines 11β-HSD1-Inhibitors auf regelmäßiger Basis
kann in der Tat den Ausbruch von Typ-II-Diabetes bei einem Säugerpatienten,
der diese benötigt,
und insbesondere bei einem menschlichen Patienten verzögern oder
verhindern.
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Cushing-Syndrom.
Die Auswirkungen von erhöhten
Cortisolkonzentrationen wurden auch bei Patienten beobachtet, die
an Cushing-Syndrom leiden, welches eine Stoffwechselerkrankung ist,
die durch hohe Cortisolspiegel im Blutstrom gekennzeichnet ist.
Patienten mit Cushing-Syndrom bilden oft Typ-2-Diabetes aus.
-
Fettleibigkeit,
metabolisches Syndrom, Dyslipidämie. Übermäßige Mengen
an Cortisol wurden mit Fettleibigkeit in Verbindung gebracht, möglicherweise
aufgrund einer erhöhten
hepatischen Glucogenese. Eine abdominale Fettleibigkeit ist eng
verbunden mit Glucoseunverträglichkeit,
Hyperinsulinämie,
Hypertriglyceridämie
und anderen Faktoren von Syndrom X, wie z. B. hohem Blutdruck, erhöhtem VLDL
und verringertem HDL. Montague et al., Diabetes, 2000, 49:883–888. Daher
kann die Verabreichung einer wirksamen Menge eines 11β-HSD1-Inhibitors
durch Steuerung von Cortisol zur Behandlung oder Steuerung von Fettleibigkeit
geeignet sein, unabhängig
von ihrer Wirksamkeit bei der Behandlung von NIDDM. Die Langzeitbehandlung
mit einem 11β-HSD1-Inhibitor
kann auch zur Verzögerung
des Beginns von Fettleibigkeit oder für ihre vollkommene Verhinderung
geeignet sein, insbesondere wenn der Patient einen 11β-HSD1-Inhibitor
einnimmt in Kombination mit einer geregelten Diät und körperlichen Übungen.
-
Durch
Verringerung der Insulinresistenz und Aufrechterhaltung von normalen
Konzentrationen an Serumglucose können die Verbindungen der vorliegenden
Erfindung auch einen Nutzen bei der Behandlung und Prävention
von zahlreichen Zuständen,
die oft mit Typ-II-Diabetes und Insulinresistenz einhergehen, einschließlich metabolisches
Syndrom ("Syndrom
X"), Fettleibigkeit,
reaktive Hypoglykämie
und diabetische Dyslipidämie,
besitzen.
-
Andere Nutzen:
-
Die
folgenden Erkrankungen, Störungen
und Zustände
sind mit Typ-2-Diabetes verwandt, und einige oder alle davon können durch
Behandlung mit den Verbindungen dieser Erfindung behandelt, gesteuert
oder in manchen Fällen
verhindert oder wenigstens ihr Beginn verzögert werden: (1) Hyperglykämie, (2)
niedrige Glukosetoleranz, (3) Insulinresistenz, (4) Fettleibigkeit,
(5) Lipidstörungen,
(6) Dyslipidämie,
(7) Hyperlipidämie,
(8) Hypertriglyceridämie,
(9) Hypercholesterinämie,
(10) niedrige HDL-Spiegel,
(11) hohe LDL-Spiegel, (12) Atherosklerose und deren Folgekrankheiten,
(13) vaskuläre
Restenose, (14) Pankreatitis, (15) abdominale Fettleibigkeit, (16)
neurodegenerative Erkrankung, (17) Retinopathie, (18) Nephropathie,
(19) Neuropathie, (20) Syndrom X und andere Störungen, bei denen die Insulinresistenz
eine Komponente ist.
-
Kognition
und Demenz. Es gibt auch Belege dafür, dass übermäßige Mengen an Cortisol im
Gehirn zu einem neuronalen Ausfall oder zur Dysfunktion durch Potenzierung
von Neurotoxinen führen
können.
In der Literatur wurde gemutmaßt,
dass die Kognitionsstörung,
die manchmal mit dem Alterungsprozess verbunden ist, auch mit übermäßigen Mengen
an Cortisol im Gehirn verbunden ist. Siehe J. R. Seckl und B. R.
Walker, Endocrinology, 2001, 142:1371–1376, und die darin zitierten
Druckschriften. Die Verabreichung einer wirksamen Menge eines 11β-HSD1-Inhibitors
kann daher zur Verringerung, Linderung, Steuerung oder Prävention einer
mit dem Alterungsprozess verbundenen Kognitionsstörung und
einer neuronalen Dysfunktion führen.
-
Atherosklerose.
Wie oben beschrieben, können
die Inhibierung der 11β-HSD1-Aktivität und eine
Verringerung der Menge an Cortisol auch für die Behandlung oder Steuerung
von Bluthochdruck geeignet sein, welcher sonst durch unkontrollierte
Mengen an Cortisol hervorgerufen werden kann. Da Bluthochdruck und Dyslipidämie zur
Ausbildung von Atherosklerose beitragen, kann die Verabreichung
einer therapeutisch wirksamen Menge eines 11β-HSD-1-Inhibitors dieser Erfindung
speziell bei der Behandlung, Steuerung, Verzögerung des Ausbruchs oder Prävention
von Atherosklerose von Nutzen sein.
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Wirkungen
auf die Bauchspeicheldrüse.
Die Inhibierung der 11β-HSD1-Aktivität in isolierten
pankreatischen β-Zellen
der Maus verbessert die glucosestimulierte Insulinausschüttung (B.
Davani et al., J. Biol. Chem., 2000, 275:34841–34844). Es wurde bereits früher gezeigt,
dass Glucokortikoide die Insulinausschüttung in vivo verringern (B.
Billaudel et al., Horm: Metab. Res., 1979, 11:55-560).
-
Verringerung
des Augeninnendrucks. Jüngste
Daten legen eine Verbindung zwischen den Konzentrationen an Glucokortikoid-Zielrezeptoren
und den 11β-HSD-Enzymen
und der Anfälligkeit
für Glaukom
nahe (J. Stokes et al., Invest. Ophthamol., 2000, 41:1629–1638).
Daher kann die Inhibierung der 11β-HSD1-Aktivität zur Verringerung
des Augeninnendrucks bei der Behandlung von Glaukom geeignet sein.
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Immunmodulation.
Bei bestimmten Erkrankungszuständen,
wie z. B. bei Tuberkulose, Psoriasis und allgemeinem Stress, verschiebt
eine hohe Glucokortikoidaktivität
die Immunreaktion in Richtung einer humoralen Reaktion, wenn tatsächlich eine
zellbasierende Reaktion für
den Patienten geeigneter wäre.
Die Inhibierung der 11β-HSD1-Aktivität kann Glucokortikoidkonzentrationen,
wie z. B. Cirtisol, verringern, wodurch die Immunreaktion in Richtung
einer zellbasierenden Reaktion verschoben wird. Siehe D. Mason,
Immunology Today, 1991, 12:57-60, und G. A. W. Rook, Bailièr's Clin. Endocrinol.
Metab., 1999, 13: 576–581.
-
Osteoporose.
Glucokortikoide können
die Knochenbildung inhibieren, was insgesamt zu einem Knochenschwund
führen
kann. Andere Daten legen nahe, dass 11β-HSD1 bei der Knochenresorption
eine Rolle spielen kann. Es scheint daher, dass die Inhibierung
von 11β-HSD1
bei der Prävention
von Knochenschwund aufgrund von Osteoporose von Nutzen sein kann.
Siehe C. H. Kim et al., J. Endocrinol., 1999, 162:371–379; C.
G. Bellows et al., Bone, 1998, 23:119–125; und M. S. Cooper et al.,
Bone, 2000, 27:375–381.
-
Es
wird vermutet, dass sämtliche
obigen Nutzen durch Behandlung mit 11β-HSD1-Inhibitoren erzielt werden.
Da die gleichzeitige Inhibierung von 11β-HSD2 negative Auswirkungen
haben kann oder gar die Menge an Cortisol im Zielgewebe erhöhen kann,
wenn eine Verringerung von Cortisol erwünscht ist, ist die selektive
Inhibierung der 11β-HSD1-Aktivität bei geringer
oder ohne Inhibierung der 11β-HSD2-Aktivität noch stärker bevorzugt.
Diese Notwendigkeit wurde bislang nicht erkannt, und es wurden weder
natürliche
noch synthetische selektive 11β-HSD1-Inhibitoren
identifiziert. Ferner wurde die Verwendung selektiver 11β-HSD1-Inhibitoren
nicht beschrieben.
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Die
11β-HSD1-Inhibitoren
dieser Erfindung besitzen im Allgemeinen eine Inhibierungskonstante
IC50 von weniger als 500 nM und vorzugsweise
weniger als 100 nM. Die Verbindungen sind vorzugsweise selektiv und
besitzen eine IC50-Inhibierungskonstante
gegen 11β-HSD2
von mehr als 500 nM und vorzugsweise mehr als 1000 nM auf. Im Allgemeinen
beträgt
das IC50-Verhältnis von 11β-HSD2 zu
11β-HSD1 einer Verbindung wenigstens
zwei oder mehr und vorzugsweise zehn oder mehr. Noch bevorzugter
sind Verbindungen mit einem IC50-Verhältnis von
11β-HSD2
zu 11β-HSD1
von 100 oder mehr.
-
Kombinationstherapie:
-
Verbindungen
der Strukturformel Ia können
in Kombination mit einem oder mehreren anderen Arzneistoffen bei
der Behandlung, Prävention,
Unterdrückung
oder Linderung von Erkrankungen oder Zuständen, für die Verbindungen der Strukturformel
Ia oder die anderen Arzneistoffe geeignet sind, verwendet werden.
Typischerweise ist die Kombination der Arzneistoffe sicherer oder
wirksamer als jeder der Arzneistoffe für sich, oder die Kombination
ist sicherer und wirksamer als es erwartet werden würde, wenn
die Eigenschaften der einzelnen Arzneistoffe aufgerechnet werden.
Ein oder mehrere solche anderen Arzneistoffe können durch einen Weg und in
einer Menge verabreicht werden, der/die üblicherweise dafür verwendet
wird, gleichzeitig oder der Reihe nach mit einer Verbindung der
Strukturformel Ia. Wenn eine Verbindung der Strukturformel Ia gleichzeitig
mit einem oder mehreren anderen Arzneistoffen verwendet wird, ist
ein Kombinationsprodukt, das einen oder mehrere andere Arzneistoffe
und die Verbindung der Strukturformel Ia enthält, bevorzugt. Eine Kombinationstherapie
kann jedoch auch Therapien beinhalten, bei denen die Verbindung
der Strukturformel Ia und ein oder mehrere andere Arzneistoffe in
unterschiedlichen überlappenden
Regimes verabreicht werden. Es ist auch vorgesehen, dass, wenn sie
in Kombination mit anderen Wirkstoffen verwendet wird, die Verbindungen der
vorliegenden Erfindung oder der andere Wirkstoff oder beide wirksam
in niedrigeren Dosen verwendet werden kann/können, als wenn jede einzeln
verwendet wird. Demgemäß sind die
pharmazeutischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung u.
a. diejenigen, die ein oder mehrere andere Wirkstoffe zusätzlich zu einer
Verbindung der Strukturformel Ia enthalten.
-
Beispiele
für andere
Wirkstoffe, die in Kombination mit einer Verbindung der Strukturformel
Ia verabreicht werden können
und entweder getrennt oder in der gleichen pharmazeutischen Zusammensetzung
verabreicht werden, sind u. a., ohne jedoch darauf beschränkt zu sein:
- (a) Dipeptidylpeptidase-IV(DP-IV)-Inhibitoren,
- (b) Insulinsensibilisatoren, einschließlich (i) PPARγ-Agonisten,
wie z. B. die Glitazone (z. B. Troglitazon, Pioglitazon, Englitazon,
MCC-555, Rosiglitazon und dergleichen) und andere PPAR-Liganden, einschließlich dualer
PPARα/γ-Agonisten,
wie z. B. KRP-297, und PPARα-Agonisten,
wie z. B. Gemfibrozil, Clofibrat, Fenofibrat und Bezafibrat, und
(ii) Biguanide, wie z. B. Metformin und Phenformin,
- (c) Insulin oder Insulin-Mimetika,
- (d) Sulfonylharnstoffe und andere Insulinsekretagoga, wie z.
B. Tolbutamid, Glipizid, Meglitinide und verwandte Materialien,
- (e) α-Glucosidase-Inhibitoren
(wie z. B. Acarbose),
- (f) Glucagonrezeptorantagonisten, wie z. B. diejenigen, die
in der WO 98/04528 , WO 99/01423 , WO 00/39088 und WO 00/69810 offenbart sind,
- (g) GLP-1, GLP-1-Mimetika und GLP-1-Rezeptoragonisten, wie z.
B. diejenigen, die in der WO
00/42026 und WO 00/59887 offenbart
sind,
- (h) GIP, GIP-Mimetika, wie z. B. diejenigen, die in der WO 00/58360 offenbart sind,
und GIP-Rezeptoragonisten,
- (i) PACAP, PACAP-Mimetika und PACAP-Rezeptor-3-Agonisten, wie
z. B. diejenigen, die in der WO 01/23420 offenbart
sind,
- (j) Cholesterinsenkungsmittel, wie z. B. (i) HMG-CoA-Reduktaseinhibitoren
(Lovastatin, Simvastatin, Pravastatin, Cerivastatin, Fluvastatin,
Atorvastatin, Itavastatin, Rosuvastatin und andere Statine), (ii)
Gallensäuresequestriermittel
(Cholestyramin, Colestipol und Dialkylaminoalkylderivate eines vernetzten
Dextrans), (iii) Nicotinylalkohol, Nicotinsäure oder ein Salz davon, (iv)
Cholesterinabsorptionsinhibitoren, wie zum Beispiel Ezetimib und
beta-Sitosterol, (v) Acyl-CoA-Cholesterinacyltransferaseinhibitoren,
wie z. B. Avasimib, und (vi) Antioxidantien, wie z. B. Probucol,
- (k) PPARδ-Agonisten,
wie z. B. diejenigen, die in der WO
97/28149 offenbart sind,
- (l) Verbindungen gegen Fettleibigkeit, wie z. B. Fenfluramin,
Dexfenfluramin, Phentermin, Sibutramin, Orlistat, Neuropeptid-Y-Y5-Antagonisten,
CB1-Rezeptor-Inversagonisten und -antagonisten, β3-adrenerge
Rezeptoragonisten, Melanocortinrezeptoragonisten, insbesondere Melanocortin-4-Rezeptoragonisten,
- (m) ein Ileum-Gallensäure-Transporter-Inhibitor,
- (n) Mittel, die zur Verwendung bei Entzündungszuständen gedacht sind, anders als
Glucokortikoide, wie z. B. Aspirin, nichtsteroidale Antiphlogistika,
Azulfidin und selektive Cyclooxygenase-2-Inhibitoren,
- (o) Protein-Tyrosin-Phosphatase-1B(PTP-1B)-Inhibitoren.
-
Die
obigen Kombinationen enthalten eine Verbindung der Strukturformel
Ia oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz oder Solvat davon nicht
nur mit einer oder mehreren anderen Wirkverbindungen. Nichtlimitierende
Beispiele sind u. a. Kombinationen aus Verbindungen der Strukturformel
Ia mit zwei oder mehreren Wirkverbindungen, ausgewählt aus
Biguaniden, Sulfonylharnstoffen, HMG-CoA-Reduktase-Inhibitoren, PPAR-Agonisten,
PTP-1B-Inhibitoren, DP-IV-Inhibitoren
und Verbindungen gegen Fettleibigkeit.
-
Verabreichung und Dosisbereiche:
-
Jeder
geeignete Verabreichungsweg kann eingesetzt werden, um einen Säuger, insbesondere
einen Menschen, mit einer wirksamen Dosis einer Verbindung der vorliegenden
Erfindung zu versorgen. Zum Beispiel kann die orale, rektale, topische,
parenterale, okulare, pulmonale, nasale Verabreichung und dergleichen eingesetzt
werden. Dosisformen sind u. a. Tabletten, Pastillen, Dispersionen,
Suspensionen, Lösungen,
Kapseln, Cremes, Salben, Aerosole und dergleichen. Vorzugsweise
werden die Verbindungen der Formel Ia oral verabreicht.
-
Die
wirksame Dosis des Wirkstoffs kann in Abhängigkeit von der speziellen
eingesetzten Verbindung, dem Verabreichungsweg, dem zu behandelnden
Zustand und der Schwere des behandelten Zustandes variieren. Solche
Dosen können
leicht von einem Fachmann festgelegt werden.
-
Bei
der Behandlung oder Prävention
von Diabetes mellitus und/oder Hyperglykämie oder Hypertriglyceridämie oder
anderen Erkrankungen, für
die Verbindungen der Formel Ia indiziert sind, werden zufriedenstellende
Ergebnisse im Allgemeinen erzielt, wenn die Verbindungen der vorliegenden
Erfindung in einer täglichen
Dosis von etwa 0,1 Milligramm bis etwa 100 Milligramm pro Kilogramm
Tierkörpergewicht
verabreicht werden, vorzugsweise verabreicht als eine einzelne Tagesdosis
oder in Teildosen zwei bis sechs Mal am Tag oder in einer Form mit
verzögerter
Freisetzung. Für
die meisten großen
Säuger
beträgt
die Gesamttagesdosis etwa 1,0 Milligramm bis etwa 1000 Milligramm,
vorzugsweise etwa 1 Milligramm bis etwa 50 Milligramm. Im Falle
eines erwachsenen Menschen mit einem Gewicht von 70 kg wird die
Gesamttagesdosis im Allgemeinen etwa 7 Milligramm bis etwa 350 Milligramm
betragen. Dieses Dosisregime kann eingestellt werden, um die optimale
therapeutische Reaktion zu ergeben.
-
Pharmazeutische Zusammensetzungen:
-
Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt pharmazeutische
Zusammensetzungen zur Verfügung,
die eine Verbindung der Formel Ia oder ein pharmazeutisch annehmbares
Salz oder Prodrug davon als einen Wirkstoff und einen pharmazeutisch
annehmbaren Träger
enthalten. Gegebenenfalls können
andere therapeutische Bestandteile in den pharmazeutisch annehmbaren
Zusammensetzungen enthalten sein, wie es zuvor erörtert wurde.
Die Bezeichnung "pharmazeutisch
annehmbare Salze" bedeutet
Salze, die aus pharmazeutisch annehmbaren nichttoxisch en Basen
oder Säuren
hergestellt wurden, einschließlich
anorganischer Basen oder Säuren
und organischer Basen oder Säuren.
-
Die
Zusammensetzungen umfassen zur oralen, rektalen, topischen, parenteralen
(einschließlich
subkutanen, intramuskulären
und intravenösen),
okularen (ophthalmischen), pulmonalen (nasale oder bukkale Inhalation)
oder nasalen Verabreichung geeignete Zusammensetzungen, obwohl der
geeignetste Weg in jedem bestimmten Fall von der Art und Schwere
der behandelten Zustände
und von der Beschaffenheit des Wirkstoffs abhängen wird. Sie können zweckmäßigerweise
in Einheitsdosisform dargereicht und durch irgendeines der im Stand
der pharmazeutischen Technik bekannten Verfahren hergestellt werden.
-
Bei
der praktischen Verwendung können
die Verbindungen der Formel Ia als der Wirkstoff in inniger Mischung
mit einem pharmazeutischen Träger
gemäß herkömmlichen
pharmazeutischen Compoundierverfahren kombiniert werden. Der Träger kann
eine große
Vielfalt an Formen einnehmen, abhängig von der zur Verabreichung
erwünschten
Präparatform,
z. B. oral oder parenteral (einschließlich intravenös). Bei
der Herstellung der Zusammensetzungen für orale Dosisformen kann irgendeines
der üblichen
pharmazeutischen Mittel eingesetzt werden, wie z. B. Wasser, Glycole, Öle, Alkohole,
Aromastoffe, Konservierungsmittel, Farbmittel und dergleichen im
Falle von oralen Flüssigpräparaten,
wie z. B. Suspensionen, Elixiere und Lösungen; oder Träger, wie
z. B. Stärken,
Zucker, mikrokristalline Cellulose, Verdünnungsmittel, Granuliermittel,
Gleitmittel, Bindemittel, Sprengmittel und dergleichen, im Falle
von oralen festen Präparaten,
wie zum Beispiel Pulver, Hart- und Weichkapseln und Tabletten, wobei
die festen Oralpräparate
den flüssigen
Präparaten
vorgezogen werden.
-
Aufgrund
ihrer einfachen Verabreichung stellen Tabletten und Kapseln die
vorteilhafteste orale Einheitsdosisform dar, wobei in diesem Fall
natürlich
feste pharmazeutische Träger
eingesetzt werden. Falls erwünscht,
können
Tabletten durch wässrige
oder nichtwässrige
Standardverfahren überzogen
werden. Solche Zusammensetzungen und Präparate sollten wenigstens 0,1
Prozent der Wirkverbindung enthalten. Der Prozentsatz an Wirkverbindung
in diesen Zusammensetzungen kann natürlich variiert werden und kann
zweckmäßigerweise
zwischen etwa 2 Prozent und etwa 60 Prozent des Gewichts der Einheit
betragen. Die Menge an Wirkverbindung in solchen therapeutisch geeigneten
Zusammensetzungen ist derart, dass eine wirksame Dosis erhalten
werden wird. Die Wirkverbindungen können auch als intranasale Formulierungen,
wie z. B. als Flüssigtropfen
oder als Spray, verabreicht werden.
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Die
Tabletten, Pillen, Kapseln und dergleichen können auch ein Bindemittel,
wie z. B. Tragantgummi, Akaziengummi, Maisstärke oder Gelatine; Hilfsmittel,
wie z. B. Dicalciumphosphat; ein Sprengmittel, wie z. B. Maisstärke, Kartoffelstärke, Alginsäure; ein
Gleitmittel, wie z. B. Magnesiumstearat; und ein Süßungsmittel, wie
z. B. Saccharose, Lactose oder Saccharin, enthalten. Wenn eine Einheitsdosisform
eine Kapsel ist, kann sie, zusätzlich
zu Materialien des obigen Typs, einen flüssigen Träger, wie z. B. ein Fettöl, enthalten.
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Verschiedene
andere Materialien können
vorliegen, um als Beschichtungen zu dienen oder um die physikalische
Form der Einheitsdosis zu modifizieren. Zum Beispiel können Tabletten
mit Schellack, Zucker oder beidem überzogen sein. Ein Sirup oder
Elixier kann zusätzlich
zum Wirkstoff Saccharose als ein Süßungsmittel, Methyl- und Propylparabene
als Konservierungsmittel, einen Farbstoff und einen Aromastoff,
wie z. B. Kirsch- oder Orangenaroma, enthalten.
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Die
Verbindungen der Formel Ia können
auch parenteral verabreicht werden. Lösungen oder Suspensionen dieser
Wirkverbindungen können
in Wasser, das geeigneterweise mit einem Tensid, wie z. B. Hydroxypropylcellulose,
vermischt ist, hergestellt werden. Dispersionen können auch
in Glycerin, flüssigen
Polyethylenglycolen und Mischungen davon in Ölen hergestellt werden. Unter
gewöhnlichen
Lagerungs- und Anwendungsbedingungen
enthalten diese Präparate
ein Konservierungsmittel, um das Wachstum von Mikroorganismen zu
verhindern.
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Die
zur Injektionsanwendung geeigneten pharmazeutischen Formen sind
u. a. sterile wässrige
Lösungen
oder Dispersionen und sterile Pulver zur extemporierten Herstellung
von sterilen injizierbaren Lösungen oder
Dispersionen. In allen Fällen
muss die Form steril sein und muss in dem Maße flüssig sein, dass sie leicht mit
der Spritze verabreicht werden kann. Sie muss unter den Herstellungs-
und Lagerungsbedingungen stabil sein und muss gegen die Kontaminierende
Wirkung von Mikroorganismen, wie z. B. Bakterien und Pilze, geschützt werden.
Der Träger
kann ein Lösungsmittel
oder ein Dispersionsmittel sein, das zum Beispiel Wasser, Ethanol,
Polyol (z. B. Glycerin, Propylenglycol und flüssiges Polyethylenglycol),
geeignete Mischungen davon und Pflanzenöle umfasst.
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TESTS: MESSUNG DER INHIBIERUNGSKONSTANTEN
-
Die
enzymatische Aktivität
in vitro wurde durch einen Szintillations-Proximity-Test (SPA) für die Testverbindungen
ermittelt. Kurz gesagt wurden tritiiertes Cortisonsubstrat, NADPH-Cofaktor
und tritiierte Verbindung mit 11β-HSD1-Enzym
bei 37°C
inkubiert, um die Umwandlung in Cortisol zu ermöglichen. Im Anschluss an diese
Inkubation wurde ein Präparat
aus mit Protein A überzogenen
SPA-Beads, die mit monoklonalem Anti-Cortisol-Antikörper und
einem nichtspezifischen 11ß-HSD-Inhibitor
vorvermischt worden waren, zu jeder Vertiefung zugegeben. Die Mischung
wurde bei 15°C
geschüttelt
und dann auf einem Flüssigszintillationszähler, der
für Platten
mit 96 Vertiefungen geeignet ist, gelesen. Die prozentuale Inhibierung
wurde relativ zu einer nichtinhibierten Kontrollvertiefung berechnet,
und die IC50-Kurven wurden erzeugt. Dieser
Test wurde auch auf 11β-HSD2
angewandt, wobei tritiiertes Cortisol und NAD als Substrat bzw.
Cofaktor verwendet wurden. Um den Test zu starten, wurden 40 μl Substrat
(25 nM 3H-Cortison + 1,25 mM NADPH in 50 mM HEPES-Puffer, pH
7,4) in bestimmte Vertiefungen auf einer 96-Well-Platte gegeben. Feste Verbindung
wurde in DMSO bis 10 mM gelöst,
gefolgt von einer 50-fachen Verdünnung
in DMSO. Das verdünnte
Material wurde anschließend sieben
Mal 4-fach titriert. 1 μl
einer jeden titrierten Verbindung wurde anschließend doppelt zum Substrat zugegeben.
Um die Reaktion zu starten, wurden 10 μl 11β-HSD1-Mikrosom aus CHO-Transfektanten
zu einer jeden Vertiefung in der passenden Konzentration zugegeben,
um eine etwa 10%ige Umwandlung des Ausgangsmaterials zu ergeben.
Für die
letztendliche Berechnung der prozentualen Inhibierung wurde eine
Reihe von Vertiefungen hinzugefügt,
die das Testminimum und das Testmaximum darstellen: ein Satz, der
Substrat ohne Verbindung oder Enzym enthielt (Hintergrund), und
ein weiterer Satz, der Substrat und Enzym ohne irgendeine Verbindung
enthielt (maximales Signal). Die Platten wurden kurz bei geringer
Geschwindigkeit in einer Zentrifuge zentrifugiert, um die Reagenzien
zu sammeln, mit einem Klebestreifen verschlossen, leicht vermischt
und 2 Stunden bei 37°C
inkubiert. Nach der Inkubation wurden 45 μl SPA-Beads, zuvor suspendiert
mit monoklonalem Anti-Cortison-Antikörper und nichtspezifischem
11β-HSD-Inhibitor,
zu jeder Vertiefung gegeben. Die Platten wurden wieder versiegelt
und länger
als 1,5 Stunden bei 15°C
sanft geschüttelt.
Die Daten wurden auf einem plattenbasierenden Flüssigszintillationszähler, wie
z. B. einem Topcount, gesammelt. Zur Kontrolle der Inhibierung von
Anti-Cortisol-Antikörper/Cortisol-Bindung
wurde ein mit 1,25 nM 3H-Cortisol dotiertes
Substrat zu einzelnen bestimmten Vertiefungen zugegeben. 1 μl 200 μM Verbindung
wurde zu jeder dieser Vertiefungen zugegeben, zusammen mit 10 μl Puffer
anstelle von Enzym. Jede berechnete Inhibierung stammte von einer
Verbindungsstörung
mit dem an den Antikörper
auf den SPA-Beads bindenden Cortisol her.
-
TESTS: MESSUNG DER IN-VIVO-INHIBIERUNG
-
Allgemein
ausgedrückt,
wurde eine Testverbindung oral an einen Säuger verabreicht, und man ließ das vorgeschriebene
Zeitintervall verstreichen, üblicherweise
zwischen 1 und 24 Stunden. Tritiiertes Cortison wurde intravenös injiziert,
mehrere Minuten später
gefolgt von einer Blutentnahme. Aus dem abgetrennten Serum wurden
Steroide extrahiert und durch HPLC analysiert. Die relativen Mengen
an 3H- Cortison
und dessen Reaktionsprodukt, 3H-Cortisol,
wurden für
die mit Verbindung versehenen Gruppen und für die mit Vehikel versehenen
Kontrollgruppen ermittelt. Die absolute Umwandlung sowie die prozentuale
Inhibierung wurden aus diesen Werten berechnet.
-
Genauer
gesagt, wurden Verbindungen zur oralen Dosierung hergestellt, indem
sie in Vehikel (5% Hydroxypropyl-beta-cyclodextrin Vol./Vol. H2O oder ein Äquivalent) in der erwünschten
Konzentration gelöst
wurden, um eine Dosierung typischerweise mit 10 Milligramm pro Kilogramm
zu ermöglichen.
Nach dem Fasten über
Nacht wurden die Lösungen
an ICR-Mäuse
(erhalten von Charles River) durch eine orale Sondenfütterung
in einer Menge von 0,5 ml pro Dosis pro Tier bei drei Tieren pro
Testgruppe verabreicht.
-
Nachdem
die erwünschte
Zeit verstrichen war, routinemäßig entweder
1 oder 4 Stunden, wurden 0,2 ml 3 μM 3H-Cortison
in dPBS durch die Schwanzvene injiziert. Das Tier wurde zwei Minuten
im Käfig
gehalten und anschließend
in einer CO2-Kammer getötet. Nach Eintritt des Todes
wurde die Maus aus der Kammer geholt und durch Herzpunktion Blut
entnommen. Das Blut wurde in einem Serumtrennrohr mindestens 30
Minuten bei Raumtemperatur zur Seite gestellt, um eine ausreichende
Gerinnung zu ermöglichen.
Nach der Inkubationszeit wurde das Blut durch 10-minlitige Zentrifugation
mit 3000 × g
bei 4°C
in Serum aufgetrennt.
-
Um
die Steroide im Serum zu analysieren, wurden sie zunächst mit
organischem Lösungsmittel
extrahiert. Ein 0,2 ml Volumen Serum wurde in ein sauberes Mikrozentrifugenröhrchen überführt. Dazu
wurde ein 1,0-ml-Volumen an Ethylacetat gegeben, gefolgt von kräftigem Verwirbeln
für 1 Minute.
Ein kurzes Zentrifugieren auf einer Mikrozentrifuge pelletisierte
die wässrigen
Serumproteine und klärte
den organischen Überstand. 0,85
ml der oberen organischen Phase wurden in ein frisches Mikrozentrifugenröhrchen überführt und
getrocknet. Für
die HPLC-Analyse wurde die getrocknete Probe erneut in 0,250 ml
DMSO, das eine hohe Konzentration an Cortison und Cortisol enthielt,
suspendiert.
-
Eine
0,200-ml-Probe wurde auf eine Metachem-Intertsil-C-18-Chromatographiesäule gespritzt,
die in 30% Methanol äquilibriert
worden war. Ein langsamer linearer Gradient bis 50% Methanol trennte
die Zielsteroide ab, bei gleichzeitiger Überwachung durch UV bei 254
nm der kalten Standards in der Resuspensionslösung, die als interner Standard
dienten. Das Tritiumsignal wurde durch einen Radiochromatographiedetektor gesammelt,
der die Daten an eine Software zur Analyse weitergab. Die prozentuale
Umwandlung von 3H-Cortison in 3H-Cortisol
wurde als das Verhältnis
der AUC für
Cortisol über
der AUC für
Cortison und Cortisol zusammen berechnet.
-
In-Vivo-EIGNUNGSUNTERSUCHUNGEN:
-
Männliche
db/db-Mäuse
(10-11 Wochen alt, C57B1/KFJ, Jackson Labs, Bar Harbor, ME) wurden
in einer Zahl von 5/Käfig
gehalten und sie konnten nach Belieben gemahlenes Purina-Nagerfutter
und Wasser zu sich nehmen. Die Tiere und ihr Futter wurden alle
2 Tage gewogen, und den Tieren wurden täglich durch eine Sonde Vehikel
(0,5% Carboxymethylcellulose) ± Testverbindung
verabreicht. Die Arzneistoffsuspensionen wurden täglich hergestellt.
Plasmaglucose- und Triglyceridkonzentrationen wurden aus Blut, das
aus Blutentnahmen aus dem Schwanz erhalten wurde, in Abständen von
3–5 Tagen
während
des Untersuchungszeitraumes ermittelt. Die Glucose- und Triglyceridbestimmungen
wurden an einem automatischen Boehringer-Mannheim-Hitachi-911-Analysengerät (Boehringer
Mannheim, Indianapolis, IN) unter Verwendung von mit normaler Salzlösung 1:6
(Vol./Vol.) verdünntem heparinisiertem
Plasma durchgeführt.
Magere Tiere waren altersmäßig passende
heterozygote Mäuse,
die auf die gleiche Weise gehalten wurden.
-
Die
folgenden Beispiele sind angegeben, damit die Erfindung vollständiger verstanden
werden kann. Diese Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung
und sollen in keiner Weise als die Erfindung einschränkend aufgefasst
werden. BEISPIEL
1 Schema
1
-
Verfahren:
-
Die
folgenden Verbindungen wurden als Teil einer eindimensionalen einzelnen
reinen Verbindungsbibliothek auf einem Myriad Core System hergestellt.
Alle Reaktionsgefäße wurden
12 Stunden vor der Verwendung unter einem Stickstoffstrom bei 120°C getrocknet.
Alle Lösungsmittel
wurden mindestens 12 Stunden vor der Verwendung über Sieben getrocknet. Alle
Untereinheiten wurden unmittelbar vor der Verwendung in geeigneten
Lösungsmitteln
gelöst.
-
Zu
jedem der Reaktionsgefäße wurde
eine Methylenchloridlösung
des X-Komponenten-Lactams (1,0 ml, 0,10 mmol, 0,1 M in Methylenchlorid)
zugegeben. Anschließend
wurde eine Lösung
von Triethyloxoniumtetrafluorborat (0,120 ml, 0,12 mmol, 1,0 M in
Methylenchlorid) zugegeben. Die Reaktionen wurden 20 Stunden bei
Raumtemperatur gerührt.
Dann wurde eine Lösung
von 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylpyridin
(0,240 ml, 0,12 mmol, 0,5 M in Methylenchlorid) zu jedem Gefäß zugegeben.
Anschließend
wurde das Methylenchlorid aus den Reaktionen durch Rühren mit
Gas entfernt. 2 ml wasserfreies Toluol wurden zu jedem Gefäß gegeben. Anschließend wurde
eine Lösung
von Adamantylhydrazid (1,0 ml, 0,1 mmol, 0,1 M in Methanol) zu jedem
Gefäß zugegeben.
Die Reaktionen wurden anschließend
12 Stunden bei 45°C
gealtert, gefolgt von 24-ständigem Erwärmen bei
120°C und
anschließendem
Abkühlen
auf Raumtemperatur. Während
der Inkubation wurden die Reaktionen mit Gas gerührt (1-Sekunden-Impuls Stickstoff
jede Stunde). Nach dem Abkühlen
auf Raumtemperatur wurden die rohen Reaktionsmischungen durch LC-MS
(Verfahren 1) analysiert. Die LC-MS zeigte, ob die erwünschten
Triazolverbindungen bei den Reaktionen gebildet worden waren oder
nicht.
-
Alle
rohen Reaktionen wurden durch präparative
HPLC unter Verwendung einer massebasierenden Detektion gereinigt
(2). Die gesammelten Fraktionen wurden
anschließend
durch LC-MS auf ihre Reinheit untersucht; Fraktionen, die über 90%
rein waren, wurden in tarierten 40-ml-EPA-Röhrchen gesammelt und gefriergetrocknet.
-
Reinigung:
-
2. FractionLynx-HPLC-MS-Reinigungsbedingungen
-
- Säule:
MetaChem 21 × 100
mm C18-A5 μm
Fließgeschwindigkeit:
20 ml/min
Äquilibrierung
vor dem Einspritzen: 0,0 min
Wartezeit nach dem Einspritzen:
1,0 min
Gradient: 10 bis 100% AcCN/Wasser (0,1% TFA) innerhalb
von 6,0 min
Haltezeit: 100 bis 100% AcCN/Wasser (0,1% TFA)
innerhalb von 2,0 min
"Ramp
Back": 100 bis 10%
AcCN/Wasser (0,1% TFA) innerhalb von 1,5 min
Gesamtlaufzeit:
10,5 min
Fraktionensammlung ausgelöst durch M+1 (ES+)
-
-
-
-
-
-
-
-
Verfahren:
-
Die
folgenden Verbindungen wurden als Teil einer zweidimensionalen einzelnen
reinen Verbindungsbibliothek auf einem Myriad Core System hergestellt.
Alle Reaktionsgefäße wurden
12 Stunden vor der Verwendung unter einem Stickstoffstrom bei 120°C getrocknet.
Alle Lösungsmittel
wurden mindestens 12 Stunden vor der Verwendung über Sieben getrocknet. Alle
Untereinheiten (Iminoether und Acylhydrazide) wurden unmittelbar
vor der Verwendung in geeigneten Lösungsmitteln gelöst. Die
folgende Tabelle führt
detailliert die Mengen der Untereinheiten und Lösungsmittel auf, die zur Herstellung
der Bibliothek verwendet wurden:
| Substanz | Menge | Konz. | Mmol | Äquivalente |
| Wasserfreies
Ethanol | 2,8
ml | N/A | N/A | N/A |
| X-Achse-Iminoether | 0,48
ml | 0,25
M in wasserfreiem Ethanol | 0,12 | 1,2 |
| Y-Achse-Hydrazid | 0,71
ml | 0,14
M in 2,5:1 DMF:EtOH | 0,10 | 1,0 |
| Toluol | 3
bis 4 ml | N/A | N/A | N/A |
-
Zu
10-ml-Myriad-Reaktionsgefäßen mit
Fritten wurden unter Stickstoff 2,8 ml wasserfreies Ethanol zugegeben.
Zu jedem Reaktionsgefäß wurde
anschließend
eine ethanolische Lösung
der X-Komponenten-Iminoether
(0,48 ml, 0,12 mmol, 0,25 M in Ethanol) zugegeben. Anschließend wurde
das geeignete Y-Komponenten-Hydrazid (0,71 ml, 0,1 mmol, 0,14 M
in 2,5:1 DMF:Ethanol) zugegeben. Die Reaktionen wurden 1 Stunde bei
Raumtemperatur gerührt,
gefolgt von 48 Stunden bei 80°C,
wonach sie auf Raumtemperatur abgekühlt wurden. Während der
Inkubation wurden die Reaktionen mit Gas gerührt (1-Sekunden-Stickstoffimpuls jede Stunde).
Nach dem Abkühlen
auf Raumtemperatur wurden die rohen Reaktionsmischungen durch LC-MS (Verfahren
1) analysiert. Die LC-MS zeigte, dass die Reaktionen, welche 5-Methoxy-3,4-dihydro-2H-pyrrol (n=1)
enthielten, Addukte mit den entsprechenden Hydraziden gebildet hatten,
nicht jedoch zum Triazolring dehydratisiert worden waren; die restlichen
auf Iminoether basierenden Verbindungen hatten alle das erwünschte Triazol
gebildet. Die auf 5-Methoxy-3,4-dihydro-2H-pyrrol (n=1) basierenden Verbindungen
wurden zurück
in ihre ursprünglichen
Reaktionsgefäße gegeben,
mit trockenem Toluol auf ein Gesamtvolumen von 4 ml verdünnt und
weitere 24 Stunden auf 130°C
erhitzt. Die LC-MS-Analyse zeigte, dass die Reaktionen vollständig verlaufen
waren.
-
Alle
rohen Reaktionen wurden durch präparative
HPLC unter Verwendung einer massebasierenden Detektion gereinigt
(Verfahren 2). Die gesammelten Fraktionen wurden anschließend durch
LC-MS auf ihre Reinheit untersucht (Verfahren 3); Fraktionen, die über 90%
rein waren, wurden in tarierten 40-ml-EPA-Röhrchen gesammelt und gefriergetrocknet. HPLC-Reinigungsbedingungen: Analytische
LC – Verfahren
1:
| Säule: | MetaChem
Polcris C-18A, 30 mm × 4,6
mm, 5,0 μm |
| Elutionsmittel
A: | 0,1%
TFA in Wasser |
| Elutionsmittel
B: | 0,1%
TFA in Acetonitril |
| Gradient: | 5%
B bis 95% B in 3,3 min, stufenweise zurück auf 5% B in 0,3 min |
| Fluss: | 2,5
ml/min |
| Säulentemperatur: | 50°C |
| Einspritzmenge: | 5 μl unverdünnte rohe
Reaktionsmischung |
| Detektion: | UV
bei 220 und 254 nm. |
| | MS:
API-ES-Ionisationsmodus, Massenscanbereich (100–600) |
| | ELSD:
Light Scattering Detector |
Präparative
LC – Verfahren
2:
| Säule: | MetaChem
Polaris C-18A, 100 mm × 21,2
mm, 10 μm |
| Elutionsmittel
A: | 0,1%
TFA in Wasser |
| Elutionsmittel
B: | 0,1%
TFA in Acetonitril |
| Äquilibrierung
vor dem | |
| Einspritzen: | 1,0
min |
| Haltezeit
nach dem | |
| Einspritzen: | 1,0
min |
| Gradient: | 10%
B bis 100% B in 6,0 min, Halten bei 100% B weitere 2,0 min, stufenweise |
| | zurück von 100%
B bis 10% B in 1,5 min |
| Fluss: | 20
ml/min |
| Säulentemperatur: | Umgebungstemperatur |
| Einspritzmenge: | 1,5
ml unverdünnte
rohe Reaktionsmischung. |
| Detektion: | MS:
AP-ES-Ionisationsmodus, Massenscanbereich (100–600), Sammlung der |
| | Fraktionen
ausgelöst
durch Detektion von M+1 |
Analytische
LC – Verfahren
3:
| Säule: | MetaChem
Polaris C-18A, 30 mm × 2,0
mm, 3,0 μm |
| Elutionsmittel
A: | 0,1%
TFA in Wasser |
| Elutionsmittel
B: | 0,1%
TFA in Acetonitril |
| Gradient: | 5%
B bis 95% B in 2,0 min, stufenweise zurück bis 5% B in 0,1 min |
| Fluss: | 1,75
ml/min |
| Säulentemperatur: | 60°C |
| Einspritzmenge: | 5 μl unverdünnte Fraktion |
| Detektion: | UV
bei 220 und 254 nm |
| | MS:
API-ES-Ionisationsmodus, Massenscanbereich (100–600) |
| | ELSD:
Light Scattering Detector |
-
Gefriertrocknungsparameter:
-
- Anfänglicher
Gefrier-Einstellwert: 1 Stunde bei –70°C
- Einstellwert des Kühlers
während
der Trockenphase: –50°C
-
Trockenphasentabelle:
| Plattentemperatur
(°C) | Dauer
(min) | Vakuum-Einstellwert
(mTorr) |
| –60 | 240 | 25 |
| –40 | 240 | 25 |
| 5 | 480 | 25 |
| 20 | 1000 | 25 |
Verbindungstabelle:
BEISPIEL
3 Verfahren
3A
-
Herstellung von 5-(1-Adamantyl)-4-phenyl-4H-1,2,4-triazol-3-thiol
(3-11)
-
Pyridin
(0,808 ml, 10 mmol) wurde tropfenweise bei Raumtemperatur zu einer
gerührten
Lösung
von 1-Adamantancarbonylchlorid (A) (1 g, 5 mmol) und 4-Phenyl-3-thiosemicarbazid
(B) (0,845 g, 5,05 mmol) in CH
2Cl
2 (10 ml) zugegeben. Nach 4-ständigem Rühren wurde
das Lösungsmittel
im Vakuum entfernt und der Rückstand
mit Wasser gewaschen und getrocknet, um 1-(1-Adamantylcarbonyl)-4-phenylthiosemicarbazid
(C) zu ergeben. MS: 330 (M+1). Verfahren
3C
-
Herstellung von 3-(1-Adamantyl)-5-(ethylthio)-4H-1,2,4-triazol-4-amintrifluoracetatsalz
(3-19)
-
Eine
Mischung aus 5-(1-Adamantyl)-3-mercapto-4H-1,2,4-triazol-4-amin
(E, Chin. Pharm. J. 1993, 45, 101–107) (25 mg, 0,1 mmol), Ethyliodid
((8 μl,
0,1 mmol), 0,3 M 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]non-5-en (DBU) in DMSO (0,33
ml, 0,1 mmol) in DMSO (0,66 ml) wurde 5 Stunden auf 65°C erwärmt. Die
Reaktionsmischung wurde direkt durch Umkehrphasen-HPLC auf einer
C-18-Kieselgelsäule
mit Hilfe eines Acetonitril-0,1% Trifluoressigsäure-Gradienten gereinigt. Die
produkthaltigen Fraktionen wurden gefriergetrocknet, um 3-(1-Adamantyl)-5-(ethylthio)-4H-1,2,4-triazol-4-amin-Trifluoracetatsalz
(19) zu ergeben. MS: 279 (M+1).
-
Verbindung
3-38 wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, außer dass
die doppelte Menge DBU mit 1,3-Dibrompropan verwendet wurde. Verfahren
3D
-
Herstellung von 4-[3-(1-Adamantyl)-5-mercapto-4H-1,2,4-triazol-4-yl]butan-1-ol
(3-36)
-
Eine
Mischung aus 4-Hydroxybutylisothiocyanat (G, Synlett. 1997, 773–774) (300
mg, 2,3 mmol), 1-Adamantancarbonylhydrazid (388 mg, 2 mmol) in Ethanol
(6 ml) wurde 1,5 Stunden unter Rückfluss
erhitzt. Nach dem Stehen über
Nacht bei Raumtemperatur wurde der Feststoff abfiltriert, mit Ethanol
gewaschen und getrocknet, um 1-(1-Adamantylcarbonyl)-4-(4-hydroxybutyl)thiosemicarbazid
(H) zu ergeben. MS: 326 (M+1).
-
Eine
Mischung aus 1-(1-Adamantylcarbonyl)-4-(4-hydroxybutyl)thiosemicarbazid
(H) (471 mg, 1,45 mmol) und 2 N NaOH (12 ml) wurde 1,5 Stunden in
einer N
2-Atmosphäre unter Rückfluss erhitzt. Die abgekühlte Reaktion
wurde mit konz. HCl auf pH 4 angesäuert. Der ausgefallene Feststoff
wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet, um 4-[3-(1-Adamantyl)-5-mercapto-4H-1,2,4-triazol-4-yl]butan-1-ol (3-36) zu ergeben.
MS: 308 (M+1). Verfahren
3E
-
Herstellung von 3-(1-Adamantyl)-5,6,7,8-tetrahydro[1,2,4]triazolo[3,4-b][1,3]thiazepin
(3-37)
-
Eine
Lösung
von 4-[3-(1-Adamantyl)-5-mercapto-4H-1,2,4-triazol-4-yl]butan-1-ol
(3-36) (60 mg) in konz. HCl (6 ml) wurde 20 Stunden auf 65°C erwärmt. Die
abgekühlte
Lösung
wurde tropfenweise zu 10%igem wässrigem
Na2CO3 (75 ml) zugegeben.
Der ausgefallene Gummi wurde vier Mal mit CH2Cl2 extrahiert. Die vereinten Extrakte wurden
getrocknet (MgSO4) und im Vakuum eingedampft.
Der Rückstand
wurde durch Umkehrphasen-HPLC auf einer C-18-Kieselgelsäule mit
Hilfe eines Acetonitril-0,1%
Trifluoressigsäure-Gradienten
gereinigt. Die produkthaltigen Fraktionen wurden vereint und mit
einem Überschuss
an 10%igem Natriumcarbonat basisch gemacht. Nach der Entfernung
des Großteils
des Acetonitrils im Vakuum wurde die basische Lösung fünf Mal mit CH2Cl2 extrahiert. Die vereinten Extrakte wurden
getrocknet (MgSO4) und im Vakuum eingedampft,
um 3-(1-Adamantyl)-5,6,7,8-tetrahydro[1,2,4]triazol[3,4-b][1,3]thiazepin
(3-37) zu ergeben.
-
Verbindung
3-44 wurde im Wesentlichen durch das gleiche Verfahren aus 5-[3-(1-Adamantyl)-5-mercapto-4H-1,2,4-triazol-4-yl]pentan-1-ol
(3-42) hergestellt.
Beispiel
5-1
-
Herstellung von 3-[(3,8-Dimethyladamantanyl)methyl]-4H,5H,6H,7H,8H-1,2,4-triazolo[4,3-a]perhydroazepin (5-1)
-
Konzentrierte
Schwefelsäure
(44 ml) und Bortrifluorid-Etherat (3,53 ml) wurden in einen Kolben
gegeben und auf 8°C
abgekühlt.
Eine Lösung
von 1-Brom-3,5-dimethyladamantan (11,02 g) in 1,1-Dichlorethylen (35,3
ml) wurde tropfenweise innerhalb eines Zeitraums von 2 Stunden zugegeben.
Die Temperatur wurde zwischen 14 und 18°C gehalten, und es wurde eine
Gasentwicklung beobachtet. Nach 1- stündigem
Rühren
bei 10°C
wurde die Reaktion durch Zugabe zu Eis und Extraktion mit Diethylether
aufgearbeitet. Die organische Schicht wurde mit 1 N NaOH (3×) extrahiert
und die vereinte wässrige
Lösung
mit Schwefelsäure
angesäuert und
erneut mit Ether extrahiert (3×).
Die organischen Schichten wurden vereint, über Magnesiumsulfat getrocknet,
filtriert und zur Trockene eingedampft, um rohe 3,5-Dimethyladamantanessigsäure (6,23
g) zu ergeben.
-
3,5-Dimethyladamantanessigsäure (1,515
g) wurde in Methylenchlorid (50 ml) gelöst und unter Stickstoff bei
Raumtemperatur gerührt.
Oxalylchlorid (2,38 ml) wurde zugegeben und die Reaktion 2 Stunden
gerührt,
wonach sämtliche
flüchtigen
Bestandteile entfernt wurden. Das rohe Säurechlorid wurde in THF (30
ml) gelöst
und zu einer gerührten
Lösung
von Hydrazin (5 ml), Methanol (5 ml) und THF (5 ml) gegeben. Das
Methanol und das THF wurden durch Abdampfen entfernt und die verbliebene
Flüssigkeit
zu wässrigem
NaOH (1 N) zugegeben und mit Ethylacetat (4×) extrahiert. Die organischen
Schichten wurden vereint, über
Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und eingedampft, um 2-(3,5-Dimethyl-1-adamantyl)acetohydrazid
als ein klares dickes Öl
zu ergeben (1,60 g).
-
Das
Acylhydrazid (0,85 g), 1-Aza-2-methoxy-1-cyclohepten (559 mg) und
wasserfreies Methanol (10 ml) wurden in einen Kolben gegeben, auf
40°C erwärmt und
1 Stunde gerührt.
Die Lösung
wurde 1 Stunde auf 50°C
erwärmt,
dann über
Nacht refluxiert. Nach dem Abkühlen
wurde das Methanol abgedampft und das Rohprodukt durch Säulenchromatographie
(Kieselgel, 100% Ethylacetat 10% Methanol/Ethylacetat → 10% Methanol/CH
2Cl
2) gereinigt. Beispiel
5-2
-
Herstellung von 3-Adamantan-2-yl-4H,5H,6H,7H,8H-1,2,4-triazolo[4,3-a]perhydroazepin
(5-2)
-
Konzentrierte
Schwefelsäure
(50 ml) und Tetrachlorkohlenstoff (100 ml) wurden vereint, auf 0°C abgekühlt und
kräftig
gerührt.
Adamantan-2-ol (451 mg) wurde in 96%iger Ameisensäure (6 ml)
gelöst
und die Lösung
innerhalb von 1 Stunde zu der Schwefelsäure zugegeben. Man ließ die Reaktion
90 Minuten bei 0°C
weiter rühren,
wonach sie zu 300 ml Eis gegeben wurde. Die Schichten wurden getrennt
und die wässrige
Schicht mit 50 ml Tetrachlorkohlenstoff (2×) extrahiert. Die organischen
Schichten wurden vereint und mit 1 N NaOH extrahiert. Der wässrige Teil
wurde mit Methylenchlorid (4×)
extrahiert, dann mit 5 N HCl angesäuert. Die Lösung wurde weiß und wurde
auf Eis gekühlt.
Die Filtration ergab die erwünschte
Adamantan-2-carbonsäure (die
mit etwa 5% Adamantan-1-carbonsäure
verunreinigt war) als ein weißes
Pulver.
-
Die
Adamantancarbonsäure
(372 mg) wurde zu Methylenchlorid (9 ml) zugegeben und bei Raumtemperatur
unter Stickstoff gerührt.
Oxalylchlorid (2,38 ml) wurde zugegeben und die Reaktion 2 Stunden
gerührt, wonach
alle flüchtigen
Bestandteile entfernt wurden. Das rohe Säurechlorid wurde in THF (10
ml) gelöst
und zu einer gerührten
Lösung
aus Hydrazin (3,3 ml), Methanol (6,6 ml) und THF (4,9 ml) bei 0°C gegeben.
Die Lösung
wurde filtriert und zu 0,1 N NaOH (in einer Salzlösung) gegeben
und mit Ethylacetat (3×)
extrahiert. Die organischen Schichten wurden vereint, über Magnesiumsulfat
getrocknet, filtriert und zur Trockene eingedampft, um Adamantan-2-carbohydrazid
als ein weißes
Pulver zu ergeben. Das rohe Acylhydrazid, 1-Aza-2-methoxy-1-cyclohepten
(325 μl)
und ein Tropfen Essigsäure
wurden zu wasserfreiem Toluol (35 ml) zugegeben und über Nacht
gerührt.
Die Lösung
wurde anschließend
3 Stunden refluxiert. Nach dem Abkühlen wurde das Toluol abgedampft
und das Rohprodukt durch Säulenchromatographie
(Kieselgel, 100% Ethylacetat → 10%
Methanol/Ethylacetat → 10%
Methanol/CH
2Cl
2)
gereinigt. Beispiel
5-3
-
Herstellung von 3-(Adamantanylmethyl)-4H,5H,6H,7H,8H-1,2,4-triazolo[4,3-a]perhydroazepin
(5-3)
-
2-(1-Adamantyl)acetohyrazid
(32,5 mg), 1-Aza-2-methoxy-1-cyclohepten (27 μl) und wasserfreies Methanol
(3 ml) wurden in einen Kolben gegeben, auf 50°C erwärmt und 2 Stunden gerührt. Anschließend wurde die
Lösung
48 Stunden auf 70°C
erwärmt.
Nach dem Abkühlen
wurde das Methanol abgedampft und das Rohprodukt durch präparative
HPLC gereinigt, um das Trifluoracetatsalz der Titelverbindung als
ein weißes
Pulver zu ergeben. Beispiel
5-4
-
Herstellung von 3-Adamantanyl-1H,4H,5H,6H,7H,8H-1,2,4-triazolo[4,5-f]azepin
(5-4)
-
Eine
Mischung aus Ethyl-1-adamantancarboxylat (236,6 g, 1,14 mol), Hydrazinhydrat
(500 g, etwa 8,5 mol) und Diethylenglycol (2 kg) wurde etwa 65 Stunden
refluxiert. Man ließ die
Lösung
auf Raumtemperatur abkühlen
und 10 Tage alter. Die resultierende Suspension wurde unter Rühren in
Wasser (6 l) gegossen. Die resultierende Aufschlämmung wurde filtriert und der
Kuchen mit Wasser (900 ml) gewaschen. Der Kuchen wurde erneut mit
Wasser (1 l) aufgeschlämmt,
filtriert und der Kuchen mit Wasser (1 l) und Hexanen (2 l) gewaschen.
Der Feststoff wurde an Luft getrocknet, wobei 191,7 g nicht ganz
weißes
kristallines Material erhalten wurde.
-
Das
obige Hydrazid (90 g, 0,46 mol), 1-Aza-2-methoxy-1-cyclohepten (75
ml, 66,5 g, 0,52 mol), Essigsäure
(1 ml) und Toluol (1,35 l) wurden unter Stickstoffvereint und mechanisch
gerührt.
Die Reaktion verdickte allmählich,
und es bildete sich ein weißer
Feststoff. Nach 20 Minuten wurde zusätzliches Toluol (200 ml) zugegeben.
Die Reaktion dickte weiter ein, und nach weiteren 5 Minuten wurde
zusätzliches
Toluol (300 ml) zugegeben. Die Reaktion dickte ein und wurde weitere
15 Minuten ohne Rühren
gealtert. Die Reaktion wurde mit Toluol (500 ml) und Hexanen (2,5
l) verdünnt,
5 Minuten gerührt,
dann filtriert. Der Kuchen wurde mit 1:1 Toluol/Hexane (2 × 350 ml),
gefolgt von Hexanen (1 l), gewaschen. Während der Kuchen noch feucht
war, wurde er in einen Kolben überführt, der
mit einem einfachen Destillationskopf ausgestattet war. Toluol (2
l) und Essigsäure
(1 ml) wurden zugegeben und die Mischung erhitzt. Die langsame Destillation
der Mischung ergab 500 ml Destillat, das innerhalb von 1 Stunde
gesammelt wurde, wobei eine Destillattemperatur von 104°C erreicht
wurde. Die Lösung
wurde abgekühlt
und an einem Rotationsverdampfer zu einer dicken Aufschlämmung (etwa
200 ml) eingeengt. Diese wurde mit Ether (etwa 300 ml) verdünnt und
filtriert. Der Kuchen wurde mit 3:1 Ether/Toluol und Ether gewaschen,
wobei 106,7 g halbreines Material erhalten wurden.
-
Eine
24-g-Probe von vergleichbarem halbreinem Material, das aus einem
kleineren Durchgang erhalten worden war, wurde mit den zwei obigen
Ausbeuten vereint und chromatographiert (Kieselgel 85:15:1 Ether/Methanol/NH
4OH). Die Produktfraktionen wurden eingeengt
und das Konzentrat mit Toluol gespült. Der Rückstand wurde mit Ether (500
ml) verdünnt,
auf 0°C
abgekühlt,
30 Minuten gealtert und filtriert. Der Kuchen wurde mit Ether gewaschen
und das Produkt getrocknet, wobei 122 g weißes kristallines Material erhalten
wurden.
500 MHz
1H-NMR (CDCl
3): δ 4,17
(br. t, 2H), 2,96 (br. t, 2H), 2,09–2,04 (m, 9H), 1,69–1,90 (m,
12H). Beispiel
5-5
-
Herstellung von 3-Adamantanyl-8-fluor-4H,5H,6H,7H,8H-1,2,4-triazolo[4,3-a]perhydroazepin
(5-5)
-
3-(1-Adamantyl)-6,7,8,9-tetrahydro-5H-[1,2,4]triazolo[4,3-a]azepin
(105,2 mg) wurde in wasserfreiem THF gelöst und unter Rühren unter
Argon auf 0°C
abgekühlt.
N-Butyllithium (0,29 ml, 1,6 M Lösung
in Hexanen) wurde zugegeben, und die Lösung wurde hellgelb und wurde
auf –77°C abgekühlt. N-Fluorbenzolsulfonimid
(147 mg in 0,80 ml THF) wurde innerhalb eines Zeitraums von 5 Minuten
zugegeben. Die Lösung
wurde langsam auf Raumtemperatur erwärmt und zu einer gerührten Natriumhydrogencarbonatlösung zugegeben. Sie
wurde mit Ethylacetat extrahiert, dann über Magnesiumsulfat getrocknet,
filtriert und zur Trockene eingedampft. Das Rohprodukt wurde durch
präparative
HPLC gereinigt und als das Trifluoracetatsalz isoliert. Das Salz
wurde durch Zugabe einer gesättigten
Natriumhydrogencarbonatlösung
neutralisiert und mit Ethylacetat extrahiert. Das gereinigte Produkt
wurde über
Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und zur Trockene eingedampft. Beispiel
5-6
-
Herstellung von 3-(3,5‚8-Trimethyladamantanyl)-4H,5H,6H,7H,8H-1,2,4-triazolo[4,3-a]perhydroazepin
(5-6)
-
3,5,7-Trimethyladamantan-1-carbonsäure wurde
in DMF (2 ml) gelöst
und bei Raumtemperatur unter Stickstoff gerührt. Triethylamin (0,093 ml)
und Fluor-N,N,N',N'-tetramethylformamidiniumhexafluorphosphat (88
mg) wurden zugegeben. Nach 10 Minuten wurde Hydrazinhydrat (0,033
ml) zugegeben, und nach 15-minütigem
Rühren
wurde Wasser (2 ml) zugegeben. Das rohe Acylhydrazid wurde durch
Filtration gesammelt.
-
3,5,7-Trimethyladamantan-1-carbohydrazid
(26,2 mg), 1-aza-2-methoxy-1-cyclohepten (16 μl) und wasserfreies Toluol (1
ml) wurden in ein kleines Reagenzglas gegeben und 3 Stunden auf
50°C erwärmt. Anschließend wurde
die Lösung
4 Stunden auf 120°C
erwärmt.
Nach dem Abkühlen
wurde das Toluol abgedampft und das Produkt durch Säulenchromatographie
(Kieselgel, 100% Ethylacetat → 10%
Methanol/Ethylacetat → 10%
Methanol/CH
2Cl
2)
gereinigt. Beispiel
5-7
-
Herstellung von 3-(4H,5H,6H,7H,8H-1,2,4-Triazolo[4,5-a]perhydroazepin-3-yl)adamantan-1-ol
(5-7)
-
3-Hydroxyadamantan-1-carbonsäure wurde
in DMF (3 ml) gelöst
und unter Stickstoff bei Raumtemperatur gerührt. Triethylamin (0,33 ml)
und Fluor-N,N,N',N'-tetramethylformamidiniumhexafluorphosphat
(296 mg) wurden zugegeben. Nach 10 Minuten wurde Hydrazinhydrat
(0,114 ml) zugegeben und nach 15-minütigem Rühren wurde die Reaktion zur
Trockene eingedampft. Das rohe 3-Hydroxyadamantan-1-carbohydrazid, 1-Aza-2-methoxy-1-cyclohepten
(0,2 ml) und wasserfreies Methanol (6 ml) wurden in einen kleinen
Kolben gegeben und 3 Stunden auf 50°C erwärmt. Anschließend wurde
die Lösung
24 Stunden auf 70°C
erwärmt.
Nach dem Abkühlen
wurde das Methanol abgedampft und das Produkt durch Säulenchromatographie
(Kieselgel, 100% Ethylacetat → 10%
Methanol/Ethylacetat → 10%
Methanol/CH
2Cl
2)
gereinigt. Beispiel
5-8
-
Herstellung von 3-(3-Fluoradamantanyl)-4H,5H,6H,7H,8H-1,2,4-triazolo[4,3-a]perhydrazepin
(5-8)
-
Die
Verbindung aus Beispiel 5-7 (18 mg) wurde in Methylenchlorid (2
ml) gelöst
und unter Rühren
unter Stickstoff auf –78°C abgekühlt. (Diethylamino)schwefeltrifluorid
(9,1 μl)
wurde zugegeben, und man ließ die Reaktion
langsam auf 0°C
erwärmen.
Die Reaktion wurde zu einer gesättigten
Natriumhydrogencarbonatlösung
zugegeben und mit Methylenchlorid extrahiert. Die organische Lösung wurde über Magnesiumsulfat
getrocknet, filtriert und zur Trockene eingedampft. Das Produkt
wurde durch Säulenchromatographie
(Kieselgel, 100% Ethylacetat → 10%
Methanol/Ethylacetat → 10%
Methanol/CH
2Cl
2)
gereinigt. Beispiel
5-9
-
Herstellung von 3-(2-Adamantanylethyl)-4H,5H,6H,7H,8H-1,2,4-triazolo[4,3-a]perhydroazepin
(5-9)
-
Adamantanessigsäure (0,4814
g) wurde in trockenem Methylenchlorid gelöst und bei Raumtemperatur unter
Stickstoff gerührt.
Oxalylchlorid (0,423 ml) wurde zugegeben und die Lösung 2 Stunden
gerührt,
wonach die flüchtigen
Bestandteile entfernt wurden. Das resultierende Säurechlorid
wurde in trockenem Diethylether gelöst und unter Stickstoff bei
Raumtemperatur gerührt.
Trimethylsilyldiazomethan (1,7 ml, 2 M in Hexane) wurde zugegeben
und die Reaktion 36 Stunden gerührt.
Die Lösung
wurde mit gesättigtem
wässrigem
Natriumhydrogencarbonat gewaschen und mit Ether (2×) extrahiert.
Die Etherschichten wurden vereint, mit Magnesiumsulfat getrocknet
und das Lösungsmittel entfernt.
Das Produkt wurde durch Kieselgelchromatographie (10% Ethylacetat/Hexan
bis 20% Ethylacetat/Hexan) gereinigt, um 72,3 mg des erwünschten
Diazoketons zu ergeben.
-
Das
Diazoketon wurde in THF (3 ml) und Wasser (6 ml) gelöst und bei
Raumtemperatur gerührt.
Silbernitrat (67 mg) wurde zugegeben und die Reaktion 15 Stunden
im Dunkeln gerührt.
Die Lösung
wurde zu weiterem Wasser (10 ml) zugegeben und mit Ethylacetat (2×) extrahiert.
Die organischen Schichten wurden vereint, getrocknet (Magnesiumsulfat),
filtriert und das Lösungsmittel
abgedampft. Das Produkt wurde durch Kieselgelchromatographie (20:79:1
Ethylacetat:Hexane:Essigsäure → 30:69:1
Ethylacetat:Hexane:Essigsäure → 50:49:1
Ethylacetat:Hexane:Essigsäure)
gereinigt, um 45 mg der erwünschten
Carbonsäure
zu ergeben.
-
Die
Carbonsäure
(45 mg) wurde in trockenem Methylenchlorid gelöst und bei Raumtemperatur unter Stickstoff
gerührt.
Oxalylchlorid (0,100 ml) wurde zugegeben und die Lösung 2 Stunden
gerührt,
wonach das Produkt im Vakuum getrocknet wurde. Das Säurechlorid
wurde in Tetrahydrofuran (2 ml) gelöst und rasch zu einer Lösung aus
Hydrazin (1 ml), THF (1 ml) und Methanol (1 ml) gegeben, die unter
Stickstoff gerührt
und auf 0°C
abgekühlt
wurde. Nach dem langsamen Erwärmen
auf Raumtemperatur wurde die Reaktion im Vakuum getrocknet. Das
Rohprodukt wurde zu Ethylacetat gegeben und mit gesättigter
Natriumchloridlösung,
die etwa 2% Natriumhydroxid enthielt, extrahiert. Nach der Extraktion
(2×) wurden
die organischen Schichten vereint, getrocknet (Magnesiumsulfat),
filtriert und das Lösungsmittel
abgedampft. Nach gründlichem
Trocknen wurde das rohe Acylhydrazid in trockenem Methanol (5 ml)
gelöst.
1-Aza-2-methoxy-1-cyclohepten (48 μl) wurde zugegeben und die Lösung über Nacht
bei 50°C
und 48 Stunden bei 70°C
gerührt.
Die Lösung
wurde zur Trockene eingedampft und durch präparative HPLC gereinigt. Das
resultierende Trifluoracetatsalz wurde durch Zugabe einer gesättigten
Natriumhydrogencarbonatlösung
neutralisiert und mit Ethylacetat extrahiert. Das gereinigte Produkt
wurde über
Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und zur Trockene eingedampft. Verfahren
zur präparativen
LC:
| Säule: | YMC-PACK
ODS, 100 mm × 20
mm, 5,0 μm |
| Elutionsmittel
A: | 0,05%
TFA in Wasser |
| Elutionsmittel
B: | 0,05%
TFA in Acetonitril |
| Äquilibrierung
vor dem | |
| Einspritzen: | 1,0
min |
| Haltezeit
nach dem | |
| Einspritzen: | 0,5
min |
| Gradient: | 10%
B bis 100% B: zwischen 10 und 20 min, Halten bei 100% B weitere
1,0 |
| | min,
stufenweise zurück
von 100% B bis 10% B in 0,5 min |
| Fluss: | 20
ml/min |
| Säulentemperatur: | Umgebungstemperatur |
| Einspritzmenge: | 5,0
ml |
| Detektion: | Photodiodenanordnung |
Verfahren
zur analytischen LC:
| Säule: | Waters-XTerra
C18, 5 μm,
4,6 × 50
mm |
| Elutionsmittel
A: | 0,6%
TFA in Wasser |
| Elutionsmittel
B: | 0,5%
TFA in Acetonitril |
| Gradient: | 10%
B bis 90% B in 4,5 min, Halte 0,5 Minuten, stufenweise zurück auf 105%
B |
| | in
0,5 min |
| Fluss: | 2,5
ml/min (in den MS gehend = 250 μl) |
| Säulentemperatur: | 30°C |
| Einspritzmenge: | 10 μl unverdünnte rohe
Reaktionsmischung |
| Detektion: | DAD:
190–600
nm. |
| | MS:
API-ES positiver Ionisationsmodus |
| | Variabler
Massenscanbereich: |
| | LC1-XLo
= 50–500
amu |
| | LC1-Low
= 150–750
amu |
| | LC1-Med
= 300–1000
amu |
| | LC1-High
= 500–2000
amu |
BEISPIEL
5-10
-
Herstellung von 3-(3-Bromadamantanyl)-4H,5H,6H,7H,8H-1,2,4-triazolo[4,3-a]perhydroazepin
(5-10)
-
900
mg 3-Bromadamantancarbonsäure
wurden zu einem trockenen Kolben gegeben und in 10 ml trockenem
Methylenchlorid gelöst.
1,22 ml Oxalylchlorid wurden zugegeben und die Lösung 1 Stunde bei Raumtemperatur
gerührt,
wonach die Lösung
zur Trockene eingedampft wurde. Das rohe Säurechlorid wurde in 10 ml DMF
gelöst
und tropfenweise zu einer gerührten
Lösung
aus DMF (10 ml) und Hydrazin (1,04 ml) bei Raumtemperatur zugegeben.
Wasser wurde zugegeben und die Lösung
filtriert. Das Filtrat wurde mit Methylenchlorid extrahiert und
das feste Produkt durch Kieselgelchromatographie (5% Methanol in
Methylenchlorid) gereinigt, um 489 mg des erwünschten 3-Bromadamantancarbohydrazids
zu ergeben.
-
In
einen trockenen Kolben wurden 480 mg 3-Bromadamantancarbohydrazid
und 12 ml wasserfreies Methanol gegeben. Nach 5 Minuten wurde der
Iminoether (0,504 ml) tropfenweise zugegeben. Die Lösung wurde
unter Stickstoff bei Raumtemperatur 40 Minuten gerührt, zwei
Stunden auf 41°C
erwärmt
und 24 Stunden refluxiert. Die Lösung
wurde abgekühlt
und zur Trockene eingedampft. Die Reinigung mit Kieselgel (50/49,9/0,1
Ethylacetat/Methylenchlorid/Essigsäure) ergab 559 mg der Titelverbindung. BEISPIEL
5-11
-
Herstellung von 3-(3-Phenyladamantanyl)-4H,5H,6H,7H,8H-1,2,4-triazolo[4,3-a]perhydroazepin
(5-11)
-
65,4
mg Aluminiumtribromid wurden in einen trockenen 10-ml-Kolben gegeben.
0,5 ml trockenes Benzol wurden zugegeben und die Mischung in einem
Eisbad gekühlt.
25 mg Verbindung 5-10 wurden rasch zugegeben und die Lösung langsam
auf Raumtemperatur erwärmt
und weitere 18 Stunden gerührt.
Die Reaktion wurde mit Eis gequencht und mit 2 N HCl angesäuert. Die
organische Schicht wurde abgetrennt und mit Wasser (2×) und Salzlösung gewaschen.
Die organische Lösung
wurde über
Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und eingedampft. Das Rohprodukt
wurde durch präparative
HPLC gereinigt, um 5-11 als sein Trifluoracetatsalz zu ergeben. Synthese
der Verbindungen 5-12, 5-13 und 5-14. Allgemeines Schema:
BEISPIEL
5-12
-
Herstellung von 3-Adamantanyl-4,5,6,7,8,9,10,11,12,3a-decahydro-1,2,4-triazolo[4,3-a][11]annulen
(5-12)
-
Cyclodecanon
(n-6) (1,0 g) in 10 ml konzentrierter Schwefelsäure wurde auf 0°C abgekühlt und
mit 0,54 g Natriumazid versetzt. Die Reaktion wurde eine 1 Stunde
weiter bei 0°C
gerührt
und auf Raumtemperatur erwärmt,
wo sie zwei Stunden gerührt
wurde. Die Lösung
wurde mit kaltem Wasser verdünnt
und mit kalter 10%iger NaOH-Lösung
bis pH = 9 behandelt. Durch Extraktion mit Ether (2×), Trocknen über Magnesiumsulfat und
Abdampfen des Lösungsmittels
wurden 1,23 g 2-Azacycloundecanon erhalten.
-
2-Azacycloundecanon
(0,87 g) wurde in 20 ml Methylenchlorid gelöst und bei Raumtemperatur unter Stickstoff
gerührt.
1,5 g Trimethyloxoniumtetrafluorborat wurden zugegeben und die Reaktion über Nacht
gerührt.
Die Mischung wurde zu gesättigtem
wässrigem
Natriumhydrogencarbonat gegeben und mit Methylenchlorid (2×) extrahiert.
Die vereinten organischen Schichten wurden mit Salzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat
getrocknet und das Lösungsmittel
abgedampft, um rohes 2-Methoxyazacyclododec-1-en zu ergeben.
-
Adamantancarbohydrazid
(45 mg) wurde in einen kleinen trockenen Kolben gegeben und in 3
ml trockenem Methanol gelöst.
63,7 mg 2-Methoxyazacyclododec-1-en wurden zugegeben und die Mischung über Nacht
bei 70°C
refluxiert. Das Methanol wurde durch Abdampfen entfernt, und 3 ml
Toluol wurden zugegeben. Die Mischung wurde 24 Stunden bei 122°C refluxiert.
Das Toluol wurde abgedampft und der resultierende Feststoff durch
präparative
HPLC (100% Gradient/12 min) gereinigt, um 5-12 als das Trifluoracetatsalz
zu ergeben.
-
BEISPIELE 5-13 UND 5-14
-
Die
Reaktionssequenz wurde auf ähnliche
Weise wiederholt, ausgehend von Cycloundecanon und Cyclononanon,
um 3-Adamantanyl-4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,3a-undecahydro-1,2,4-triazolo[4,3-a][12]annulen (5-13)
bzw. 3-Adamantanyl-4H,5H,6H,7H,8H,9H,10H,11H-1,2,4-triazolo[4,3-a]perhydroazepin
(5-14) zu ergeben. BEISPIEL
5-15
-
Herstellung von 3-Adamantanyl-6-(tert.-butyl)-4H,5H,6H,7H,8H-1,2,4-triazolo[4,3-a]perhydroazepin
(5-15)
-
5-tert.-Butylazocan-2-on
(30 mg) wurde in 2 ml Methylenchlorid gelöst und unter Stickstoff bei
Raumtemperatur gerührt.
31.3 g Trimethyloxoniumtetrafluorborat wurden zugegeben und die
Reaktion über
Nacht gerührt.
Die Mischung wurde zu gesättigtem
wässrigem
Natriumhydrogencarbonat gegeben und mit Methylenchlorid (2×) extrahiert.
Die vereinten organischen Schichten wurden mit Salzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat
getrocknet und das Lösungsmittel
abgedampft, um rohes 5-tert.-Butyl-8-methoxy-2,3,4,5,6,7-hexahydroazocin zu ergeben.
-
Adamantancarbohydrazid
(30 mg) wurde in einen kleinen trockenen Kolben gegeben und in 3
ml trockenem Methanol gelöst.
Das rohe 5-tert.-Butyl-8-methoxy-2,3,4,5,6,7-hexahydroazocin wurde
zugegeben und die Mischung über
Nacht bei 70°C
refluxiert. Das Methanol wurde durch Abdampfen entfernt, und 3 ml Toluol
wurden zugegeben. Diese Mischung wurde 24 Stunden bei 122°C refluxiert.
Das Toluol wurde abgedampft und der resultierende Feststoff durch
präparative
HPLC (100% Gradient/12 min) gereinigt, um 5-15 als das Trifluoracetatsalz
zu ergeben.
-
Die
Reaktionssequenz wurde auf ähnliche
Weise durchgeführt,
um die Verbindungen der Beispiele 5-16 bis 5-20 zu ergeben, die
in der nachstehenden Tabelle angegebenen sind: BEISPIEL
5-21
-
Herstellung von 3-Adamantanyl-4H,5H,8H-1,2,4-triazolo[4,3-a]azepin
(5-21)
-
3,6,7,8-Tetrahydroazocin-2(1H)-on
(75 mg) wurde in 1 ml Methylenchlorid gelöst und bei Raumtemperatur unter
Stickstoff gerührt.
0,81 ml Triethyloxoniumtetrafluorboratlösung in Methylenchlorid (1,0
M) wurde zugegeben und die Reaktion 3 Stunden gerührt. Weitere
0,9 ml Triethyloxoniumtetrafluorboratlösung wurden zugegeben. Nach
dem Rühren über Nacht
wurde Diisopropylethylamin (0,14 ml) zusammen mit Adamantancarbohydrazid
(130 mg) und trockenem Methanol (2 ml) zugegeben. Die Mischung wurde
bei 45°C über Nacht gerührt und
anschließend
24 Stunden bei 75°C
refluxiert. Das Lösungsmittel
wurde abgedampft und der resultierende Feststoff durch präparative
HPLC (100% Gradient/12 min) gereinigt, um 5-21 als das Trifluoracetatsalz
zu ergeben.
-
Die
Reaktionssequenz wurde auf ähnliche
Weise wiederholt, um die Verbindungen der Beispiele 5-22 und 5-23
zu ergeben. Verfahren
zur präparativen
LC:
| Säule: | YMC-PACK
ODS, 100 mm × 20
mm, 5,0 μm |
| Elutionsmittel
A: | 0,05%
TFA in Wasser |
| Elutionsmittel
B: | 0,05%
TFA in Acetonitril |
| Äquilibrierung
vor dem | |
| Einspritzen: | 1,0
min |
| Haltezeit
nach dem | |
| Einspritzen: | 0,5
min |
| Gradient: | 10%
B bis 100% B: zwischen 10 und 20 min, Halten bei 100% B weitere
1,0 |
| | min,
stufenweise zurück
von 100% B bis 10% B in 0,5 min |
| Fluss: | 20
ml/min |
| Säulentemperatur: | Umgebungstemperatur |
| Einspritzmenge: | 5,0
ml |
| Detektion: | Photodiodenanordnung |
Tabelle
Verfahren
zur analytischen LC:
| Säule: | Waters-XTerra
C18, 5 μm,
4,6 × 50
mm |
| Elutionsmittel
A: | 0,6%
TFA in Wasser |
| Elutionsmittel
B: | 0,5%
TFA in Acetonitril |
| Gradient: | 10%
B bis 90% B in 4,5 min, Halte 0,5 Minuten, stufenweise zurück auf 105%
B |
| | in
0,5 min |
| Fluss: | 2,5
ml/min (in den MS gehend = 250 μl) |
| Säulentemperatur: | 30°C |
| Einspritzmenge: | 10 μl unverdünnte rohe
Reaktionsmischung |
| Detektion: | DAD:
190–600
nm. |
| | MS:
API-ES positiver Ionisationsmodus |
| | Variabler
Massenscanbereich: |
| | LC1-XLo
= 50–500
amu |
| | LC1-Low
= 150–750
amu |
| | LC1-Med
= 300–1000
amu |
| | LC1-High
= 500–2000
amu |
BEISPIEL
7 Herstellung
von 3-Adamantanyl-4H,5H,8H,9H-1,2,4-triazolo[4,3-a]azocin
-
Zu
einer Probe von 103 mg (0,822 mmol) 1H,3H,4H,7H,8H-Azocin-2-on in
5 ml Dichlormethan wurden 183 mg (1,234 mmol) Trimethyloxoniumtetrafluorborat
zugegeben. Die Reaktion wurde 16 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, wonach
sie mit 15 ml Methylenchlorid verdünnt und zwei Mal mit 5 ml gesättigtem
wässrigem
NaHCO3 und ein Mal mit 5 ml Salzlösung extrahiert
wurde. Die organische Schicht wurde über MgSO4 getrocknet,
filtriert und unter vermindertem Druck eingeengt. Das so erzeugte
8-Methoxy-2H,3H,6H,7H-azocin (92 mg) wurde ohne weitere Reinigung
bei der nächsten
Reaktion verwendet. 1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ 5,82
(m, 1H), 5,69 (m, 1H), 4,22 (s, 3H), 4,04 (q, 2H, J = 6 Hz), 3,03
(t, 2H, J = 6 Hz), 2,73 (br. scheinbares q, 2H, J = 6 Hz), 2,63
(scheinbares q, 2H, J = 6 Hz).
-
Zu
einer Probe von 55 mg (0,395 mmol) 8-Methoxy-2H,3H,6H,7H-azocin
in 3 ml N,N-Dimethylformamid
wurden 194 mg Adamantylhydrazid (0,593 mmol) und 0,256 ml (1,976
mmol) Triethylamin zugegeben. Die Reaktion wurde in einem verschlossenen
Rohr 1 Stunde auf 100°C
erhitzt. Das Lösungsmittel
wurde unter Vakuum entfernt und der Rückstand auf Kieselgel chromatographiert,
wobei zunächst
mit Ethylacetat, dann mit Methylenchlorid, 2% Methanol in Methylenchlorid
und schließlich
mit 5% Methanol in Methylenchlorid eluiert wurde, wonach das erwünschte Produkt
aus der Säule
eluierte. Dies ergab 12,2 mg des erwünschten Triazols. 1H-NMR
(500 MHz, CDCl3): δ 5,82 (m, 1H), 5,50 (m, 1H),
4,62 (br. t, 2H), J = 6,9 Hz), 3,69 (br. t, 2H, J = 6,9 Hz), 2,85
(br. scheinbares q, 2H, J = 5,7 Hz, 6,7 Hz), 2,72 (br. scheinbares
q, 2H, J = 6,7 Hz, 6,9 Hz), 2,18 (br. s, 3H), 2,13 (br. s, 6H),
1,82 (AB-Muster,
6H, J = 15,8 Hz, J = 12,3 Hz). Massenspektrum (Elektrospray): 284 (M+1).
-
BEISPIEL FÜR EINE PHARMAZEUTISCHE FORMULIERUNG
-
Als
eine spezielle Ausführungsform
für eine
Oralzusammensetzung einer Verbindung der vorliegenden Erfindung
werden 50 mg von irgendeinem der Beispiele 1 mit ausreichend feinteiliger
Lactose formuliert, um eine Gesamtmenge von 580 bis 590 mg zu ergeben,
die in eine Hartgelatinekapsel der Größe 0 passt.
-
Obwohl
die Erfindung in Bezug auf spezielle Ausführungsformen davon beschrieben
und veranschaulicht wurde, werden die Fachleute erkennen, dass verschiedene Änderungen,
Modifizierungen und Substitutionen daran durchgeführt werden
können,
ohne vom Sinn und Umfang der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel
können
wirksame Dosen, anders als die hierin oben angegebenen bevorzugten
Dosen, als Folge von Abweichungen beim Ansprechverhalten des für einen
speziellen Zustand behandelten Menschen zur Anwendung kommen. Ähnlich kann
die beobachtete pharmakologische Reaktion gemäß und abhängig von der speziellen ausgewählten Wirkverbindung
oder abhängig
davon, ob pharmazeutische Träger
vorhanden sind, sowie abhängig
von der Art der Formulierung und dem verwendeten Verabreichungsweg
variieren, und solche erwarteten Variationen oder Unterschiede bei
den Ergebnissen sind von den Zielen und Praktiken der vorliegenden Erfindung
umfasst. Die Erfindung soll daher nur durch den Umfang der folgenden
Ansprüche
eingeschränkt sein,
und solche Ansprüche
sollen so breit wie angemessen interpretiert werden.