DE60318459T2

DE60318459T2 - Neue verbindungen

Info

Publication number: DE60318459T2
Application number: DE60318459T
Authority: DE
Inventors: Antonio Loughborough METE; Iain Loughborough Walters
Original assignee: AstraZeneca AB
Current assignee: AstraZeneca AB
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2023-07-16
Also published as: SE0202279D0; EP1539731B1; ES2297174T3; US20050203172A1; DE60318459D1; WO2004009580A1; JP2006504655A; ATE382616T1; EP1539731B9; AU2003245230A1; EP1539731A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft neue Heteroarylalkylaminderivate, Verfahren zu ihrer Herstellung, sie enthaltende Zusammensetzungen sowie ihre Verwendung bei der Therapie.
Hintergrund der Erfindung
Stickstoffmonoxid wird in Säugetierzellen aus L-Arginin durch Einwirkung von spezifischen Stickstoffmonoxidsynthasen (NOS) gebildet. Diese Enzyme werden in zwei verschiedene Klassen eingeteilt, nämlich die konstitutive NOS (cNOS) und die induzierbare NOS (iNOS). Bis jetzt sind zwei konstitutive NOS und eine induzierbare NOS identifiziert worden. Bei den konstitutiven NOS ist ein endotheliales Enzym (eNOS) an der Entspannung der glatten Muskulatur und der Regulation des Blutdrucks und der Durchblutung beteiligt, wohingegen das neuronale Enzym (nNOS) an der Regulation verschiedener biologischer Funktionen beteiligt zu sein scheint. Insbesondere soll die induzierbare NOS an der Pathogenese von entzündlichen Erkrankungen beteiligt sein. Eine Regulation dieser Enzyme sollte daher beträchtliches Potential bei der Behandlung von verschiedensten Krankheitszuständen bieten (J. E. Macdonald, Ann. Rep. Med. Chem., 1996, 31, 221–230).
Es sind erhebliche Anstrengungen hinsichtlich der Identifikation von Verbindungen, die als spezifische Inhibitoren einer oder mehrerer Isoformen des Enzyms Stickstoffmonoxidsynthase dienen, unternommen worden. Es wurde auch häufig behauptet, daß solche Verbindungen bei der Therapie verwendet werden können.
In der WO 01/62713 A1 und der WO 01/62704 A1 werden Phenylheteroalkylamimerivate beschrieben, bei denen es sich um Inhibitoren der Stickstoffmonoxidsynthase handelt. In der EP 373836 A1 werden Propanamine mit Wirkung als Serotonin- und Norepinephrinaufnahmehemmwirkung beschrieben.
Darstellung der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Verbindung der Formel (I)
worin:
Y für C_1-4-Alkyl, C_1-4-Alkoxy, Halogen, CN, C≡CH, NO₂, CH₂OH, CHO, COCH₃, NH₂, NHCHO, NHCOCH₃ oder NHSO₂CH₃ steht; wobei die Alkyl- oder Alkoxygruppe gegebenenfalls ferner durch ein oder mehrere Fluoratome substituiert ist;
T, U und W unabhängig voneinander für CX, N, NR¹³, O oder S(O)_m stehen, außer daß mindestens eine der Variablen T, U und W für ein Heteroatom stehen muß und höchstens eine der Variablen T, U und W für NR¹³, O oder S(O)_m stehen darf; m für eine ganze Zahl mit einem Wert von 0, 1 oder 2 steht und jede Gruppe X unabhängig voneinander für H, C_1-4-Alkyl, C_1-4-Alkoxy, Halogen, OH, SH, CN, C≡CH, N(R¹⁴)₂, NO₂, CH₂OH, CHO, COCH₃ oder NHCHO steht; wobei die Alkyl- oder Alkoxygruppe gegebenenfalls ferner durch ein oder mehrere Fluoratome substituiert ist;
V für O oder S(O)_n steht;
n für eine ganze Zahl mit einem Wert von 0, 1 oder 2 steht;
M für C steht;
R¹ und R⁸ unabhängig voneinander für H oder Me stehen;
R² für C_1-4-Alkyl, C_2-4-Alkenyl, C_2-4-Alkinyl, C_3-6-Cycloalkyl oder einen 4- bis 8-gliedrigen gesättigten heterocyclischen Ring mit einem unter O, S und N ausgewählten Heteroatom steht; wobei jede dieser Gruppen gegebenenfalls ferner durch C_1-4-Alkyl, C_1-4-Alkoxy, C_1-4-Alkylthio, C_3-6-Cycloalkyl, Halogen oder Phenyl substituiert ist; wobei die Phenylgruppe gegebenenfalls ferner durch einen oder mehrere unabhängig voneinander unter Halogen, C_1-4-Alkyl, C_1-4-Alkoxy, CF₃, OCF₃, CN oder NO₂ ausgewählte Substituenten substituiert ist;
oder R² für Phenyl oder einen fünf- oder sechsgliedrigen aromatischen heterocyclischen Ring mit 1 bis 3 unabhängig voneinander unter O, S und N ausgewählten Heteroatomen steht; wobei das Phenyl oder der aromatische heterocyclische Ring gegebenenfalls durch einen oder mehrere unabhängig voneinander unter Halogen, C_1-4-Alkyl, C_1-4-Alkoxy, OH, CN, NO₂ oder NR⁹R¹⁰ ausgewählte Substituenten substituiert ist; wobei die Alkyl- oder Alkoxygruppe gegebenenfalls ferner durch ein oder mehrere Fluoratome substituiert ist;
R³ für H, C_1-4-Alkyl oder C_3-6-Cycloalkyl steht; wobei die Alkylgruppe gegebenenfalls durch C_1-4-Alkoxy, Halogen, Hydroxy, NR¹¹R¹², Phenyl oder einen fünf- oder sechsgliedrigen aromatischen oder gesättigten heterocyclischen Ring mit 1 bis 3 unabhängig voneinander unter O, S und N ausgewählten Heteroatomen substituiert ist; wobei das Phenyl oder der aromatische heterocyclische Ring gegebenenfalls ferner durch Halogen, C_1-4-Alkyl, C_1-4-Alkoxy, CF₃, OCF₃, CN oder NO₂ substituiert ist;
R⁷ und R¹⁴ unabhängig voneinander für H oder C_1-2-Alkyl stehen;
R⁴, R⁵, R⁶, R⁹, R¹⁰, R¹¹ und R¹² unabhängig voneinander für H oder C_1-4-Alkyl stehen;
R¹³ für H, C_1-4-Alkyl, CHO, COCH₃, SO₂CH₃ oder CF₃ steht;
oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon.
Die Verbindungen der Formel (I) können in enantiomeren Formen existieren. Es versteht sich, daß alle Enantiomere, Diastereomere Racemate und Gemische davon in den Schutzbereich der Erfindung fallen.
Man wird erkennen, daß Verbindungen der Formel (I), worin U, T oder W für CX stehen und X für OH steht, in der alternativen Keto-Tautomerform existieren können. Ganz analog können Verbindungen der Formel (I), worin U, T oder W für CX stehen und X für NH steht, in der alternativen Imino-Tautomerform existieren. Und ganz analog können Verbindungen der Formel (I), worin U, T oder W für CX stehen und X für SH steht, in der alternativen Thioketo-Tautomerform existieren. Es versteht sich, daß alle derartigen möglichen tautomeren Formen und Gemische davon in den Schutzbereich der Erfindung fallen.
Die Verbindungen der Formel (I) und ihre pharmazeutisch annehmbaren Salze haben den Vorteil, daß sie Inhibitoren des Enzyms Stickstoffmonoxidsynthase (NOS) sind. Insbesondere haben die Verbindungen der Formel (I) und ihre pharmazeutisch annehmbaren Salze den Vorteil, daß sie Inhibitoren der induzierbaren Isoform des Enzyms Stickstoffmonoxidsynthase (iNOS) sind.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (I) oder einem pharmazeutisch annehmbaren Salz, Enantiomer oder Racemat davon.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Verbindung der Formel (I) oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon zur Verwendung als Arzneimittel.
Gegenstand der Erfindung ist gemäß einem anderen Aspekt die Verwendung einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes davon bei der Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Prophylaxe von Erkrankungen oder Leiden, bei denen eine Inhibierung der Stickstoffmonoxidsynthaseaktivität von Nutzen ist.
Gegenstand der Erfindung ist gemäß einem anderen Aspekt die Verwendung einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes davon bei der Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Prophylaxe von Erkrankungen oder Leiden, bei denen eine Inhibierung der Aktivität der induzierbaren Stickstoffmonoxidsynthase von Nutzen ist.
Gegenstand der Erfindung ist gemäß einem spezielleren Aspekt die Verwendung einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes davon bei der Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Prophylaxe von entzündlichen Erkrankungen.
Gegenstand der Erfindung ist gemäß einem anderen Aspekt die Verwendung einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes davon bei der Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Prophylaxe von Schmerzen.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Behandlung oder Verminderung des Risikos von Erkrankungen oder Leiden, bei denen eine Inhibierung von Stickstoffmonoxidsynthaseaktivität von Nutzen ist, bei dem man einer Person, die an dieser Erkrankung oder diesem Leiden leidet oder bei der das Risiko dieser Erkrankung oder dieses Leidens besteht, eine therapeutisch wirksame Menge einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes davon verabreicht.
Gegenstand der Erfindung ist insbesondere auch ein Verfahren zur Behandlung oder Verminderung des Risikos einer entzündlichen Erkrankung, bei dem man einer Person, die an dieser Erkrankung leidet oder bei der das Risiko dieser Erkrankung besteht, eine therapeutisch wirksame Menge einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes davon verabreicht.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auch vorteilhaft in Kombination mit einem zweiten pharmazeutischen Wirkstoff, insbesondere in Kombination mit einem Cyclooxygenaseinhibitor, speziell in Kombination mit einem selektiven Inhibitor der induzierbaren Isoform der Cyclooxygenase (COX-2), verwendet werden. Gegenstand der Erfindung ist daher gemäß einem weiteren Aspekt die Verwendung einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes davon in Kombination mit einem COX-2-Inhibitor für die Behandlung von Entzündung, entzündlichen Erkrankungen und entzündungsbedingten Störungen. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Behandlung von Entzündung, entzündlichen Krankheiten und entzündungsbedingten Störungen oder Verringerung des Risikos von Entzündung, entzündlichen Krankheiten und entzündungsbedingten Störungen bei einer Person, die an dieser Erkrankung oder diesem Leiden leidet oder bei der das Risiko dieser Erkrankung oder dieses Leidens besteht, bei dem man der Person eine therapeutisch wirksame Menge einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes davon in Kombination mit einem COX-2-Inhibitor verabreicht.
Bei einer Ausführungsform steht V in Formel (I) für S(O)_n und n für 0.
Bei einer anderen Ausführungsform steht Y in Formel (I) für CN.
Bei einer Ausführungsform steht R¹ in Formel (I) für H.
Bei einer anderen Ausführungsform steht R² in Formel (I) für gegebenenfalls substitutiertes Phenyl oder einen fünf- oder sechsgliedrigen aromatischen heterocyclischen Ring mit 1 bis 3 unabhängig voneinander unter O, S und N ausgewählten Heteroatomen. Bei einer weiteren Ausführungsform steht R² in Formel (I) für gegebenenfalls substituiertes Phenyl, Pyridyl, Thienyl, Isoxazolyl, Isothiazolyl oder Thiazolyl. Bei noch einer weiteren Ausführungsform steht R² in Formel (I) für gegebenenfalls substituiertes Phenyl.
Bei einer Ausführungsform steht R³ in Formel (I) für H.
Bei einer anderen Ausführungsform stehen R⁴, R⁵ und R⁶ in Formel (I) jeweils für H.
Bei einer besonderen Ausführungsform haben die Verbindungen der Formel (I) die folgende absolute Stereochemie:
Besondere erfindungsgemäße Verbindungen sind u. a.:
3-[[(1R,3S)-3-Amino-4-hydroxy-1-phenylbutyl]thio]-2-thiophencarbonitril,
3-[[(1R,3S)-3-Amino-4-hydroxy-1-phenylbutyl]thio]-5-methyl-2-thiophencarbonitril
und pharmazeutisch annehmbare Salze davon.
Sofern nicht anders angegeben, bedeutet der Begriff „C_1-4-Alkyl" im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine gerade oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Beispiele für derartige Gruppen sind Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, i-Butyl und t-Butyl.
Sofern nicht anders angegeben, bedeutet der Begriff „C_3-6-Cycloalkyl" im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Cycloalkylgruppe mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen. Beispiele für derartige Gruppen sind Cyclopropyl, Cyclopentyl und Cyclohexyl.
Sofern nicht anders angegeben, bedeutet der Begriff „C_2-4-Alkenyl" im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine gerade oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und mindestens einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung. Beispiele für derartige Gruppen sind Ethenyl, Propenyl und Butenyl.
Sofern nicht anders angegeben, bedeutet der Begriff „C_2-4-Alkinyl" im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine gerade oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und mindestens einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindung. Beispiele für derartige Gruppen sind Ethinyl, Propinyl und Butinyl.
Sofern nicht anders angegeben, bedeutet der Begriff „C_1-4-Alkoxy" im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine gerade oder verzweigtkettige Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Beispiele für derartige Gruppen sind Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, i-Propoxy und t-Butoxy.
Der Begriff „C_1-4-Alkylthio" ist analog zu interpretieren.
Sofern nicht anders angegeben, bedeutet der Begriff „Halogen" im Rahmen der vorliegenden Erfindung Fluor, Chlor, Brom und Iod.
Beispiele für einen 4- bis 8-gliedrigen gesättigten heterocyclischen Ring mit einem unter O, S und N ausgewählten Heteroatom sind Pyrrolidin, Piperidin, Tetrahydrofuran und Perhydroazepin.
Beispiele für einen fünf- oder sechsgliedrigen aromatischen heterocyclischen Ring mit 1 bis 3 unabhängig voneinander unter O, S und N ausgewählten Heteroatomen sind Furan, Thiophen, Pyridin, Thiazol, Imidazol, Oxazol, Triazol, Oxadiazol, Thiadiazol und Pyrimidin.
Beispiele für einen fünf- oder sechsgliedrigen gesättigten heterocyclischen Ring mit 1 bis 3 unabhängig voneinander unter O, S und N ausgewählten Heteroatomen sind Pyrrolidin, Tetrahydrofuran, Piperidin und Piperazin.
Beispiele für ein „C_1-4-Alykl oder C_1-4-Alkoxy, das gegebenenfalls ferner durch ein oder mehrere Fluoratome substituiert ist", sind CH₂F, CHF₂, CF₃, CF₃CF₂, CF₃CH₂, CH₂FCH₂, CH₃CF₂, CF₃CH₂CH₂, OCF₃ und OCH₂CF₃.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (I) oder einem pharmazeutisch annehmbaren Salz, Enantiomer oder Racemat davon, bei dem man:

(a) eine Verbindung der Formel (II)
worin T, U, W, Y und M die in Formel (I) angegebene Bedeutung besitzen und L¹ für eine Abgangsgruppe steht, mit einer Verbindung der Formel (III)
worin R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁸ und V die in Formel (I) angegebene Bedeutung besitzen, umsetzt; oder
(b) eine Verbindung der Formel (IV)
worin T, U, W, M, Y und V die in Formel (I) angegebene Bedeutung besitzen, mit einer Verbindung der Formel (V)
worin R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶ und R⁸ die in Formel (I) angegebene Bedeutung besitzen und L² für eine Abgangsgruppe steht, umsetzt; und, falls gewünscht oder erforderlich, die erhaltene Verbindung der Formel (I) oder ein anderes Salz davon in ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon umwandelt; oder eine Verbindung der Formel (I) in eine andere Verbindung der Formel (I) umwandelt; und, falls gewünscht, die erhaltene Verbindung der Formel (I) in ein optisches Isomer davon umwandelt.

In Verfahren (a) wird die Umsetzung durchgeführt, indem man ein Nucleophil der Formel (III) in einem inerten Lösungsmittel mit einem Elektrophil der Formel (II) behandelt. Als Abgangsgruppen L¹ eignen sich beispielsweise Sulfonate und Halogenide, insbesondere Fluorid oder Chlorid. Die Umsetzung erfolgt im allgemeinen in Gegenwart einer nicht-nucleophilen Base wie Natriumhydrid oder Caesiumcarbonat. Als organische Lösungsmittel eignen sich beispielsweise N,N-Dimethylformamid, N-Methyl-2-pyrrolidinon, Tetrahydrofuran, Acetonitril und Dimethylsulfoxid. Die Umsetzung wird im allgemeinen bei einer Temperatur zwischen 0°C und dem Siedepunkt des Lösungsmittels durchgeführt.
In Verfahren (b) werden die Recktanten (IV) und (V) in einem geeigneten inerten Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran miteinander gekuppelt, beispielsweise unter Mitsunobu-Bedingungen. So behandelt man beispielsweise die Recktanten bei einer geeigneten Temperatur, im allgemeinen zwischen 0°C und dem Siedepunkt des Lösungsmittels, mit einem Phosphinderivat und einem Azoderivat. Als Phosphinderivate eignen sich beispielsweise Triphenylphosphin und Tributylphosphin. Als Azoderivate eignen sich beispielsweise Azodicarbonsäurediethylester, Azodicarbonsäurediisopropylester und 1,1'-(Azodicarbonyl)dipiperidin. Als Abgangsgruppe L² eignet sich beispielsweise Hydroxy.
Alternativ dazu führt man die Umsetzung in Verfahren (b) durch, indem man ein Nucleophil der Formel (IV) in einem inerten Lösungsmittel mit einem Elektrophil der Formel (V) behandelt. Als Abgangsgruppen L² eignen sich beispielsweise Sulfonate und Halogenide, insbesondere Chlorid oder Bromid. Die Umsetzung erfolgt im allgemeinen in Gegenwart einer nicht-nucleophilen Base wie Natriumhydrid oder Caesiumcarbonat. Als organische Lösungsmittel eignen sich beispielsweise N,N-Dimethylformamid, N-Methyl-2-pyrrolidinon, Tetrahydrofuran und Dimethylsulfoxid. Die Umsetzung wird im allgemeinen bei einer Temperatur zwischen 0°C und dem Siedepunkt des Lösungsmittel durchgeführt.
Wie für den Fachmann ersichtlich ist, kann es bei den genannten Verfahren wünschenswert oder erforderlich sein, eine Amingruppe, Hydroxylgruppe oder andere potentiell reaktive Gruppe zu schützen.
Geeignete Schutzgruppen und Einzelheiten von Verfahren zur Einführung und Abspaltung derartiger Gruppen finden sich in dem Standardwerk „Protective Groups in Organic Synthesis", 3. Auflage (1999), von Greene und Wuts.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden Amingruppen als Carbamatderivate, beispielsweise t-Butyloxycarbamate, geschützt.
Bei einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Amin- und Hydroxylgruppen von Verbindungen, in denen R¹ für Wasserstoff steht, gleichzeitig als cyclisches Carbamat wie in Formel (VI) oder als cyclisches Hemiaminal wie in Formel (VII) geschützt.
Spezielle Beispiele für die Verwendung von Schutzgruppen sind im Abschnitt „Beispiele" aufgeführt.
Die vorliegende Erfindung umfaßt Verbindungen der Formel (I) in Form von Salzen, insbesondere Säureadditionssalzen. Geeignete Salze sind u. a. die sowohl mit organischen als auch anorganischen Säuren gebildeten Salze. Derartige Säureadditionssalze sind normalerweise pharmazeutisch annehmbar, wenngleich bei der Herstellung und Reinigung der betreffenden Verbindung auch Salze von pharmazeutisch nicht annehmbaren Säuren von Nutzen sein können. Bevorzugte Salze sind somit u. a. die mit Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Citronensäure, Weinsäure, Milchsäure, Brenztraubensäure, Essigsäure, Bernsteinsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Methansulfonsäure und Benzolsulfonsäure gebildeten Salze.
Salze von Verbindungen der Formel (I) können durch Umsetzung der freien Base oder eines Salzes, Enantiomers oder Racemats davon mit einem oder mehreren Äquivalenten der entsprechenden Säure gebildet werden. Die Umsetzung kann in einem Lösungsmittel oder Medium, in dem das Salz unlöslich ist, oder in einem Lösungsmittel, in dem das Salz löslich ist, beispielsweise Wasser, Dioxan, Ethanol, Tetrahydrofuran oder Diethylether, oder einem Lösungsmittelgemisch, das im Vakuum oder durch Gefriertrocknung entfernt werden kann, durchgeführt werden. Bei der Umsetzung kann es sich auch um eine Metathese handeln, sie kann aber auch an einem Ionenaustauscherharz durchgeführt werden.
Verbindungen der Formel (III), worin R⁸ für H steht, können durch Umsetzung einer Verbindung der Formel (VIII)
worin R¹, R³, R⁴, R⁵ und R⁶ die in Formel (I) angegebene Bedeutung besitzen, mit einem metallorganischen Derivat R²-M, worin R² die in Formel (I) angegebene Bedeutung besitzt und M für einen metallischen Rest, wie Lithium oder Magnesiumhalogenid, steht, hergestellt werden. Die erhaltene Verbindung der Formel (III), worin V für Sauerstoff steht, kann dann nachfolgend in Verbindungen der Formel (III), worin V für Schwefel steht, umgewandelt werden.
Alternativ dazu können Verbindungen der Formel (III) durch Umsetzung eines Amids der Formel (IX)
worin R¹, R³, R⁴, R⁵ und R⁶ die in Formel (I) angegebene Bedeutung besitzen, mit einem metallorganischen Derivat R²-M, worin R² die in Formel (I) angegebene Bedeutung besitzt und M für einen metallischen Rest, wie Lithium oder Magnesiumhalogenid, steht, und nachfolgende Reduktion des erhaltenen Ketons zu dem entsprechenden Alkohol (III) hergestellt werden.
Verbindungen der Formeln (II), (IV), (VIII) und (IX) sind entweder bekannt oder nach herkömmlichen Methoden, die für den Fachmann leicht ersichtlich sind, zugänglich.
Zwischenverbindungen können als solche oder in geschützter Form verwendet werden. Schutzgruppen und Einzelheiten von Verfahren zu ihrer Abspaltung finden sich in dem Standardwerk „Protective Groups in Organic Synthesis", 3. Auflage (1999), von Greene und Wuts.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen und Zwischenprodukte dafür können nach Standardtechniken aus ihren Reaktionsmischungen isoliert und gegebenenfalls weiter gereinigt werden.
Die Verbindungen der Formel (I) können in enantiomeren Formen existieren. Der Schutzbereich der Erfindung erstreckt sich daher auf alle Enantiomere, Diastereomere, Racemate und Gemische davon. Die verschiedenen optischen Isomere können durch Trennung eines racemischen Gemischs der Verbindungen unter Verwendung herkömmlicher Techniken, beispielsweise fraktionierte Kristallisation oder HPLC, isoliert werden.
Zwischenverbindungen können auch in enantiomeren Formen existieren und als gereinigte Enantiomere, Diastereomere, Racemate oder Gemische verwendet werden.
Die Verbindungen der Formel (I) und ihre pharmazeutisch annehmbaren Salze, Enantiomere und Racemate sind von Nutzen, da sie über pharmakologische Wirksamkeit bei Tieren verfügen. Insbesondere wirken die Verbindungen als Inhibitoren des Enzyms Stickstoffmonoxidsynthase. Speziell sind sie Inhibitoren der induzierbaren Isoform des Enzyms Stickstoffmonoxidsynthase und sollten als solche zur Verwendung bei der Therapie, beispielsweise als Antiphlogistika, geeignet sein. Sie können auch zur Verwendung als Inhibitoren der neuronalen Isoform des Enzyms Stickstoffmonoxidsynthase geeignet sein. Im allgemeinen haben Verbindungen der Formel (I) und ihre pharmazeutisch annehmbaren Salze den Vorteil, daß sie gute Selektivität für die Inhibierung von iNOS und/oder nNOS im Vergleich zur Inhibierung der endothelialen Isoform eNOS aufweisen.
Die Verbindungen und ihre pharmazeutisch annehmbaren Salze sind zur Verwendung bei der Behandlung oder Prophylaxe von Erkrankungen oder Leiden, bei denen die Synthese oder übermäßige Synthese von Stickstoffmonoxidsynthase einen Beitrag leistet, indiziert. Insbesondere sind die Verbindungen zur Verwendung bei der Behandlung von entzündlichen Leiden bei Säugetieren einschließlich des Menschen indiziert.
Insbesondere können folgende Leiden angeführt werden:
Osteoarthritis, rheumatoide Arthritis, rheumatoide Spondylitis, Gichtarthritis und andere Arthritiden, Gelenkentzündungen;
Ekzem, Schuppenflechte, Dermatitis oder andere entzündliche Hautleiden wie Sonnenbrand;
entzündliche Augenleiden, darunter Uveitis, Glaukom und Konjunktivitis;
mit Entzündung einhergehende Lungenstörungen, zum Beispiel Asthma, Bronchitis, chronisch-obstruktive Lungenerkrankung, Vogelzüchterlunge, Drescherkrankheit, akute Atemwegserkrankung;
Bakteriämie, Endotoxämie (septischer Schock), aphthöse Geschwüre, Zahnfleischentzündung, Fieber, Schmerzen, Meningitis und Pankreatitis;
Leiden des Magen-Darm-Trakts, u. a. entzündliche Darmerkrankung, Morbus Crohn, chronisch-atrophische Gastritis, Gastritis varialoforme, Colitis ulcerosa, Zöliakie, Enteritis regionalis, Ulcus pepticum, Reizdarm, Refluxösophagitis, Schädigung des Magen-Darm-Trakts aufgrund von Infektionen durch beispielsweise Helicobacter pylori, oder infolge von Behandlungen mit nichtsteroidalen Antiphlogistika;
und andere mit Entzündung assoziierte Leiden.
Die Verbindungen können auch zur Verwendung bei der Behandlung von Krebs geeignet sein.
Die Verbindungen werden auch zur Verwendung bei der Behandlung und Linderung von akuten Schmerzen oder anhaltenden entzündungsbedingten Schmerzen oder neuropathischen Schmerzen oder Schmerzen zentralen Ursprungs geeignet sein.
Besonderes Interesse gilt hier den Leiden entzündliche Darmerkrankung, rheumatoide Arthritis, Osteoarthritis, chronisch-obstruktive Lungenerkrankung, Schmerzen und Krebs.
Die Verbindungen der Formel (I) und ihre pharmazeutisch annehmbaren Salze können auch zur Verwendung bei der Behandlung oder Prophylaxe anderer Erkrankungen oder Leiden als der oben genannten geeignet sein. So können die Verbindungen beispielsweise zur Verwendung bei der Behandlung von Atherosklerose, zystischer Fibrose, durch septischen und/oder toxischen Schock bedingter Hypotonie, bei der Behandlung von Funktionsstörungen des Immunsystems, als Hilfsstoff bei der kurzfristigen Immunsuppression bei der Organtransplantationstherapie, bei der Bekämpfung des Einsetzens von Diabetes, bei der Aufrechterhaltung der Pankreasfunktion bei Diabetes, bei der Behandlung von mit Diabetes assoziierten Gefäßkomplikationen und bei der gemeinsamen Therapie mit Zytokinen, beispielsweise TNF oder Interleukinen, geeignet sein.
Die Verbindungen der Formel (I) können auch zur Verwendung bei der Behandlung von Hypoxie, beispielsweise bei Herzstillstand und Schlaganfall, neurodegenerativen Störungen, u. a. Nervendegeneration und/oder Nervennekrose bei Erkrankungen wie Ischämie, Hypoxie, Hypoglykämie, Epilepsie, und in externen Wunden (wie Rückenmarks- und Kopfverletzungen), Sauerstoffüberdruckkrämpfe und -toxizität, Demenz, beispielsweise präseniler Demenz, Alzheimer-Krankheit und AIDS-bezogener Demenz, Sydenham-Chorea, Parkinsonscher Krankheit, Tourette-Syndrom, Morbus Huntington, amyotrophischer Lateralsklerose, multipler Sklerose, Muskeldystrophie, Korsakoff-Syndrom, mit Gehirngefäßstörung einhergehendem Schwachsinn, Schlafstörungen, Schizophrenie, Depression, Schmerzen, Autismus, saisonaler affektiver Störung, Jet-Lag, Depression oder anderen mit prämenstruellem Syndrom (PMS) einhergehenden Symptomen, Angstzuständen und septischem Schock, geeignet sein. Es kann auch erwartet werden, da Verbindungen der Formel (I) zur Verwendung bei der Vorbeugung und Umkehr von Arzneistoff- oder Drogenabhängigkeit oder -toleranz, wie Toleranz gegenüber Opiaten und Diazepinen, bei der Behandlung von Arzneistoff- oder Drogenabhängigkeit, bei der Behandlung von Migräne und anderen vaskulären Kopfschmerzen, neurogenen Entzündungen, bei der Behandlung von Störungen der Beweglichkeit des Magen-Darm-Trakts und bei der Geburtseinleitung von Nutzen sind.
Besonderes Interesse gilt hier den Leiden Schlaganfall, Alzheimer-Krankheit, Parkinsonsche Krankheit, mutiple Sklerose, Schizophrenie, Migräne, septischer Schock und Schmerzen.
Es wird erwartet, daß die Prophylaxe für die Behandlung von Personen, bei denen die entsprechende Erkrankung bzw. das entsprechende Leiden bereits einmal aufgetreten ist oder bei denen sonst ein erhöhtes Risiko der entsprechenden Erkrankung bzw. des entsprechenden Leidens angenommen wird, besonders relevant ist. Zu den Personen, bei denen das Risiko des Auftretens einer bestimmten Erkrankung bzw. eines bestimmten Leidens besteht, gehören im allgemeinen diejenigen, bei denen die Erkrankung bzw. das Leiden bereits in der Familie aufgetreten ist, oder diejenigen, die gemäß genetischen Tests oder genetischem Screening für das Auftreten der Krankheit bzw. des Leidens besonders anfällig sind.
Für die obigen therapeutischen Indikationen variiert die verabreichte Dosierung natürlich mit der eingesetzten Verbindung, der Verabreichungsart und der gewünschten Behandlung. Zufriedenstellende Ergebnisse erhält man jedoch im allgemeinen bei Verabreichung der Verbindungen in einer Dosierung der festen Form zwischen 1 mg und 2000 mg pro Tag.
Die Verbindungen der Formel (I) und pharmazeutisch annehmbare Derivate davon können für sich alleine oder in Form geeigneter pharmazeutischer Zusammensetzungen, in denen die Verbindung bzw. das Derivat in Abmischung mit einem pharmazeutisch annehmbaren Hilfsstoff, Verdünnungsmittel oder Träger vorliegt, verwendet werden. Die Verabreichung kann u. a. auf enteralem (einschließlich oralem, sublingualem oder rektalem), intranasalem, inhalativem, intravenösem, topischem oder anderem parenteralem Wege erfolgen. Herkömmliche Verfahrensweisen zur Auswahl und Herstellung von geeigneten pharmazeutischen Formulierungen werden beispielsweise in „Pharmaceuticals – The Science of Dosage Form Designs", M. E. Aulton, Churchill Livingstone, 1988, beschrieben. Die pharmazeutische Zusammensetzung enthält vorzugsweise weniger als 80% und besonders bevorzugt weniger als 50% einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes davon.
Gemäß der Erfindung wird ferner eine pharmazeutische Zusammensetzung, enthaltend eine Verbindung der Formel (I) oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon in Abmischung mit einem pharmazeutisch annehmbaren Hilfsmittel, Verdünnungsmittel oder Träger bereitgestellt.
Es wird auch ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen pharmazeutischen Zusammensetzung bereitgestellt, bei dem man die Bestandteile vermischt.
Die Verbindungen der Formel (I) und pharmazeutisch annehmbare Derivate davon können auch vorteilhafterweise in Kombination mit einer der folgenden Therapien verwendet werden: NSAIDs, COX-2-Inhibitoren, Paracetamol, Tramadol, Corticosteroide, Glucosamin, Doxycyclin, Pralnacasan, MMP-Inhibitoren oder Coll-3-Inhibitoren. Man kann die Verbindung der Formel (I) und die Kombinationstherapie entweder zur Verabreichung in einer einzigen Dosierungseinheit gemeinsam in der gleichen pharmazeutischen Zusammensetzung formulieren oder jede Komponente einzeln formulieren, so daß separate Dosierungen gleichzeitig oder nacheinander verabreicht werden können.
Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele erläutert, aber in keiner Weise eingeschränkt.
Es werden die folgenden Abkürzungen verwendet: DMSO (Dimethylsulfoxid), DMF (N,N-Dimethylformamid), THF (Tetrahydrofuran).
Beispiel 1
3-[[(1R,3S)-3-Amino-4-hydroxy-1-phenylbutyl]thio]-2-thiophencarbonitril-oxalat
a) (3S)-3-[[(1,1-Dimethylethoxy)carbonyl]amino]-4-hydroxybutansäurephenylmethylester
Eine Lösung von 4-(Phenylmethyl)-N-[(1,1-dimethylethoxy)carbonyl]-1-(2,5-dioxo-1-pyrrolidinyl)-L-aspartat (75,0 g) in THF (200 ml) wurde über einen Zeitraum von 1 h bei –5°C zu einer Suspension von Natriumborhydrid (6,84 g) in THF (60 ml) und Wasser (90 ml) gegeben (Innentemperatur unter 15°C gehalten). Nach Zugabe von weiterem Natriumborhydrid (6,8 g in zwei Portionen) wurde die Mischung 45 Minuten gerührt. Dann wurde die Mischung in kalte, gerührte, halbgesättigte Ammoniumchloridlösung (600 ml) gegossen und zweimal mit Essigsäureethylester extrahiert. Die organischen Schichten wurden getrocknet (MgSO₄) und eingedampft, was die Untertitelverbindung in Form eines wachsartigen Feststoffs (56,24 g) ergab.
MS APCI +ve m/z 210 [M+H-BOC]⁺.
¹H-NMR 300 MHz (CDCl₃) 7.41-7.27 (5H, m), 5.24-5.10 (3H, m), 4.15-3.96 (1H, m), 3.71 (2H, d), 2.69 (2H, d), 1.44 (9H, s).
b) (4S)-3-[(1,1-Dimethylethoxy)carbonyl]-2,2-dimethyl-4-oxazolidinessigsäurephenylmethylester
Eine Lösung des Produkts aus Schritt (a) (74,88 g), 2,2-Dimethoxypropan (30 ml) und p-Toluolsulfonsäure (1,21 g) in Dichlormethan (300 ml) wurde bei 0°C über einen Zeitraum von 20 Minuten mit 2-Methoxypropen (46 ml) versetzt und 1 h bei 0°C und 1 h bei 20°C gerührt. Nach Zugabe von 1 M Natriumhydrogencarbonatlösung wurde die Mischung mit Dichlormethan (3 × 200 ml) extrahiert. Die organischen Schichten wurden getrocknet (MgSO₄) und eingedampft, was ein farbloses Öl ergab, welches in Toluol (300 ml) gelöst und mit 2,2-Dimethoxypropan (45 ml) und p-Toluolsulfonsäure (1,2 g) versetzt wurde, wonach die Mischung 2 h auf 80°C erhitzt wurde. Nach dem Abkühlen wurde Kaliumcarbonat zugegeben und die Mischung zweimal mit Essigsäureethylester extrahiert. Die organischen Schichten wurden getrocknet (MgSO₄) und eingedampft, was die Untertitelverbindung (83,8 g) in Form eines blaßgelben Öls ergab.
¹H-NMR 300 MHz (CDCl₃) 7.36-7.28 (5H, m), 5.12 (2H, d), 4.38-3.97 (2H, m), 3.84 (1H, d), 3.05-2.48 (2H, m), 1.62-1.50 (6H, m), 1.46 (9H, s).
c) (4S)-3-[(1,1-Dimethylethoxy)carbonyl]-2,2-dimethyl-4-oxazolidinessigsäure
Eine Suspension von 10% Palladium auf Kohle (3,8 g) und dem Produkt aus Schritt (b) (83,8 g) in Ethanol (250 ml) wurde unter Wasserstoff (4 Atmosphären Druck) 3,5 h gerührt (Wasserstoffaufnahme 5,3 l). Die Mischung wurde über Celite filtriert und eingedampft. Nach Zugabe von Essigsäureethylester (100 ml) und 1 M Kaliumcarbonatlösung (200 ml) wurde die organische Schicht abgetrennt und mit 1 M Kaliumcarbonatlösung (40 ml) und 1 M Natriumhydrogencarbonatlösung (40 ml) weiter extrahiert. Die wäßrigen Schichten wurden mit Essigsäureethylester gewaschen, vereinigt und durch Zutropfen von 4 M Salzsäure (130 ml) bei 0°C angesäuert. Die wäßrige wurde mit Essigsäureethylester (3 × 200 ml) extrahiert, wonach die organischen Schichten getrocknet (MgSO₄) und eingedampft wurden, was die Untertitelverbindung in Form einer blaßorangefarbenen gummiartgen Substanz (56,24 g) ergab, die langsam kristallisierte.
¹H-NMR 300 MHz (CDCl₃) 4.33-4.12 (1H, m), 4.09-4.00 (1H, m), 3.86 (1H, d), 3.02-2.77 (1H, m), 2.62-2.50 (1H, m), 1.62-1.54 (6H, m), 1.53 (9H, s).
d) (4S)-4-[2-(Methoxymethylamino)-2-oxoethyl]-2,2-dimethyl-3-oxazolidincarbonsäure-1-dimethylethylester
Eine Lösung des Produkts aus Schritt (c) (59,2 g) in Dichlormethan (400 ml) wurde bei 0°C mit N,O-Dimethylhydroxylamin-hydrochlorid (21,4 g), EDCI (41,94 g), N-Methylmorpholin (24 ml) und DMAP (26,4 g) versetzt und dann 18 h bei 20°C gerührt. Nach Zugabe von 2 M Salzsäure (200 ml) wurde die organische Schicht abgetrennt und die wäßrige Schicht noch zweimal extrahiert. Die organischen Schichten wurden mit 2 M Salzsäure (50 ml) und Natriumhydrogencarbonatlösung (2 × 100 ml) gewaschen, vereinigt, getrocknet (MgSO₄) und eingedampft, was die Untertitelverbindung (60,2 g) ergab.
MS APCI +ve m/z 303 [M+H]⁺.
¹H-NMR 300 MHz (CDCl₃) 4.38-4.19 (1H, m), 4.08 (1H, dd), 3.87 (111, t), 3.70 (3H, s), 3.17 (3H, s), 3.07-2.45 (2H, m), 1.63-1.42 (15H, m).
e) (4S)-2, 2-Dimethyl-4-(2-oxo-2-phenylethyl)-3-oxazolidincarbonsäure-1,1-dimethylethylester
Eine Lösung des Produkts aus Schritt (d) (60,1 g) in THF (360 ml) wurde bei –10 bis –5°C über einen Zeitraum von 15 Minuten mit Phenylmagnesiumbromid (231 ml, 1 M in THF) versetzt und dann 2 h gerührt. Nach Zugabe von weiterem Phenylmagnesiumbromid (7 ml, 3 M in Ether) und 1 h Rühren bei 0°C wurde durch Zugabe von gesättigter Ammoniumchloridlösung (250 ml) und 2 M Salzsäure (150 ml) gequencht. Die Mischung wurde dreimal mit Essigsäureethylester extrahiert, wonach die organischen Schichten mit Kochsalzlösung gewaschen, vereinigt, getrocknet (MgSO₄) und eingedampft wurden, was die Untertitelverbindung (64,8 g) in Form eines gebrochen weißen Feststoffs ergab.
¹H-NMR 300 MHz (CDCl₃) 7.98 (2H, d), 7.64-7.40 (3H, m), 4.50-4.35 (1H, m), 4.15-4.05 (1H, m), 3.88-3.65 (2H, m), 3.49-3.36 und 3.25-3.01 (1H, m), 1.70-1.35 (15H, m).
f) (4S)-4-[(2S)-2-Hydroxy-2-phenylethyl]-2,2-dimethyl-3-oxazolidincarbonsäure-1,1-dimethylethylester
Eine Lösung von (R)-Methyl-CBS-oxazaborolidin (16 ml, 1 M in Toluol) in THF (20 ml) wurde mit Boran (176 ml, 1 M in THF) versetzt und auf –20°C abgekühlt. Eine Lösung des Produkts aus Schritt (e) (64,6 g) in THF (200 ml) wurde über einen Zeitraum von 1,5 h zugegeben, wobei die Innentemperatur unter –15°C gehalten wurde, wonach 22 h bei dieser Temperatur gerührt wurde. Nach langsamer Zugabe von Methanol (40 ml) wurde die Lösung eingedampft und dann mit Methanol azeotropiert, was ein blaßgelbes Öl (69 g) ergab. Nach Zugabe von Ether und 1 M Kaliumhydrogensulfatlösung (20 ml) wurde die Mischung filtriert und eingedampft. Durch chromatographische Reinigung (Siliciumdioxid, 40–60 Benzin/Ether als Elutionssmittel) wurde die Untertitelverbindung (37,4 g) in Form eines weißen Feststoffs erhalten.
¹H-NMR 400 MHz (CDCl₃) 7.4-7.2 (5H, m), 4.88 (1H, d), 4.65 (1H, m), 4.35 (1H, m), 4.0 (1H, m), 3.65 (1H, d), 2.1-2 (1H, m), 1.85-1.95 (1H, m), 1.6 (3H, s), 1.49 (12H, s).
Durch weitere Elution wurde das (4S, 2R)-Isomer in Form eines weißen Feststoffs erhalten (20,0 g).
¹H-NMR 400 MHz (CDCl₃) 7.4-7.3 (5H, brs), 4.77-4.73 (1H, m), 4.3-3.7 (3H, m), 2.2-2 (2H, m), 1.6-1.4 (15H, m).
g) (4S)-4-[(2R)-2-(Benzoylthio)-2-phenylethyl]-2,2-dimethyl-3-oxazolidincarbonsäure-1,1-dimethylethylester
Zu einer Lösung von Triphenylphosphin (28,73 g) in THF (230 ml) wurde bei –10°C Azodicarbonsäurediisopropylester (21,5 ml) in THF (20 ml) getropft, wonach die weiße Suspension 30 Minuten gerührt wurde. Nach Zugabe einer Lösung des Hauptprodukts (4S, 2S) aus Schritt (f) (17,58 g) und von Thiobenzoesäure (12,8 ml) in THF (100 ml) über einen Zeitraum von 45 Minuten bei –10°C wurde 18 h bei –10°C bis 4°C gerührt. Nach Abziehen des Lösungsmittels im Vakuum wurde Ether zugegeben und gerührt, bis sich ein Niederschlag bildete. Die Mischung wurde filtriert, wonach die Feststoffe mit Isohexan/Ether (1:1) gewaschen wurden. Die Lösung wurde mit wäßriger Natriumhydrogencarbonatlösung gewaschen und die wäßrige Schicht mit Ether extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden getrocknet (MgSO₄), eingedampft und chromatographisch gereinigt (Siliciumdioxid, 40–60 Benzin/Dichlormethan (1:1 dann 0:1) als Elutionsmittel), was einen Feststoff ergab. Dieser wurde aus Isohexan bei –78°C umkristallisiert, was die Untertitelverbindung (14,76 g) in Form eines weißen Feststoffs ergab.
¹H-NMR 300 MHz (CDCl₃) 7.93 (2H, d), 7.61-7.21 (8H, m), 4.79 (1H, dt), 4.18-3.83 (3H, m), 2.64-2.35 (1H, m), 2.23-2.09 (1H, m), 1.62-1.41 (15H, m).
h) (4S)-4-[(2R)-2-Mercapto-2-phenylethyl]-2,2-dimethyl-3-oxazolidincarbonsäure-1,1-dimethylethylester
Das Produkt aus Schritt (g) (20,0 g) wurde in 7 M Ammoniak in Methanol (500 ml) gelöst und unter Stickstoff 6 h bei Raumtemperatur gerührt. Die Lösung wurde bis zur Trockne eingedampft und der Rückstand chromatographisch gereinigt (Siliciumdioxid, 20% Diethylether/Isohexan), was die Untertitelverbindung (16,0 g) in Form eines weißen Feststoffs ergab.
MS APCI +ve m/z 238 (M+H-BOC)⁺.
j) (4S)-4-[(2R)-2-[(2-Cyano-3-thienyl)thio]-2-phenylethyl]-2,2-dimethyl-3-oxazolidincarbonsäure-1,1-dimethylethylester
Das Produkt aus Schritt (h) (280 mg) wurde in trockenem DMF (10 ml) gelöst und unter Stickstoff mit 3-Bromthiophen-2-carbonitril (157 mg) gefolgt von Natriumhydrid (60%ig in Öl, 35 mg) behandelt. Die Reaktionsmischung wurde 24 h gerührt, in Wasser gegossen und mit Essigsäureethylester (3 × 50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden mit Kochsalzlösung gewaschen und getrocknet (MgSO₄). Nach Abdampfen des Lösungsmittels wurde der Rückstand chromatographisch gereinigt (Siliciumdioxid, 10% Essigsäureethylester/Isohexan als Elutionsmittel), was die Untertitelverbindung (250 mg) in Form eines Öls ergab. Gemäß NMR handelt es sich bei der Verbindung um ein Gemisch von Rotameren, und das Spektrum weist sehr breite Signale auf.
¹H-NMR 300 MHz (CDCl₃) 7.20-7.45 (6H, m), 6.60-7.00 (1H, m), 4.10-4.50 (2H, m), 3.70-3.95 (1H, m), 3.40-3.70 (1H, m), 2.25-35 (1H, m), 2.05-2.20 (1H, m), 1.40-1.69 (15H, m).
k) 3-[[(1R,3S)-3-Amino-4-hydroxy-1-phenylbutyl]thio]-2-thiophencarbonitri1-oxalat
Eine Lösung des Produkts aus Schritt (j) (240 mg) in Methanol (10 ml) wurde mit 4 M HCl in Dioxan (10 ml) versetzt. Die Mischung wurde 2 h bei 20°C gerührt, wonach das Lösungsmittel im Vakuum abgezogen wurde. Der Rückstand wurde zwischen wäßriger Natriumhydrogencarbonatlösung und Essigsäureethylester verteilt. Die wäßrige Phase wurde mit Essigsäureethylester (2 × 50 ml) extrahiert, wonach die vereinigten Extrakte mit Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet (MgSO₄), filtriert und im Vakuum aufkonzentriert wurden. Der Rückstand wurde in Essigsäureethylester gelöst und mit einer Lösung von Oxalsäure in Diethylether versetzt. Die Lösung wurde filtriert und getrocknet, was die Titelverbindung (140 mg) in Form eines weißen Feststoffs ergab.
MS APCI +ve m/z 305 [M(+H)]⁺.
¹H-NMR 400 MHz (DMSO-d₆) 8.04 (1H, d), 7.24-7.34 (6H, m), 4.82 (1H, t), 3.52 (1H, m), 3.42 (1H, m), 2.99 (1H, m), 2.25 (1H, m), 2.10 (1H, m).
Beispiel 2
3-[[(1R,3S)-3-Amino-4-hydroxy-1-phenylbutyl]thio]-5-methyl-2-thiophencarbonitril-oxalat
a) 3-Brom-5-methyl-2-thiophencarbonitril
Eine Suspension von 3-Brom-5-methyl-2-thiophencarboxaldehyd (500 mg) in Wasser (10 ml) wurde mit Hydroxylamin-O-sulfonsäure (330 mg) versetzt. Die Mischung wurde 12 h auf 50°C erhitzt und abkühlen gelassen. Dann wurde die Mischung mit Essigsäureethylester (3 × 50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden gewaschen (Kochsalzlösung), getrocknet (MgSO₄), filtriert und eingedampft, was die Untertitelverbindung (410 mg) in Form eines braunen Feststoffs ergab.
¹H-NMR 300 MHz (CDCl₃) 6.79 (1H, s), 2.54 (3H, s).
b) (4S)-4-[(2R)-2-[(2-Cyano-5-methyl-3-thienyl)thio]-2-phenylethyl]-2,2-dimethyl-3-oxazolidincarbonsäure-1,1-dimethylethylester
Das Produkt aus Schritt (a) (170 mg) wurde in trockenem DMF (10 ml) gelöst und unter Stickstoff mit dem Produkt aus Beispiel 1 Schritt (h) (280 mg) gefolgt von Caesiumcarbonat (270 mg) behandelt. Die Reaktionsmischung wurde 24 h gerührt, in Wasser gegossen und mit Essigsäureethylester (3 × 50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden mit Kochsalzlösung gewaschen und getrocknet (MgSO₄). Nach Abdampfen des Lösungsmittels wurde der Rückstand chromatographisch gereinigt (Siliciumdioxid, 10% Essigsäureethylester/Isohexan als Elutionsmittel), was die Untertitelverbindung (100 mg) in Form eines Öls ergab.
MS APCI +ve m/z 359 [M+H-BOC]⁺.
c) 3-[[(1R, 3S)-3-Amino-4-hydroxy-1-phenylbutyl]thio]-5-methyl-2-thiophencarbonitril-oxalat
Die Titelverbindung (60 mg) wurde nach der Methode von Beispiel 1 Schritt (k) unter Verwendung des Produkts aus obigem Schritt (b) (100 mg) hergestellt.
MS APCI +ve m/z 319 [M(+H)]⁺.
¹H 400 MHz (DMSO-d₆) 7.32 (5H, m), 7.03 (1H, s), 4.80 (1H, m), 3.51 (1H, m), 3.41 (1H, m), 2.96 (1H, m), 2.50 (3H, s), 2.25 (1H, m), 2.11 (1H, m).
Screening-Tests
Die pharmakologische Wirksamkeit von erfindungsgemäßen Verbindungen wurde in den folgenden Screening-Tests geprüft.
Screening-Test 1
Die Wirkung von Verbindungen der Formel (I) oder einem pharmazeutisch annehmbaren Salz, Enantiomer oder Racemat davon kann nach einer Vorgehensweise in Anlehnung an Förstermann et al., Eur. J. Pharm., 1992, 225, 161–165, auf Stickstoffmonoxidsynthasehemmaktivität gescreent werden. Stickstoffmonoxidsynthase wandelt ³H-L-Arginin in ³H-L-Citrullin um, welches mittels Kationenaustauschchromatographie abgetrennt und mittels Flüssigkeitsszintillationszählung quantitativ bestimmt werden kann.
Das Enzym wird nach Induktion aus der kultivierten Mausmakrophagenzellinie J774A-1 (Herkunft: Laboratorien des Imperial Cancer Research Fund) präpariert. Die J774A-1-Zellen werden in Dulbeccos Modified Eagles Medium (DMEM) mit Zusatz von 10% fötalem Rinderserum, 4 mM L-Glutamin und Antibiotika (100 Einheiten/ml Penicillin G, 100 mg/ml Streptomycin & 0,25 mg/ml Amphotericin B) kultiviert. Die Zellen werden routinemäßig in 225-cm³-Kolben, die 35 ml Medium enthalten, bei 37°C in einer befeuchteten Atmosphäre mit 5% CO₂ gezüchtet.
Stickstoffmonoxidsynthase wird von Zellen als Reaktion auf Interferon-g (IFNg) und Lipopolysaccharid (LPS) produziert. Das Medium von konfluenten Kulturkolben wird entfernt und durch 25 ml (pro Kolben) frisches Medium, das 1 mg/ml LPS und 10 Einheiten/ml IFNg enthält, ersetzt. Nach 17–20 Stunden Kultivierung werden die Zellen durch Abschaben des Zellrasens von der Kolbenoberfläche in das Kulturmedium geerntet. Die Zellen werden abzentrifugiert (1000 g, 10 Minuten) und durch Zugabe einer Lösung, die 50 mM Tris-HCl (pH 7,5 bei 20°C), 10% (v/v) Glycerin, 0,1% (v/v) Triton-X-100, 0,1 mM Dithiothreitol und einen Proteaseinhibitorcocktail von Leupeptin (2 mg/ml), Sojabohnen-Trypsininhibitor (10 mg/ml), Aprotinin (5 mg/ml) und Phenylmethylsulfonylfluorid (50 mg/ml) enthält, zum Zellpellet lysiert.
Für den Assay werden 25 μl Substratcocktail (50 mM Tris-HCl (pH 7,5 bei 20°C), 400 μM NADPH, 20 μM Flavin-Adenin-Dinucleotid, 20 μM Flavin-Mononucleotid, 4 μM Tetrahydrobiopterin, 12 μM L-Arginin und 0,025 mCi L-[³H]-Arginin) in Vertiefungen einer 96-Well-Filterplatte (Porengröße 0,45 μM), die 25 μl einer Lösung von Prüfverbindung in 50 mM Tris-HCl enthalten, gegeben.
Die Reaktion wird durch Zugabe von 50 μl Zellysat (wie oben hergestellt) gestartet und nach 1 Stunde Inkubation bei Raumtemperatur durch Zugabe von 50 μl einer wäßrigen Lösung von 3 mM Nitroarginin und 21 mM EDTA gestoppt.
Das markierte L-Citrullin wird von dem markierten L-Arginin mittels Dowex AG-50W getrennt. 150 μl einer 25%igen wäßrigen Aufschlämmung von Dowex 50W (Na⁺-Form) wird zu dem Assay gegeben, wonach das Ganze in 96-Well-Platten filtriert wird. Es wird eine 75-μl-Probe des Filtrats gezogen und in Vertiefungen von 96-Well-Platten, die festes Szintillationsmittel enthalten, gegeben. Nach dem Trocknenlassen der Proben wird das L-Citrullin durch Szintillationszählung quantitativ bestimmt.
Bei einem typischen Versuch beträgt die Basalaktivität 300 dpm pro 75-μl-Probe und erhöht sich bei den Reagenskontrollen auf 1900 dpm. Die Aktivität der Verbindung wird als IC₅₀ ausgedrückt (diejenige Konzentration an Arzneistoff, die in dem Assay zu einer 50%igen Enzyminhibierung führt), und Aminoguanidin, das eine IC₅₀ (50%ige Inhibierungskonzentration) von 10 μM aufweist, wird als Standard zur Verifizierung der Vorgehensweise getestet. Die Verbindungen werden in verschiedenen Konzentrationen geprüft und die IC₅₀-Werte aus den erhaltenen Inhibierungen werden berechnet.
Diejenigen Verbindungen, die bei einer Konzentration von 100 μM zu einer mindestens 25%igen Inhibierung des Enzyms führen, werden als wirksam eingestuft und mindestens einer erneuten Prüfung unterworfen.
Die Verbindungen der Beispiele 1 bis 2 wurden mit dem obigen Screening-Test untersucht und ergaben IC₅₀-Werte von weniger als 10 μM, was darauf hindeutet, daß von ihnen zu erwarten ist, daß sie eine nützliche therapeutische Wirkung zeigen.
Screening-Test 2
Rekombinante humane NO-Synthasen (iNOS, eNOS & nNOS) wurden in E. coli exprimiert, und Lysate wurden in Hepes-Puffer (pH 7,4) mit Cofaktoren (FAD, FMN, H₄B), Proteaseinhibitoren, Lysozym und dem Detergens CHAPS hergestellt. Diese Präparationen wurden bei geeigneter Verdünnung zur Bestimmung einer Inhibierung der verschiedenen Isoformen verwendet. Die Inhibierung von NOS wurde durch Messung der Bildung von L-[³H]Citrullin aus L-[³H]Arginin in Anlehnung an das Verfahren von Förstermann et al.⁹ bestimmt. Enzymassays wurden in Gegenwart von 3 μM [³H]Arginin, 1 mM NADPH und anderen Cofaktoren, die zur Unterstützung der NOS-Aktivität erforderlich sind (FAD, FMN, H₄B, Calmodulin, Ca²⁺), durchgeführt. Da berichtet wurde, daß verschiedene NOS-Inhibitoren langsame Bindungskinetiken zeigen oder das Enzym in zeitabhängiger Weise inaktivieren, wurden Enzym und Inhibitor in Gegenwart von NADPH 60 Minuten vorinkubiert, bevor Arginin zur Initiierung der Reaktion zugesetzt wurde. Inkubationen wurden weitere 60 Minuten fortgesetzt, bevor die Assays gequencht wurden, und [³H]Citrullin wurde von nicht umgesetztem Substrat mittels Chromatographie an Dowex-50W-Harz in einem 96-Well-Format abgetrennt.
Die Verbindungen der Beispiele 1 bis 2 wurden mit dem obigen Screening-Test untersucht und ergaben IC₅₀-Werte von weniger als 10 μM gegen das iNOS-Enzym, was darauf hindeutet, daß von ihnen zu erwarten ist, daß sie eine nützliche therapeutische Wirkung zeigen.
Screening-Test 3
Die Verbindungen zeigen auch Wirkung gegen die humane Form der induzierten Stickstoffmonoxidsynthase, wie mit dem folgenden Assay nachgewiesen werden kann.
Die Humankolorektalkarzinomzellinie DLD-1 (Herkunft: European Collection of Animal Cell Culture – Zellinie Nummer 90102540) wurde routinemäßig in RPMI 1640 mit Zusatz von 10% (v/v) fötalem Rinderserum und 2 mM L-Glutamin bei 37°C in 5% CO₂ gezüchtet.
Die Stickstoffmonoxidsynthase wurde in den Zellen durch Zusatz von Medium, das humanes rekombinantes gamma-IFN (1000 Einheiten/ml), TNF-alpha (200 Einheiten/ml), IL-6 (200 Einheiten/ml) und IL-1-beta (250 Einheiten/ml) enthielt, induziert. Nach 18 Stunden Inkubation bei 37°C wurde das Medium entfernt, und die Zellen wurden mit warmer phosphatgepufferter Kochsalzlösung gewaschen. Die Zellen wurden noch 5 Stunden bei 37°C/5% CO₂ in RPMI 1640, das 100 μM L-Arginin und 100 μM Verapamil-HCl enthielt, in Gegenwart bzw. Abwesenheit von Testverbindungen inkubiert.
Die Nitritakkumulation wurde dadurch bestimmt, daß gleiche Volumina Kulturmedium und Griess-Reagens (10 mg/ml Sulfanilamid, 1 mg N-(1-Naphthyl)ethylendiamin in 1 ml 2,5%iger (v/v) Phosphorsäure) gemischt wurden. Die Inhibierung in Gegenwart von Verbindungen wurde in Relation zu den von unbehandelten Zellen produzierten Nitritgehalten berechnet. Die IC₅₀-Werte wurden durch halblogarithmisches Auftragen der Inhibierung in % gegen die Konzentration der Verbindung abgeschätzt.
Bei diesem Screening-Test ergaben die Verbindungen der Beispiele 1 bis 2 IC₅₀-Werte von weniger als 100 μM, was darauf hindeutet, daß von ihnen zu erwarten ist, daß sie eine nützliche therapeutische Wirkung zeigen.

Claims

Verbindung der Formel (I)
worin: Y für C_1-4-Alkyl, C_1-4-Alkoxy, Halogen, CN, C≡CH, NO₂, CH₂OH, CHO, COCH₃, NH₂, NHCHO, NHCOCH₃ oder NHSO₂CH₃ steht; wobei die Alkyl- oder Alkoxygruppe gegebenenfalls ferner durch ein oder mehrere Fluoratome substituiert ist; T, U und W unabhängig voneinander für CX, N, NR¹³, O oder S(O)_m stehen, außer daß mindestens eine der Variablen T, U und W für ein Heteroatom stehen muß und höchstens eine der Variablen T, U und W für NR¹³, O oder S(O) m stehen darf; m für eine ganze Zahl mit einem Wert von 0, 1 oder 2 steht und jede Gruppe X unabhängig voneinander für H, C_1-4-Alkyl, C_1-4-Alkoxy, Halogen, OH, SH, CN, C≡CH, N(R¹⁴)₂, NO₂, CH₂OH, CHO, COCH₃ oder NHCHO steht; wobei die Alkyl- oder Alkoxygruppe gegebenenfalls ferner durch ein oder mehrere Fluoratome substituiert ist; V für 0 oder S(O)_n steht; n für eine ganze Zahl mit einem Wert von 0, 1 oder 2 steht; M für C steht; R¹ und R⁸ unabhängig voneinander für H oder Me stehen; R² für C_1-4-Alkyl, C_2-4-Alkenyl, C_2-4-Alkinyl, C_3-6-Cycloalkyl oder einen 4- bis 8-gliedrigen gesättigten heterocyclischen Ring mit einem unter O, S und N ausgewählten Heteroatom steht; wobei jede dieser Gruppen gegebenenfalls ferner durch C_1-4-Alkyl, C_1-4-Alkoxy, C_1-4-Alkylthio, C_3-6-Cycloalkyl, Halogen oder Phenyl substituiert ist; wobei die Phenylgruppe gegebenenfalls ferner durch einen oder mehrere unabhängig voneinander unter Halogen, C_1-4-Alkyl, C_1-4-Alkoxy, CF₃, OCF₃, CN oder NO₂ ausgewählte Substituenten substituiert ist; oder R² für Phenyl oder einen fünf- oder sechsgliedrigen aromatischen heterocyclischen Ring mit 1 bis 3 unabhängig voneinander unter O, S und N ausgewählten Heteroatomen steht; wobei das Phenyl oder der aromatische heterocyclische Ring gegebenenfalls durch einen oder mehrere unabhängig voneinander unter Halogen, C_1-4-Alkyl, C_1-4-Alkoxy, OH, CN, NO₂ oder NR⁹R¹⁰ ausgewählte Substituenten substituiert ist; wobei die Alkyl- oder Alkoxygruppe gegebenenfalls ferner durch ein oder mehrere Fluoratome substituiert ist; R³ für H, C_1-4-Alkyl oder C_3-6-Cycloalkyl steht; wobei die Alkylgruppe gegebenenfalls durch C_1-4-Alkoxy, Halogen, Hydroxy, NR¹¹R¹², Phenyl oder einen fünf- oder sechsgliedrigen aromatischen oder gesättigten heterocyclischen Ring mit 1 bis 3 unabhängig voneinander unter O, S und N ausgewählten Heteroatomen substituiert ist; wobei das Phenyl oder der aromatische heterocyclische Ring gegebenenfalls ferner durch Halogen, C_1-4-Alkyl, C_1-4-Alkoxy, CF₃, OCF₃, CN oder NO₂ substituiert ist; R⁷ und R¹⁴ unabhängig voneinander für H oder C_1-2-Alkyl stehen; R⁴, R⁵, R⁶, R⁹, R¹⁰, R¹¹ und R¹² unabhängig voneinander für H oder C_1-4-Alkyl stehen; R¹³ für H, C_1-4-Alkyl, CHO, COCH₃, SO₂CH₃ oder CF₃ steht; oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon.
Verbindung der Formel (I) nach Anspruch 1, in der V für S(O)_n steht und n für 0 steht.
Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, in der Y für CN steht.
Verbindung der Formel (I) nach Anspruch 1, bei der es sich um 3-[[(1R,3S)-3-Amino-4-hydroxy-1-phenylbutyl]thio]-2-thiophencarbonitril, 3-[[(1R,3S)-3-Amino-4-hydroxy-1-phenylbutyl]thio]-5-methyl-2-thiophencarbonitril oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Enantiomer oder Racemat davon handelt.
Verbindung der Formel (I) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon zur Verwendung als Arzneimittel.
Pharmazeutische Zusammensetzung, enthaltend eine Verbindung der Formel (I) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon in Abmischung mit einem pharmazeutisch annehmbaren Hilfsstoff, Verdünnungsmittel oder Träger.
Verwendung einer Verbindung der Formel (I) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes davon bei der Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Prophylaxe von humanen Erkrankungen oder Leiden, bei denen eine Inhibierung der Stickstoffmonoxidsynthaseaktivität von Nutzen ist.
Verwendung nach Anspruch 7, bei der vorwiegend die induzierbare Stickstoffmonoxidsynthase inhibiert wird.
Verwendung einer Verbindung der Formel (I) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes davon bei der Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Prophylaxe von entzündlichen Erkrankungen.
Verwendung nach Anspruch 9, bei der es sich bei der Erkrankung um entzündliche Darmerkrankung handelt.
Verwendung nach Anspruch 9, wobei es sich bei der Erkrankung um rheumatoide Arthritis handelt.
Verwendung nach Anspruch 9, wobei es sich bei der Erkrankung um Osteoarthritis handelt.
Verwendung einer Verbindung der Formel (I) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes davon bei der Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Prophylaxe von Schmerzen.
Verwendung einer Verbindung der Formel (I) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes davon in Kombination mit einem COX-2-Inhibitor bei der Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Prophylaxe von entzündlichen Erkrankungen.
Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel (I) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes, Enantiomers oder Racemats davon, bei dem man: (a) eine Verbindung der Formel (II)
worin T, U, W, Y und M die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzen und L¹ für eine Abgangsgruppe steht, mit einer Verbindung der Formel (III)
worin R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁸ und V die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzen, umsetzt; oder (b) eine Verbindung der Formel (IV)
worin T, U, W, M, Y und V die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzen, mit einer Verbindung der Formel (V)
worin R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶ und R⁸ die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzen und L² für eine Abgangsgruppe steht, umsetzt; und, falls gewünscht oder erforderlich, die erhaltene Verbindung der Formel (I) oder ein anderes Salz davon in ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon umwandelt; oder eine Verbindung der Formel (I) in eine andere Verbindung der Formel (I) umwandelt; und, falls gewünscht, die erhaltene Verbindung der Formel (I) in ein optisches Isomer davon umwandelt.