DE69532687T2

DE69532687T2 - Pharmazeutische zusammensetzungen zur vorbeugung und behandlung der ulzerativen kolitis

Info

Publication number: DE69532687T2
Application number: DE69532687T
Authority: DE
Inventors: Joseph Carr SMITH; Michael Patrick LIPPIELLO; Merouane Bencherif; Scott William CALDWELL; Maurice Gary DULL
Original assignee: Targacept Inc
Current assignee: Gyre Therapeutics Inc
Priority date: 1995-01-06
Filing date: 1995-12-27
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2015-12-28
Also published as: EP0873050B1; DK0873050T3; WO1996020599A1; ES2220946T3; JPH10512857A; ATE261244T1; AU4529596A; EP0873050A1; US5604231A; EP0873050A4; PT873050E; DE69532687D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbindungen mit pharmazeutischen Eigenschaften und insbesondere auf Verbindungen, die zum Verhindern und Behandeln von entzündlichen Darmerkrankungen verwendbar sind. Genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Verwendung von Verbindungen bei der Herstellung von Medikamenten zur Behandlung von Patienten, die an einer idiopathischen chronischen entzündlichen Darmerkrankung (beispielsweise ulzerative Kolitis) leiden, und insbesondere auf Stoffzusammensetzungen, die als pharmazeutische Zusammensetzungen bei der Pävention und Behandlung solch einer Erkrankung einsetzbar sind.
Idiopathische ulzetrative Kolitis (ulcerative Colitis = UC) ist eine wiederkehrende akute und chronische entzündliche Darmstörung, die im Wesentlichen das Rektum und den linken Kolon befällt, aber manchmal auch den gesamten Dickdarm. Siehe Kirsner et al., N. Engl. J. Med., Vol. 306, Seiten 775–837 (1982). UC umfasst ein Spektrum von diffusen kontinuierlichen oberflächlichen Entzündungen des Kolons, die im Rektum beginnen und sich bis zu unterschiedlichen proximalen Niveaus erstrecken. Siehe, Cecil Textbook Of Medicine, 19. Auflage, Seite 699, herausgegeben von Wyngaarden et al. (1992). Unterlagen, die sich auf die Ätiologie (d. h. die definitive Pathogenese ist nicht bekannt), Epidemiologie, Pathogenese, Pathologie, Symptome, Diagnose (z.B. Endoskopie und Radiographie) und Komplikationen (z.B. Krebs, Darmkomplikationen, so wie Rektalblutung und toxischer Riesenkolon, und außerhalb des Darms liegende Komplikationen, so wie Anämie und Leukozytose) beziehen, sind in relativ vollständigem Detail im Cecil Textbook of Medicine (supra) dargestellt.
Die Weise, in der UC behandelt wird, kann variieren, und typischerweise hängt die medizinische Behandlung von der Ernsthaftigkeit der Symptome ab, die sich bei dem Patienten zeigen. Kortikosteroide (z.B. Prednison), Antibiotika (z.B. Tetrazyklin, Sulfa-Trimethoprim, Metronidazol und Cephalexin) und immunsupressive Mittel (z.B. 6-Mercaptopurin und Azathioprin) werden oft zur Behandlung von UC verwendet.
Entzündungshemmer (z.B. Sulfasalazin und Mesalamin) sind in gewissem Umfang bei einigen Patienten bei der Behandlung von akuter UC wirksam. Bestimmte entzündungshemmende Mittel sind kommerziell als Asacol von Rolm Pharma GmbH, Dipentum von Kabi Pharmacia AB und Rowasa von Solvay Pharmaceuticals erhältlich. In ernsteren Fällen oder wenn die entzündungshemmenden Mittel darin scheitern, die Symptome von UC zu beseitigen, werden chirurgische Verfahren angewandt. Typische chirurgische Verfahren umfassen die Kolektomie, die Proktokolektomie und die Ileostomie. Siehe Cecil Textbook of Medicine (supra). Andere Behandlungsmethoden für Magen-Darmströrungen sind in den US-Patenten Nummern 5,321,818 für Rubin et al., 5,324,738 für Dinan et al., 5,331,013 für Ahlman et al. und 5,340,801 für Ewing et al. vorgeschlagen worden.
Epidemiologische Studien weisen auf eine Möglichkeit hin, dass der Lebensstil eine Rolle bei der Entwicklung von UC spielen kann. Siehe Shievananda et al., Current opinion in Gastroenterology, Vol. 9, Seiten 560–565 (1993). Faktoren wie die Umwelt und das Rauchen von Zigaretten sind auf Verbindungen mit UC untersucht worden. Siehe Lashner, Digestive Diseases and Sciences, Vol. 35 (7), Seiten 827–832 (1992), und Calkins, Digestive Diseases und Sciences, Vol. 34 (12), Seiten 1841–1854 (1989). Verschiedene klinische Studien haben berichtet, dass das Rauchen von Zigaretten den Verlauf von UC verbessert. Siehe Rudra et al., Scand. J. Gastroenterol., Vol. 24 (Suppl. 170), Seiten 61–63 (1989), und Thomas und Rhodes, International Symposium on Nicotine, S38, 1994, Hrgs. Clarke et al.. Verschiedene Hypothesen sind vorgeschlagen worden, um die umgekehrte Beziehung zwischen Zigarettenrauchen und UC zu erklären. Diese Hypothesen umfassen mit dem Rauchen verbundene Änderungen des kolonischen Mukus (Amaral-Corfield et al., Med. Sci. Res., Vol. 19, Seiten 309–310 (1991)); der Darmpermeabilität (Prytz et al., Scand. J. Gastroenterol., Vol. 24, Seiten 10841088 (1989)) der rektalen Durchblutung (Srivastava et al., Gut, Vol. 31, Seiten 1021–1024 (1990)), der Immunglobulinsekretion (Barton et al., Gut, Vol. 31, Seiten 378–382 (1990), Srivastava et al., Eur. J. Gastroenterol. & Hepatol., Vol. 3, Seiten 815–818 (1991)) und der Antioxidanzienabwehr (Cope et al., Gut, Vol. 33, Seiten 721–723 (1992)). Nikotin ist als Behandlung für aktive UC getestet worden. Siehe Srivastava et al., Eur. J. Gastroenterol. & Hepatol., Vol. 3, Seiten 815–818 (1991)). Die Verbesserung von UC-Symptomen wurde auch nach der Anwendung von Nikotinkaugummi (Lashner et al.; Digestive Diseases and Sciences, Vol. 35 (7), Seiten 827–832 (1990)) und von Nikotinpflastern (Pullan et al., N. Engl. J. Med., Vol. 330, Seiten 811–815 (1994)) beobachtet.
Es wäre wünschenswert, eine pharmazeutische Zusammensetzung bereitzustellen, die für die Verhinderung und Behandlung von entzündlichen Darmerkrankungen einsetzbar wäre. Es wäre höchst nützlich, Individuen, die an bestimmten entzündlichen Darmerkrankungen leiden, zu einer Unterbrechung der Symptome dieser Erkrankungen durch Verabreichung einer Verbindung zu verhelfen, die Nikotinpharmakologie aufweist und einen nützlichen Effekt auf die Funktion des Magen-Darmtrakts hat, die aber zu keinen verknüpften Nebenwirkungen führt (z.B. erhöhter Puls und Blutdruck), die mit der Wechselwirkung dieser Verbindung mit Kreislaufplätzen zusammenhängen. Es wäre sehr wünschenswert, eine pharmazeutische Zusammensetzung bereitzustellen, die eine Verbindung umfasst, die mit Nikotinrezeptoren wechselwirkt, welche das Potential haben, die Funktion des Magen-Darmtraktes zu beeinflussen, die aber nicht jene Rezeptoren signifikant beeinflusst, welche das Potential haben, Nebenwirkungen auszulösen (z.B. erhebliche Blutdruckeffekte und erhebliche Aktivität an Skelettmuskulaturplätzen).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf arylsubstitutierte aliphatische Aminverbindungen, arylsubstituierte olefinische Aminverbindungen und arylsubstituierte acetylenische Aminverbindungen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer Verbindung der vorliegenden Erfindung bei der Herstellung eines Medikaments zum Bereitstellen von Prävention oder Behandlung einer entzündlichen Darmerkrankung, wie beispielsweise ulzerativer Kolitis.
In einem anderen Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine pharmazeutische Zusammensetzung, die eine effektive Menge einer Verbindung der vorliegenden Erfindung aufweist. Solche eine pharmazeutische Zusammensetzung umfasst eine Verbindung, die die Fähigkeit hat, mit den Nikotinrezeptorplätzen eines Patienten zu wechselwirken und die deshalb die Fähigkeit hat, als Therapeutikum bei der Verhinderung und Behandlung einer entzündlichen Darmerkrankung, wie beispielsweise ulzerativer Kolitis, zu wirken.
Die pharmazeutischen Zuzsammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind für die Prävention und Behandlung von entzündlichen Darmerkrankungen einsetzbar. Die pharmazeutischen Zusammensetzungen stellen einen therapeutischen Nutzen für Individuen bereit, die an bestimmten entzündlichen Darmerkrankungen leiden, indem die Verbindungen innerhalb dieser Zusammensetzung das Potential haben, (i) Nikotinpharmakologie zu entwickeln, (ii) Symptome zu verhindern und zu unterdrücken, die mit solchen Erkrankungen verbunden sind, und (iii) keine erheblichen negativen Nebenwirkungen auszulösen (beispielsweise signifikante Anstiege bei Blutdruck und Puls und signifikante Effekte auf die Skelettmuskulatur). Die pharmazeutischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung werden als sicher und wirksam bezüglich der Verhinderung und Behandlung von entzündlichen Darmerkrankungen angesehen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die vorliegende Erfindung bezieht sich in einem Aspekt auf bestimmte Verbindungen mit der Formel:
wobei X Stickstoff oder Kohlenstoff ist, der an eine Substituentenart gebunden ist, die durch einen Sigma m-Wert größer als 0, oft größer als 0,1, allgemein größer als 0,2 und selbst größer als 0,3; kleiner als 0 und allgemein kleiner als –0,1; oder von 0 charakterisiert ist. So wie er gemäß Hansch et al., Chem. Rev., Vol. 91, Seiten 165–195 (1991) bestimmt wird; n eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 5, vorzugsweise von 1 bis 3 und am meisten bevorzugt 2 oder 3, ist; Z' und Z" unabhängig voneinander für Wasserstoff oder ein niedriges Alkyl stehen (z.B. Alkyl, das 1 bis 5 Kohlenstoffatome enthält, so wie Methyl, Ethyl oder Isopropyl) und vorzugsweise mindestens Z' oder Z" Wasserstoff ist; A, A' und A" unabhängig voneinander für Wasserstoff, Alkyl (beispielsweise niedriges gradkettiges oder verzweigtes Alkyl, einschl. C₁-C₇ aber vorzugsweise Methyl oder Ethly) oder HALO steht (z.B. F, Cl, Br oder I); die gestrichelte Linie in der Struktur für eine C-C-Einfachbindung, eine C-C-Doppelbindung oder eine C-C-Dreifachbindung steht; die Wellenlinie in der Struktur für eine cis (Z)- oder trans (E)-Form der Verbindung steht, wenn die gestrichelte Linie eine C-C-Doppelbindung ist; und X' für CH₂, wenn die gestrichelte Linie eine C-C-Einfachbindung ist, CH, wenn die gestrichelte Linie eine C-C-Doppelbindung ist, und C steht, wenn die gestrichelte Linie eine C-C-Dreifachbindung ist. X umfasst N, C-H, C-F, C-Cl, C-Br, C-I, C-NR'R", C-CF₃, C-OH, C-CN, C-SH, C-SCH₃, C-N₃, C-SO₂CH₃, C-OR', C-C(=O)NR'R", C-NR'C(=O)R', C-C(=O)OR', C-OC(=O)R, C-OC(=O)NR'R" und C-NR'C(=O)OR', wobei R' und R" unabhängig voneinander Wasserstoff oder ein niedriges Alkyl sind (z.B. Alkyl, das 1 bis 5 Kohlenstoffatome enthält, vorzugsweise Methyl oder Ethyl). Wenn X für ein Kohlenstoffatom steht, das an eine Substituentenart gebunden ist, hat diese Substituentenart oftmals einen Sigma m-Wert, der zwischen –0,3 und etwa 0,75 liegt und häufig zwischen etwa –0,25 und etwa 0,6. Unter bestimmten Umständen, wenn X für ein Kohlenstoffatom steht, das an eine Substituentenart gebunden ist, die gestrichelte Linie eine C-C-Doppelbindung ist und die Verbindung die trans (E)-Form aufweist, ist die Substituentenart dadurch charakterisiert, dass sie einen Sigma m-Wert ungleich 0 aufweist. Insbesondere, wenn die gestrichelte Linie eine C-C-Doppelbindung ist, die Verbindung die trans (E)-form aufweist, A, A', A" und Z' alle Wasserstoff sind, n 2 ist und Z" Methyl ist, ist die Substituentenart dadurch charakterisiert, dass sie einen Sigma m-Wert ungleich 0 aufweist. Zusätzlich ist es sehr bevorzugt, wenn A Wasserstoff ist, es ist bevorzugt, wenn A' Wasserstoff ist, und normalerweise ist A" Wasserstoff. Allgemein sind sowohl A als auch A' Wasserstoff; manchmal sind A und A' Wasserstoff und A" ist Methyl oder Ethyl; und oft sind A, A' und A" sämtlich Wasserstoff. Eine repräsentative Verbindung ist N-Methyl-4-(3-Pyridinyl)-Butan-1-Amin, bei der die gestrichelte Linie eine C-C-Einfachbindung ist, X' CH₂ ist, X C-H ist, n 2 ist und A, A', A" und Z' jeweils Wasserstoff sind und Z" Methyl ist. Eine andere repräsentative Verbindung ist N-Methyl-4-(3-Pyridinyl)-3-Butyn-1-Amin, bei der die gestrichelte Linie eine C-C-Dreifachbindung ist, X' C ist, X C-H ist, n 2 ist und A, A', A" und Z' jeweils Wasserstoff sind und Z" Methyl ist. Andere repräsentative Verbindungen sind (Z)-Metanikotin und (E)-Metanikotin, für die die gestrichelte Linie eine C-C-Doppelbindung ist, X' CH ist, n 2 ist und A, A', A" und Z' jeweils Wasserstoff sind und Z" Methyl ist. Von besonderem Interesse sind Verbindungen mit der Formel
wobei n, X, A, A', A", Z' und Z" so sind, wie hier zuvor beschrieben wurde, und wobei jene Verbindungen die cis (Z)- oder trans (E)-Form haben können. Für solche Verbindungen von besonderem Interesse ist X bevorzugt Stickstoff oder Kohlenstoff, der an eine Substituentenart gebunden ist, die dadurch charakterisiert ist, dass sie einen Sigma m-Wert größer als 0, oft größer als 0,1, allgemein größer als 0,2 und selbst größer als 0,3; kleiner als 0 und allgemein kleiner als –0,1; oder von 0 aufweist. Eine repräsentative Verbindung ist (E)-4-(5-Pyrimidinyl)-3-Buten-1-Amin, bei der X N ist, n 2 ist und A, A' und A" Z' und Z" jeweils Wasserstoff sind. Eine andere repräsentative Verbindung ist (E)-4-[3-(5-Methoxypyridin)yl]-3-Buten-1-Amin, bei der X C-OCH₃ ist, n 2 ist und A, A', A", Z' und Z" jeweils Wasserstoff sind. Eine andere repräsentative Verbindung ist (E)-N-Methyl-4-(5-Pyromidinyl)-3-Buten-1-Amin, bei der X N ist, n 2 ist, A, A', A" und Z" jeweils Wasserstoff sind und Z" Methyl ist. Eine andere repräsentative Verbindung ist (E)-N-Methyl-4-[3-(5-Methoxypyridin)yl]-3-Buten-1-Amin, bei der X C-OCH₃ ist, n 2 ist und A, A', A" und Z' jeweils Wasserstoff sind und Z" Methyl ist. Eine andere repräsentative Verbindung ist (E)-4-[3-(5-Ethoxypyridin)yl]-3-Buten-1-Amin, bei der X C-OCH₃ ist, n 2 ist und A, A', A", Z' und Z" jeweils Wasserstoff sind. Eine andere repräsentative Verbindung ist (E)-N-Methyl-4-(3-(5-Methoxypyridin)yl]-3-Buten-1-Amin, bei der X C-OCH₂CH₃ ist, n 2 ist, A, A', A" und Z' jeweils Wasserstoff sind und Z" Methyl ist. Eine andere repräsentative Verbindung ist (E)-4-[3-(5-Aminopyridin)yl]-3-Buten-1-Amin, bei der X C-NH₂ ist, n 2 ist und A, A', A", Z' und Z" jeweils Wasserstoff sind. Eine andere repräsentative Verbindung ist (E)-N-Methyl-4-[3-(5-Aminopyridin)yl] -3-Buten-1-Amin, bei der X C-NH₂ ist, n 2 ist, A, A', A" und Z' jeweils Wasserstoff sind und Z" Methyl ist. Eine andere repräsentative Verbindung ist (E)-4-[3-(5-Brompyridin)yl]-3-Buten-1-Amin, bei der X C-Br ist, n 2 ist und A, A', A", C' und Z" jeweils Wasserstoff sind. Eine andere repräsentative Verbindung ist (E)-M-Methyl-4-[3-(5-Brompyridin)yl] -3-Buten-1-Amin, bei der X C-Br ist, n 2 ist, A, A', A" und Z' jeweils Wasserstoff sind und Z" Methyl ist. Eine andere repräsentative Verbindung ist (E)-4-[3-(5-Methoxy-6-Methylpyridin)yl]-3-Buten-1-Amin, bei der X C-OCH₃ ist, n 2 ist, A" Methyl ist und A, A', Z' und Z" jeweils Wasserstoff sind. Eine andere repräsentative Verbindung ist (E)-M-Methyl-4-[3-(5-Methoxy-6-Methylpyridin)yl]-3-Buten-1-Amin, bei der X C-OCH₃ ist, n 2 ist, A" und Z" jeweils Methyl sind und A, A' und Z' jeweils Wasserstoff sind. Eine andere repräsentative Verbindung ist (E)-M-Methyl-4-[3-(6-Methylpyridin)yl]-3-Buten-1-Amin, bei der X C-N ist, n 2 ist, A" und Z" jeweils Methyl sind und A, A' und Z' jeweils Wasserstoff sind. Eine andere repräsentative Verbindung ist (E)-4-[-3(6-Methylpyridin)yl]-3-Buten-1-Amin, bei der X C-H ist, n 2 ist, A" Methyl ist und A, A', Z' und Z" jeweils Wasserstoff sind. Eine andere repräsentative Verbindung ist (E)-N-Methyl-5-[-3- Pyridinyl]-4-Penten-1-Amin, bei der X C-H ist, n 3 ist, Z" Methyl ist und A, A', A" und Z' jeweils Wasserstoff sind. Eine andere repräsentative Verbindung ist (E)-N-(2-Propyl)-4-[3-Pyridinyl]-3-Buten-1-Amin, bei der X C-N ist, n 2 ist, Z" Isopropyl ist und A, A', A" und Z' jeweils Wasserstoff sind.
Die Weise, in der arylsubstituierte aliphatische Aminverbindungen der vorliegenden Erfindung synthetisch produziert werden, kann variieren. Die Zubereitung von verschiedenen arylsubstituierten aliphatischen Aminverbindungen kann unter Verwendung der Typen von Techniken ausgeführt werden, die von Rondahl, Acta Pharm. Suec., Vol. 13, Seiten 229–234 (1976), offenbart sind. Bestimmte Verbindungen vom Metanikotintyp, die eine gesättigte Seitenkette statt einer olefinischen Seitenkette aufweisen, können durch Hydrierung der entsprechenden Verbindungen vom Metanikotintyp oder der entsprechenden acetylenischen Vorstufen zubereitet werden. Zum Beispiel kann Dihydrometanikotin durch Hydrierung von (E)-Metanikotin zubereitet werden, wie von Kamimura et al., Agr. Biol. Chem., Vol. 27, No. 10, Seiten 684–688 (1963) beschrieben wird.
Die Weise, in der arylsubstituierte acetylenische Aminverbindungen der vorliegenden Erfindungen synthetisch hergestellt werden, kann variieren. Zum Beispiel kann eine arylsubstituierte acetylenische Aminverbindung, wie M-Metyl-4-(3-Pyridinyl)-3-Butyn-1-Amin, unter Anwendung einer Anzahl von synthetischen Schritten zubereitet werden: (i) Umwandlung von 3-Pyridincarboxaldehyd zu einem 1,1-Dihalo-2-(3-Pyridinyl)-Ethylen unter Verwendung eines Kohlenstofftetrahalids und Triphenylphosphin, (ii) Seitenkettenausbau bei dieser Zwischenstufe durch Reaktionen mit Butyllithium und Ethylenoxid, was 4-(3-Pyridinyl)-3-Butyn-1-ol ergibt, (iii) Umwandlung dieser Zwischenstufe in ihren Methansulfonatester und (iv) Mesylataustausch durch Methylamin, was N-Methyl-4-(3-Pyridinyl)-3-Butyn-1-Amin ergibt.
Die Weise, in der arylsubstituierte olefinische Aryinverbindungen der vorliegenden Erfindung synthetisch hergestellt werden, kann variieren. (E)-Metanikotin kann unter Verwendung der Techniken zubereitet werden, die von Löffler et al.; Chem. Ber., Vol. 42, Seiten 3431–3438 (1909), und Laforge, J.A.C.S., Vol. 50, Seite 2477 (1928), dargestellt sind. Bestimmte neue 6-substituierte Verbindungen vom Metanikotintyp können von den entsprechenden 6-substituierten Verbindungen vom Nikotintyp unter Anwendung der allgemeinen Verfahren von Acheson et al., J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, Vol. 2, Seiten 579–585 (1980) zubereitet werden. Die erforderlichen Vorstufen für solche Verbindungen, 6-substituierte Verbindungen vom Nikotintyp, können von 6-substituierten Nikotinsäureestern synthetisiert werden unter Anwendung der allgemeinen Verfahren, die von Rondahl, Acta Pharm. Suec., Vol. 14, Seiten 113–118 (1977), offenbart sind. Die Zubereitung bestimmter 5-substituierter Verbindungen vom Metanikotintyp kann aus den entsprechenden 5-substituierten Verbindungen vom Nikotintyp unter Anwendung des allgemeinen Verfahrens bewirkt werden, das von Acheson et al., J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, Vol. 2, Seiten 579–585 (1980), gelehrt wird. Die 5-Haloverbindungen vom Nikotintyp (z.B. Fluor- und Bromverbindungen vom Nikotintyp) und die 5-Aminverbindungen vom Nikotintyp können unter Anwendung der allgemeinen Prozeduren zubereitet werden, die von Rondahl, Act. Pharm. Suec., Vol. 14, Seiten 113–118 (1977), offenbart werden. Die 5-Trifluormethylverbindungen vom Nikotintyp können unter Anwendung der Techniken und Materialien zubereitet werden, die bei Ashimori et al., Chem. Pharm. Bull., Vol. 38 (9), Seiten 2446–2458 (1990), und Rondahl, Acta Pharm. Suec., Vol. 14, Seiten 113–118 (1977), dargestellt sind. Weiterhin kann die Zubereitung von bestimmten Verbindungen vom Metanikotintyp bewirkt werden unter Anwendung von palladiumkatalysierten Kopplungsreaktionen eines aromatischen Halids und eines terminalen Olefins, das einen geschützten Aminsubstituenten enthält, Entfernen der Schutzgruppe, um ein primäres Amin zu erhalten, und optionale Alkylierung, um ein sekundäres oder tertiäres Amin bereitzustellen. Insbesondere können bestimmte Verbindungen vom Metanikotintyp zubereitet werden durch Unterwerfen einer 3-Halo-substituierten, 5-substituierten Pyridinverbindung oder einer 5-Halo-substituierten Pyrimidinverbindung unter eine palladiumkatalysierte Kopplungsreaktion unter Verwendung eines Olefins, das eine geschützte Aminfunktionalität aufweist (z.B. solch eines Olefins, das durch die Reaktion eines Phthalamidsalzes mit 3-Halo-1-Propen, 4-Halo-1-Buten, 5-Halo-1-Penten oder 6-Halo-1-Hexen erhalten wird). Siehe, Frank et al., J. Org. Chem, Vol. 43 (15), Seiten 2947–2949 (1978), und Malek et al., J. Org. Chem, Vol. 47, Seiten 5395–5397 (1982). Alternativ können bestimmte Verbindungen vom Metanikotintyp zubereitet werden durch Koppeln eines N-geschützten modifizierten Aminosäurerests, so wie 4-(N-Methyl-N-tert-Butyloxycarbonyl) Aminobutansäuremethylester, mit einer Aryllithiumverbindung, wie sie durch ein geeignetes Arylhallid und Butyllizium erhalten werden kann. Das resultierende N-geschützte Arylketon wird dann chemisch zu dem entsprechenden Alkohol reduziert, zu dem Alkylhallid konvertiert und anschließend dehydrohalogenisiert, um die olefinische Funktionalität einzuführen. Die Entfernung der N-schützenden Gruppe ergibt die gewünschte Verbindung vom Metanikotintyp. Es gibt eine Anzahl von unterschiedlichen Verfahren, um Verbindungen vom (Z)-Metanikotintyp bereitzustellen. Bei einem Verfahren können die Verbindungen vom (Z)-Metanikotintyp aus Verbindungen vom Nikotintyp als Mischung von E- und Z-Isomeren synthetisiert werden, und die Verbindungen vom (Z)-Metanikotintyp können dann durch Chromatographie unter Verwendung der Typen von Techniken separiert werden, die von Sprouse et al., Abstracts of Papers, Seite 32, Coresta/TCRC Joint Conference (1972), offenbart sind. Bei einem anderen Verfahren kann (Z)-Metanikotin zubereitet werden durch gesteuerte Hydrierung der entsprechenden acetylenischen Verbindung (z.B. N-Methyl-4-(3-Pyridinyl)-3-Butyn-1-Amin). Zum Beispiel können bestimmte 5-substituierte Verbindungen vom (Z)-Metanikotintyp und bestimmte 6-substituierte Verbindungen vom (Z)-Metanikotintyp aus 5-substituierten 3-Pyridincarboxaldehyden bzw. 6-substituierten 3-Pyridincarboxaldehyden zubereitet werden.
Eine repräsentative Verbindung, (E)-n-Methyl-4-[3-(5-Brompyridin)yl]-3-Buten-1-Amin kann unter Verwendung der folgenden repräsentativen Prozedur synthetisiert werden. Zu 5-Bromnikotin (0,018 Mol) in 10 ml Methylenchlorid getrocknet über Phosphorpentaoxid wird eine Lösung von Ethylchlorformat (0,018 Mol) in 10 ml gleichermaßen getrocknetem Methylenchlorid tropfenweise über 10 bis 15 min. zugegeben. Die resultierende Mischung wird dann unter Stickstoffatmosphäre für etwa 3 Stunden refluxiert. Dann wird das Methylenchlorid unter Verwendung eines Rotationsverdampfers entfernt, und das zurückbleibende Material wird unter reduziertem Druck destilliert, um ein N-Ethylcarbamatderivat des 5-Brommetanikotinprodukts als dicke Flüssigkeit zu ergeben, die einen Siedepunkt von 182 °C bei 0,04 mm Hg aufweist. Dieses Produkt (0,08 Mol) wird dann für mehrere Stunden in 15 ml konzentrierter wässriger Salzsäure refluxiert. Die resultierende Reaktionsmischung wird gekühlt und unter Verwendung von konzentriertem wässrigen Natriumhydroxid auf pH 8 bis 9 basisch eingestellt, während die Mischung auf einer Temperatur von ungefähr 0 °C gehalten wird. Das resultierende Produkt wird viermal mit 20 ml Mengen Chloroform extrahiert, und die zusammengefassten gesammelten Fraktionen werden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Dann wird das Chloroform unter Verwendung eines Rotationsverdampfers entfernt, und das zurückbleibende Material wird unter reduziertem Druck destilliert, um das (E)-N-Methyl-4-[3-(5-Brompyridin)yl]3-Buten-1-Aminprodukt als farblose Flüssigkeit zu ergeben, die einen Siedepunkt von 115 °C bei 0,04 mm Hg aufweist. Das Produkt kann in ein Fumaratsalz umgewandelt werden, das einen Schmelzpunkt von 148 bis 150 °C aufweist.
Eine repräsentative Verbindung (E)-N-Methyl-5-[3-Pyridinyl]-4-Penten-1-Amin, kann unter Verwendung der folgenden repräsentativen Prozedur synthetisiert werden. Eine Lösung von N-Methylanabasin (0,011 Mol) in 100 ml Methylenchlorid wird tropfenweise in einen leichten molaren Uberschuss von Ethylchlorformat in 100 ml Methylenchlorid hinein unter Stickstoffatmosphäre in einem mit einem Kondensor ausgerüsteten Kolben zugegeben. Dann wird die Mischung für ungefähr drei Stunden refluxtiert. Dann wird das Methylenchlorid unter Verwendung eines Rotationsverdampfers entfernt, und das verbleibende Material wird unter Verwendung eines Kurzwegdestillationsapparats destilliert, um N-Ethylcarbamat des trans-Homometanikotinprodukts als farblose Flüssigkeit zu ergeben, die einen Schmelzpunkt von 170 bis 172 °C bei 1 mm Hg aufweist. Dieses Produkt (0,012 Mol) wird dann in 50 ml konzentrierter wässriger Salzsäure aufgelöst, und die resultierende Mischung wird über Nacht refluxiert. Die Reaktionsmischung wird dann gekühlt. Das resultierende Produkt wird viermal mit 20 ml Mengen Chloroform extrahiert, und die zusammengefassten gesammelten Fraktionen werden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Dann wird das Chloroform unter Verwendung eines Rotationsverdampfers entfernt, und das zurückbleibende Material wird unter reduziertem Druck destilliert, um das (E)-N-Methyl-5-[3-Pyridinyl]-4-Penten-1-Aminprodukt als farblose Flüssigkeit zu ergeben, die einen Siedepunkt von 81 bis 82 °C bei 4 mm Hg aufweist. Das Produkt kann in ein Fumaratsalz umgewandelt werden, das einen Schmelzpunkt von 139 bis 140 °C aufweist.
Eine repräsentative Verbindung, (E)-N-(2-Propyl)-4-[3-Pyridinyl]-3-Buten-1-Amin kann unter Verwendung der folgenden repräsentativen Prozedur synthetisiert werden. (E)-4-[3-Pyridinyl]-3-Buten-1-Amin (0,5 Millimol) wird gemäß der Prozedur von Heck, J. Org. Chem., Vol. 43, Seite 2947 (1978), zubereitet, mit 2-Jodpropan (0,525 Millimol) und Kaliumcarbonat (1 Millimol) kombiniert und in 30 ml Tetrahydrofuran für 36 Stunden refluxiert. Dann wird das Tetrahydrofuran unter Verwendung eines Rotationsverdampfers entfernt, und 5 ml Ethylester wird dem zurückbleibenden Rest zugesetzt. Filtration gefolgt von Konzentration auf einem Rotationsverdampfer ergibt ein braunes Öl, das durch Säulenchromatographie gefolgt von Destillation unter reduziertem Druck (138 bis 140 °C bei 0,25 ml Hg) gereinigt werden kann, um das (E)-N-(2-Propyl)-4-[3-Pyridinyl]-3-Buten-1-Aminprodukt zu ergeben.
Eine repräsentative Verbindung, (E)-N-Methyl-4-[3-(5-Aminpyridin)yl]-3-Buten-1-Amin kann unter Anwendung der folgenden repräsentativen Prozeduren synthetisiert werden. 5-Aminonikotin (1 Millimol) wird gemäß der Prozedur von Rondahl, Acta. Pharm. Suec., Vol. 14, Seite 113 (1977) zubereitet, mit Phthalsäureanhydrid (1 Millimol) kombiniert und in 3 ml Toluol für 16 Stunden unter Verwendung einer Dean-Stark-Falle refluxiert. Die Reaktionsmischung wird auf Raumtemperatur abgekühlt, und das Toluol wird unter Verwendung eines Rotationsverdampfers entfernt. Zu dem verbleibenden Rest wird 2 ml Methylenchlorid zugegeben, gefolgt von der tropfenweisen Zugabe von Ethylchlorformat (1,1 Millimol) unter Stickstoffatmosphäre. Die resultierende Mischung wird für 8 Stunden refluxiert, auf Raumtemperatur gekühlt und auf einem Rotationsverdampfer konzentriert. Das resultierende viskose Öl wird unter Vakuum für eine Stunde auf 160 °C erhitzt und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Dann werden 10 ml einer 10 %igen wässrigen Lösung von Natriumdicarbonat zu der Reaktionsmischung zugegeben. Die Mischung wird dann dreimal mit 15 ml Mengen Chloroform extrahiert. Die zusammengefassten Mengen werden über wasserfreiem Natriumcarbonat getrocknet. Filtration gefolgt von Verdampfung des Chloroforms ergibt ein blassbraunes Öl. Dieses Öl wird in 1 ml Tetrahydrofuran aufgelöst, gefolgt von 2 ml einer Lösung von zwei Teilen Methylamin in drei Teilen Wasser. Diese Mischung wird für 10 Stunden gerührt. Dann werden Tetrahydrofuran und überschüssiges Methylamin unter Verwendung eines Rotationsverdampfers entfernt. Konzentrierte wässrige Salzsäure (5 ml) wird der Reaktionsmischung zugesetzt, gefolgt von Refluxieren für mehrere Stunden. Die saure Lösung wird nach Abkühlen auf Raumtemperatur dreimal mit 10 ml Portionen Ethylacetat extrahiert. Dann wird die saure Lösung unter Verwendung von Kaliumcarbonat und dann Natriumhydroxid basisch eingestellt. Die basische Lösung wird dann viermal mit 10 ml Portionen n-Butylalkohol extrahiert. Die zusammengefassten Extrakte werden über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Filtration gefolgt von Konzentration auf einem Rotationsverdampfer ergibt das (E)-N-Methyl-4-[3-(5-Aminpyridin)yl]-3-Buten-1-Aminprodukt als dunkelbraunes Öl. Das Produkt kann durch Säulenchromatographie unter Verwendung eines Chloroform:Methanol:Triethylamin-(60:20:20)-Lösungsmittelsystems als Eluierungsmittel gereinigt werden.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von Verbindungen bei der Herstellung eines Medikamentszur Bereitstellung von Prävention einer entzündlichen Darmerkrankung, so wie UC, für einen Patienten, der zu solch einer Erkrankung neigt, und zur Bereitstellung einer Behandlung eines Patienten, der an einer entzündlichen Darmerkrankung, so wie UC, leidet. Insbesondere ist das Medikament zur Verabreichung an einen Patienten in einer Menge einer Verbindung vorgesehen, die wirksam ist, um ein gewisses Maß an Prävention des Fortschritts von UC (d.h. zum Bereitstellen schützender Effekte), Unterdrückung von Symptomen von UC und Unterdrückung des wieder Auftretens von UC bereitzustellen. Das Medikament ist zur Verabreichung in einer effektiven Menge einer Verbindung vorgesehen, die von der Grundformel ausgewählt wird, die hier zuvor dargelegt wurde. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine pharmazeutische Zusammensetzung, die eine Verbindung umfasst, die von der Grundformel ausgewählt wurde, die hier zuvor dargelegt wurde. Die Verbindungen sind normalerweise nicht optisch aktiv. Bestimmte Verbindungen können jedoch Substituentengruppen mit einem solchen Charakter besitzen, dass diese Verbindungen optische Aktivität besitzen. Optisch aktive Verbindungen können als racemische Mischungen oder als Enantiomere verwendet werden. Die Verbindungen können in einer Form als freie Basen oder in einer Salzform (z.B. als pharmazeutisch akzeptable Salze, so wie Chlorid-, Perchlorat-, Ascorbat-, Sulfat-, Tartrat-, Fumarat-, Zitrat-, Malat-, Laktat- oder Aspartatsalze) verwendet werden.
Die pharmazeutische Zusammensetzung kann auch verschiedene andere Komponenten als Zusatzstoffe oder Zuschläge umfassen. Beispielhafte pharmazeutisch akzeptable Komponenten oder Zuschläge umfassen Antioxydanzien, frei Radikale bindende Mittel, Peptide, Antibiotika, bakteriostatische Mittel, immunsupressive Mittel, Puffer, entzündungshemmende Mittel, Fieber hemmende Mittel, Schmerzmittel, Durchfall hemmende Mittel, Membran stabilisierende Mittel, Öle, Bindemittel mit verzögerter Freigabe, Anästatika, Steroide und Koritkosteroide. Solche Komponenten können zusätzlichen therapeutischen Nutzen erbringen, wirken, um die therapeutische Wirkung der pharmazeutischen Zusammensetzung zu beeinflussen, oder dahingehend wirken, dass sie jegliche möglichen Nebenwirkungen verhindern, die als Resultat der Verabreichung der pharmazeutischen Zusammensetzung auftreten können.
Die Weise, in der die Verbindungen verabreicht werden, kann variieren. Die Verbindungen können durch Inhalation verabreicht werden (beispielsweise in der Form eines Aerosols entweder nasal oder unter Verwendung von Austragsvorrichtungen des Typs, der in dem US-Patent Nr. 4,922,901 für Brooks et al. dargestellt ist). Äußerlich (beispielsweise in Form einer Lotion), oral (beispielsweise in flüssiger Form innerhalb eines Lösungsmittels, wie einer wässrigen oder nicht wässrigen Lösung, oder innerhalb eines festen Trägers), intravenös (z.B. innerhalb einer Dextrose- oder Salzlösung), als Infusion oder Injektion (beispielsweise als Suspension oder Emulsion in einer pharmazeutisch akzeptablen Lösung oder Mischung von Lösungen), als Zäpfchen oder Klistier oder transdermal (z.B. unter Verwendung eines Transdermalpflasters). Obwohl es möglich ist, die Verbindungen in Form einer konzentrierten aktiven Chemikalie zu verabreichen, ist es bevorzugt, jede Verbindung in Form einer pharmazeutischen Zusammensetzung oder Formulierung zur effizienten und effektiven Verabreichung darzubieten. Exemplarische Verfahren zum Verabreichen solcher Verbindungen werden dem Fachmann klar sein. Z.B. können die Verbindungen in Form einer Tablette (so wie bei Asacol), als Hartgelatinekapsel (so wie z.B. bei Dipentum) oder als Rektalsuspensionsklistier (so wie z.B. bei Rowasa) verabreicht werden. Als anderes Beispiel können die Verbindungen unter Anwendung der Typen von Pflastertechnologien, die von der Ciba-Geigy Corporation und der Alza Corporation verfügbar sind, transdermal ausgetragen werden. Die Verabreichung der pharmazeutischen Kompositionen der vorliegenden Erfindung an ein warmblütiges Tier wie einen Menschen kann intermittierend erfolgen oder mit einer stufenweisen, kontinuierlichen, konstanten oder gesteuerten Rate. Zusätzlich können die Tageszeit und die Anzahl an Malen am Tag, an denen die pharmazeutische Formulierung verabreicht wird, variieren. Die Verabreichung ist vorzugsweise so, dass die aktiven Inhaltsstoffe der pharmazeutischen Formulierung mit Rezeptorplätzen innerhalb des Körpers des Subjekts wechselwirken, die die Funktion innerhalb des Magen-Darmtrakts beeinflussen.
Die Dosis der Verbindung ist die Menge, die wirksam ist, um das Auftreten der Symptome der Krankheit zu verhindern oder um einige Symptome der Krankheit, unter der der Patient leidet, zu behandeln. Mit "effektiver Menge", "therapeutischer Menge" oder "effektive Dosis" ist gemeint, dass die Menge ausreichend ist, um die gewünschten pharmakologischen oder therapeutischen Effekte hervorzurufen, so dass sie in die wirksame Prävention oder Behandlung der Krankheit resultiert. Prävention der Krankheit wird durch eine Verlängerung oder Verzögerung des Einsetzens der Symptome der Krankheit manifestiert. Die Behandlung der Krankheit wird durch ein Abnehmen bei den Symptomen manifestiert, die mit der Krankheit verbunden sind, oder durch eine Verbesserung beim wieder Auftreten der Symptome der Krankheit.
Die effektive Dosis kann abhängig von solchen Faktoren wie dem Zustand des Patienten, der Ernsthaftigkeit der Symptome der Krankheit und der Art, in der die pharmazeutische Zusammensetzung verabreicht wird, variieren. Bei Menschen als Patienten erfordert die effektive Dosis von typischen Verbindungen allgemein die Verabreichung der Verbindung in einer Menge von mindesten 1, oft mindestens 10 und häufig mindestens etwa 25 mg/24 h/Patient. Bei Menschen als Patienten erfordert die effektive Dosis von typischen Verbindungen das Verabreichen der Verbindung, das im Allgemeinen ungefähr 500, oft ungefähr 400 und häufig ungefähr 300 mg/24 Stunden/Patient nicht überschreitet. Zusätzlich ist die Verabreichung der effektiven Dosis so, dass die Konzentration der Verbindung innerhalb des Plasmas des Patienten normalerweise 500 ng/ml und häufig 100 ng/ml nicht überschreitet.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung haben die Fähigkeit mit bestimmten cholinergischen Nikotinrezeptoren innerhalb des Körpers des Patienten zu wechselwirken. Insoweit haben diese Verbindungen die Fähigkeit, Nikotinpharmakologie zu zeigen. Relevante Rezeptorplätze können die Hochaffinitätsplätze umfassen, die charakteristisch für jene sind, die im Gehirn gefunden werden. Die Rezeptorbindungskonstanten der typischen Verbindungen, die beim Ausführen der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, sind allgemein größer als 1 nM, oft größer als 200 nM und häufig größer als etwa 500 nM. Die Rezeptorbindungskonstanten solcher typischen Verbindungen sind allgemein kleiner als 10 μM, oft kleiner als 7 μM und häufig kleiner als etwa 2 μM. Rezeptorbindungskonstanten stellen ein Maß der Fähigkeit der Verbindung dar, an die Hälfte der relevanten Rezeptorplätze von bestimmten Zellen des Patienten anzubinden. Siehe Cheng, et al., Biochem. Pharmacol., Vol. 22, Seiten 3099–3108 (1973).
Dopaminausschüttung ist mit der Regulierung der Durchblutung des Magen-Darmtrakt verbunden. Siehe Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics, 16. Auflage, Seiten 138–175 (1980). Positive Effekte von Nikotin auf die rektale Durchblutung sind in der Pathophysiologie von UC impliziert worden. Siehe Srivastava et al., Gut, Vol. 31, Seiten 1021–1024 (1990). Die Verbindungen, die gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind, haben die Fähigkeit, eine Nikotinfunktion zu zeigen, indem sie effektiv eine Neurotransmittersekretion herbeiführen. Insbesondere haben solche Verbindungen die Fähigkeit, die Ausschüttung oder Sekretion von Dopamin zu verursachen. Allgemein sorgen typische Verbindungen, die beim Ausführen der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, für die Sekretion von Dopamin in Mengen von mindestens 25 %, oft mindestens 50 % und häufig mindestens 75 %, dessen, was durch eine gleiche molare Menge von (S)-(–)-Nikotin ausgelöst wird. Bestimmte Verbindungen der vorliegenden Erfindung können Dopaminsekretion in einer Menge bereitstellen, die das überschreitet, was durch eine gleiche molare Menge von (S)-(–)-Nikotin ausgelöst wird.
Es ist vorgeschlagen worden, dass eine Wechselwirkung zwischen Nikotinprozessen und dem Immunsystem existiert. Siehe Lukas et al., Intl. Rev. Neurobiol., Vol. 34, Seiten 25–130 (1992) und Jonakait, TINS, Vol. 16 (10), Seiten 419–423 (1993). Zum Beispiel resultiert die Deafterentierung von sympathischen Ganglien (d.h. das Beenden der Nikotinzufuhr) in die Sensibilisierung von nicht-neuronalen Zellen innerhalb des Ganglions und eine erhöhte Produktion des Differenzierungsfaktors für sympathische Neuronen (Leukämieinhibierungsfaktor = LIF). Solch eine Produktion wird durch Kortikosteroide blockiert, die dafür bekannt sind, die Symptome von UC zu verbessern. Der Anstieg bei LIF resultiert umgekehrt in einen Anstieg bei der Substanz P und Acetylcholin in den Ganglioneuronen, was in eine Stimulation einer Immunsystemreaktion resultiert und so zu einem Anstieg bei Interleukin-2(IL-2), Interleukin-1(IL-1), Interleukin-6(IL-6) und TNF-a führt. Siehe Jonakait, TINS, Vol. 16(10), Seiten 419–423 (1993). Ein Mechanismus, durch den die Verbindung der vorliegenden Erfindung nützlich in Bezug auf die Prävention Verhindern und/oder Behandlung von UC sein kann, schließt die Fähigkeit dieser Verbindungen ein, einen cholinergischen Nikotininput bereitzustellen, der erforderlich ist, um die Aktivierung von LIF zu verhindern, wodurch sie (i) eine sich anschließende Reihe von Immunsystemreaktionen und (ii) die Bildung von IL1-, IL-2 und TNF-a verhindert.
Von der Verabreichung von Nikotin ist gezeigt worden, dass sie positive Effekte beim Gedächtnis auslöst und Neurotransmitterausschüttung im zentralen Nervensystem induziert, aber auch die Produktion von IL-2 verhindert. Siehe Denicoff et al., Ann. Intern. Med., Vol. 107, Seiten 293–300 (1987), Plata-Salaman et al., Neurosc. Biobeh. Res., Vol. 15, Seiten 185–215 (1991), und Hanish et al., J. Neurose, Vol. 13, Seiten 3368–3374 (1993). So ist von Nikotinverbindungen erwartet worden, dass sie einen antagonistischen Effekt zwischen Neurotransmitterausschüttung und IL-2-Ausschüttung entwickeln. So wird angenommen, dass Verbindungen, die Nikotinpharmakologie zeigen, wie sie durch Binden an Nikotinrezeptoren und Modulation von Neurotransmitterausschüttung beurteilt wird, die pharmakologische Fähigkeit bereitstellen sollten, den Zyklus der Immunantwort vermittelten Entzündungssymptome von Krankheiten wie UC zu unterbrechen.
Den Verbindungen der vorliegenden Erfindung fehlt, wenn sie in effektiven Mengen gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, die Fähigkeit, die Aktivierung von Nikotinrezeptoren menschlicher Muskulatur in einem signifikanten Maß anzuregen. Diesbezüglich zeigen die Verbindungen der vorliegenden Erfindung eine geringe Fähigkeit, einen isotopischen Rubidiumionenfluss durch Nikotinrezeptoren in Zellpräparationen zu verursachen, die von Muskelpräparationen erhalten werden. Somit entwickeln solche Verbindungen Rezeptoraktivierungskonstanten (die ein Maß der Konzentration der Verbindung bereitstellen, die benötigt wird, um die Hälfte der relevanten Rezeptorplätze der Skelettmuskulatur eines Patienten zu aktivieren), die die relativ hoch sind. Allgemein aktivieren typische Verbindungen, die beim Ausführen der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, einen isotopischen Rubidiumionenfluss von weniger als 15 %, oft von weniger als 10 % und häufig von weniger als 5 % desjenigen, der durch eine gleiche molare Menge an (S)-(–)-Nikotin hervorgerufen wird.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind, wenn sie in effektiven Mengen gemäß der Verwendung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, selektiv in Bezug auf bestimmte relevante Nikotinrezeptoren, verursachen aber keine signifikante Aktivierung von Rezeptoren, die mit unerwünschten Nebenwirkungen verknüpft sind. Dies bedeutet, dass eine bestimmte Dosis der Verbindung, die in die Prävention und/oder Behandlung von UC resultiert, im Wesentlichen ineffektiv beim Auslösen der Aktivierung von bestimmten Nikotinrezeptoren des ganglionischen Typs ist. Diese Selektivität der Verbindung der vorliegenden Erfindung gegenüber solchen Rezeptoren, die für die Kreislaufnebenwirkungen verantwortlich sind, wird durch ein Fehlen der Fähigkeit dieser Verbindung demonstriert, die Nikotinfunktion von Nebennierenchromaffingewebe zu aktivieren. Insoweit haben solche Verbindungen eine schlechte Fähigkeit, isotopischen Rubidiumionenfluss durch Nikotinrezeptoren in Zellpräparationen zu verursachen, die von der Nebennierendrüse erhalten werden. Allgemein aktivieren typische Verbindungen, die beim Ausführen der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, einen isotopischen Rubidiumionenfluss von weniger als 15 %, oft von weniger als 10 % und häufig von weniger als 5 % dessen, was durch eine gleiche molare Menge an (S)-(–)-Nikotin ausgelöst wird.
Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind, wenn sie in effektiven Mengen gemäß der Verwendung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden wirksam in Bezug auf das Bereitstellen eines gewissen Maßes an Prävention des Fortschreitens von UC, einer Verbesserung der Symptome von UC und einer Verbesserung beim wieder Auftreten von UC. Solche effektive Mengen dieser Verbindungen sind jedoch nicht ausreichend, um vorhersehbare Nebenwirkungen auszulösen, wie sie durch erhöhte Effekte bezüglich des Kreislaufsystems und der Skelettmuskulatur angezeigt werden. Als solche stellt die Verabreichung von Verbindungen der vorliegenden Erfindung ein therapeutisches Fenster dar, in dem die Behandlung von UC bereitgestellt wird und in dem Nebenwirkungen vermieden werden. D.h., eine effektive Dosis einer Verbindung der vorliegenden Erfindung ist ausreichend, um die gewünschten Effekte innerhalb des Magen-Darmtrakts bereitzustellen, aber unzureichend (d.h., sie liegt nicht auf einem ausreichend hohen Niveau), um unerwünschte Nebenwirkungen auszulösen. Typischerweise liegt eine wirksame Verabreichung einer Verbindung der vorliegenden Erfindung, die in eine Behandlung von UC resultiert, bei Verabreichung von weniger als einem Fünftel und oft von weniger als einem Zehntel der Menge vor, die ausreichend ist, um irgendwelche Nebenwirkungen in einem signifikanten Umfang zu verursachen.
Das folgende Beispiel wird gegeben, um verschiedene Ausführungsformen der Erfindung weiter zu illustrieren, es sollte aber nicht als den Schutzbereich derselben limitierend ausgelegt werden. Soweit nicht anders angegeben, sind alle Anteile und Prozentsätze auf das Gewicht bezogen.
BEISPIEL
Beispiel Nr. 1 Ist (E)-4-(5-Pyrimidinyl)-3-Buten-1-Aminmonofumarat (Verbindung III-Monofumarat), das im Wesentlichen gemäß den folgenden Techniken zubereitet wurde:
N-3-Buten-1-Phthalimid (I)
Diese Verbindung wurde im Wesentlichen gemäß den Techniken zubereitet, die bei Heck et al., J. Org. Chem., vol. 43, Seiten 2947–2949 (1978), beschrieben sind.
(E)-N-T4-(5-Pyrimidinyl)-3-Buten-1-Phthalimid (II)
Unter einer Stickstoffatmosphäre wurde eine Mischung aus I (28,20 g, 140 mmol), 5-Brompyrimidin (21,63 g, 136 mmol), Palladium (II)-Acetat (306 mg, 1,4 mmol), tri-o-Tolylphosphin (828 mg, 2,7 mmol) und Triethylamin (27,54 g, 272 mmol) für 27 h gerührt und auf ungefähr 110 °C erhitzt. Die ausgefällten braunen Feststoffe wurden in Wasser eingerührt, gefiltert und in heißem N,N-Dimethylformamid (DMF) (45 ml) aufgelöst. Holzkohle (Darco^® G-60,1 g) wurde zugegeben, und die Mischung wurde durch Celite^® (1,8 g) gefiltert, wobei der Filterkuchen mit heißem DMF (10 ml) gewaschen wurde. Das Filtrat wurde mit einem gleichen Volumen Wasser verdünnt und für 15 Stunden auf 5 °C gekühlt. Die Feststoffe wurden abgefiltert, mit Wasser gewaschen (2×25 ml) und getrocknet, wodurch ein beiges kristallines Pulver (28,55 g, 75,1 %) erzeugt wurde. Die weitere Reinigung, die zwei Rekristallisationen aus DMF-Wasser (1:1) gefolgt von zwei Rekristallisationen aus Toluol umfasste, ergab Verbindung II als leicht beiges kristallines Pulver (18,94 g, 49,8 %), Schmelzpunkt 177–178,5 °C.
IR (KBr): 3445 (w), 3014 (w), 2951 (w), 1768 (m, C=O), 1703 (s, C=O), 1650 (w, C=C), 1558 (m), 1433 (s), 1402 (s), 1367 (s), 1330 (m), 1057 (m), 964 (m, trans C=C), 879 (m), 721 (S, 1,2-disubst. Benzen), 717 (W, 5-Pyrimidinyl), 633 (w, 5-Pyrimidinyl) cm^–1.
¹H-NMR(CDCl₃): δ 9.01 (s, 1H), 8.60 (s, 2H), 7.85 (m, 2H), 7.70 (m, 2H), 6.35 (m, 2H), 3.85 (m, 2H), 2.63 (m, 2H).
¹³C-NMR(CDCl₃): δ 168.26, 157.21, 154.09, 134.07, 131.97, 131.37, 130.69, 125.60, 123.33, 37.11, 32.49.
EI-MS: m/z (relative Intensität) 279 (M^+–, 5%), 160 (100%), 131 (43%), 119 (45%), 104 (17%), 77 (31%), 65 (13%), 51 (11%).
HRMS: berechnet für C₁₆H₁₃N₃O₂ (M^+–): m/z 279.0992. gefunden: 279.1008.
Anal. berechnet für C₁₆H₁₃N₃O₂: C, 68.81; N, 4.69; N, 15.05. gefunden: C, 68.68; N, 4.82; N, 14.94.
(E)-4-(5-Pyrimidinyl)-3-Buten-1-Amin (III)
Hydrazinhydrat (2.69 g, 53,7 mmol, 99%) wurde zu einer Mischung aus II (6.00 g, 21.5 mmol) und Methanol (100 ml) hinzu gegeben, und die Mischung wurde bei Raumtemperatur für 27 Stunden gerührt. Die weiße Suspension wurde mit 1M NaOH-Lösung (400 ml) verdünnt und mit Chloroform (5 × 100 ml) extrahiert. Die Chloroformextrakte wurden zusammengefasst, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und durch Rotationsverdampfung konzentriert. Der Rückstand wurde 5 h bei 55 °C vakuumgetrocknet, um (E)-4-(5- Pyrimidinyl)-3-Buten-1-Amin (III) als ein leicht gelbes Öl (2,95 g, 92,2%) zu ergeben, das ohne weitergehende Reinigung verwendet wurde.
IR (Film): 3345 (br, N-H), 1655 (m, C=C), 1560 (s), 1490 (s), 1440 (s), 1415 (s), 1390 (m), 1317 (s), 1190 (m), 968 (m, trans C=C), 721 (s, 5-Pyrimidinyl), 636 (m, 5-Pyrimidinyl) cm^–1.
¹H-NMR (CDCl₃): δ 9.13 (s, 1H), 8.68 (s, 2H), 6.38 (m, 2H), 2.84 (t, 2H, J = 7 Hz), 2.40 (m, 2H), 1.26 (br s, 2H).
¹³C-NMR(CDCl₃): δ 157.04, 153.96, 133.16, 130.92, 124.82, 41.36, 37.44.
EI-MS: m/z (relative Intensität) 148 (M^+–-1, 0.1 %), 132 (1 %), 120 (100%), 93 (31 %), 66 (40%), 51 (11 %), 44 (14%).
Das Monofumarat von III wurde durch Hinzufügen einer warmen Lösung von Fumarsäure (156 mg, 1,34 mmol) in Ethanol (5 ml) zu einer warmen Lösung von III (100 mg, 0,67 mmol) in Ethanol (3 ml) zubereitet. Die Mischung wurde durch Rotationsverdampfung konzentriert, und die leicht gelben Feststoffe wurden aus Ethanol-Ether (1:1) rekristallisiert. Die Feststoffe wurden gefiltert, mit Ethanol, Ether gewaschen und bei 50 °C für 24 h vakuumgetrocknet, was das Monofumarat als weißes kristallines Pulver (63,8 mg, 35,9 %), Schmelzpunkt 160 bis 161,5 °C, ergab.
IR (KBr): 3300–2300 (br, s, Amincarboxylat), 1705 (s, C=O), 1664 (s), 1606 (s, C=C), 1556 (s), 1409 (s, Fumarat), 1254 (m), 1186 (m), 981 (m, trans C=C), 852 (m), 796 (m), 723 (w, 5-Pyrimidinyl), 648 (m, Fumarat), 631 (m, 5-Pyrimidinyl) cm^–1.
¹H-NMR (D₂O): δ 9.00 (s, 1H), 8.84 (s, 2H), 6.69 (s, 2H), 6.63 (d, 1H, J = 16.4 Hz), 6.52 und 6.46, (dt, 1H, J = 16.1, 6.8 Hz), 3.20 (m, 2H), 2.72 (m, 2H).
¹³C-NMR (D₂O): δ 171.45, 154.10, 134.63, 131.04, 130.23, 126.05, 38.40, 30.33.
Anal. berechnet für C₈H₁₁N₃C₄H₄O₄: C, 54.33; H, 5.70; N, 15.84. Gefunden: C, 54.24; H, 5.75; N, 15.65.
Probe Nr. 2 ist (E)-N-Methyl-4-(5-Pyrimidinyl)-3-Buten-1-Amin (Verbindung VI), die im Wesentlichen gemäß den folgenden Techniken zubereitet wurde.
(E)-N-tert-Butyloxycarbonyl-4-(5-Pyrimidinyl)-5-Buten-1-Amin (IV)
Eine Lösung von di-tert-Butyldicarbonat (2,66 g, 12,2 mmol) in Methylenchlorid (10 ml) wurde tropfenweise über 5 Minuten in eine gerührte Lösung von (E)-4-(5-Pyrimidinyl)-3-Buten-1-Amin (III) (1,70 g, 11,4 mmol) in Methylenchlorid bei 0 °C zugegeben. Die gelbe Lösung wurde bei 0 °C für 15 Minuten und bei Raumtemperatur für 22 h gerührt. Konzentration durch Rotationsverdampfung, gefolgt von Vakuumtrocknung bei 30 °C für 15 Stunden ergab ein gelbes Öl. Das Öl wurde auf Kieselsäuregel chromatographiert (165 g), wobei zuerst mit Ethylacetat eluiert wurde, um Verunreinigungen zu entfernen. Das Eluieren mit Chloroform-Methanol (2:1) ergab das Produkt, das erneut chromatographiert wurde, wobei mit Ethylacetat eluiert wurde. Ausgewählte Fraktionen wurden in Chloroform zusammengefasst und durch Rotationsverdampfung konzentriert. Der Rückstand wurde bei 35 °C für 48 Stunden vakuumgetrocknet, um die Verbindung IV als leicht gelbes Öl (2,56 g, 90,1 %) zu ergeben, das beim Abkühlen kristallisierte, was einen leicht gelben kristallinen Feststoff, Schmelzpunkt 54 bis 55,5 °C, ergab.
IR (KBr): 3030 (w), 2990 (w), 2980 (w), 2965 (w), 2935 (w), 3298 (s, Amid N-H), 1712 (s, Karbamat C=O), 1657 (w, C=C), 1560 (s), 1535 (s, Amid N-H), 1433 (s), 1414 (s), 1367 (s, tert-Butyl), 1275 (s, Amid N-H), 1246 (s, Ester C-O), 1174 (s, Ester C-O), 1149 (s), 111 (m), 987 (m), 966 (m trans C=C), 723 (w, 5-Pyrimidinyl), 636 (m, 5-Pyrimidinyl) cm^–1.
¹H-NMR(CDCl₃): δ 9.05 (s, 1H), 8.70 (s, 2H), 6.37 (m, 2H), 4.59 (br s, 1H), 3.30 (m, 2H), 2.43 (m, 2H), 1.46 (s, 9H).
¹³C-NMR(CDCl₃): δ 157.34, 156.83, 155.84, 154.18, 153.79, 132.24, 130.75, 125.15, 79.42, 39.64, 34.05, 28.56, 28.20.
EI-MS: m/z (relative Intensität) 249 (M^+–, 0.1 %), 193 (15%), 176 (124%), 132 (16%), 120 (79%), 119 (85 %), 93 (19%), 65 (24 %), 57 (100%).
Anal. berechnet für C₁₃H₁₉N₂O₂: C, 62.62; H, 7.68, N, 16.86. Gefunden: C, 62.61; H, 7.62; N, 16.78.
(E)-N-Methyl-N-tert-Butyloxycarbonyl-4-(5-Pyrimidinyl)-3-Buten-1-Amin (V)
Unter einer Stickstoffatmosphäre wurde Natriumhydrid (0,78 g, 19,5 mmol, 60 % Dispersion in Öl) zu einer gerührten Lösung von IV (0,05 g, 2.0 mmol), 1,2-Dimethoxyethan (20 ml), DMF (25 ml) und einer Spur Diisopropylamin hinzu gegeben. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur für 45 min. gerührt, und eine Lösung von Jodmethan (2,59 g, 18,3 mmol) in 1,2-Dimethoxyethan (5 ml) wurde zugegeben. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur für 3 Tage gerührt, gekühlt, und Wasser (25 ml) wurde tropfenweise zugegeben. Die Mischung wurde mit Wasser (200 ml) verdünnt und mit Chloroform (7 × 50 ml) extrahiert. Alle Chloroformextrakte wurden zusammengefasst, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und durch Rotationsverdampfung konzentriert. Der Rückstand wurde unter Hochvakuum bei Raumtemperatur getrocknet, um ein rot-braunes Öl zu ergeben. Das Öl wurde auf Kieselsäuregel (50 g) chromatographiert, wobei mit Ethylacetat eluiert wurde. Ausgewählte Fraktionen wurden zusammengefasst, durch Rotationsverdampfung konzentriert und unter Hochvakuum bei Raumtemperatur getrocknet, um Verbindung V als leicht gelbes Öl (0,40 g, 76,1%) zu ergeben.
IR (Film): 3650–3200 (br, w), 2980 (m), 2940 (m), 1697 (s, Karbamat C=O), 1556 (s), 1484 (s), 1452 (s), 1420 (s, N-CH3), 1411 (s, tert-Butyl), 1394 (s, tert-Butyl), 1369 (s), 1304 (m), 1249 (m, Ester C-O), 1218 (m), 1163 (s, Ester C-O), 1136 (s), 972 (m, trans C=C), 883 (m), 774 (m), 721 (m, 5-Pyrimidinyl), 631 (m, 5-Pyrimidinyl) cm^–1.
¹H-NMR(CDCl₃): δ 9.01 (s, 1H), 8.63 (s, 2H), 6.31 (m, 2H), 3.32 (m, 2H), 2.82 (s, 3H), 2.44 (m, 2H), 1.39 (s, 9H).
¹³C-NMR(CDCl₃): δ 157.06, 155.70, 153.95, 132.49, 130.94, 124.73, 79.51, 34.38, 28.45.
EI-MS: m/z (relative Intensität) 263 (M^+–, 0.3 %), 207 (5%), 190 (7%), 144 (24%), 133 (9%), 120 (39%), 93 (13%), 88 (15%), 65 (11%), 57 (100%), 44 (89%).
HRMS: Berechnet für C₁₄H₂₁N₃O₂ (M^+–): m/z 263.1634. Gefunden: 263.1643.
(E)-N-Methyl-4-(5-Pyrimidinyl)-3-Buten-1-Amin (VI)
Unter einer Stickstoffatmosphäre wurde Jodtrimethylsilan (0,05 g, 1,5 mmol) bei Raumtemperatur tropfenweise zu einer gerührten Lösung von V (0,33g, 1,2 mmol) in Chloroform (20 ml) hinzu gegeben. Die rot-braune Mischung wurde 30 min. gerührt, und Methanol (20 ml) wurde zugegeben. Die Mischung wurde eine Stunde gerührt und durch Rotationsverdampfung konzentriert. Der Rückstand wurde mit 1M NaOH-Lösung (25 ml) basisch eingestellt und mit Chloroform extrahiert (7 × 25 ml). Die Chloroformextrakte wurden zusammengefasst, getrocknet (Na₂SO₄) und durch Rotationsverdampfung konzentriert, was ein braunes Öl ergab. Das Öl wurde auf Kieselsäuregel (35 g) chromatographiert, wobei mit Methanol-Amoniumhydroxyd (10:1) eluiert wurde. Ausgewählte Fraktionen wurden zusammengefasst, bei 45 °C für drei Stunden vakuumgetrocknet, was (E)-N-Methyl-N-4(5-Pyrimidinyl)-3-Buten-1-Amin (VI) als bräunlich gelbes Öl (0,12 g, 59,6 %) ergab.
IR (Film): 3148 (br, s, N-H), 1653 (s, C=C), 1560 (s), 1473 (m), 1435 (s), 1414 (s, N-CH₃), 970 (m, trans C=C), 721 (s, 5-Pyrimidinyl), 636 (s, 5-Pyrimidinyl) cm^–1.
¹H-NMR(CDCl₃): δ 9.02 (s, 1H), 8.68 (s, 2H), 6.37 (m, 2H), 2.76 (t, 2H, J = 6.8 Hz), 2.46 (m, 5H, einschl. eines N-CH₃ Singlets), 1.65 (br s, 1H).
¹³C-NMR(CDCl₃): δ 157.09, 154.01, 132.99, 130.90, 124.81, 50.76, 36.06, 33.35.
EI-MS: m/z (relative Intensität) 146 (0,3%), 132 (0,4%), 120 (22%), 93 (4%), 65 (4%), 44 (100%).
HRMS: Berechnet für C₇H₈N₂ (M^+–-44(): m/z 120.0676. Gefunden: 120.0687.
Probe Nr. 3 ist (E)-4-[3-(5-Methoxypyridin)yl]-3-Buten-1-Amidmonofumarat (Verbindung IX-Monofumarat), das im Wesentlichen gemäß den folgenden Techniken zubereitet wurde.
3-Brom-5-Methoxypyridin (VII)
Diese Verbindung wurde im Wesentlichen gemäß den Techniken zubereitet, die in Comins et al., J. Org. Chem., Vol. 55, Seiten 69–73 (1990) beschrieben sind.
(E)-N-4-[3-(5-Methoxypyridin)yl]-3-Buten-1-pHThalimid (VIII)
Unter einer Stickstoffatmosphäre wurde eine Mischung aus N-3-Buten-1-Phthalimid (I) (5.51g, 27,4 mmol), 3-Brom-5-Methoxypyridin (VII) (5.00g, 26.6 mmol), Palladium (II)-Acetat (59.7 mg, 0.27 mmol), tri-o-Tolylphosphin (162 mg, 0,53 mmol) und Triethylamin (5.38 g, 53.2 mmol) für 21 h gerührt und auf ungefähr 100 °C erhitzt. Die ausgefällten braunen Feststoffe wurden in Wasser aufgerührt, gefiltert und in heißem DMF (30 ml) aufgelöst. Die Mischung wurde durch Celite^® (1g) gefiltert, wobei der Filterkuchen mit heißem DMF (10 ml) gewaschen wurde. Das Filtrat wurde mit einem gleichen Volumen Wasser verdünnt und für 15 Stunden auf 5 °C abgekühlt. Die Feststoffe wurden abgefiltert, mit Wasser (2 × 10 ml), kaltem Ethanol (10 ml) gewaschen und getrocknet, was ein beiges kristallines Pulver (7,76 g, 95,0 %) erzeugte. Weitergehende Reinigung, die zwei Rekristallisationen aus DMF-Wasser (1:1) umfasste, ergab Verbindung VIII als leicht beiges kristallines Pulver (5,36 g, 65,4 %), Schmelzpunkt 148 bis 151 °C. Eine analytische Probe wurde aus Toluol rekristallisiert, was ein leicht beiges kristallines Pulver, Schmelzpunkt 148–151,5 °C, ergab.
IR (KBr): 3440 (w), 3040 (m), 2960 (s), 2940 (s), 2825 (w), 1766 (m, C=O), 1700 (s, C=O), 1654 (m, C=C), 1580 (m, Pyridinyl), 1455 (s), 1420 (s), 1320 (m), 1190 (m), 1000 (s), 973 (s, trans C=C), 867 (s, 3,5-disubst. Pyridin), 723 (s, 1,2-disubst. Benzen), 703 (s, 3,5-disubst. Pyridin) cm^–1.
¹H-NMR(CDCl₃): δ 8.14 (s, 1H), 8.08 (s, 1H), 7.82 (m, 2H, 7.69 (m, 2H), 7.10 (dd, 1H, J = 2.4, 2.0 Hz), 6.38 (d, 1H, J = 16.1 Hz), 6.25 und 6.20 (dt, 1H, J = 15.9, 6.89 Hz), 3,84 (t, 5H, einschl. eines O-CH₃ Singlets, J = 7.1 Hz), 2.62 (dq, 2H, J = 7.1, 1.0 Hz).
¹³C-NMR(CDCl₃): δ 168.27, 155.73, 140.72, 136.45, 133.96, 132.05, 120.00, 123.26, 116.80, 55.52, 37.34, 32.30.
EI-MS: m/z (relative Intensität) 308 (M^+–, 13%), 160 (100%), 148 (8%), 133 (10%), 105 (8%), 77 (15%).
Anal. berechnet für C₁₈H₁₆N₂O₃: C, 70.12; H, 5.23; N, 9.09. Gefunden: C, 70.34; H, 5.29; N, 9.00.
(E)-4-[3-(5-Methoxypyridin)yl]-3-Buten-1-Amin (IX)
Hydrazinhydrat (245 mg, 4.90 mmol, 99%) wurde zu einer Mischung aus VIII (500 mg, 1.62 mmol) und Methanol (20 ml) hinzu gegeben, und die Mischung wurde bei Raumtemperatur für 20 h gerührt. Die graue Suspension wurde mit 1M NaOH-Lösung (190 ml) verdünnt und mit Chloroform extrahiert (5 × 25 ml). Die Chloroformextrakte wurden zusammengefasst, getrocknet (Na₂SO₄), gefiltert und durch Rotationsverdampfung konzentriert. Das Rohprodukt (287 mg) wurde durch Vakuumdestillation weiter gereinigt, was Verbindung IX (183 mg, 62,3%) als ein leicht gelbes Öl ergab, Siedepunkt 110 °C bis 0,05 mm Hg.
IR (Film): 3350 (br, s), 3035 (s), 2940 (s), 2840 (m), 1585 (s), 1460 (s), 1425 (s), 1320 (s), 1295 (s, ArO-CH3), 1185 (m), 1160 (m), 1050 (m), 1020 (sh), 965 (s, trans C=C), 885 (m, 3,5-disubst. Pyridin), 820 (w), 710 (m, 3,5-disubst. Pyridin).
¹H-NMR(CDCl₃): δ 8.16 (d, 1H J = 2.0 Hz), 8.13 (d, 1H, J= 2.9 Hz), 7.14 (dd, 1H, J 0 2.6, 2.0 Hz), 6.41 (d, 1H, J = 15.9 Hz), 6.27 und 6.22 (dt, 1H, J = 15.0, 7.1 Hz), 3.84 (s, 3H), 2.84 (t, 2H, J = 6.6 Hz), 2.36 (dq, 2H, J = 6.6, 1.0 Hz).
¹³C-NMR(CDCl₃): 155.79, 140.70, 136.24, 133.72, 130.79, 128.27, 116.91, 55.57, 37.29, 29.70.
EI-MS: m/z (relative Intensität) 178 (M^+–, 0,4%), 149 (88%), 148 (100%), 133 (12%), 105 (9%), 78 (10%).
Das Monofumarat von IX wurde durch Zugeben einer warmen Lösung von Fumarsäure (131 mg, 1,12 mmol) in 1-Propanol (15 ml) zur Verbindung IX (166mg, 0.93 mmol) zubereitet. Nach dem Rühren für 30 min. wurde die Lösung durch Rotationsverdampfung zu einem weißen Pulver konzentriert. Das Rohprodukt wurde aus 2-Propanol rekristallisiert, und die Mischung wurde für 15 Stunden bei Raumtemperatur gehalten. Die Feststoffe wurden abgefiltert, mit kaltem 2-Propanol, Ether gewaschen und bei 50 °C für 6 Stunden vakuumgetrocknet, was das Monofumarat als ein weißes kristallines Pulver (177 mg, 64,6 %), Schmelzpunkt 151–153 °C, ergab.
IR (KBr): 3300–2400 (br, s, Amincarboxylat), 1700 (s, C=O), 1630 (s, C=O), 1570 (sh), 1535 (m), 1460 (m), 1435 (m), 1290 (s, ArO-CH3), 1158 (m), 1040 (m), 982 (s, trans C=C), 875 (m, 3,5-disubst. Pyridin), 793 (m), 705 (m, 3,5-disubst. Pyridin), 652 (m).
¹N-NMR(D₂O): δ 8.31 (s, 1H), 8.25 (s, 1H), 7.85 (s, 1H), 6.68 (d, 1H, J = 16.1 Hz), 6.57 (s, 2H), 6.53 und 6.48 (dt, 1H, J = 15.9, 7.1 Hz), 3.98 (s. 3H), 3.21 (t, 2H, J = 7.1 Hz), 2.68 (q, 2H, J = 7.1 Hz).
¹³C-NMR (D₂O): δ 172.93, 156.77, 136.17, 135.62, 134.90, 131.81, 130.25, 128.04, 122.44, 56.31, 38.54, 30.14.
Anal. berechnet für C₁₀H₁₄N₂O C₄H₄O₄: C, 57.14; H, 6.16; N, 9.52. Gefunden: C,56.91; H, 6.18; N, 9.51.
Probe Nr. 4 ist N-Methyl-4-(3-Pyridinyl)-3-Butyn-1-Amin, das im Wesentlichen gemäß den folgenden Techniken zubereitet wurde.
1,1-Dibrom-2-(3-Pyridinyl)-Ethylen (X)
Tetrabrommethan (24.82g, 0.747 Mol) und Triphenylphosphin (39.17g, 0.149 Mol) wurden zusammen in trockenem Methylenchlorid (100 ml) für 5 min. bei 0 °C unter einer Stickstoffatmosphäre gerührt. Zu dieser Mischung wurde tropfenweise Pyridin 3-Carboxaldehyd (4 g, 0.0373 mol) zugegeben. Die Lösung wurde dann für 45 min. bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wurde mit wässriger 6N Salzsäure extrahiert (3 × 25 ml), die wässrige Lage mit festem Natriumbicarbonat auf pH 8 bis 9 basisch eingestellt und mit Chloroform extrahiert (4 × 25 ml). Die zusammengefassten organischen Flüssigkeiten wurden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, gefiltert und auf einem Rotationsverdampfer konzentriert, um einen dunkelfarbigen Sirup zu ergeben. Das Rohprodukt wurde auf Kieselsäuregel (70 bis 230 mesh) mit Chloroform: Methanol (95:5) als Elutionsmittel chromatographiert, um einen leicht gelben Feststoff (5,0 g, 70 %) zu ergeben, der beim Stehenlassen schnell dunkel wurde.
¹H-NMR(CDCl₃) δ 8.65 (s, H), 8.58 (d, 1H), 8.00 (d, 1H), 7.45 (s, 1H), 7.22-7.36 (m, 1H).
Anal. berechnet für C₇H₄NBr₂: C, 31.94; H, 1.90; N, 5.32; Br, 60.84. Gefunden: C, 32.11; H, 2.03; N, 5.50; Br, 60.99.
4-(3-Pyridinyl)-3-Butyn-1-ol (XI)
Zu trockenem THF (10 ml), das in einem 50 ml Kolben mit rundem Boden enthalten war, welcher mit einem Stickstoffgasballon fixiert war, wurde X (2,5 g, 0,01 mol) zugegeben. Der Kolben wurde in einem acetontrockenen Eisbad auf –78 °C abgekühlt, und n-Butyllithium in THF (22 ml einer 2,5 molaren Lösung in THF) wurde tropfenweise über eine Spritze unter konstantem Rühren zugegeben. Nach der Zugabe wurde die Lösung für eine Stunde gerührt. Die Reaktionsmischungstemperatur wurde dann auf –60 °C eingestellt, und Ethylenoxyd (1 ml) wurde in einer Portion zugegeben, und der Reaktion wurde erlaubt, sich unter Rühren auf Umgebungstemperatur aufzuwärmen. Die resultierende Mischung wurde mit Wasser (10 ml) abgeschreckt und mit Chloroform (3 × 25 ml) extrahiert; die zusammengefassten organischen Flüssigkeiten wurden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, gefiltert und auf einem Rotationsverdampfer unter reduziertem Druck konzentriert. Das resultierende Öl wurde auf Kieselsäuregel chromatographiert, um das Produkt als leicht braune Flüssigkeit (590 mg, 40%) zu ergeben.
¹H-NMR(CDCl₃) δ 8.71 (s, 1H), 8.49 (d, 1H), 7.68 (d, 1H) 7.29-7.36 (m, 1H), 3.92 (t, 2H), 2.80 (m, 5H).
Anal. berechnet für C₉H₉NO: C, 73.46; H, 6.12; N, 9.52. Gefunden: C, 73.61; H, 6.31; N, 9.66.
Methansulfonatester von 4-(3-Pyridinyl)-3-Butyn-1-ol (XII)
XI (0,15 g, 1,0 mmol) wurde in trockenem Methylenchlorid (2 ml) aufgelöst, und zu dieser Lösung wurde Triethylamin (0,184 ml, 1,3 mmol) hinzu gegeben. Die Reaktion wurde über Nacht unter Stickstoffatmosphäre gerührt. Die Mischung wurde auf 4 °C abgekühlt, und Methansulfonylchlorid (0,15 g, 1,3 mmol) wurde zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde dann über Eis/Wasser (10 ml) gegossen, und die resultierende Mischung wurde für 5 min. gerührt. Zu dieser Mischung wurde gesättigte wässrige Natriumbicarbonatlösung (5 ml) gekühlt auf 4 °C zugegeben, und die Mischung wurde für 30 min. gerührt, dann mit Chloroform (4 × 10 ml) extrahiert. Die zusammengefassten organischen Fraktionen wurden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, gefiltert, und das Volumen wurde auf einem Rotationsverdampfer konzentriert. Das Produkt wurde unter Anwendung von Gelchromatographie weiter gereinigt, wobei mit einer Chloroform:Methanol-Mischung eluiert wurde, die 1% Triethylamin enthielt. Die Ausbeute von XII ist 0,218 g (ungefähr 97 %).
¹H NMR (CDCl₃) δ 8.59 (s, 1H), 7.62 (d, 1H), 7.18-7.22 (m, 1H) =, 4.31 (t, 2H), 3.00 (s, 3H), 2.80 (t, 2H).
N-Methyl-4-(3-Pyridinyl)-3-Butyn-1-Amin (XIII)
Eine wässrige Methylaminlösung (5 ml, 40%, 58,7 mmol) wurde mit XII (200 mg, 0,08 mmol) gemischt und für drei Stunden in einem abgedichteten Rohr bei 45 °C gerührt. Nachdem die Reaktion abgeschlossen war, wurde Wasser (10 ml) zu der gekühlten Reaktionsmischung zugegeben, und die Reaktionsmischung wurde mit Chloroform (10 × 5 ml) extrahiert. Die zusammengefassten organischen Extrakte wurden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, gefiltert und konzentriert. Die erhaltenden Rückstände wurden auf einer Kieselsäuregelsäule unter Verwendung von Methanol:Chloroform (1:9) und dann mit einer Chloroform:Methanol-Mischung, die 1% Triethylamin enthielt, als Elutionsmittel chromatographiert. Ungefähr 70 mg XIII wurde als leicht gelber Sirup erhalten, der bei 110 bis 112 °C, 0,04 mm Hg destilliert wurde. XIII wurde in seine Monofumaratsalzform umgewandelt, die einen Schmelzpunkt von 103 bis 104 °C entwickelt.
Freie Base. ¹H-NMR (CDCl₃) δ 8.61 (s, 1H), 8.48 (d, 1H), 7.62 (d, 1H), 7.20 (t, 1H), 2.82 (t, 2H), 2.61 (t, 2H) =, 2.33 (s, 3H), 1.4 (br s, 1H).
Fumaratsalz. ¹H-NMR (D₂O) δ 8.51 (s, 1H), 8.89 (d, 1H), 7.91 (d, 1H), 7.40 (m, 1H), 6.28 (s, 2H), 3.20 (t, 2H), 2.80 (t, 2H), 2.62 (s, 3H).
¹³C-NMR(D₂O) δ 164.5, 151.8, 148.0, 146.0, 138.8, 128.2, 124.5, 93.0, 82.3, 50.4, 36.2, 20.1.
Anal. berechnet für C₁₄H₁₆N₂O₄: C, 60.86; H, 5.70; N, 10.14. Gefunden: C, 60.84; H, 5.72; N, 10.23.
Probe Nr. 5 ist (Z)-Metanikotin, das im Wesentlich gemäß den folgenden Techniken zubereitet wurde.
(Z)-Metanikotin (XIV)
Zusammen mit Methanol (20 ml), Eisessigsäure (1 ml) und einer katalytischen Menge Quinolin wurde XIII als freie Base (200 mg, 1,25 mmol) in eine Hydrierungsflasche gegeben. Lindlar's Katalysator (Palladium/Kalziumcarbonat versetzt mit Blei) (60 mg) wurde zugegeben, und die Mischung hydrierte bei 50 psig in einem Parr-Reaktionsapparat über Nacht bei Raumtemperatur. Der Katalysator wurde abgefiltert, die resultierende Lösung wurde mit wässrigem Natriumhydroxyd (50% Gewicht/Volumen) auf pH 8-9 basisch eingestellt und dann mit Chloroform (3×25 ml) extrahiert. Die zusammengefassten organischen Flüssigkeiten wurden auf einem Rotationsverdampfer konzentriert, und der Rückstand wurde auf 60 bis 230 mesh Kieselsäuregel unter Verwendung von Chloroform:Methanol:Triethylamin (90:10:1) als Elutionsmittel chromatographiert, um XIV als farbloses Öl bei etwa 100% Ausbeute zu ergeben. XIV wird in sein Monofumaratsalz umgewandelt, das einen Schmelzpunkt von 117-118 °C aufweist.
Freie Base. ¹H-NMR(CDCl₃) δ 8.56 (s, 1H), 8.42 (d, 1H), 7.60 (d, 1H), 7.22 (m, 1H), 6.81 (m, 1H), 6.51 (d, 1H), 2.79 (t, 2H), 2.52 (m, 2H), 2.41 (s, 3H).
Difumaratsalz. ¹H-NMR (D₂O) δ 8.48 (br s, 2H), 8.10 (d, 1H), 7.75-7.63 (m, 1H), 6.52 (d, 1H), 6.40 (s, 1H), 5.85-5.78 (m, 1H), 3.00 (t, 2H), 2.51 (m, 5H).
Anal. berechnet für C₁₀H₁₄N₂ 2C₄H₄O₄: C, 52.82; N, 5.58; N, 7.10. Gefunden: C, 54.47; H, 5.68; N, 6.98.
Probe Nr. 6 ist (E)-N-Methyl-4-[3-(6-Methylpyridin)yl]-3-Buten-1-Amin, das im Wesentlichen gemäß den folgenden Techniken zubereitet wurde.
6-Methvlmyosmin (XV)
Natriumhydrid (60% in Öl) (1,9 g, 0,079 Mol) wurde in einen zweihalsigen 150 ml Kolben mit rundem Boden gegeben und mit trockenem THF (50 ml) gewaschen. Ein weiteres Aliquot von trockenem THF (100 ml) wurde zugegeben, gefolgt von einer Lösung von N-Vinylpyrrolidon (4,7 g, 0,04 mol) in trockenem THF (30 ml), und die Mischung wurde für 30 min. bei Raumtemperatur gerührt. Eine Lösung von Ethyl 6-Methylnikotinat (5,0 g, 0,033 mol) in trockenem THF (20 ml) wurde dann tropfenweise über 10 min. zugegeben, wobei während dieser Zeit die Freisetzung von Wasserstoff auftrat. Die Reaktion wurde mit Stickstoff gespült, und die Mischung wurde für 6 Stunden refluxiert. Nach dem Kühlen wurde wässrige Salzsäure (6N, 25 ml) zugegeben, und das THF wurde durch Rotationsverdampfung unter reduziertem Druck entfernt. Ein weiteres Volumen wässriger Salzsäure (6N, 20 ml) wurde zugegeben, und die Mischung wurde über Nacht refluxiert. Beim Kühlen wurde die Mischung mit wässrigem Natriumhydroxyd (50 % Gewicht/Volumen) auf pH 8 bis 9 basisch eingestellt, und XV wurde mit Chloroform (5 × 20 ml) extrahiert. Die zusammengefassten organischen Flüssigkeiten wurden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, gefiltert, und das Lösungsmittel wurde ausgedampft, um XV zu ergeben, das als lohfarbiger Feststoff (4.45 g, 84 %) aus Methanol kristallisiert wurde.
¹H-NMR (CDCl₃) δ 8.82 (s, 1H), 8.15 (d, 1H), 7.20 (d, 1H), 4.12 (t, 2H), 2.98 (t, 2H), 2.80 (s, 3H), 2.00 (m, 2H).
¹³C-NMR(CDCl₃) δ 172.5, 160.08, 148.1, 135.01, 122.7, 61.5, 34.89, 24.2, 22.2.
Anal. berechnet für C₁₀H₁₂N₂: C, 75.00, H, 7.50; N, 17.50. Gefunden: C, 74.94; H, 7.51; N, 17.47.
(+/–)-6-Methylnornikotin (XVI)
In einen Kolben mit rundem Boden wurden XV (3,0 g, 0,018 mol), Methanol (20 ml) und Eisessigsäure (4 ml) gegeben. Die Mischung wurde in einem Trockeneis-Acetonbad auf –78°C abgekühlt, und Natriumborhydrid (1,332 g, 0,36 mol) wurde über 30 min. zugegeben. Nach der Zugabe wurde es der Reaktionsmischung erlaubt, sich auf Raumtemperatur aufzuwärmen, und sie wurde für eine Stunde gerührt. Das Methanol wurde dann auf einem Rotationsverdampfer unter reduziertem Druck entfernt, und der Rückstand wurde mit wässrigem Natriumhydroxyd (50 % Gewicht/Volumen) auf pH 8 bis 9 basisch eingestellt. Die wässrige Lösung wurde mit Chloroform (5 × 25 ml) extrahiert, und die zusammengefassten organischen Flüssigkeiten wurde über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, gefiltert und auf einem Rotationsverdampfer ausgedampft, um XVI als dunkelbraune Flüssigkeit zu erhalten, die bei 4 mm Hg destilliert wurde, um eine klare, farblose Flüssigkeit (Siedepunkt 113–114 °C, 4 mm Hg) (2,43 g, 80 %) zu ergeben.
¹H-NMR(CDCl₃) δ 8.42 (s, 1H), 8.15 (d, 1H), 7.60 (d, 1H), 7.10 (d, 1H), 4.15 (t,1H), 3.12 (m, 1H),3.00 (m, 1H), 2.30 (s, 3H), 2.204.12 (t, 2H), 2.98 (t, 2H), 2.80 (s, 3H), 2.00 (m, 2H).
¹³C-NMR(CDCl₃) δ 172.5, 160.08, 148.1, 135.01, 122.7, 61.5, 34.89, 24.2, 22.2.
Anal. berechnet für C₁₀H₁₂N₂: C, 75.00, H, 7.50; N, 17.50. Gefunden: C, 74.94; H, 7.51; N, 17.47.
(+/–)-6-Methylnikotin (XVII)
In einen Kolben mit rundem Boden wurde XVI (2,0 g) gegeben, und Formaldehyd (37 Gewicht/Volumen) in Wasser (20 ml) und Ameisensäure (95 bis 97 % Gewicht/Volumen, 45 ml), beide auf 0 °C, wurden zugegeben. Die Mischung wurde dann unter Stickstoff für 8 Stunden refluxiert. Die gekühlte Reaktionsmischung wurde mit wässrigem Natriumhydroxyd (50 % Gewicht/Volumen) auf pH 8 bis 9 basisch eingestellt, und die Lösung wurde mit Chloroform (5 × 25 ml) extrahiert. Die zusammengefassten organischen Flüssigkeiten wurden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, gefiltert und ausgedampft; und das resultierende Öl wurde unter reduziertem Druck destilliert, um XVIII als klares, geruchloses Öl (Siedepunkt 107 °C bis 3 mm Hg, 92 % Ausbeute) zu ergeben.
¹H-NMR (CDCl₃) δ 8.40 (s, 1H), 7.60 (d, 1H), 7.12 (d, 1H), 3.15 (t, 1H), 3.00 (t, 1H), 2.56 (s, 3H), 2.40-2.20 (m, 1H), 2.18-2.08 (m, 4H), 2.00-1.92 (m, 1H), 1.80-1.60 (m, 2H).
HClO₄-Salz. Anal. berechnet für C₁₁H₁₈N₂Cl₂O₈: C, 35.01; H, 4.77; N, 7.42; Cl, 18.83.
Gefunden: C, 35.12; H, 4.85; N, 7.37; Cl, 18.76.
N-Ethylcarbamat von (+/–)-6-Methylmetanikotin (XVIII)
Zu einer gerührten Lösung von XVIII (3,0 g, 0,017 Mol) in Methylenchlorid (25 ml) unter Stickstoffatmosphäre wurde tropfenweise eine Lösung von Ethylchlorformat (2,40 g) in Methylenchlorid (10 ml) bei Raumtemperatur zugegeben. Die Mischung wurde für 4 Stunden refluxiert. Nach der Verdampfung des Lösungsmittels auf einem Rotationsverdampfer unter reduziertem Druck wurde das resultierende Öl vakuumdestilliert, um XVIII als dickviskose Flüssigkeit (Siedepunkt 172-175 °C, 4 mm Hg) zu ergeben, die durch Kieselsäuregelsäulenchromatographie weiter gereinigt wurde, um etwa 3g XVIII (70 % Ausbeute) zu ergeben.
¹H-NMR (CDCl₃) δ 8.40 (s, 1H), 7.61 (d, 1H), 7.08 (d, 1H), 6.60 (d, 1H), 6.08-6.00 (m, 1H), 4.18 (q, 2H), 3.40 (m, 2H), 2.91 (s, 3H), 2.60-2.42 (m, 5H), 1.22 (t, 3H).
(E)-N-Methyl-4-[3-(6-Methylpyridin)y]-3-Buten-1-Amin (XIX)
In einen Kolben mit rundem Boden wurde XVIII (3,0 g, 0,012 mol) gegeben, und konzentrierte Schwefelsäure (15 ml) wurde zugegeben. Die Mischung wurde über Nacht refluxiert, und die resultierende Lösung wurde mit wässrigem Natriumhydroxyd (50 % Gewicht/Volumen) auf pH 8-9 basisch eingestellt. Die Lösung wurde mit Chloroform (4 × 25 ml) extrahiert, die zusammengefassten organischen Flüssigkeiten wurden über wasserfreiem Natriumcarbonat getrocknet, gefiltert, und das Lösungsmittel wurde ausgedampft, um ein Öl zu ergeben. Vakuumdestillation des Öls ergab XIX als eine klare farblose Flüssigkeit (Siedepunkt 80 °C bei 0,2 mm Hg, 78 % Ausbeute). XIX wurde dann in Form eines Monofumaratsalzes bereitgestellt, Schmelzpunkt 134-135 °C.
Difumaratsalz. ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ 8.42 (s, 1H), 7.76 (d, 1H), 7.20 (d, 1H), 6.52-6.24 (m, 4H), 3.00 (t, 2H), 2.60-2.00 (m, 3H).
Anal. berechnet für C₁₁H₁₆N₂.2C₄H₄O₄: C, 55.88; H, 5.88; N, 6.86. Gefunden: C, 55.72; H, 5.93; N, 6.83.
Probe Nr. 7 ist N-Methyl-(3-Pyridinyl)-Butan-1-Amin, das im Wesentlichen gemäß den folgenden Techniken zubereitet wurde.
(E)-Metanikotin (0,4 g, 2,46 mmol) wurde in einer Mischung aus Methanol (20 ml) und Eisessigsäure (1 ml) aufgelöst, und 5 % Pd-C-Katalysator (30 mg) wurde zugegeben. Die Mischung wurde bei 50 psig Wasserstoff für 2 Stunden hydriert. Die Reaktionsmischung wurde dann gefiltert, und das Lösungsmittel wurde auf einem Rotationsverdampfer entfernt. Zu dem Rückstand wurde Wasser (5 ml) zugegeben, und die wässrige Lösung wurde mit 40 % wässrigem Natriumhydroxyd auf pH 8 – 9 basisch eingestellt. Die Mischung wurde dann mit Chloroform (5 × 10 ml) extrahiert, und die zusammengefassten organischen Flüssigkeiten wurden über Kaliumcarbonat getrocknet, gefiltert, und Lösungsmittel wurde unter reduziertem Druck auf einem Rotationsverdampfer ausgedampft. Das resultierende Öl wurde dann in Form eines Difumaratsalzes bereitgestellt, wobei der Schmelzpunkt 115 bis 116 °C betrug.
Freie Base. ¹N-NMR (CDCl₃) δ 8.42 (m, 2H), 7.50 (d, 1H), 7.20 (m, 1H), 2.64-2.58 (m, 4H), 2.40 (s, 3H), 2.78-22.60 (m, 22H), 2.42-2.59 (m, 2H), 1.22 (breites s, 1H).
Difumaratsalz. ¹N-NMR (D₂O) δ 8.64 (d, 2H), 8.43 (d, 1H), 8.00 (m, 1H), 6.62 (s, 4H), 3.24 (t, 2H), 2.90 (t, 2H), 2.70 (s, 3H), 1.81-1.69 (m, 4H).
Anal. berechnet für C₁₀H₁₆N₂.2C₄H₄O₄.1/2H₂O: C, 53.33; H, 6.17; N, 6.91. Gefunden: C, 53.33; H, 6.06; N, 7.07.
Probe Nr. 8 ist (E)-Metanikotin, das unter allgemeiner Anwendung der Techniken bereitgestellt wurde, die von Laforge,J.A.C.S., Vol. 50, Seite 2477 (1928) dargestellt sind.
Zu Vergleichszwecken wurde die Probe Nr. C-1 bereitgestellt. Diese Probe ist (S)-(–)-Nikotin, von dem berichtet wurde, dass es einen positiven Effekt in Bezug auf die Behandlung von verschiedenen Störungen des zentralen Nervensystems gezeigt hat.
Bestimmung der Bindung von Verbindungen an relevante Rezeptorplätze
Ratten (Sprague-Dawley) wurden unter einem 12 Stunden-Licht-/Dunkelheitszyklus gehalten, und es wurde ihnen freier Zugang zu Wasser und Nahrung gewährt, die von Wayne Lab Blox, Madison, Wl, geliefert wurde. Die Tiere, die in den vorliegenden Studien verwendet wurden, wogen 200 bis 250 g. Gehirnmembranpräparationen wurden von Gehirngewebe von entweder Männchen oder Weibchen erhalten.
Ratten wurden nach Anästhesierung mit 70 % CO₂ durch Enthauptung getötet. Gehirne wurden entfernt und auf eine eiskalte Platte gegeben. Das Kleinhirn wurde entfernt, und das verbleibende Gewebe wurde in 10 Volumen (Gewicht:Volumen) von eiskaltem Puffer (Krebs-Ringers HEPES: NaCl, 118 mM; KCl, 4.8 mM; CaCl₂, 2.5 mM; MgSO₄, 1.2 mM; HEPES, 20 mM; pH auf 7.5 mit NaOH) gegeben und mit einer Glas-Teflon-Gewebemühle homogenisiert. Das resultierende Homogenat wurde bei 18.000 × g für 20 min. zentrifugiert, und das resultierende Pellet wurde in 20 Volumen Wasser resuspendiert. Nach 60 min. Inkubation bei 4 °C wurde ein neues Pellet durch Zentrifugation bei 18.000 × g für 20 min. gesammelt. Nach Resuspension in 10 Volumen Puffer wurde ein neues finales Pellet erneut durch Zentrifugation bei 18.000 × g für 20 min. gesammelt. Vor jedem Zentrifugationsschritt wurde die Suspension bei 37 °C für 5 min. inkubiert, um die Hydrolyse von endogenem Acetylcholin zu fördern. Das letzte Pellet wurde mit Puffer beschichtet und bei –70 °C gelagert. Am Tag des Tests wurde das Pellet aufgetaut, in Puffer resuspendiert und bei 18.000 × g für 20 min. zentrifugiert. Das erhaltene Pellet wurde in Puffer auf eine Endkonzentration von ungefähr 5 mg Protein/ml resuspendiert. Protein wurde durch das Verfahren von Lowry et al., J. Biol. Chem., Vol. 193, Seiten 265–275 (1951), unter Verwendung von bovinem Serumalbumin als Standard bestimmt.
Die Bindung von L-[³H]-Nikotin wurde unter Anwendung einer Modifikation des Verfahrens von Romano et al., Science, Vol. 210, Seiten 647–650 (1980), wie zuvor von Marks et al., Mol. Pharmacol., Vol. 30, Seiten 427–436 (1986), beschrieben wurde, gemessen. Das L-[3H]-Nikotin, das in allen Experimenten verwendet wurde, wurde chromatographisch durch das Verfahren von Romm, et al., Life Sci., Vol. 46, Seiten 935–943 (1990) gereinigt. Die Bindung von L-[³H]-Nikotin wurde unter Verwendung einer zweistündigen Inkubation bei 4 °C gemessen. Die Inkubationen enthielten ungefähr 50 μg Protein und wurden in 12 mm × 75 mm Polypropylenteströhrchen bei einem letztendlichen Inkubationsvolumen von 250 μl durchgeführt. Der Inkubationspufter war Krebs-Ringers HEPES, das 200 mM TRIS-Puffer, pH 7,5, enthielt. Die Bindungsreaktion wurde durch Filtration des Protein enthaltenden gebundenen Liganden auf Glasfaserfiltern (Micro Filtration Systems) bestimmt, die mit Puffer getränkt worden waren, der 0,5 % Polyethylenimin enthielt. Das Filtrationsvakuum betrug –50 bis –100 Torr. Jeder Filter wurde 5 mal mit 3 ml eiskaltem Puffer gewaschen. Der Filtrationsapparat wurde vor der Verwendung auf 2 °C abgekühlt und über den Filtrationsprozess hinweg kalt gehalten. Nichtspezifische Bindung wurde durch Einschluss von 10 μM nichtradioaktivem Nikotin in die Inkubationen bestimmt.
Die Verhinderung der L-[³H]-Nikotinbindung durch Testverbindungen wurde durch Einschließen von acht unterschiedlichen Konzentrationen der Testverbindung in die Inkubation bestimmt. Die Verhinderungsprofile wurden unter Verwendung von 10 nM L-[³H]-Nikotin gemessen, und IC₅₀-Werte wurden als die Konzentration an Verbindung abgeschätzt, die 50 % der spezifischen L-[³H]-Nikotinbindung verhinderte. Die Verhinderungskonstanten (Ki-Werte), angegeben in nM, wurden aus den IC₅₀-Werten unter Verwendung des Verfahrens von Cheng et al.; Biochem. Pharmacol., Vol. 22, Seiten 3099–3108 (1973), berechnet.
Bestimmung von Dopaminausschüttung
Dopaminausschüttung wurde durch Präparieren von Synaptosomen aus dem striären Bereich des Rattengehirns gemessen, das von Sprague-Dawley Ratten allgemein gemäß den Prozeduren erhalten wurde, die bei Nagy et al., J. Neurochem., Vol. 43, Seiten 1114-1123 (1984) dargelegt sind. Striata von vier Ratten wurden in 2 ml 0,32M Sukrose gepuffert mit 5 mM HEPES (pH 7,5) unter Verwendung einer Glas-Teflon-Gewebemühle homogenisiert. Das Homogenat wurde mit zusätzlicher Homogenisierungslösung auf 5 ml verdünnt und bei 1.000 × g für 10 min. zentrifugiert. Diese Prozedur wurde an dem neuen Pellet wiederholt, und der resultierende Überstand wurde bei 12.000 × g für 20 min. zentrifugiert. Ein dreischichtiger diskontiniertlicher Percoll-Gradient, bestehend aus 16 %, 10 und 7,5 % HEPES-gepufterter Percoll-Sukrose wurde hergestellt, wobei das letzte Pellet in der obersten Schicht dispergiert war. Nach der Zentrifugation bei 15.000 × g für 20 min. wurden die Synaptosome oberhalb der 16 %-Schicht mit einer Pasteur-Pipette geborgen, mit 8 ml Perfusionspufter 128 mM NaCl, 2,4, mM KCl, 3,2 mM CaCl₂, 1,2 mM KH₂PO₄ 1,2 mM MgSO₄, 25 mM HEPES, pH 7,4, 10 mM Dextrose, 1mM Ascorbat, 0,01 mM Pargylin) verdünnt und bei 15.000 × g für 20 min. zentrifugiert. Das neue Pellet wurde gesammelt und in Perfusionspuffer resuspendiert. Die Synaptosomsuspension wurde für 10 min. bei 37 °C inkubiert. [³H]-Dopamin (Amersham, 40 bis 60 Ci/mmol) wurde zu der Suspension hinzugegeben, um eine Endkonzentration von 0,1 μm zu ergeben, und die Suspension wurde für weitere 5 min. inkubiert. Unter Verwendung dieses Verfahrens wurden 30 bis 90 % des Dopamins in die Synaptosome aufgenommen, wie durch Szintillationszählung nach Filtration durch Glasfaserfilter bestimmt wurde, die mit 0,5 % Polyethylenimin getränkt waren. Ein kontinuierliches Pertusionssystem wurde verwendet, um die Ausschüttung nach Aussetzung gegenüber jedem Liganden zu beobachten. Synaptosome wurden auf Glasfaserfilter (Gelman Typ A/E) gegeben. Pertusionspuffer wurde auf die Filter getropft (0,2 bis 0,3 mm/min.) und mit einer peristaltischen Pumpe durch die Filter gesogen. Synaptosome wurden für mindestens 20 min. vor der Zugabe des Liganden mit Perfusionspufter gewaschen. Nach der Zugabe von 0,2 ml einer Lösung, die verschiedene Ligandenkonzentrationen enthielt, wurde das Perfusat in 1 min.-Intervallen in Szintillationsphiolen gesammelt, und die Dopaminausschüttung wurde durch Szintillationszählung quantifiziert. Peaks von freigesetzter Radioaktivität oberhalb des Untergrunds wurden aufsummiert, und die mittlere Basisausschüttung während dieser Zeit wurde von der Summe abgezogen. Die Ausschüttung wurde als Prozentsatz der Ausschüttung ausgedrückt, die mit einer gleichen Konzentratin an (S)-(–)-Nikotin erhalten wurde.
Bestimmung von Wechselwirkung mit der Muskulatur.
Die Aktivierung der menschlichen Muskulatur wurde an der humanen Klonlinie TE671/RD bestimmt, die von einem embryonalen Rhabdomyosarkom (Stratton, et al., Carcinogen, Vol. 10, Seiten 899905 (1989)) erhalten wird. Wie durch pharmakologische (Lukas, J. Pharmacol. Exp. Ther., Vol. 251, Seiten 175–182 (1989)), elektrophysiologische (Oswald et al, Neurosci. Lett., Vol. 96, Seiten 207–212 (1989)), und molekularbiologische Studien (Luther et al., J. Neurosci., Vol. 9, Seiten 1082–1096 (1989)) belegt wurde, expressivieren diese Zellen muskelartige Nikotinrezeptoren. Acetylcholinnikotinrezeptor-(nAChR)-Funktion wurde unter Verwendung von ⁸⁶Rb⁺-Ausfluss gemäß einem Verfahren getestet, das von Lukas et al., Anal. Biochem., Vol. 175 Seiten 212–218 (1988), beschrieben ist. Die Dosis-Antwort-Kurven wurden aufgetragen, und die Konzentration, die in die halbe maximale Aktivierung von spezifischem Ionenausfluss von Nikotinzreptoren resultiert, wurde für humane Muskulatur und ganglionische Rattenpräparationen (EC50) bestimmt. Die Maximalaktivierung für einzelne Verbindungen (Emax) wurde als Prozentsatz der maximalen Aktivierung bestimmt, die durch (S)-(–)-Nikotin induziert wird.
Bestimmung der Wechselwirkung mit Ganglien
Ganglionische Effekte wurden an der Rattenpheochromocytomklonlinie PC12 bestimmt, die eine kontinuierliche klonale Zelllinie von Neuralleistenursprung ist, die von einem Tumor des Rattennebennierenmarks erhalten wird, das neuronale Nikotinrezeptoren vom ganglionischen Typ expressiviert (s. Whiting et al., Nature, Vol. 327, Seiten 515–518 (1987); Lukas, J. Pharmacol. Exp. Ther., Vol. 251, Seiten 175–182 (1989), Whiting et al., Mol. Brain Res., Vol. 10, Seiten 61–70 (1990)). Die Diskussion betreffend die Heterogenizität der Unterarten von Nikotinrezeptoren ist in Lukas et al., Internatl. Review Neurobiol., Vol. 34, Seiten 25–130 (1992), dargestellt. Acetycholinnikotinrezeptoren expressiviert in Rattenganglien teilen ein sehr hohes Maß an Homologie mit ihren menschlichen Gegenstücken. Siehe Fornasari et al., Neurosci. Lett., Vol. 111, Seiten 351–356 (1990), und Chini et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA, Vol. 89, Seiten 1572–1576 (1992). Beide oben beschriebenen klonalen Zelllinien wurden gemäß Routineprotokollen in der proliferativen Wachstumsphase gehalten (Bencherif et al., Mol. Cell. Neurosci., Vol. 2, Seiten 52–65, (1991), und Bencherif et al., J. Pharmacol. Exp. Ther., Vol. 257, Seiten 946–953 (1991)). Intakte Zellen auf Schalen wurden für funktionale Studien verwendet. Routinemäßig wurden Probenaliquots für die Proteinkonzentrationsbestimmung unter Verwendung des Verfahrens von Bradford, Anal. Biochem., Vol. 72, Seiten 248–254 (1976) mit bovinem Serumalbumin als Standard reserviert.
Acetylcholinnikotinrezeptor-(nAChR)-Funktion wurde unter Verwendung von ⁸⁶Rb⁺-Ausfluss gemäß einem Verfahren getestet, das von Lukas et al., Anal. Biochem., Vol. 175, Seiten 212–218 (1988) beschrieben ist. Zellen wurden in 35 mm Durchmesser Löcher von 6 Loch Scheiben für mindestens 48 Stunden plattiert und für mindestens 4 Stunden bei 37 °C in einem Medium beladen, das Serum und 1 μCi/mI⁸⁶Rb⁺ enthielt. Nach der Entfernung des Beladungsmediums wurden die Zellen schnell 3 mal mit markierungsfreier Ringer-Lösung gewaschen und für 4 min. bei 20 °C gegenüber 900 μl Ringer-Lösung ausgesetzt, die die angegebene Konzentration der zu testenden Verbindung (um den Gesamtausfluss zu definieren) oder zusätzlich zu 100 μM Mekamylamin enthielt (um den nicht-spezifischen Ausfluss zu definieren). Das Medium wurde entfernt, und ⁸⁶Rb⁺ wurde unter Verwendung Cerenkov-Detektion quantifiziert (siehe Lukas et alI., Anal. Biochem., Vol. 175, Seiten 212-218 (1988)). Der spezifische Ionenausfluss wurde als die Differenz beim Isotopenausfluss zwischen den Gesamt- und den nichtspezifischen Ausflussproben bestimmt. Die Dosis-Antwortkurven wurden aufgetragen, und die Konzentration, die in die halbe maximale Aktivierung des spezifischen Ionenausflusses durch Nikotinrezeptoren resultierte, wurde für menschliche Muskulatur und ganglionische Rattenpräparationen (EC50) bestimmt. Die maximale Aktivierung für einzelne Verbindungen (Emax) wurde als Prozentsatz der maximalen Aktivierung bestimmt, die durch (S)-(–)-Nikotin induziert wird.
Daten sind in Tabelle I wiedergegeben.
Tabelle I
Die Daten in Tabelle I weisen darauf hin, dass die Verbindungen der vorliegenden Erfindung die Fähigkeit haben, Behandlung von Patienten bereitzustellen, die für UC anfällig sind oder an UC leiden. Die Verbindungen binden an relevante Nikotinrezeptoren an und zeigen so bekannte Nikotinpharmakologie. Von Verbindungen, die Nikotinpharmakologie aufweisen, wird erwartet, dass sie eine Verbesserung der Symptome von UC verursachen. Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung wirken, indem sie die Freisetzung von Dopamin aus striärem Gewebe verursachen. Von dieser Ausschüttung von Dopamin wird erwartet, dass sie eine dopaminergische Regulierung der rektalen Durchblutung verursacht und so das Potential bereitstellt, die Symptome von UC zu lindern. Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung verursachen in den verwendeten therapeutischen Mengen keine ersichtlichen Effekte an Muskulaturplätzen und ganglionischen Plätzen, was somit auf ein Fehlen von unerwünschten Nebenwirkungen dieser Verbindungen hinweist.

Claims

Verbindung mit der Formel:
wobei X Stickstoff oder Kohlenstoff ist, der an eine Substituentenart gebunden ist, die durch einen Sigma m-Wert zwischen ungefähr –0,3 und ungefähr 0,75 charakterisiert ist; n eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 5 ist; Z' und Z" einzeln für Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen stehen; A, A' und A" einzeln für Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen oder eine Halogruppe stehen; die gestrichelte Linie in der Struktur für eine C-C-Einfachbindung, eine C-C-Doppelbindung oder eine C-C-Dreifachbindung steht; die Wellenlinie in der Struktur für eine cis (Z)- oder trans (E)-Form der Verbindung steht, wenn die gestrichelte Linie eine C-C-Doppelbindung ist; und X' für CH₂ steht, wenn die gestrichelte Linie eine C-C-Einfachbindung ist, für CH steht, wenn die gestrichelte Linie eine C-C-Doppelbindung ist, und für C steht, wenn die gestrichelte Linie eine C-C-Dreifachbindung ist.
Verbindung nach Anspruch 1 zur Verwendung als Medikament.
Verwendung einer Verbindung gemäß Anspruch 1 bei der Herstellung eines Medikaments für die Vorbeugung oder Behandlung einer entzündlichen Darmerkrankung.
Verwendung nach Anspruch 3, wobei die entzündliche Darmerkrankung ulzerative Kolitis ist.
Verbindung nach Anspruch 1 oder 2 oder Verwendung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Verbindung (E)-4(3-(5-Methoxypyridin)yl)-3-Buten-1-Amin oder (E)-N-Methyl-4-(3-(5-Methoxypyrindin)yl)-3-Buten-1-Amin ist.
Verbindung nach Anspruch 1 oder 2 oder Verwendung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Verbindung (E)-Metanicotin ist.
Verbindung nach Anspruch 2 oder 3 oder Verwendung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Verbindung (Z)-Metanicotin ist.
Verbindung nach Anspruch 1 oder 2 oder Verwendung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Verbindung N-Methyl-4-(3-Pyridinyl)-3-Butyn-1-Amin ist.
Verbindung nach Anspruch 1 oder 2 oder Verwendung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Verbindung (E)-N-Methyl-4-(3-(6-Methylpyrindin)yl)-3-Buten-1-Amin ist.
Verbindung nach Anspruch 1 oder 2 oder Verwendung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Verbindung N-Methyl-(3-Pyridinyl)-Butan-1-Amin ist.
Verbindung nach Anspruch 1 oder 2 oder Verwrendung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Verbindung jetzt (E)-4-(5-Pyrimidinyl)-3-Buten-2-Amin oder E-N-Methyl-4-(5-Pyrimidinyl)-3-Buten-1-Amin ist.
Verwendung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die effektive Menge der verabreichten Verbindung mindestens etwa 1 mg/24h/Subjekt beträgt und etwa 500 mg/24 h/Subjekt nicht überschreitet.
Verwendung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die effektive Menge der verabreichten Verbindung mindestens 10mg/24 h/Subjekt beträgt und 400 mg/24 h/Subjekt nicht überschreitet.
Verwendung nach Anspruch 12, wobei die effektive Menge der verabreichten Verbindung derart ist, dass das Subjekt keine Konzentration der Verbindung im Plasma erfährt, die 500 ng/ml überschreitet.
Verbindung nach Anspruch 1 oder 2 oder Verwendung nach Anspruch 3 oder 4, wobei X Stickstoff oder Kohlenstoff gebunden an eine Substituentenart ist, die durch einen Sigma m-Wert > 0 charakterisiert ist; n eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 3 ist; Z' und Z" einzeln für Wasserstoff, Methyl oder Isopropyl stehen; A und A' für Wasserstoff stehen; und A" für Wasserstoff, eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe steht.
Verbindung nach Anspruch 1 oder 2 oder Verwendung nach Anspruch 3 oder 4, wobei X Stickstoff oder Wasserstoff gebunden an eine Substituentenart ist, die durch einen Sigma m-Wert < 0 charakterisiert ist; n eine ganz Zahl im Bereich von 1 bis 3 ist; Z' und Z" einzeln für Wasserstoff, eine Methylgruppe oder eine Isopropylgruppe stehen; A und A' für Wasserstoff stehen und A" für Wasserstoff, eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe steht.
Verbindung nach Anspruch 1 oder 2 oder Verwendung nach Anspruch 3 oder 4, wobei N eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 3 ist; Z' und Z" einzeln für Wasserstoff, eine Methylgruppe oder eine Isopropylgruppe stehen; A und A' für Wasserstoff stehen; A" für Wasserstoff, eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe steht; und wobei die Substituentenart durch einen Sigma m-Wert ungleich 0 charakterisiert ist, wenn die gestrichelte Linie eine C-C-Doppelbindung ist und die Verbindung die Trans(E)-Form aufweist.
Verbindung nach Anspruch 1 oder 2 und Verwendung nach Anspruch 3 oder 4, wobei X Stickstoff oder Kohlenstoff gebunden an eine Substituentenart ist, die durch einen Sigma m-Wert zwischen etwa –0,25 und etwa 0,6 charakterisiert ist; n eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 3 ist; Z' und Z" einzeln für Wasserstoff, eine Methylgruppe oder eine Isopropylgruppe stehen; A und A' für Wasserstoff stehen; und A" für Wasserstoff, eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe steht.
Verbindung nach Anspruch 1 oder 2 oder Verwendung nach Anspruch 3 oder 4, wobei X Stickstoff ist; n eine ganze Zeile im Bereich von 1 bis 3 ist; Z' und Z" einzeln für Wasserstoff, eine Methylgruppe oder eine Isopropylgruppe stehen; A und A' für Wasserstoff stehen; und A" für Wasserstoff, eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe steht.