DE2719607C2

DE2719607C2 -

Info

Publication number: DE2719607C2
Application number: DE2719607A
Authority: DE
Inventors: Henri Montpellier Fr Demarne; Andre St. Gely Du Fesc Fr Hallot
Original assignee: Sanofi SA
Current assignee: Sanofi SA
Priority date: 1976-05-05
Filing date: 1977-05-02
Publication date: 1987-07-16
Also published as: CS207398B2; NO149208B; IL51998A0; JPS52156883A; DK195177A; CS207400B2; FR2350346A1; DK195077A; CH620912A5; HU177573B; GR63203B; NL7704912A; SE7705182L; PT66500A; NO149208C; NZ184012A; JPS6137249B2; EG12724A; DD129446A5; US4587245A

Description

Die Erfindung betrifft ein Arzneimittel für die Behandlung von neuropsychischen Störungen, das als Wirkstoff ein Benzodiazepin der nachstehend angegebenen Formel (I) enthält.

Die Familie der Benzodiazepine ist bereits seit vielen Jahren bekannt und einige Vertreter davon sind beispielsweise in der FR-PS 14 97 456, in der GB-PS 11 65 089, in der BE-PS 7 47 109 und in "Org. Chemistry", Band 38 (1973), Seiten 449- 456, beschrieben. Aus der GB-PS 11 65 089 ist es auch bereits bekannt, daß bestimmte Vertreter der Benzodiazepine als Wirkstoffe in Tranquilizern verwendet werden können. In Arzneimitteln für die Behandlung neuropsychischer Störungen sind die bekannten Benzodiazepine als Wirkstoffe bisher jedoch nicht eingesetzt worden. Auch die aus der GB-PS 11 65 089 bekannten Benzodiazepine mit einer Tranquilizer-Wirkung sind dafür nicht geeignet, wie die weiter unten beschriebenen Vergleichsversuche zeigen.

Aufgabe der Erfindung war es daher, neue Wirkstoffe zu finden, die in Arzneimitteln für die Behandlung neuropsychischer Störungen verwendet werden können.

Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst werden kann durch Verwendung bestimmter Benzodiazepine der nachstehend angegebenen Formel (I) als Wirkstoffe in Arzneimitteln für die Behandlung neuropsychischer Störungen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Arzneimittel für die Behandlung von neuropsychischen Störungen, das dadurch gekennzeichnet, ist es als Wirkstoff ein Benzodiazepin der allgemeinen Formel worin bedeuten:

R₃einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und R₄ein Chlor- oder Fluoratom,

gegebenenfalls in Kombination mit einem üblichen pharmazeutisch verträglichen Träger und/oder Hilfsstoff, enthält.

Die erfindungsgemäßen Arzneimittel können in der Humanmedizin für die Behandlung von neuropsychischen Störungen, beispielsweise von Angstzuständen, von reaktionellen depressiven Zuständen und von Angstneurosen, verwendet werden.

Zweckmäßig ist der Wirkstoff in Präparaten enthalten, die für die orale, parenterale oder endorectale Verabreichung geeignet sind, beispielsweise in Tropfen, Sirupen, Körnchen, Cachets, Kapseln, Suppositorien und injizierbaren Lösungen.

Die Dosierung, die in Abhängigkeit von den zu behandelnden Erkrankungen variiert, kann innerhalb des Bereiches von 2 bis 100 mg pro Tag liegen. Die Arzneimittel können beispielsweise in Form der folgenden Präparate in der Therapie eingesetzt werden:

Kapseln
Benzodiazepin der Formel (I) mit R₃ = C₂H₅, R₄ = F2 mg Talk113 mg

Tabletten
Benzodiazepin der Formel (I) mit R₃ = C₂H₅, R₄ = F oder Cl2 mg Lactose71 mg mikrokristalline Cellulose45 mg Magnesiumstearat2 mg

Die erfindungsgemäß verwendeten Benzodiazepine können nach Verfahren hergestellt werden, wie sie beispielsweise in der FR-PS 14 67 456 oder in "Org. Chemistry", Band 38 (1973), Seiten 449 bis 456, beschrieben sind. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß die Herstellung zweckmäßig unter Anwendung eines der beiden nachstehend beschriebenen Verfahren erfolgen sollte, um das gewünschte Produkt in einer hohen Ausbeute und in einer hohen Reinheit zu erhalten. Das erste Verfahren, das durch das nachfolgende Reaktionsschema 1 dargestellt wird, besteht darin, daß man den Diazepinring durch Bildung der 1-2-Amid-Bindung schließt.

Reaktionsschema 1

Ausgehend von dem in geeigneter Weise substituierten Benzophenon stellt man durch Einwirkung von Äthanolamin im Überschuß und unter Rückfluß in Gegenwart des Hydrochlorids eines tertiären Amins oder des Hydrochlorids von 2-Methylimidazol das Imin 1 her. Auf dieses Imin läßt man das Hydrochlorid eines Dialkylaminomalonats in einem Alkohol und in Gegenwart von Essigsäure einwirken, wobei man das substituierte Imin 2 erhält. Schließlich cyclisiert man das Imin 2 durch Erwärmen in Essigsäure zum Benzodiazepin.

Das zweite Verfahren, das durch das nachfolgende Reaktionsschema 2 dargestellt wird, besteht darin, daß man den Diazepinring durch Bildung der 4-5-Iminbindung schließt.

Reaktionsschema 2

Die erste Stufe besteht darin, daß man das Säurechlorid von Monoalkyl-N-carbobenzyloxyaminomalonat an ein o-Aminobenzophenon kondensiert. Die Reaktion wird bei tiefer Temperatur (-20 bis 0°C) durchgeführt und sie führt zu dem Amid 3. Dieses führt im Milieu einer wasserfreien Säure (Essigsäure oder Bromwasserstoffsäure, gelöst in Äthylacetat) zwischen 20 und 50°C zu der Aminverbindung 4. Letztere wird durch Erwärmen unter Rückfluß in Essigsäure zum Benzodiazepin cyclisiert.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1 7-Chlor-5-äthoxycarbonyl-3-(2-fluorphenyl)-2-oxo-2,3-dihydro- 1H-benzo-1,4-diazepin (R₃ = C₂H₅, R₄ = F), Code-Nr. CM 6912 a) 1-(2-Amino-5-chlorphenyl)-1-(2-fluorphenyl)-2-aza-1-buten- 4-ol

Eine Mischung aus 40 g des Hydrochlorids von 2-Methylimidazol und 90 g 2-Amino-5-chlor-2′-fluorbenzophenon in 240 ml Äthanolamin wird 2 Stunden lang auf 135°C erwärmt. Nach dem Abkühlen gießt man die Reaktionsmischung in eine wäßrige Natriumbicarbonatlösung. Man extrahiert mit Äther, wäscht die organischen Phasen mehrmals mit Wasser. Man trocknet über Natriumsulfat und dampft das Lösungsmittel bis zur Trockne ein.

Das zurückbleibende Öl wird an einer Kieselerde-Kolonne chromatographiert, die man mit einem Cyclohexan/Äthylacetat (50/50)-Gemisch eluiert. Auf diese Weise erhält man 88 g des gewünschten Imins, F_K = 105 bis 110°C.

b) 1-(2-Amino-5-chlorphenyl)-1-(2-fluorphenyl)-3,3-bis-(äthoxycarbonyl)--2-aza-1-propen

Eine Mischung aus 88 g des oben erhaltenen Produkts, 300 g des Hydrochlorids von Äthylaminomalonat und 60 ml Essigäsure in 2,3 l absolutem Äthanol wird 6 Stunden lang zum Rückfluß erhitzt. Man dampft den Alkohol und die Essigsäure unter Vakuum ab und nimmt den Rückstand in Äther wieder auf. Man wäscht mit einer verdünnten Natriumbicarbonatlösung und dann mit Wasser und trocknet die Lösung über Natriumsulfat. Man dampft das Lösungsmittel ab und chromatographiert dann an einer Kieselerdekolonne, wobei man zum Eluieren ein Chloroform/- Äthylacetat (90/10)-Gemisch verwendet. Auf diese Weise erhält man ein Öl (64 g), das man als solches für die Cyclisierung verwendet. Eine in Isopropyläther umkristallisierte Probe weist einen Schmelzpunkt von 119°C auf.

c) Verbindung mit der Code-Nr. CM 6912

25 g des in dem obigen Abschnitt (b) erhaltenen Imins werden, gelöst in 400 ml Essigsäure, 1 Stunde lang zum Rückfluß erhitzt. Nach dem Abdampfen des Lösungsmittels unter Vakuum nimmt man den Rückstand in Methylenchlorid wieder auf. Man wäscht die Lösung mit einer verdünnten Natriumbicarbonatlösung und dann mit Wasser. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels chromatographiert man den Rückstand an Kieselerde, wobei man mit einem Äther/Äthylacetat (80/20)-Gemisch eluiert. Auf diese Weise erhält man 9 g Benzodiazepin, F_K = 196°C.

Beispiel 2 7-Chlor-5-äthoxycarbonyl-3-(2-chlorphenyl)-2-oxo-2,3-dihydro- 1H-benzo-1,4-diazepin (R₃ = C₂H₅, R₄ = Cl), Code-Nr. CM 7101 a) Herstellung der Verbindung 3 (R₃ = C₂H₅, R₄ = Cl)

In 300 ml Methylenchlorid suspendiert man 52 g Monoäthylbenzyloxycarbonylaminomalonat und kühlt auf -20°C ab. Unter Rühren gibt man langsam 40 g Phosphorpentachlorid in der Weise zu, daß die Temperatur zwischen -15 und -20°C gehalten wird. Anschließend gibt man zwischen -10 und -20°C 50 g 2-Amino-2′,5-dichlor-benzophenon zu. Nach Beendigung der Zugabe läßt man die Temperatur auf 0°C ansteigen, dann gibt man 300 ml einer 10%igen Natriumcarbonatlösung zu. Man rührt erneut 30 Minuten lang, dann trennt man die organische Phase ab, die mit Wasser gewaschen und anschließend über Natriumsulfat getrocknet wird. Man dampft das Lösungsmittel bis zur Trocknet ein und erhält ein Öl (90 g), das aus der Verbindung 3 besteht, die man so wie sie ist für die nachfolgende Stufe verwendet.

b) Herstellung der Verbindung 4 (R₃ = C₂H₅, R₄ = Cl)

Man löst 69 g der oben erhaltenen Verbindung in 150 ml Äthylacetat, dann gibt man bei einer Temperatur zwischen 0 und +10°C eine Lösung von 50 g gasförmigem Bromwasserstoff in 150 ml Äthylacetat zu. Man erwärmt auf 50°C bis die Kohlendioxidentwickung aufhört (nach etwa 30 Minuten). Man gießt unter Rühren das Reaktionsgemisch in eine Mischung aus 60 ml konzentriertem Ammoniak, 100 ml Wasser und 200 g gestoßenem Eis. Man extrahiert mit Äther, wäscht die ätherische Lösung 3mal mit Wasser und trocknet über Natriumsulfat. Nach dem Eindampfen des Lösungsmittels bei 50°C unter Vakuum behandelt man den Rückstand mit 2 l Pentan, um das im Verlaufe der Umsetzung gebildete Benzylbromid zu entfernen. Der Rückstand, der aus der Verbindung 4 besteht, wird so wie er ist für die Cyclisierungsstufe verwendet.

c) Verbindung mit der Code-Nr. CM 7101

Die oben erhaltene Verbindung 4 wird in 400 ml Essigsäure aufgenommen und die Lösung wird 1 Stunde lang zum Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen gießt man die Reaktionsmischung in 600 ml konzentriertes Ammoniak, dem 400 g gestoßenes Eis zugesetzt worden sind. Es scheidet sich ein Feststoff ab, der abgesaugt, zuerst mit Wasser und dann mit Pentan gewaschen und aus Methanol umkristallisiert wird. Auf diese Weise erhält man 23 g Benzodiazepin (CM 7101), F_K = 152°C.

Unter Anwendung des gleichen Verfahrens, wobei man diesmal jedoch zur Herstellung der Verbindung 3 als Reagens das Monoäthyl-benzoyloxycarbonylaminomalonat -durch das Monomethylbenzoyloxycarbonylaminomalonat ersetzt, stellt man das Produkt mit der Code-Nr. 7442 her, worin R₃ = CH₃ und R₄ = Cl. Dieses Produkt weist einen Schmelzpunkt F_K von 224°C auf.

Zur Bestimmung ihrer Aktivität (Wirkung) auf das Zentralnervensystem wurden mit den erfindungsgemäßen Verbindungen pharmakologische Versuche durchgeführt. Nachfolgend werden die verschiedenen Tests (Versuche) beschrieben, die mit den Verbindungen durchgeführt wurden. In allen Fällen wurden die Verbindungen auf oralem Wege verabreicht.

1.) Spontan-Aktographie-Test

Die Tiere (Mäuse) wurden in einzelne Käfige gesetzt, die von zwei Strahlen durchquert wurden, die auf zwei photoelektrische Zellen gerichtet waren. Bei ihren Ortsveränderungen unterbrachen die Tiere die Strahlen und bewirkten eine Aufzeichnung mittels Impulszählern.

Die Änderungen der Motilität der behandelten Tiere wurde ausgedrückt in %, bezogen auf Vergleichstiere; das negative Vorzeichen zeigt eine Abnahme (des Prozentsatzes) der Beweglichkeit der Tiere an.

2.) Hochzieh-Test

Dieser bestand darin, daß beobachtet wurde, ob die Tiere (Mäuse) in der Lage waren, sich wieder auf eine horizontale Stange zu setzen, die sie mit den Vorderpfoten ergriffen. Dieser Test zeigt eine beruhigende oder relaxierende Wirkung auf die gestreiften Muskeln. Die Ergebnisse sind ausgedrückt durch die wirksame Dosis DE₅₀, bei der es sich um die Dosis (in mg/kg) handelt, bei der 50% der Mäuse sich nicht mehr hochziehen können.

3.) Drehstangen-Test: Gleichgewichtstest

Normale Tiere (Mäuse), die auf eine in eine Drehbewegung versetzte horizontale Stange gesetzt wurden, fielen nicht herunter.

Dieser Test zeigte das Gleichgewichtsgefühl des normalen Tieres, das bei den ataraktisch gemachten Tieren verschwand oder herabgesetzt wurde. Die Ergebnisse sind ausgedrückt durch die wirksame Dosis DE₅₀, bei der es sich um die Dosis (in mg/kg) handelt, bei der 50% der Mäuse bei dem Test herunterfielen.

Antikonvulsive Aktivität gegen Cardiazol

Bei intraperitonealer Verabreichung von Pentylentetrazol (oder Cardiazol) in einer Dosis von 125 mg/kg traten bei 100% der behandelten Mäuse tödliche Konvulsionen (Krämpfe) auf.

Die vor dem Cardiazol oral verabreichten aktiven Verbindungen wirkten dem Auftreten der Konvulsionen (Krämpfe) entgegen und ermöglichten gegebenenfalls das Überleben der Versuchstiere. Die Ergebnisse sind ausgedrückt durch die DE₅₀, d. h. durch die Dosis (in mg/kg), die 50% der Tiere schützte.

Antikonvulsive Aktivität gegen Elektroschock

Unter Verwendung von Corneal-Elektroden wurde an Gruppen zu 12 Mäusen, die vorher mit dem zu untersuchenden Produkt behandelt worden waren, 0,5 Sekunden lang eine Wechselspannung von 12,5 V angelegt. Die nicht-behandelten Mäuse, die diesem Elektroschock ausgesetzt wurden, führten eine Konvulsion vom tonischen Typ durch. Bei den behandelten Mäusen wurde die Anzahl der Mäuse ermittelt, die keine Konvulsion durchführten und auf diese Weise wurde der Prozentsatz der Schutzwirkung gegen Konvulsion ermittelt. Das Ergebnis ist ausgedrückt durch die wirksame Dosis DE₅₀, bei der es sich um die Dosis (in mg/kg) handelt, bei der bei 50% der Mäuse keine Konvulsion auftrat.

Anxiolytische Aktivität (4-Platten-Test)

Bei der verwendeten Vorrichtung handelte es sich um einen würfelförmigen Behälter, dessen Boden aus 4 Metallplatten mit ebener Oberfläche bestand. Zwischen jeder Platte konnte der Experimentator eine Potentialdifferenz (Spannung) während einer Zeitdauer von 0,2 Sekunden erzeugen, die einer Stromstärke von 0,35 mA entsprach. Jedesmal, wenn eine Maus von einer Platte auf die andere gelangte, erhielt sie einen Elektroschock.

Anxiolytische Mittelriefen eine Indifferenz gegenüber diesen Elektroschocks hervor und als Folge davon überquerten die behandelten Mäuse häufiger die Platten als die Vergleichsmäuse. Die Mäuse wurden 45 Minuten nach Verabreichung des zu untersuchenden Produkts 1 Minute lang in den Behälter gesetzt und es wurde die Anzahl der empfangenen Schocks gemessen, die mit derjenigen verglichen wurde, die von den Vergleichstieren empfangen wurde. Die Ergebnisse sind ausgedrückt durch den Prozentsatz der Zunahme der Anzahl der von den behandelten Tieren empfangenen Schocks im Verhältnis zu den Vergleichstieren (dies ergibt den Prozentsatz der Wirkung für eine Dosis) oder durch eine Schwellenwertdosis (DS), bei der es sich um die geringste Dosis handelt, die eine merkliche Wirkung hervorruft.

Toxizität

Schließlich wurde für bestimmte Verbindungen die DL₀ in mg/kg (bei oraler Verabreichung) ermittelt.

Die bei diesen verschiedenen Tests erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt. In dieser Tabelle sind zum Vergleich auch die Ergebnisse angegeben, die bei Verwendung eines ähnlichen Produktes erhalten wurden, das nicht zur Gruppe der erfindungsgemäßen Verbindungen gehört. Dieses Produkt hat die Code-Nr. CM 4279, dabei handelte es sich um ein Benzodiazepin der Formel I, worin R₃ = C₂H₅ und R₄ = H.

Tabelle

Vergleichsversuche

Zum Nachweis der therapeutischen Überlegenheit des hier beanspruchten Arzneimittels gegenüber bekannten Vergleichsprodukten gleicher Wirkungsrichtung bzw. ähnlicher chemischer Grundstruktur wurden die nachstehend beschriebenen Versuche durchgeführt, in denen die antikonvulsiven Eigenschaften der erfindungsgemäß verwendeten Benzodiazepinderivate mit der entsprechenden Eigenschaft eines bekannten Handelsprodukts mit ähnlicher chemischer Grundstruktur verglichen wurden.

Zur Durchführung der Vergleichsversuche wurden die folgenden Verbindungen verwendet:

a) Produkt 6912
Erfindungsgemäßes Benzodiazepin der Formel (I) mit R₃ = C₂H₅, R₄ = F
Produkt 7101
Erfindungsgemäßes Benzodiazepin der Formel (I) mit R₃ = C₂H₅, R₄ = Cl
Produkt 7442
Erfindungsgemäßes Benzodiazepin der Formel (I) mit R₃ = CH₃, R₄ = Cl
Produkt 7306
Erfindungsgemäßes Benzodiazepin der Formel (I) mit R₃ = n-Butyl und R₄ = Fluor
Produkt 7307
Erfindungsgemäßes Benzodiazepin der Formel (I) mit R₃ = sec-Butyl und R₄ = Fluor.
b) Produkt 4279
Vergleichsprodukt:
Benzodiazepin der Formel (I) mit R₃ = C₂H₅ und R₄ = H gemäß GB-PS 11 65 089

Die bei diesen Versuchen erzielten Ergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäßen Benzodiazepine gegenüber den Vergleichsprodukten überraschende vorteilhafte Eigenschaften aufweisen, die auch für den Fachmann nicht vorhersehbar waren. Die Ergebnisse zeigen insbesondere, daß die untersuchten erfindungsgemäßen Verbindungen in dem Spontan-Aktographie-Test wirksam waren, während die Vergleichsverbindung (CM 4279) bei einer Dosis von 100 mg/kg unwirksam war. Dies zeigt, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen eine sedative Wirkung in ihrem Aktivitätsspektrum aufweisen.

Weitere Tests zeigten, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen 10- bis 100mal aktiver sind als die Vergleichsverbindung mit unsubstituiertem C-Ring.

Da die Toxizitäten aller untersuchten Verbindungen in der gleichen Größenordnung lagen, ist bei den erfindungsgemäßen Verbindungen ein deutlicher Anstieg des therapeutischen Koeffizienten festzustellen.

Es wurden ferner Untersuchungen in Bezug auf die antikonvulsive Aktivität der erfindungsgemäßen Verbindungen gegenüber Cardiazol durchgeführt, wobei die Zeitspanne zwischen der oralen Verabreichung der zu untersuchenden Verbindung und der Verabreichung von Cardiazol variiert wurde. Durch Variieren der Zeitspannen bei einer Gruppe von Versuchstieren kann die ED₅₀ des untersuchten Produkts ermittelt werden und ihr Vergleich zeigt die Zeitspanne, innerhalb der der maximale Effekt erzielt wird.

Die erzielten Versuchsergebnisse waren folgende:

Die untersuchten erfindungsgemäßen Verbindungen weisen somit eine viel schnellere Wirkungskinetik auf als die Vergleichsverbindung, da der maximale Effekt schon innerhalb einer Stunde erreicht wird, während die Vergleichsverbindung bis zur Erzielung ihres maximalen Effektes 6 Stunden benötigt.

Weitere Vergleichsversuche mit erfindungsgemäßen Verbindungen führten zu folgenden Ergebnissen:

Auch bei diesen erfindungsgemäßen Produkten wurde der maximale Effekt in Bezug auf die antikonvulsive Aktivität gegenüber Cardiozol innerhalb von 1 Stunde erreicht.

Wie aus den vorstehend wiedergegebenen Versuchsergebnissen hervorgeht, sind die erfindungsgemäßen Benzodiazepine den Vergleichsprodukten, insbesondere denjengen, wie sie aus der GB-PS 11 65 089 bekannt sind, eindeutig überlegen und führen zu einem therapeutischen Effekt, der auch für den Fachmann auf dem pharmazeutischen Gebiet nicht ohne weiteres vorhersehbar war.

Claims

Arzneimittel für die Behandlung von neuropsychischen Störungen, dadurch gekennzeichnet, daß es als Wirkstoff ein Benzodiazepin der allgemeinen Formel worin bedeuten: R₃einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und R₄ein Chlor- oder Fluoratom,gegebenenfalls in Kombination mit einem üblichen pharmazeutisch verträglichen Träger und/oder Hilfstoff, enthält.