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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf neue Heteroaryldiazabicycloalkane,
die sich als cholinergische Liganden an den nikotinischen Acetylcholin-Rezeptoren
erwiesen haben.
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Aufgrund
ihres pharmakologischen Profils können die Verbindungen der Erfindung
verwendbar sein für
die Behandlung von Krankheiten oder Störungen, die so mannigfaltig
sind wie diejenigen, die mit dem cholinergischen System des Zentralnervensystems
(CNS) verbunden sind, Krankheiten oder Störungen, die mit der Kontraktion
glatter Muskeln verbunden sind, endokrine Krankheiten oder Störungen,
Krankheiten oder Störungen,
die mit einer Neurodegeneration verbunden sind, Krankheiten oder
Störungen,
die mit Entzündung, Schmerz
und Entzugssymptomen, hervorgerufen durch die Beendigung des Missbrauchs
chemischer Substanzen, verbunden sind.
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Stand der
Technik
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Der
endogene cholinergische Neurotransmitter Acetylcholin übt seine
biologische Wirkung über
zwei Typen von cholinergischen Rezeptoren aus, den muskarinischen
Acetylcholin-Rezeptoren (mAChR) und den nikotinischen Acetylcholin-Rezeptoren
(nAChR).
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Es
ist gut etabliert, dass muskarinische ACh-Rezeptoren quantitativ über nikotinische
ACh-Rezeptoren in dem Hirnbereich dominieren, der für die Erinnerung
und das Erkennen wichtig ist, und umfangreiche Forschungen, die
auf die Entwicklung von Mitteln zur Behandlung von mit der Erinnerung
verbundenen Störungen gerichtet
waren, haben sich auf die Synthese von muskarinischen ACh-Rezeptormodulatoren
gerichtet.
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In
der letzten Zeit ist jedoch ein Interesse an der Entwicklung von
nikotinischen ACh-Rezeptormodulatoren
aufgetaucht. Einige Krankheiten sind mit der Degeneration des cholinergischen
Systems verbunden, d.h. senile Demenz des Alzheimer-Typs, vaskuläre Demenz
und Erkennungsverschlechterung aufgrund der organischen Hirnschädigungskrankheit,
die direkt mit Alkoholismus verbunden ist. Tatsächlich können einige CNS- Störungen einem
cholinergischen Mangel, einem dopaminergischen Mangel, einem adrenergischen Mangel
oder einem serotonergischen Mangel zugeschrieben werden.
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JP 63281158 beschreibt
Diazabicyclononanderivate, die zur Verhinderung eines Ausbleichens
durch Licht in farbfotografischen lichtempfindlichen Materialien
verwendbar sind, einschließlich
eines 3,7-Diazabicyclo[3.3.0]octanderivats, welches eine N-gebundene
C
12-Alkylgruppe (Verbindung A-27) trägt.
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Ohnmacht
Cyrus J Jr. et al. beschreiben die Synthese von verschiedenen diazabicyclischen
Derivaten, einschließlich
zwei 3,7-Diazabicyclo[3.3.0]octanderivaten, die eine N-gebundene
Benzylgruppe tragen.
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JP 09255679 beschreibt
2-Oxodiazabicyclonanderivate, die als cholinergische Mittel verwendbar
sind.
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WO
9921834 beschreibt Diazacycloalkane, die als nikotinische Acetylcholin-Rezeptorliganden
verwendbar sind.
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WO
9854182 beschreibt 9-Azabicyclo[3.3.1]nonanderivate, die eine N-substituierte
heterocyclische Gruppe tragen und nikotinische Aktivität haben.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Bereitstellung von neuen
nikotinischen Rezeptormodulatoren, wobei diese Modulatoren zur Behandlung
von Krankheiten oder Störungen
verwendbar sind, die mit den cholinergischen Rezeptoren und insbesondere
dem nikotinischen ACh-Rezeptor (nAChR) verbunden sind.
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Aufgrund
ihres pharmakologischen Profils können die Verbindungen der Erfindung
verwendbar sein für
die Behandlung von Krankheiten oder Störungen, die so mannigfaltig
sind wie diejenigen, die mit dem cholinergischen System des Zentralnervensystems
(CNS) verbunden sind, Krankheiten oder Störungen, die mit der Kontraktion
glatter Muskeln verbunden sind, endokrine Krankheiten oder Störungen,
Krankheiten oder Störungen,
die mit einer Neurodegeneration verbunden sind, Krankheiten oder
Störungen,
die mit einer Entzündung,
mit Schmerzen und mit Entzugssymptomen, hervorgerufen durch die
Beendigung des Missbrauchs chemischer Substanzen, verbunden sind.
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Die
Verbindungen der Erfindung können
auch als diagnostische Mittel oder Überwachungsmittel in verschiedenen
diagnostischen Verfahren und insbesondere für die in vivo-Rezeptorbildgebung
(Neurobildgebung) verwendbar sein, und sie können in markierter oder unmarkierter
Form verwendet werden.
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In
ihrem ersten Aspekt stellt die Erfindung ein Diazabicycloalkanderivat
der Formel I
eines seiner Enantiomere
oder eine Mischung von Enantiomeren oder ein pharmazeutisch annehmbares
Salz davon bereit, worin
n 0, 1 oder 2 bedeutet,
R' Wasserstoff oder
eine C
1-6-Alkylgruppe bedeutet, und
R
1 eine Chinolinyl- oder eine Pyridylgruppe
bedeutet, wobei diese heterocyclische Gruppe ein- oder mehrfach mit
Substituenten substituiert sein kann, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Halogen, CF
3, C
1-6-Alkyl, C
2-6-Alkinyl, C
1-6-Alkoxy,
C
1-6-Thioalkoxy, Phenyl, Naphthyl, 1-Pyrrolyl
oder 1-Indolyl.
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In
einem anderen Aspekt stellt die Erfindung eine pharmazeutische Zusammensetzung
bereit, umfassend eine therapeutisch wirksame Menge des Diazabicycloalkanderivats
der Erfindung oder ein pharmazeutisch annehmbares Additionssalz
davon, zusammen mit wenigstens einem pharmazeutisch annehmbaren
Träger
oder Verdünnungsmittel.
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In
einem dritten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung
des Diazabicycloalkanderivats der Erfindung zur Herstellung eines
Arzneimittels zur Behandlung oder Erleichterung einer Krankheit
oder einer Störung
eines lebenden tierischen Körpers,
einschließlich
des Menschen, wobei die Krankheit oder die Störung auf die Wirkung eines
nikotinischen Acetylcholin-Rezeptormodulators (nAChR-Modulators)
anspricht.
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In
einem vierten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung
des Diazabicycloalkanderivats der Erfindung oder eines seiner Enantiomere
oder einer Mischung von Enantiomeren zur Herstellung eines diagnostischen
Mittels zur Diagnose einer Störung
oder einer Krankheit eines lebenden tierischen Körpers, einschließlich des
Menschen, wobei die Krankheit oder Störung auf die Wirkung eines
nikotinischen Acetylcholin-Rezeptormodulators
(nAChR-Modulators) anspricht.
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Andere
Aufgaben der Erfindung werden für
den Fachmann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und den
Beispielen ersichtlich.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt neue Diazabicycloalkanderivate bereit,
die durch die allgemeine Formel I gekennzeichnet werden können
worin
n 0, 1 oder 2
bedeutet,
R' Wasserstoff
oder eine C
1-6-Alkylgruppe bedeutet, und
R
1 eine Chinolinyl- oder eine Pyridylgruppe
bedeutet, wobei diese heterocyclische Gruppe ein- oder mehrfach mit
Substituenten substituiert sein kann, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Halogen, CF
3, C
1-6-Alkyl, C
2-6-Alkinyl, C
1-6-Alkoxy,
C
1-6-Thioalkoxy,
Phenyl, Naphthyl, 1-Pyrrolyl oder 1-Indolyl.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Diazabicycloalkanderivat der Erfindung ein Diazabicyclo[3.3.0]octanderivat
der allgemeinen Formel II
worin R' und R
1 wie
vorstehend definiert sind.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
ist das Diazabicycloalkanderivat der Erfindung ein Diazabicyclo[3.3.1]nonanderivat
der allgemeinen Form III
worin R' und R
1 wie
vorstehend definiert sind.
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In
einer dritten bevorzugten Ausführungsform
ist das Diazabicycloalkanderivat der Erfindung ein Diazabicyclo[3.3.2jdecanderivat
der allgemeinen Formel IV
worin R' und R
1 wie
vorstehend definiert sind.
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In
einer vierten bevorzugten Ausführungsform
ist das Diazabicycloalkanderivat der Erfindung eine Verbindung der
Formel I, II, III oder IV, worin R1 eine
3-Pyridylgruppe be deutet, substituiert in der 5- oder 6-Stellung mit
Substituenten, ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus C1-3-Alkyl,
C1-3-Alkinyl, C1-3-Alkoxy,
Phenyl, 1-Pyrrolyl, 1-Indolyl, Thioethoxy oder Halogen.
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In
einer bevorzugtesten Ausführungsform
ist das Diazabicycloalkanderivat der Erfindung
3-(3-Pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan,
3-(5-Ethoxy-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan,
3-(5-Phenyl-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan,
3-[5-(1-Pyrrolyl)-3-pyridyl]-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan,
3-[5-(1-Indolyl)-3-pyndyl]-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan,
3-(5-Chlor-3-pyritdyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan,
3-(5-Brom-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan,
3-(5-Fluor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan,
3-(5-Iod-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan,
3-(6-Thioethoxy-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan,
3-(5-Thioethoxy-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan,
3-(5-Trtfluormethyl-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan,
3-(6-Fluor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan,
3-(6-Chlor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan,
3-(6-Brom-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan,
3-(6-Iod-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan,
3-(5-Ethyl-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan,
3-(5-Ethinyl-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan,
3-(3-Pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan,
3-(5-Ethoxy-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan,
3-(5-Chlor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan,
3-(5-Brom-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan,
3-(5-Fluor-3-pyridyl-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan,
3-(5-Iod-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan,
3-(5-Trifluormethyl-3-pyridyl)3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan,
3-(6-Fluor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan,
3-(6-Chlor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan,
3-(6-Brom-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan,
3-(6-Iod-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan,
3-(5-Ethyl-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan,
3-(5-Ethinyl-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan,
7-Benzyl-3-(2-chinolinyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan,
7-H-3-(2-Chinolinyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan,
3-(3-Pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan,
3-(5-Ethoxy-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan,
3-(5-Chlor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan,
3-(5-Brom-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan,
3-(5-Fluor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan,
3-(5-Iod-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan,
3-(5-Trifluormethyl-3-pyridyl)3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan,
3-(6-Fluor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan,
3-(6-Chlor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan,
3-(6-Brom-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan
oder
3-(6-Iod-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan,
eines
seiner Enantiomere oder eine Mischung von Enantiomeren oder ein
pharmazeutisch annehmbares Salz davon.
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Definition
von Substituenten
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung bedeutet Halogen ein Fluor-, ein
Chlor-, ein Brom- oder ein Iodatom. Daher bedeutet eine Trihalogenmethylgruppe
z.B. eine Trifluormethylgruppe und eine Trichlormethylgruppe.
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung bezeichnet eine Alkylgruppe eine
einwertige gesättigte,
geradkettige oder verzweigte Kohlenwasserstoffkette. Die Kohlenwasserstoffkette
enthält
eins bis sechs Kohlenstoffatome (C1-6-Alkyl),
einschließlich
Pentyl, Isopentyl, Neopentyl, tert-Pentyl, Hexyl und Isohexyl. In
einer bevorzugten Ausführungsform
bedeutet Alkyl eine C1-4-Alkylgruppe, einschließlich Butyl,
Isobutyl, sec-Butyl und tert-Butyl. In einer bevorzugten Ausführungsform
dieser Erfindung bedeutet Alkyl eine C1-3-Alkylgruppe,
die insbesondere Methyl, Ethyl, Propyl oder Isopropyl sein kann.
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung bezeichnet eine Alkinylgruppe
eine Kohlenstoffkette, die eine oder mehrere Dreifachbindungen enthält, einschließlich Düne, Triine
und Polyine. Die Alkinylgruppe der Erfindung umfasst zwei bis sechs
Kohlenstoffatome (C2-6-Alkinyl), die wenigstens
eine Dreifachbindung enthält.
In ihrer bevorzugtesten Ausführungsform
ist die Alkinylgruppe der Erfindung Ethinyl, 1,2- oder 2,3-Propinyl,
1,2-, 2,3- oder 3,4-Butinyl.
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung bezeichnet eine Alkoxygruppe eine "Alkyl-O-" – gruppe, worin Alkyl wie vorstehend
definiert ist.
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung bezeichnet eine Thioalkoxygruppe
eine "Alkyl-S-"-gruppe (Alkylthiogruppe),
worin Alkyl wie vorstehend definiert ist.
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Die
bevorzugtesten Pyrrolylgruppen der Erfindung umfassen 1-, 2- oder
3-Pyrrolyl (Azolyl).
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Die
bevorzugtesten Indolylgruppen der Erfindung umfassen 2-, 5- oder
6-Indolyl.
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Pharmazeutisch
annehmbare Salze
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Die
Diazabicycloalkanderivate der Erfindung können in jeder Form vorliegen,
die für
die beabsichtigte Verabreichung geeignet ist. Geeignete Formen umfassen
pharmazeutisch (d.h. physiologisch) annehmbare Salze und Pre- oder
Prodrug-Formen der chemischen Verbindung der Erfindung.
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Beispiele
von pharmazeutisch annehmbaren Additionssalzen umfassen ohne Beschränkung die
nicht toxischen anorganischen und organischen Säureadditionssalze, wie das
von Chlorwasserstoffsäure
abgeleitete Hydrochlorid, das von Bromwasserstoffsäure abgeleitete
Hydrobromid, das von Salpetersäure
abgeleitete Nitrat, das von Perchlorsäure abgeleitete Perchlorat,
das von Phosphorsäure
abgeleitete Phosphat, das von Schwefelsäure abgeleitete Sulfat, das
von Ameisensäure
abgeleitete Formiat, das von Essigsäure abgeleitete Acetat, das
von Aconitsäure
abgeleitete Aconitat, das von Ascorbinsäure abgeleitete Ascorbat, das
von Benzolsulfonsäure
abgeleitete Benzolsulfonat, das von Benzoesäure abgeleitete Benzoat, das
von Zimtsäure
abgeleitete Cinnamat, das von Citronensäure abgeleitete Citrat, das
von Embonsäure
abgeleitete Embonat, das von Önanthsäure abgeleitete Önanthat,
das von Fumarsäure
abgeleitete Fumarat, das von Glutaminsäure abgeleitete Glutamat, das
von Glycolsäure
abgeleitete Glycolat, das von Milchsäure abgeleitete Lactat, das
von Maleinsäure
abgeleitete Maleat, das von Malonsäure abgeleitete Malonat, das
von Mandelsäure
abgeleitete Mandelat, das von Methansulfonsäure abgeleitete Methansulfonat,
das von Naphthalin-2-sulfonsäure
abgeleitete Naphthalin-2-sulfonat, das von Phthalsäure abgeleitete
Phthalat, das von Salicylsäure
abgeleitete Salicylat, das von Sorbinsäure abgeleitete Sorbat, das
von Stearinsäure
abgeleitete Stearat, das von Bernsteinsäure abgeleitete Succinat, das
von Weinsäure
abgeleitete Tartrat, das von p-Toluolsulfonsäure abgeleitete p-Toluolsulfonat
und Ähnliche.
Solche Salze können
nach in der Technik bekannten und beschriebenen Verfahren hergestellt
werden.
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Andere
Säuren,
wie Oxalsäure,
die nicht als pharmazeutisch annehmbar angesehen werden, können bei
der Herstellung von Salzen verwendbar sein, die als Zwischenprodukte
zum Erhalt eines Diazabicycloalkanderivats der Erfindung und seines
pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalzes
verwendbar sind.
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Metallsalze
des Diazabicycloalkanderivats der Erfindung umfassen Alkalimetallsalze,
wie das Natriumsalz einer chemischen Verbindung der Erfindung, die
eine Carboxygruppe enthält.
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Im
Zusammenhang dieser Erfindung werden die "Oniumsalze" von N-enthaltenden Verbindungen ebenfalls
als pharmazeutisch annehmbare Salze angesehen. Bevorzugte "Oniumsalze" umfassen die Alkyloniumsalze,
die Cycloalkyloniumsalze und die Cycloalkylalkyloniumsalze.
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Die
Diazabicyloalkanderivate der Erfindung können in löslichen oder unlöslichen
Formen zusammen mit pharmazeutisch annehmbaren Lösemitteln, wie Wasser, Ethanol
und Ähnliches,
bereitgestellt werden. Lösliche
Formen können
auch hydratisierte Formen umfassen, wie das Monohydrat, das Dihydrat,
das Hemihydrat, das Trihydrat, das Tetrahydrat und Ähnliche.
Im Allgemeinen werden für
die Zwecke dieser Erfindung die löslichen Formen als Äquivalent
zu unlöslichen
Formen angesehen.
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Sterische Isomere
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Die
Diazabicycloalkanderivate der vorliegenden Erfindung können sowohl.
in (+)- und (–)-Formen als auch in
racemischen Formen (±)
vorliegen. Die Racemate dieser Isomere und die einzelnen Isomere
selbst sind innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung.
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Racemische
Formen können
in die optischen Antipoden durch bekannte Verfahren und Techniken
aufgetrennt werden. Ein Weg zur Trennung der diastereomeren Salze
erfolgt unter Verwendung einer optisch aktiven Säure und der Freisetzung der
optisch aktiven Aminverbindung durch Behandlung mit einer Base.
Ein anderes Verfahren zur Auftrennung von Racematen in die optischen
Antipoden basiert auf der Chromatografie auf einer optisch aktiven
Matrix. Racemische Verbindungen der vorliegenden Erfindung können so
in ihre optischen Antipoden, z.B. durch fraktionierte Kristallisation
von d- oder 1-Tartraten, -Mandelaten oder -Camphersulfonaten aufgetrennt
werden.
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Die
Diazabicycloalkanderivate der vorliegenden Erfindung können auch
durch Bildung diastereomerer Amide durch Umsetzen der chemischen
Verbindungen der vorliegenden Erfindung mit einer optisch aktiven, aktivierten
Carbonsäure,
wie derjenigen, die von (+)- oder (–)-Phenylalanin, (+)- oder
(–)-Phenylglycin,
(+)- oder (–)-Camphansäure oder
durch Bildung diastereomerer Carbamate durch Umsetzen der chemischen
Verbindung der vorliegenden Erfindung mit einem optisch aktiven
Chlorformiat oder Ähnlichem
aufgetrennt werden.
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Weitere
Verfahren zum Auftrennen der optischen Isomere sind in der Technik
bekannt. Solche Verfahren umfassen diejenigen, die von Jaques J.,
Collet A. & Wilen
S. in "Enantiomers.
Racemates. and Resolutions",
John Wiley and Sons, New York (1981) beschrieben sind.
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Optisch
aktive Verbindungen können
auch aus optisch aktiven Ausgangsmaterialien hergestellt werden.
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Verfahren
zur Herstellung der Verbindungen
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Die
Diazabicycloalkanderivate der Erfindung können nach jedem herkömmlichen
Verfahren, das zur Herstellung von analogen Verbindungen verwendbar
ist, und wie in den Beispielen nachstehend beschrieben, hergestellt
werden.
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Ausgangsmaterialien
für die
hierin beschriebenen Verfahren sind bekannt oder können durch
bekannte Verfahren aus im Handel erhältlichen Materialien, z.B.
wie in den Ausführungsbeispielen
beschrieben, hergestellt werden.
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Ein
Diazabicycloalkanderivat der Erfindung kann auch in eine andere
Verbindung der Erfindung unter Verwendung herkömmlicher Verfahren umgewandelt
werden.
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Biologische
Aktivität
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Die
Diazabicycloalkanderivate der Erfindung sind nikotinische Rezeptormodulatoren.
In dem Zusammenhang der Erfindung umfasst der Ausdruck "Modulator" Agonisten, Teilagonisten,
Antagonisten und allosterische Modulatoren des nikotinischen Acetylcholinrezeptors
(nAChR).
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Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung weisen eine nikotinische
Pharmakologie auf, die wenigstens so gut ist wie Nikotin selbst,
aber vorzugsweise mit geringeren oder sogar ohne die Nebenwirkungen, die
mit der Verwendung von Nikotin verbunden sind. Darüber hinaus
wird angenommen, dass die Verbindungen der Erfindung das Potenzial
als Verstärker
der Neurotransmittersekretion haben und Symptome unterdrücken, die
mit einer niedrigen Aktivität
von Neurotransmittern verbunden sind.
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Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung können insbesondere dadurch charakterisiert
werden, dass sie eine oder mehrere der folgenden Funktionalitäten haben:
eine hohe Bindungsselektivität
für die
Rezeptorsubtypen von neuronalen nACh-Rezeptoren, insbesondere den α3-, α4- und/oder
den α7-Subtyp,
eine niedrige Affinität
für den
muskulären
Subtyp, eine Induktion des Zellüberlebens,
eine orale Wirksamkeit in vivo von Arousal/Aufmerksamkeit, eine
niedrige Toxizität
in vivo, und dass sie nicht mutagen sind.
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Aufgrund
ihres pharmakologischen Profils können die Verbindungen der Erfindung
verwendbar sein für
die Behandlung von Krankheiten oder Zuständen, die so mannigfaltig sind
wie mit CNS verbundene Krankheiten, Krankheiten, die mit der Kontraktion
glatter Muskeln verbunden sind, endokrine Störungen, Krankheiten, die mit
Neurodegeneration verbunden sind, Krankheiten, die mit Entzündung, Schmerz
und Entzugssymptomen verbunden sind, die durch die Beendigung des
Missbrauchs von chemischen Substanzen hervorgerufen wurden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
werden die Verbindungen der Erfindung verwendet zur Behandlung von
Krankheiten, Störungen
oder Zuständen,
die mit dem Zentralnervensystem verbunden sind. Solche Krankheiten
oder Störungen
umfassen Angstzustände,
Wahrnehmungsstörungen,
Lernschwäche,
Gedächtnisschwäche und
-störung,
Alzheimersche Krankheit, Aufmerksamkeitsschwäche, Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung, Parkinsonsche
Krankheit, Huntingtonsche Krankheit, amyotrophe Lateralsklerose, Gilles
de la Tourette-Syndrom, Depression, Manie, manische Depression,
Schizophrenie, obsessive kompulsive Störungen (OCD), Panikattacken,
Essstörungen,
wie Anorexia nervosa, Bulimie und Verstopfung, Narkolepsie, Schmerzempfindung,
AIDS-Demenz, senile Demenz, periphere Neuropathie, Autismus, Dyslexie,
tardive Dyskinesie, Hyperkinesie, Epilepsie, Bulimie, posttraumatisches
Syndrom, Sozialphobie, chronisches Ermüdungssyndrom, Schlafstörungen,
Pseudodemenz, Ganser-Syndrom, prämenstruelles
Syndrom, Syndrom der späten
Lutealphase, chronisches Ermüdungssyndrom,
Mutismus, Trichotillomanie und Jetlag.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
können
die Verbindungen der Erfindung verwendbar sein zur Behandlung von
Krankheiten, Störungen
oder Zuständen,
die mit Kontraktionen der glatten Muskeln verbunden sind, einschließlich konvulsive
Störungen,
Angina pectoris, vorzeitige Wehen, Krämpfe, Diarrhoe, Asthma, Epilepsie,
tardive Dyskinesie, Hyperkinesie, vorzeitige Ejakulation und Erektionsschwierigkeiten.
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In
einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform können die
Verbindungen der Erfindung verwendbar sein zur Behandlung von endokrinen
Störungen,
wie Thyreotoxikose, Pheochromozytom, Bluthochdruck und Arrhythmien.
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In
einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform können die
Verbindungen der Erfindung verwendbar sein zur Behandlung von neurodegenerativen
Störungen,
einschließlich
vorübergehender
Anoxie und induzierter Neurodegeneration.
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In
einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform können die
Verbindungen der Erfindung verwendbar sein zur Behandlung von Entzündungskrankheiten,
-störungen
oder -zuständen
einschließlich
entzündliche
Hautstörungen,
wie Akne und Rosacea, Morbus Crohn, entzündliche Dannerkrankung, Colitis
ulcerosa und Diarrhoe.
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In
einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform können die
Verbindungen der Erfindung verwendbar sein sowohl zur Behandlung
von schwachem, mäßigem oder
selbst starkem Schmerz von akutem, chronischem oder wiederkehrendem
Charakter als auch von Schmerz, der durch Migräne, postoperativen Schmerz
und Phantomgliedschmerz hervorgerufen wird.
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Schließlich können die
Verbindungen der Erfindung verwendbar sein zur Behandlung von Entzugssymptomen,
die durch die Beendigung der Verwendung von süchtig machenden Substanzen
hervorgerufen wurden. Solche süchtig
machende Substanzen umfassen Nikotin enthaltende Produkte, wie Tabak,
Opiate, wie Heroin, Kokain und Morphin, Benzodiazepine und Benzodiazepin-ähnliche
Wirkstoffe und Alkohol. Der Entzug von süchtig machenden Substanzen
ist im Allgemeinen eine traumatische Erfahrung, die durch Angstzustände und
Frustration, Zorn, Angstzustände,
Konzentrationsschwierigkeiten, Unruhe, herabgesetzten Herzschlag
und erhöhten
Appetit und Gewichtszunahme gekennzeichnet ist.
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In
diesem Zusammenhang umfasst der Ausdruck "Behandlung" sowohl eine Behandlung, Verhinderung,
Vorbeugung und Erleichterung von Entzugssymptomen und Abstinenz
als auch eine Behandlung, die zu einer freiwilligen verringerten
Aufnahme der süchtig
machenden Substanz führt.
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Neurobildgebung
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Die
Diazabicycloalkanderivate der Erfindung, insbesondere diejenigen,
die für
den nikotinischen Rezeptorsubtyp α3, α4 und/oder α7 selektiv
sind, können
als diagnostische Mittel oder Überwachungsmittel
in verschiedenen diagnostischen Verfahren und insbesondere für die in
vivo-Rezeptor-Bildgebung (Neurobildgebung) verwendbar sein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird das physikalische Nachweisverfahren ausgewählt aus PET, SPECT, MRS, MRI,
CAT oder Kombinationen davon.
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Die
Verbindungen der Erfindung können
in ihrer markierten oder unmarkierten Form verwendet werden. In
dem Zusammenhang dieser Erfindung steht "Markierung" für
das Binden eines Markers an die betreffende Verbindung, was eine
einfache quantitative Bestimmung der Verbindung erlaubt.
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Die
markierte Verbindung der Erfindung enthält vorzugsweise wenigstens
ein Radionuklid als Marker. Die Positronen emittierenden Radionuklide
sind alle Kandidaten für
die Verwendung. In dem Zusammenhang dieser Erfindung wird das Radionuklid
vorzugsweise ausgewählt
aus 11C, 18F, 15O, 13N, 123I, 125I, 131I, 3H und 99mTc.
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Beispiele
von im Handel erhältlichen
Markierungsmitteln, die bei der Herstellung von markierten Verbindungen
der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind [11C]O2, 18F und Nal mit
verschiedenen Isotopen von Iod. Insbesondere kann [11C]O2 in ein [11C]-Methylierungsmittel,
wie [11C]H3I oder
[11C]-Methyltriflat, umgewandelt werden.
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Markierte
Verbindungen, enthaltend z.B. [125I]-markiertes
1-Iodprop-1-en-3-yl als Substituent an N-8 können, wie in der Technik beschrieben,
hergestellt werden [Elmaleh et al., J. Nucl. Med. 1996, 37, 1197 – 1202).
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Markierte
Verbindungen, enthaltend [18F]-alkylsubstituierten
N-8, können
wie in der Technik, z.B. in WO 96/39198 beschrieben, hergestellt
werden.
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Die
Tracer-Verbindung kann entsprechend dem ausgewählten Nachweisverfahren ausgewählt werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann die markierte oder nicht markierte Verbindung der Erfindung
durch ein geeignetes spektroskopisches Verfahren, insbesondere UV-Spektroskopie
und/oder Fluoreszenzspektroskopie, nachgewiesen werden.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführungsfonn
werden die Verbindungen durch den Einbau eines Isotops in das Molekül markiert,
was insbesondere ein Isotop der natürlich vorkommenden Atome, einschließlich Deuterium,
Tritium, 13C, 14C, 131I, 125I, 123I und 18F, sein
kann, und der Isotopeneinbau kann durch herkömmliche Szintillationszähltechniken
gemessen werden.
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In
einer dritten bevorzugten Ausführungsform
wird das physikalische Verfahren zum Nachweis der Tracer-Verbindung
der vorliegenden Erfindung aus der Positronenemissionstomografie
(PET), der Einzelphoton-Bildgebungs-Computertomographie (SPECT),
der magnetischen Resonanzspektroskopie (MRS), der magnetischen Resonanzbildgebung
(MRI) und der axialen Computer-Röntgentomografie
(CAT) oder Kombinationen davon ausgewählt.
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Bevor
das Verfahren der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird,
wird eine diagnostisch wirksame Menge einer markierten oder unmarkierten
Verbindung der Erfindung an einen lebenden Körper, einschließlich des
Menschen, verabreicht.
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Die
diagnostisch wirksame Menge der vor der Durchführung des in vivo-Verfahrens
der vorliegenden Erfindung zu verabreichenden markierten oder unmarkierten
Verbindung liegt in einem Bereich von 0,1 ng bis 100 mg pro kg Körpergewicht,
bevorzugt in einem Bereich von 1 ng bis 10 mg pro kg Körpergewicht.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen
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In
einem anderen Aspekt stellt die Erfindung neue pharmazeutische Zusammensetzungen
bereit, die eine therapeutisch wirksame Menge des Diazabicycloalkanderivats
der Erfindung umfassen.
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Obwohl
ein Diazabicycloalkanderivat der Erfindung zur Verwendung in der
Therapie in Form der Rohchemikalie verabreicht werden kann, ist
es bevorzugt, den aktiven Wirkstoff, optional in Form eines physiologisch
annehmbaren Salzes, in einer pharmazeutischen Zusammensetzung zusammen
mit einem oder mehreren Adjuvanzien, Arzneimit telträgern, Trägern, Puffern,
Verdünnungsmitteln
und/oder anderen üblichen
pharmazeutischen Hilfsstoffen einzuführen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
stellt die Erfindung pharmazeutische Zusammensetzungen bereit, welche
das Diazabicycloalkanderivat der Erfindung oder ein pharmazeutisch
annehmbares Salz oder Derivat davon zusammen mit einem oder mehreren
pharmazeutisch annehmbaren Trägern
hierfür
und optional anderen therapeutischen und/oder prophylaktischen Bestandteilen
enthalten, die bekannt sind und in der Technik verwendet werden.
Der bzw. die Träger
müssen "annehmbar" in dem Sinn sein,
dass sie mit den anderen Bestandteilen der Formulierung verträglich und
für ihren
Empfänger
nicht schädlich
sind.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen der Erfindung können solche sein, die für orale,
rektale, bronchiale, nasale, topische (einschließlich buccale und sublinguale),
transdermale, vaginale oder parenterale (einschließlich kutane,
subkutane, intramuskuläre,
intraperitoneale, intravenöse,
intraarterielle, intrazerebrale, intraokulare Injektion oder Infusion)
Verabreichung geeignet sind oder in einer geeigneten Form für die Verabreichung
durch Inhalation oder Insufflation, einschließlich Pulver und Verabreichung
als flüssiges
Aerosol, oder durch Depotsysteme vorliegen. Geeignete Beispiele
von Depotsystemen umfassen halbdurchlässige Matrizes von festen hydrophoben
Polymeren, welche die Verbindung der Erfindung enthalten, wobei
die Matrizes in Form von geformten Gegenständen, z.B. Filme oder Mikrokapseln,
vorliegen können.
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Das
Diazabicycloalkanderivat der Erfindung, zusammen mit einem herkömmlichen
Adjuvans, Träger oder
Verdünnungsmittel,
kann somit in Form von pharmazeutischen Zusammensetzungen und Einheitsdosierungen
davon gebracht werden. Solche Formen umfassen Feststoffe und insbesondere
Tabletten, gefüllte Kapseln,
Pulver und Pelletformen, und Flüssigkeiten,
insbesondere wässrige
oder nicht wässrige
Lösungen, Suspensionen,
Emulsionen, Elixiere und mit diesen gefüllte Kapseln, sämtliche
für die
orale Verwendung, Suppositorien für die rektale Verabreichung
und sterile injizierbare Lösungen
für die
parenterale Verwendung. Solche pharmazeutischen Zusammensetzungen
und Einheitsdosierformen davon können
herkömmliche
Bestandteile in herkömmlichen
Anteilen, mit oder ohne zusätzliche
aktive Verbindungen oder Prinzipien, enthalten, und solche Einheitsdosierformen
können
jede geeignete wirksame Menge des aktiven Be standteils enthalten,
welche dem beabsichtigten anzuwendenden täglichen Dosierungsbereich entspricht.
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Das
Diazabicycloalkanderivat der vorliegenden Erfindung kann in einer
großen
Vielzahl von oralen und parenteralen Dosierformen verabreicht werden.
Es ist dem Fachmann klar, dass die folgenden Dosierformen als aktive
Komponente entweder eine chemische Verbindung der Erfindung oder
ein pharmazeutisch annehmbares Salz einer chemischen Verbindung
der Erfindung enthalten können.
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Zur
Herstellung pharmazeutischer Zusammensetzungen aus einem Diazabicycloalkanderivat
der vorliegenden Erfindung können
pharmazeutisch annehmbare Träger
entweder fest oder flüssig
sein. Präparationen
in fester Form umfassen Pulver, Tabletten, Pillen, Kapseln, Kachets,
Suppositorien und dispergierbare Körnchen. Ein fester Träger kann
eine oder mehrere Substanzen sein, die auch als Verdünnungsmittel,
Aromatisierungsmittel, Löslichmacher,
Gleitmittel, Suspendiermittel, Bindemittel, Konservierungsmittel,
Tablettensprengmittel oder als ein Einkapselungsmaterial wirken
können.
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In
Pulvern ist der Träger
ein fein verteilter Feststoff, welcher in einer Mischung mit der
fein verteilten aktiven Komponente vorliegt.
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In
Tabletten ist die aktive Komponente mit dem Träger in geeigneten Anteilen
vermischt, welcher die notwendige Bindungskapazität hat, und
in die gewünschte
Form und Größe verpresst.
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Die
Pulver und Tabletten enthalten vorzugsweise fünf oder zehn bis etwa siebzig
Prozent der aktiven Verbindung. Geeignete Träger sind Magnesiumcarbonat,
Magnesiumstearat, Talkum, Zucker, Lactose, Pektin, Dextrin, Stärke, Gelatine,
Tragant, Methylcellulose, Natriumcarboxymethylcellulose, ein niedrig
schmelzendes Wachs, Kakaobutter und Ähnliches. Der Ausdruck "Präparation" soll die Formulierung
der aktiven Verbindung mit Einkapselungsmaterial als Träger umfassen,
die eine Kapsel bereitstellt, in welcher die aktive Komponente, mit
oder ohne Träger,
von einem Träger
umgeben ist, der so in Verbindung mit ihr steht. In ähnlicher
Weise sind Kachets und Pastillen umfasst. Tabletten, Pulver, Kapseln,
Pillen, Kachets und Pastillen können
als feste Formen verwendet werden, die für die orale Verabreichung geeignet
sind.
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Zur
Herstellung von Suppositorien wird ein niedrig schmelzendes Wachs,
wie eine Mischung von Fettsäureglycerid
oder Kakaobutter, zuerst geschmolzen, und die aktive Komponente
wird darin, z.B. durch Rühren,
homogen dispergiert. Die geschmolzene, homogene Mischung wird dann
in Formen von geeigneter Größe gegossen,
abkühlen
und dadurch fest werden gelassen.
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Für die vaginale
Verabreichung geeignete Formulierungen können als Pessare, Tampons,
Cremes, Gele, Pasten, Schäume
oder Sprays vorliegen, die zusätzlich
zu dem aktiven Bestandteil solche Träger enthalten, wie sie in der
Technik als geeignet bekannt sind.
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Präparationen
in flüssiger
Form umfassen Lösungen,
Suspensionen und Emulsionen, z.B. Wasser oder Wasser-Propylenglycol-Lösungen.
Flüssige
Präparationen
zur parenteralen Injektion können
z.B. als Lösungen
in wässriger
Polyethylenglycol-Lösung
formuliert werden.
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Das
Diazabicycloalkanderivat der vorliegenden Erfindung kann somit für die parenterale
Verabreichung (z.B. durch Injektion, z.B. Bolus-Injektion oder kontinuierliche
Infusion) formuliert werden und kann in Einheitsdosisform in Ampullen,
vorgefüllten
Spritzen, kleinvolumigen Infusionsbehältern oder Mehrfachdosisbehältern mit
einem zugesetzten Konservierungsmittel vorliegen. Die Zusammensetzungen
können
solche Formen haben, wie Suspensionen, Lösungen oder Emulsionen in öligen oder
wässrigen
Vehikeln, und sie können
Formulierungsmittel enthalten, wie Suspendier-, Stabilisier- und/oder
Dispergiermittel. Alternativ kann der aktive Wirkstoff in Pulverform
vorliegen, erhalten durch aseptische Isolierung eines sterilen Feststoffs
oder durch Gefriertrocknung aus einer Lösung zur Wiederherstellung
mit einem geeigneten Vehikel, z.B. sterilem, pyrogenfreiem Wasser,
vor der Verwendung.
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Wässrige Lösungen,
die für
die orale Verwendung geeignet sind, können durch Auflösen der
aktiven Komponente in Wasser und Zugabe von geeigneten Färbemitteln,
Aromastoffen, Stabilisier- und Verdickungsmitteln, wie erwünscht, hergestellt
werden.
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Wässrige Suspensionen,
die für
die orale Verwendung geeignet sind, können durch Dispergieren der fein
verteilten aktiven Komponente in Wasser mit viskosem Material, wie
natürlichen
oder synthetischen Gummen, Harzen, Methylcellulose, Natriumcarboxymethylcellulose
oder anderen bekannten Suspendiermitteln, hergestellt werden.
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Ebenfalls
umfasst sind Präparationen
in fester Form, die kurz vor der Verwendung in Präparationen
in flüssiger
Form für
die orale Verabreichung umgewandelt werden sollen. Solche flüssigen Formen
umfassen Lösungen,
Suspensionen und Emulsionen. Diese Präparationen können zusätzlich zu
der aktiven Komponente Färbemittel,
Aromastoffe, Stabilisatoren, Puffer, künstliche und natürliche Süßstoffe,
Dispergiermittel, Verdickungsmittel, Löslichmacher und Ähnliches
enthalten.
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Für die topische
Verabreichung auf die Epidermis kann das Diazabicycloalkanderivat
als Salben, Cremes oder Lotionen oder als transdermales Kissen formuliert
werden. Salben und Cremes können
z.B. mit einer wässrigen
oder öligen
Grundlage unter Zugabe von geeigneten Verdickungs- und/oder Geliermitteln
formuliert werden. Lotionen können
mit einer wässrigen
oder öligen
Grundlage formuliert werden und enthalten im Allgemeinen auch eines
oder mehrere Emulgiermittel, Stabilisatoren, Dispergiermittel, Suspendiermittel, Verdickungsmittel
oder Färbemittel.
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Für die topische
Verabreichung im Mund geeignete Zusammensetzungen umfassen Pastillen,
die das aktives Mittel in einer aromatisierten Grundlage enthalten,
gewöhnlich
Sucrose und Akaziengummi oder Tragant; Pastillen, die den aktiven
Bestandteil in einer inerten Grundlage enthalten, wie Gelatine und
Glycerin oder Sucrose und Akaziengummi; und Mundspülungen,
die den aktiven Bestandteil in einem geeigneten flüssigen Träger enthalten.
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Lösungen oder
Suspensionen werden direkt in der Nasenhöhle durch herkömmliche
Maßnahmen
angewendet, z.B. mit einer Tropfeinrichtung, einer Pipette oder
einem Spray. Die Zusammensetzungen können in Einzeldosisform oder
in Mehrfachdosisform vorliegen. Im letzteren Fall einer Tropfeinrichtung
oder einer Pipette kann dies durch den Patienten durch Verabreichen
eines geeigneten, vorbestimmten Volumens der Lösung oder Suspension erreicht
werden. Im Falle eines Sprays kann dies z.B. mittels einer Vernebelungs-Sprühdosierpumpe
erreicht werden.
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Eine
Verabreichung an den Atmungstrakt kann auch mittels einer Aerosol-Formulierung
erreicht werden, in welcher der aktive Bestandteil in einer mit
Druck beaufschlagten Packung mit einem geeigneten Treibmittel, wie
Chlorfluorkohlenstoff (CFC), z.B. Dichlordifluormethan, Trichlorfluormethan
oder Dichlortetrafluorethan, Kohlendioxid oder ein anderes geeignetes
Gas, vorgesehen ist. Das Aerosol kann in geeigneter Weise auch ein
oberflächenaktives
Mittel, wie Lecithin, enthalten. Die Dosis des Wirkstoffs kann geregelt
werden, indem ein Dosierventil vorgesehen ist.
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Alternativ
können
die aktiven Bestandteile in der Form eines trockenen Pulvers, z.B.
einer Pulvermischung der Verbindung in einer geeigneten Pulvergrundlage,
wie Lactose, Stärke,
Stärkederivate,
wie Hydroxypropylmethylcellulose, und Polyvinylpyrrolidon (PVP),
vorgesehen sein. Der Pulverträger
bildet in geeigneter Weise ein Gel in der Nasenhöhle. Die Pulverzusammensetzung
kann in einer Einheitsdosisform vorliegen, z.B. in Kapseln oder
Hülsen
von z.B. Gelatine, oder Blister-Packungen, aus welchen das Pulver
mittels eines Inhalators verabreicht werden kann.
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In
Zusammensetzungen, deren Verabreichung an den Atmungstrakt beabsichtigt
ist, einschließlich
intranasale Zusammensetzungen, wird die Verbindung allgemein eine
kleine Teilchengröße, z.B.
in der Größenordnung
von 5 Mikron oder weniger, haben. Eine solche Teilchengröße kann
durch in der Technik bekannte Maßnahmen erhalten werden, z.B.
durch Mikronisieren.
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Wenn
es erwünscht
ist, können
Zusammensetzungen verwendet werden, die so angepasst sind, dass sie
eine verzögerte
Freisetzung des aktiven Bestandteils ergeben.
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Die
pharmazeutischen Präparationen
sind vorzugsweise Einheitsdosierformen. In einer solchen Form ist
die Präparation
in Einheitsdosen unterteilt, die geeignete Mengen der aktiven Komponente
enthalten. Die Einheitsdosierform kann eine verpackte Präparation
sein, wobei die Packung getrennte Mengen der Präparation enthält, wie
verpackte Tabletten, Kapseln und Pulver in Vialen oder Ampullen.
Die Einheitsdosierform kann auch selbst eine Kapsel, eine Tablette,
ein Kachet oder eine Pastille sein, oder sie kann eine geeignete
Anzahl von einer von diesen in verpackter Form sein.
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Tabletten
oder Kapseln für
die orale Verabreichung und Flüssigkeiten
für die
intravenöse
Verabreichung und die kontinuierliche Infusion sind bevorzugte Zusammensetzungen.
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Weitere
Einzelheiten betreffend Techniken für die Formulierung und Verabreichung
können
in der letzten Ausgabe von Remington's Pharmaceutical Sciences (Maack Publishing
Co., Easton, PA) gefunden werden.
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Eine
therapeutisch wirksame Dosis bezieht sich auf diejenige Menge des
aktiven Bestandteils, welcher die Symptome oder den Zustand verbessert.
Die therapeutische Wirksamkeit und die Toxizität, d.h. ED50 und
LD50, können
nach pharmakologischen Standardverfahren in Zellkulturen oder Versuchstieren
bestimmt werden. Das Dosisverhältnis
zwischen der therapeutischen Wirkung und der toxischen Wirkung ist
der therapeutische Index und kann durch das Verhältnis LD50/ED50 ausgedrückt werden. Pharmazeutische
Zusammensetzungen, welche hohe therapeutische Indizes aufweisen,
sind bevorzugt.
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Die
verabreichte Dosis muss natürlich
sorgfältig
sowohl auf das Alter, das Gewicht und den Zustand des zu behandelnden
Individuums als auch auf den Verabreichungsweg, die Dosierungsform
und die Therapie und auf das erwünschte
Ergebnis eingestellt werden, und die exakte Dosierung sollte natürlich vom
Arzt bestimmt werden.
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Die
tatsächliche
Dosierung hängt
von der Natur und der Schwere der zu behandelnden Krankheit und von
dem Verabreichungsweg ab und steht im Ermessen des Arztes und kann
durch Bemessung der Dosierung auf die besonderen Umstände dieser
Erfindung variiert werden, um die erwünschte therapeutische Wirkung hervorzurufen.
Derzeit wird jedoch davon ausgegangen, dass pharmazeutische Zusammensetzungen,
die etwa 0,01 bis etwa 500 mg des aktiven Bestandteils pro Einzeldosis,
vorzugsweise etwa 0,1 bis etwa 100 mg, am bevorzugtesten etwa 1
bis etwa 10 mg, enthalten, für
therapeutische Behandlungen geeignet sind.
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Der
aktive Bestandteil kann in einer Dosis oder mehreren Dosen pro Tag
verabreicht werden. Ein zufriedenstellendes Ergebnis kann in bestimmten
Fällen
mit einer Dosierung so niedrig wie 0,01 μg/kg i.v. und 0,1 μg/kg p.o.
erhalten werden. Als obere Grenze des Dosierungsbereichs werden
derzeit etwa 10 mg/kg i.v. und 100 mg/kg p.o. angesehen. Bevorzugte
Bereiche betragen etwa 0,1 μg/kg
bis etwa 10 mg/kg/Tag i.v. und etwa 1 μg/kg bis etwa 100 mg/kg/Tag
p.o.
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Beispiele
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Die
Erfindung wird weiter mit Bezug auf die folgenden Beispiele erläutert, die
in keiner Weise als den Bereich der beanspruchten Erfindung beschränkend angesehen
werden dürfen.
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Allgemeines
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Sämtliche
Reaktionen, welche luftempfindliche Reagenzien oder Zwischenprodukte
beinhalten, werden unter Stickstoff und in wasserfreien Lösemitteln
durchgeführt.
Magnesiumsulfat wird als Trocknungsmittel in den Aufarbeitungsschritten
verwendet, und Lösemittel
werden unter vermindertem Druck verdampft. Die Produkte werden normalerweise
als Salze durch Rühren
der freien Base mit einer überschüssigen Menge
einer gesättigten
Lösung
von Fumarsäure
in einer Mischung von Methanol und Diethylether (1 : 9) isoliert.
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Aufarbeitungsverfahren
A
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Die
rohe Reaktionsmischung wurde mit wässrigem Natriumhydroxid vereinigt
und mit Diethylether extrahiert, gefolgt von einer Säulenchromatografie
unter Verwendung von Silicagel als fester Phase und einer Mischung
von Dichlormethan, Methanol und wässrigem Ammoniak als flüssiger Phase.
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Aufarbeitungsverfahren
B
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Die
rohe Reaktionsmischung wurde mit verdünnter wässriger Chlorwasserstoffsäure vereinigt,
so dass der pH auf 7 eingestellt wurde. Die Verunreinigungen wurden
durch Extraktion mit Diethylether entfernt. Wässriges Natriumhydroxid wurde
zugesetzt, und die Mischung wurde mit Diethylether extrahiert.
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Verfahren
A
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3-(3-Pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan
Verbindung A1):
-
Hergestellt
durch Erhitzen von 3-Fluorpyridin und 3,7-Diazabicyclo[3.3.0]octan
in einem Autoklaven in Abwesenheit eines Lösemittels auf 180°C für 24 Stunden.
Aufarbeitungsverfahren A / B.
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3-(3-Pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
(Verbindung A2):
-
Erhältlich gemäß Verfahren
A.
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3-(3-Pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan
(Verbindung A3):
-
Erhältlich gemäß Verfahren
A.
-
Verfahren
B
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3-(5-Ethoxy-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan
(Verbindung B1):
-
Erhältlich durch
Rühren
einer Mischung von 3-Chlor-5-ethoxypyridin (1 Äquiv.), 3,7-Diazabicyclo[3.3.0]octan
(1 Äquiv.),
Kalium-tert-butoxid (2 Äquiv.)
und 1,2-Dimethoxyethan als Lösemittel.
Aufarbeitungsverfahren A / B.
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3-(5-Ethoxy-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo(3.3.1]nonan
(Verbindung B2):
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Erhältlich gemäß Verfahren
B.
-
3-(5-Ethoxy-3-Pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan
(Verbindung B3):
-
Erhältlich gemäß Verfahren
B.
-
3-(5-Phenyl-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan
(Verbindung B4):
-
Erhältlich gemäß Verfahren
B.
-
3-[5-(1-Pyrrolyl)-3-pyridyl]-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan
(Verbindung B5):
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Erhältlich gemäß Verfahren
B.
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3-[5-(1-Indolyl)-3-pyridyl]-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan
(Verbindung B6):
-
Erhältlich gemäß Verfahren
B.
-
Verfahren
C
-
3-(5-Chlor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan
(Verbindung C1):
-
3,5-Dichlorpyridin
(1 Äquiv.),
3,7-Diazabicyclo[3.3.0]octan (1 Äquiv.)
und Palladacycle (0,2 %) [Herrmann WA, Brossmer C, Öfele K Reisinger,
C-P, Priermeier T, Beller M und Fischer H; Angew. Chem. Int. Ed. Engl.
1995, 34, 1844] werden bei 160°C
für 24
Stunden gerührt.
Aufarbeitungsverfahren A / B.
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3-(5-Brom-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan
(Verbindung C2):
-
Erhältlich gemäß Verfahren
C.
-
3-(5-Fluor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan
(Verbindung C3):
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Erhältlich gemäß Verfahren
C.
-
3-(5-Iod-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan
(Verbindung C4):
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Erhältlich gemäß Verfahren
C.
-
3-(6-Thioethoxy-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan
(Verbindung C5):
-
Erhältlich gemäß Verfahren
C.
-
3-(5-Thioethoxy-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan
(Verbindung C6):
-
Erhältlich gemäß Verfahren
C.
-
3-(5-Chlor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
(Verbindung C7):
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Erhältlich gemäß Verfahren
C.
-
3-(5-Brom-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
(Verbindung C8):
-
Erhältlich gemäß Verfahren
C.
-
3-(5-Fluor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
(Verbindung C9):
-
Erhältlich gemäß Verfahren
C.
-
3-(5-Iod-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
(Verbindung C10):
-
Erhältlich gemäß Verfahren
C.
-
3-(5-Chlor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan
(Verbindung C11):
-
Erhältlich gemäß Verfahren
C.
-
3-(5-Brom-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan
(Verbindung C12):
-
Erhältlich gemäß Verfahren
C.
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3-(5-Fluor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan
(Verbindung C13):
-
Erhältlich gemäß Verfahren
C.
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3-(5-Iod-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan
(Verbindung C14):
-
Erhältlich gemäß Verfahren
C.
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3-(5-Trifluormethyl-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan
(Verbindung C15):
-
Erhältlich gemäß Verfahren
C.
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3-(5-Trifluormethyl-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
(Verbindung C16):
-
Erhältlich gemäß Verfahren
C.
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3-(5-Trifluormethyl-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan
(Verbindung C17):
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Erhältlich gemäß Verfahren
C.
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Die
folgenden Verbindungen sind aus den vorstehend beschriebenen Verbindungen
erhältlich:
3-(6-Fluor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan
(Verbindung C18),
3-(6-Chlor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan
(Verbindung C19),
3-(6-Brom-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan
(Verbindung C20),
3-(6-Iod-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan
(Verbindung C21),
3-(6-Fluor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
(Verbindung C22),
3-(6-Chlor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
(Verbindung C23),
3-(6-Brom-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
(Verbindung C24),
3-(6-Iod-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
(Verbindung C25),
3-(6-Fluor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan
(Verbindung C26),
3-(6-Chlor-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan
(Verbindung C27),
3-(6-Brom-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan
(Verbindung C28),
3-(6-Iod-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.2]decan
(Verbindung C29),
3-(5-Ethyl-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan
(Verbindung C30),
3-(5-Ethinyl-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan
(Verbindung C31),
3-(5-Ethyl-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
(Verbindung C32) und
3-(5-Ethinyl-3-pyridyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
(Verbindung C33).
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Verfahren
D
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7-Benzyl-3-(2-chinolinyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
(Verbindung D1):
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Ein
Mischung von 3,7-Dibenzyl-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-9-on [Garrison
GL et al., J. Org. Chem. 1993, 58, 7670 – 7678] (3,8 g, 11,4 mmol),
Hydrazin-Hydrat (4,26 ml, 137 mmol), Kaliumhydroxid (3,8 g, 68 mmol),
Diethylenglycol (100 ml) und 1,3,5-Trimethylbenzol (250 ml) wurde
gerührt
und über
Nacht mit einem Dean-Stark-Wassersammler erhitzt.
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Die
Mischung wurde Raumtemperatur erreichen gelassen. Natriumhydroxid
(200 ml, 1 M) wurde zugesetzt, und die Mischung wurde zweimal mit
Diethylether (2 × 100
ml) extrahiert. Die organische Phase wurde mit wässrigem Natriumhydroxid (2 × 100 ml,
1 M) gewaschen.
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Das
Rohprodukt von 3,7-Dibenzyl-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan war gemäß GC-MS-Analyse zu 77 % rein.
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Die
Rohmischung von 3,7-Dibenzyl-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan, Ameisensäure (2,16
ml, 57 mmol) und Palladium auf Kohlenstoff (5,0 g, 10 %) wurde gerührt, bis
die theoretische Wasserstoffmenge verbraucht war. Die Rohmischung
wurde zur Trockne eingedampft. Die erhaltene Rohmischung von 3-Benzyl-7-H-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
und 2-Chlorchinolin (0,67 g, 4,1 mmol) bei 100°C für 1 Stunde nach Kühlen auf
Raumtemperatur. Dichlormethan (50 ml) wurde zugesetzt. Die organische
Phase wurde zweimal mit Chlorwasserstoffsäure (2 × 25 ml, 1 M) extrahiert. Die
wässrige
Phase wur de durch Zugabe von wässrigem
Natriumhydroxid (50 ml, 4 M) alkalisch gemacht, gefolgt von zweimaliger
Extraktion mit Dichlormethan (2 × 25 ml).
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Die
Chromatografie auf Silicagel mit Dichlormethan, Methanol und konz.
Ammoniak (89 : 10 : 1) ergab die Titelverbindung als Öl. Ausbeute
0,28 g, 7 %.
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Das
entsprechende Salz wurde durch Zugabe einer Mischung von Diethylether
und Methanol (9 : 1), gesättigt
mit Fumarsäure,
erhalten.
1H-NMR (Fumarsäuresalzprodukt): δ 8,01 (d,
1H), δ 7,69
(d, 1H), δ 7,56 – 7,48 (m,
2H), δ 7,20 – 7,15 (m,
2H), δ 7,08 – 7,03 (m,
1H), δ 6,95 – 6,86 (m,
4H), δ 6,60
(Fumarsäuresalz), δ 4,40 (s,
breit, 2H), δ 3,35
(s, 2H), δ 3,22
(d, 2H), δ 2,98
(d, 2H), 2,36 (d, breit, 2H), δ (s,
2H), δ 1,84
(d, breit, 1H), δ 1,69
(d, breit, 1H) ppm. Fp. 56,1 – 56,8°C.
-
7-H-3-(2-Chinolinyl)-3.7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
(Verbindung D2).
-
7-Benzyl-3-(2-chinolinyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
(0,18 g, 0,52 mmol) und Palladium auf Kohlenstoff (0,5 g, 10 %)
wurde unter Wasserstoff über
Nacht gerührt.
Die Rohmischung wurde filtriert.
-
Di
Chromatografie auf Silicagel mit Dichlormethan, Methan und konzentriertem
Ammoniak (89 : 10 : 1) ergab die Titelverbindung als Öl.
1H-NMR
(Produkt als freie Base): δ 7,88
(d, 1H), δ 7,73
(d, 1H), δ 7,62
(d, 1H), δ 7,54
(dd, 1H), δ 7,19
(dd, 1H), δ 7,01
(d, 1H), δ 4,32
(d, 2H), δ 3,45
(d, 2H), δ 3,05
(s, 2H), δ 2,3 – 2,10 (m,
3H), δ 1,85
(d, 1H), δ 1,75 (s,
breit, 1H), δ 0,87
(s, 2H) ppm.
-
Das
entsprechende Salz wurde durch Zugabe einer Mischung von Diethylether
und Methanol (9 : 1), gesättigt
mit Fumarsäure,
erhalten.
-
Ausgangsmaterialien
-
3,7-Diazabicyclo[3.3.0]octan:
-
Erhältlich gemäß Weinges & Spänig [Weinges
K & Spänig R; Chem.
Ber. 1968, 101, 3010 – 3017]
und Ohnmacht et al. [Ohnmacht CJ, Draper CW, Dedinas RF, Loftus
P & Wong JJ,J.
Heterocycl. Chem. 1983, 20, 321 – 329].
-
3,7-Diazabicyclo[3.3.1]nonan:
-
Erhältlich durch
katalytische Hydrierung von 3,7-Dibenzyl-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan.
Die Hydrierung wird durchgeführt
durch Rühren
von 3,7-Dibenzyl-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan in einer Mischung
von Ethanol, konzentrierter Chlorwasserstoffsäure und Palladium auf Kohlenstoff
unter einer Wasserstoffatmosphäre.
-
3,7-Dibenzyl-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan:
-
Erhältlich durch
das gleiche Verfahren, wie es zur Herstellung von 3,7-Dimethyl-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
gemäß Douglass & Ratliff [Douglass
JED & Ratliff
TB, J. Org. Chem. 1968, 33, 355 – 359] verwendet wurde.
-
3-Brom-5-phenylpyridin:
-
Eine
Mischung von 3,5-Dibrompyridin (10,0 g, 42,2 mmol), Phenylborsäure (4,6
g, 38,0 mmol), Tetrakis(triphenylphosphin)palladium(0) (1,45 g,
1,25 mmol), Kaliumcarbonat (17,5 g, 127 mmol), Wasser (63 ml) und
1,2-Dimethoxyethan (126 ml) wurde über Nacht bei Rückfluss
gerührt.
Wässriges
Natriumhydroxid (1 M, 60 ml) wurde zugesetzt, gefolgt von zweimaliger
Extraktion mit Diethylether (100 ml). Die Chromatografie auf Silicagel
mit Dichlormethan als Lösemittel
ergab die Titelverbindung. Ausbeute 6,1 g, 68 %, Fp. 42 – 44°C.
-
3-Brom-6-thioethoxypyridin:
-
Eine
Mischung von Natriumthioethoxid (7,81 g, 92,9 mmol), 2,5-Dibrompyridin
(20,0 g, 84,4 mmol) und Dimethylsulfoxid (100 ml). Die Mischung
wurde über
Nacht bei 20°C
gerührt.
Natriumhydroxid (300 ml, 1 M) wurde zugesetzt, und die Mischung
wurde zweimal mit Diethylether (200 ml) extrahiert. Die Chromatografie auf
Silicagel mit Dichlormethan : Petrolether im Verhältnis von
1 : 2 als Elutionsmittel ergab die Titelverbindung als Öl. Ausbeute
16,8 g, 85 %.
-
3-Brom-5-thioethoxypyridin:
-
Hergestellt
gemäß 3-Brom-6-thioethoxypyridin,
unter Verwendung von 40°C
als Reaktionstemperatur.
-
Die
Titelverbindung wurde als Öl
erhalten.
-
3-Chlor-5-ethoxylpyridin:
-
Hergestellt
gemäß 3-Brom-6-thioethoxypyridin,
unter Verwendung von 60°C
als Reaktionstemperatur.
-
Die
Titelverbindung wurde als Öl
erhalten.
-
3-Chlor-5-(1-pyrrolyl)-pyridin:
-
Eine
Mischung von 3,5-Dichlorpyridin (10,0 g, 67,6 mmol), Pyrrol (5,50
g, 81,1 mmol), Natriumhydrid 60 % (3,52 g, 87,9 mmol) und Dimethylsulfoxid
(50 ml) wurde 2 Stunden bei 70°C
gerührt.
Wässriges
Natriumhydroxid (200 ml, 1 M) wurde zugesetzt, und die Mischung
wurde dreimal mit Diethylether (100 ml) extrahiert. Die Mischung
wurde eingedampft und durch Chromatografie auf Silicagel mit Dichlormethan
und Ethanol (4 %) als Lösemittel
gereinigt. Ausbeute 6,3 g, 52 %. Fp. 70,5 – 72,0°C.
-
3-Chlor-5-(1-indolyl)-pyridin:
-
Wurde
gemäß 3-Chlor-5-(1-pyrrolyl)-pyridin
hergestellt. Ausbeute 5,9 g, 38 %. Fp. 56 – 57°C.