DE69814735T2

DE69814735T2 - Carbazolcarboxamide als 5-HT1F Agonisten

Info

Publication number: DE69814735T2
Application number: DE69814735T
Authority: DE
Inventors: Michael Edward Indianapolis Flaugh
Original assignee: Eli Lilly and Co
Current assignee: Eli Lilly and Co
Priority date: 1997-06-04
Filing date: 1998-06-02
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2018-06-03
Also published as: KR20010013409A; JP2002502419A; PT882726E; BR9810610A; TR199903014T2; HUP0004142A2; PL337221A1; DE69814735D1; CA2291624A1; AU729786B2; EA001718B1; ES2199410T3; IL133279A0; NO995963L; WO1998055115A1; CN1259049A; ID23053A; NZ501569A; AU7795598A; EP0882726B1

Description

Theorien bezüglich der Pathophysiologie von Migräne wurden seit 1938 durch die Arbeit von Graham und Wolff (Arch. Neurol. Psychiatry 39: 737–763 (1938)) dominiert. Sie schlugen vor, daß die Ursache von Migränekopfschmerzen die Vasodilatation von extrakranialen Blutgefäßen ist. Diese Sichtweise wurde durch das Wissen unterstützt, daß Ergotalkaloide und Sumatriptan, ein hydrophiler 5-HT₁ Agonist, der die Blut-Hirn-Schranke nicht passiert, cephale vaskuläre glatte Muskeln kontrahieren und bei der Behandlung von Migräne wirksam sind. (Humphrey et al., Ann. NY Acad. Sci., 600, 587–600 (1990)). Jüngere Arbeiten von Moskowitz zeigen jedoch, daß das Auftreten von Migränekopfschmerzen unabhängig von den Veränderungen im Gefäßdurchmesser ist (Cephalalgia, 12 5–7, (1992)).
Moskowitz hat vorgeschlagen, daß derzeit unbekannte Auslöser für Schmerz die trigeminalen Ganglien stimulieren, die die Gefäße innerhalb des cephalen Gewebes innervieren, was zu der Freisetzung von vasoaktiven Neuropeptiden aus den Axonen auf den Gefäßen führt. Die freigesetzten Neuropeptide aktivieren dann eine Reihe an Vorgängen, deren Folge der Schmerz ist. Diese neurogene Entzündung wird durch Sumatripan und Ergotalkaloide durch Mechanismen gehemmt, die 5-HT Rezeptoren einbeziehen, welche nahe mit dem 5-HT_1D Subtyp verwandt sein dürften und auf den trigeminovaskulären Fasern liegen (Neurology, 43 (Supplement 3), S16–S20 1993)).
Serotonin (5-HT) zeigt diverse physiologische Wirkungen, die durch mindestens vier Rezeptorklassen vermittelt werden, wobei die heterogenste hiervon 5-HT₁ zu sein scheint. Ein humanes Gen, das einen fünften 5-HT₁ Subtyp exprimiert, nämlich 5-HT_1F, wurde von Kao und Mitarbeitern isoliert (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90, 408-412 (1993)). Dieser 5-HT_1F Rezeptor zeigt ein pharmakologisches Profil, das sich von allen bisher beschriebenen serotonergen Rezeptoren unterscheidet. Die hohe Affinität von Sumatriptan an diesem Subtyp mit einem Ki = 23 nM, läßt eine Rolle des 5-HT_1F Rezeptors bei der Migräne vermuten.
Es wurde eine Reihe an N-Aryl-3-amino-1,2,3,4-tetrahydro-9N-carbazol-6-carboxamiden von Porter et al (WO 94/14773 A, 7. Juli 1994) als 5-HT₁-ähnliche Agonisten beschrieben, die vasoaktive Wirkungen zeigen. Die Amide der vorliegenden Erfindung sind 5-HT_1F Agonisten, die die Peptidextravasation aufgrund der Stimulation der trigeminalen Ganglien hemmen und daher für die Behandlung der Migräne und assoziierter Störungen ohne der vasokonstriktiven Empfindlichkeit von strukturell ähnlichen Verbindungen brauchbar sind.
Die vorliegende Erfindung liefert 3-Amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamide und 4-Amino-10H-cyclohepta[7,6-b]indol-7-carboxamide der Formel I
worin
R¹ und R² unabhängig für Wasserstoff C₁-C₄ Alkyl oder CH₂CH₂-Aryl stehen, worin Aryl Phenyl, Phenyl,
das ist Halogen monosubstituiert ist oder 1-(C₁-C₆ Alkyl)pyrazol-4-yl steht,
R³ für C₃-C₆ Cycloalkyl oder einen Heterocyclus steht, unabhängig ausgewählt aus Fur-2-yl, Fur-3-yl, Thien-2-yl, Thien-3-yl, Pyridin-3-yl, Pyridin-4-yl, Pyrrol-3-yl, N-Methylpyrrol-3-yl, Oxazol-5-yl, Isoxazol-4-yl, Isoxazol-5-yl, Pyrazol-4-yl, Pyrimidin-5-yl oder Pyrazin-4-yl, worin die Heterocyclen substituiert sein können mit bis zu drei Substituenten, unabhängig ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Halogen, C₁-C₄ Alkyl, C₁-C₄ Alkoxy oder C₁-C₄ Alkoxycarbonyl,
n für 1 oder 2 steht und pharmazeutisch annehmbare Salze und Hydrate hiervon.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zur Erhöhung der Aktivierung des 5-HT_1F Rezeptors durch die Verabreichung einer Verbindung der Formel I.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zur Steigerung der Aktivierung des 5-HT_1F Rezeptors zur Behandlung einer Vielzahl von Störungen, die mit der verringerten Neutrotransmission von Serotonin bei Säugern in Verbindung gebracht wurden. Unter diesen Störungen befinden sich Depression, Migräneschmerz, Bullimie, prämenstruelles Syndrom oder spätes Lutealphasensyndrom, Dysphoriestörung, Alkoholismus, Tabakmißbrauch, Panikstörung, Angst, allgemeiner Schmerz, posttraumatisches Syndrom, Gedächtnisverlust, Altersdemenz, soziale Phobie, Aufmerksamkeitsdefizit durch Hyperaktiktivitätsstörung, zerstörende Verhaltensstörungen, Impulskontrollstörungen, Borderline Persönlichkeitsstörung, obsessiv kompulsive Störung, chronisches Müdigkeitssydrom, vorzeitige Ejakulation, Erektionsschwierigkeiten, Anorexia nervosa, Schlafstörungen, Autismus, Mutismus, Trichotillomanie, trigeminale Neuralgie, Zahnschmerz oder Temperomandibulargelenkdysfunktionsschmerz. Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind auch als prophylaktische Behandlung für Migräne brauchbar. Alle diese Verfahren verwenden eine Verbindung der Formel I.
Zusätzlich liefert die Erfindung pharmazeutische Formulierungen, die eine wirksame Menge einer Verbindung der Formel I zur Aktivierung des 5-HT_1F Rezeptors mit Kombination mit einem geeigneten pharmazeutischen Träger, Verdünnungsmittel oder Hilfsstoff enthalten.
Die allgemeinen chemischen Ausdrücke, die in den obigen Formeln verwendet werden, haben die gewöhnlichen Bedeutungen. Beispielsweise umfaßt der Ausdruck "Alkyl" Gruppen, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, sek-Butyl, tert-Butyl und dergleichen. Der Ausdruck "Cycloalkyl" umfaßt Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl und Cyclohexyl. Der Ausdruck "Alkoxy" umfaßt Gruppen, wie Methoxy, Ethoxy, Isopropoxy, tert-Butoxy und dergleichen. Der Ausdruck "Halogen" umfaßt Fluor Chlor Brom und Iod.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen weisen ein asymmetrisches Kohlenstoffatom auf. Dieser Kohlenstoff ist in der folgenden Formel mit einem Stern markiert:
Daher existieren die Verbindungen der vorliegenden Erfindung nicht nur als Razemate, sonders als einzelne R- und S-Enantiomere:
Die erfindungsgemäßen Verbindungen umfassen nicht nur die Razemate, sondern auch ihre jeweiligen optisch aktiven R- und S-Enantiomere und alle Gemische hiervon. Während alle Razemate, Gemische und einzelnen Enantiomere brauchbare 5-HT_1F Agonisten sind, ist es bevorzugt, daß die Verbindung als einzelnes Enatiomer existiert.
Während alle Verbindungen der Erfindung als 5-HT_1F Agonisten brauchbar sind, sind bestimmte Klassen bevorzugt. Die folgenden Absätze beschrieben solche bevorzugten Klassen.

aa) R¹ steht für Wasserstoff
ab) R¹ stellt für C₁-C₆ Alkyl,
ac) R¹ steht für Ethyl,
ad) R¹ steht für Methyl,
ae) R¹ steht für -CH₂CH₂-Ar, worin Ar für 1-(C₁-C₆ Alkyl)pyrazol-4-yl steht,
af) R¹ steht für -CH₂CH₂-Ar, worin Ar für 1-Methylpyrazol-4-yl steht,
ag) R¹ steht für -CH₂CH₂-Ar, worin Ar für 1-Isopropylpyrazol-4-yl steht,
ah) R² steht für Wasserstoff,
ai) R² steht für C₁-C₆ Alkyl,
aj) R² steht für Ethyl,
ak) R² steht für Methyl,
al) R² steht für -CH₂CH₂-Ar, worin Ar für 1-(C₁-C₆ Alkyl)pyrazol-4-yl steht,
am) R² steht für -CH₂CH₂-Ar, worin Ar für 1-Methylpyrazol-4-yl steht,
an) R² steht für -CH₂CH₂-Ar, worin Ar für 1-Isopropylpyrazol-4-yl steht,
ao) R³ steht für einen Heterocyclus,
ap) R³ steht für Pyridin-3-yl,
aq) R³ steht für Pyridin-4-yl,
ar) R³ steht für Pyridin-3-yl oder Pyridin-4-yl, das mit Halogen monosubstituiert ist,
as) R³ steht für Pyridin-3-yl oder Pyridin-4-yl, das mit Chlor monosubstituiert ist,
at) R³ steht für Pyridin-3-yl oder Pyridin-4-yl, das mit Fluor monosubstituiert ist,
au) R³ steht für Fur-2-yl oder Fur-3-yl,
av) R³ steht für Thien-2-yl oder Thien-3-yl,
aw) R³ steht für Pyrrol-3-yl,
ax) R³ steht für Oxazol-5-yl,
ay) R³ steht für Isoxazol-4-yl oder Isoxazol-5-yl,
az) R³ steht für Pyrazol-4-yl,
ba) R³ steht für Pyrimidin-5-yl,
bb) R³ steht für Pyrazin-4-yl,
bc) R³ steht für Fur-2-yl oder Fur-3-yl, das wahlweise mit C₁-C₄ Alkyl, C₁-C₄ Alkoxy oder Halogen substituiert ist,
bd) R³ steht für Fur-2-yl,
be) R³ steht für Fur-3-yl,
bf) R³ steht für Thien-2-yl oder Thien-3-yl, das wahlweise mit C₁-C₄ Alkyl oder C₁-C₄, Alkoxy substituiert ist,
bg) R³ steht für Thien-2-yl,
bh) R³ steht für Thien-3-yl,
bi) R³ steht für Pyridin-3-yl oder Pyridin-4-yl, das wahlweise substituiert ist mit Halogen, C₁-C₄ Alkyl oder C₁-C₄ Alkoxy,
bj) R³ steht für 6-Halogenpyridin-3-yl,
bk) R³ steht für C₃-C₆ Cycloalkyl,
bl) R³ steht für Cyclopropyl,
bm) n steht für 1,
bn) n steht für 2,
bo) Die Verbindung ist ein Razemat,
bp) Die Verbindung ist das R-Enantiomer,
bc) Die Verbindung ist das S-Enantiomer,
br) Die Verbindung ist eine freie Base,
bs) Die Verbindung ist ein Salz,
bt) Die Verbindung ist das Hydrochloridsalz,
bu) Die Verbindung ist das Fumaratsalz,
bv) Die Verbindung ist das Oxalatsalz.

Es ist verständlich, daß die obigen Klassen unter Bildung von zusätzlich bevorzugten Klassen kombiniert werden können.
Die Verbindungen der Erfindung sind in einem Verfahren zur Steigerung der Aktvierung des 5-HT_1F Rezeptors zur Behandlung einer Vielzahl an Störungen brauchbar, die mit einer verringerten Neurotransmission von Serotonin bei Säugern in Verbindung gebracht wurden. Es ist bevorzugt, daß der durch die Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindungen zu behandelnde Säuger ein Mensch ist.
Da die erfindungsgemäßen Verbindungen Amine sind, sind sie von Natur aus basisch und reagieren demnach mit mehreren anorganischen und organischen Säuren unter Bildung von pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalzen. Da einige der freien Amine der erfindungsgemäßen Verbindungen bei Raumtemperatur typischerweise Öle sind, ist es bevorzugt, die freien Amine zur leichten Handhabung und Verabreichung in mehrere pharmazeutisch annehmbaren Säureadditonssalze umzuwandeln, da die letzteren bei Raumtemperatur routinemäßig fest sind.
Säuren, die herkömmlich zur Bildung von solchen Salzen verwendet werden, sind anorganische Säuren, wie Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Iodwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure und dergleichen und organische Säuren, wie p-Toluolsulfonsäure, Methansulfonsäure, Oxalsäure, p-Bromphenylsulfonsäure, Kohlensäure, Bernsteinsäure, Citronensäure, Benzoesäure, Essigsäure und dergleichen. Beispiele von solchen pharmazeutisch annehmbaren Salzen sind daher Sulfat, Pyrosulfat, Bisulfat, Sulfit, Bisulfit, Phosphat, Monohydrogenphosphat, Dihydrogenphosphat, Metaphosphat, Pyrophosphat, Chlorid, Bromid, Iodid, Acetat, Propionat, Decanoat, Caprylat, Acrylat, Format, Isobutyrat, Caproat, Heptanoat, Propiolat, Oxalat, Malonat, Succinat, Suberat, Sebacat, Fumarat, Maleat, Butin-1,4-dioat, Hexin-1,6-dioat, Benzoat, Chlorbenzoat, Methylbenzoat, Dinitrobenzoat, Hydroxybenzoat, Methoxybenzoat, Phthalat, Sulfonat, Xylolsulfonat, Phenylacetat, Phenylpropionat, Phenylbutyrat, Citrat, Lactat, β-Hydroxybutyrat, Glycolat, Tartrat, Methansulfonat, Propansulfonat, Naphthalin-1-sulfonat, Naphthalin-2-sulfonat, Mandelat und dergleichen. Bevorzugte pharmazeutisch annehmbare Salze sind die, die mit Chlorwasserstoffsäure, Oxalsäure oder Fumarsäure gebildet werden.
Die folgende Gruppe ist für Verbindungen beispielhaft, die im Schutzumfang der Erfindung enthalten sind:
N-(4-Methylthien-2-yl)-3-(propyl)amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamidhydrochlorid,
(+)-N-(Thien-3-yl)-3-(dimethyl)amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamidsulfat,
N-(4-Chlorfur-2-yl-3-(propyl)amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamid,
N-(Fur-3-yl)-3-(diethyl)amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamid,
N-(Pyridin-3-yl)-3-(diethyl)amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamidphosphat,
N-(3-Chlorpyridin-4-yl)-3-(diethyl)amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamid,
N-(Oxazol-5-yl)-3-(propyl)amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamid-p-toluolsulfonat,
(+)-N-(Isoxazol-4-yl)-3-(dimethyl)amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamid,
N-(Pyrazol-4-yl)-3-(propyl)amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamidmethansulfonat,
N-(Cyclobutyl)-3-(diethyl)amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamidoxalat,
N-(Cyclohexyl)-3-(propyl)amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamid,
(+)-N-(2-Methylpyrimidin-5-yl)-3-(dimethyl)amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamidformat,
(–)-N-(Thien-2-yl)-4-(methyl)amino-10H-cyclohepta[7,6-b]indol-7-carboxamid,
N-(Thien-3-yl)-4-(dimethyl)amino-10H-cyclohepta[7,6-b]indol-7-carboxamidbutin-1, 4-dioat,
N-(Fur-2-yl)-4-(propyl)amino-10H-cyclohepta[7,6-b]indol-7-carboxamid,
N-(Fur-3-yl)-4-(diethyl)amino-10H-cyclohepta[7,6-b]indol-7-carboxamidtrifluoracetat,
N-(Pyridin-3-yl)-4-(diisopropyl)amino-10H-cyclohepta(7,6-b]indol-7-carboxamid,
N-(3-Chlorpyridin-4-yl)-4-(dibutyl)amino-10H-cyclohepta[7,6-b]indol-7-carboxamid,
(–)-N-(Pyrol-3-yl)-4-(methyl)amino-10H-cyclohepta[7,6-b]indol-7-carboxamidtartrat,
N-(2-Isopropyloxazol-5-yl)-4-(dimethyl)amino-10H-cyclohepta[7,6-b]indol-7-carboxamid,
N-(3-Brom-4-methylisoxazol-5-yl)-4-(propyl)amino-10H-cyclohepta(7,6-b] indol-7-carboxamidcinnamat,
N-(3-Ethylpyrrazol-4-yl)-4-(diethyl)amino-10H-cyclohepta[7,6-b]indol-7-carboxamid,
N-(Cyclopropyl)-4-(diisopropyl)amino-10H-cyclohepta[7,6-b]indol-7-carboxamid,
N-(Cyclohexyl)-4-(dibutyl)amino-10H-cyclohepta[7,6-b]indol-7-carboxamidmandelat,
(–)-N-(2-Methoxypyrimidin-5-yl)-4-(methyl)amino-10H-cyclohepta[7,6-b]indol-7-carboxamid,
N-(2-Fluorpyrazin-4-yl)-4-(dimethyl)amino-10H-cyclohepta[7,6-b]indol-7-carboxamid,
N-(Cyclobutyl)-4-(propyl)amino-10H-cyclohepta[7,6-b]indol-7-carboxamid,
N-(Cyclopentyl)-4-(diethyl)amino-10H-cyclohepta[7,6-b]indol-7-carboxamid-4-methoxybenzoat, und
N-(Cyclohexyl)-4-(diisopropyl)amino-10H-cyclohepta[7,6-b]indol-7-carboxamid.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden durch dem Fachmann gut bekannte Techniken hergestellt. Die erfindungsgemäßen Verbindungen, worin n für 1 stellt, sind Vertreter dieser Klasse, die herkömmlich als 3-Amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamide bekannt sind. Vertreter dieser Klasse werden herkömmlich durch die Fischer Indolsynthese hergestellt, wie dies im Syntheseschema I beschrieben ist, worin R^1' und R^2' unabhängig für C₁-C₆ Alkyl oder Benzyl stehen oder zusammen mit dem Stickstoff an den sie gebunden sind, eine Phthalimidogruppe bilden und R³ wie vorher definiert ist.
Syntheseschema I
Das Phenylhydrazin und das 4-Aminocyclohexanon werden zusammen mit einem geeigneten Lösemittel, typischerweise einem Niederalkanol, wie Ethanol, in Gegenwart einer katalytischen Menge Säure, wie Chlorwasserstoff unter Bildung des entstehenden Phenylhydrazons kondensiert. Die Umsetzung wird typischerweise etwa bei Raumtemperatur bis Rückflußtemperatur für etwa 1 bis 24 Stunden ausgeführt. Wenn die Kondensation vollständig ist, kann das entstehende Phenylhydrazon aus dem Reaktionsgemisch durch die Zugabe von Wasser oder einer wäßrigen Lösung einer Base, wie Kaliumcarbonat isoliert werden, falls dies gewünscht wird. Das Produkt trennt sich vom Gemisch als Öl oder Feststoff. Das Produkt kann mit einem nicht wassermischbaren Lösemittel, typischerweise Dichlormethan, extrahiert werden, oder filtriert werden, falls dies geeignet ist. Das Produkt kann im nächsten Schritt mit oder ohne weitere Reinigung verwendet werden. Das Phenylhydrazon wird einer Fischer-Indolcyclisierung in Gegenwart einer überschüssigen Menge Säure unterzogen. Dies kann durch Auflösen des Phenylhydrazons in einer reinen Säure, beispielsweise Essigsäure, erreicht werden. Alternativ dazu kann das Phenylhydrazon in einem Nie deralkanol gelöst werden, der mit einer Säure behandelt wurde, beispielsweise ethanolischem Chlorwasserstoff. Falls das wie oben hergestellte Phenylhydrazon keiner weiteren Reinigung bedarf, kann das ursprüngliche Reaktionsgemisch bequem mit einer geeigneten Säure ohne der Isolierung des Phenylhydrazons behandelt werden. Sehr oft tritt die Fischer-Indolcyclisierung nach der Bildung eines Phenylhydrazons ein, wobei das gewünschte Produkt in einem Schritt erhalten wird. Die Umsetzung wird etwa bei Raumtemperatur bis zum Rückfluß für etwa 1 bis 24 Stunden ausgeführt. Das Reaktionsprodukt kann durch direkte Filtration oder durch Extraktion nach der Entfernung des Lösemittels und der Neutralisation der Säure durch die Zugabe einer wäßrigen Base gewonnen werden. Das Produkt kann durch Umkristallisation oder Chromatographie gereinigt werden, wie dies erforderlich ist. Während das Syntheseschema I die Verwendung eines Amidophenylhydrazins beschreibt, erkennt der Fachmann, daß die Fischer Indolisierung auch mit der entsprechenden Carbonsäure oder dem Ester ausgeführt werden kann. Der Amidrest kann dann später in die Synthese eingeführt werden, wie dies erforderlich oder erwünscht ist.
Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen erforderlichen Phenylhydrazine sind entweder im Handel erhältlich oder können durch Verfahren aus 4-Nitrobenzoesäure hergestellt werden, die dem Fachmann bekannt sind, wie dies in Syntheseschema II beschrieben ist. R³ ist wie vorher definiert.
Syntheseschema II
Die Carbonsäure kann zuerst unter Standardbedingungen in das entsprechende Säurechlorid oder Säurebromid umgewandelt werden, wie durch Behandlung mit Thionylchlorid oder Thionylbromid. Das entsprechende Säurehalogenid wird wahlweise in Gegenwart eines Acylierungskatalysators, wie Dimethylaminopyridin, mit einem geeigneten Amin der Formel R³-NH₂ in Gegenwart einer geeigneten Base umgesetzt. Geeignete Basen umfassen Amine, die typischerweise als Säurefänger verwendet werden, wie Pridin oder Triethylamin, oder im Handel erhältliche polymergebundene Basen, wie Polyvinylpyridin. Alternativ dazu wird das erforderliche Amin mit einer geeigneten Carbonsäure in Gegenwart eines typischen Peptidkupplungsreagenzes, wie N,N'-Carbonyldiimidazol (CDI), N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid (DCC) und 1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimidhydrochlorid (EDC) umgesetzt. Eine polymergeträgerte Form von EDC wurde beschrieben (Tetrahedron Letters, 34 (48), 7685 (1993)) und ist zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen sehr brauchbar. Das Produkt aus diesen Reaktionen wird durch extraktive Standardtechniken isoliert und durch Standardchromatographie- und Standardkristallisationstechniken gereinigt, wie dies erforderlich oder erwünscht ist, um die erfindungsgemäßen Verbindungen bereitzustellen. Die Isolierung der Produkte aus beiden Umsetzungen, in denen ein polymergebundenes Reagenz verwendet wurde, ist stark vereinfacht, da sie nur die Filtration des Reaktionsgemisches und eine anschließende Konzentrierung des Filtrats unter verringerten Druck erfordert. Das Produkt aus diesen Reaktionen kann dann gereinigt werden, wie dies oben beschrieben ist.
Die Nitrocarboxamide werden über einen Edelmetallkatalysator, vorzugsweise Platin auf Kohle, bei etwa Umgebungstemperatur mit einem anfänglichen Druck von etwa 60 psi für 1 bis 24 Stunden in einem geeigneten Lösemittel, wie einem Niederalkanol oder Tetrahydrofuran, unter Bildung des entsprechenden Anilins hydriert. Das Anilin wird dann in einer konzentrierten Säure, wie Phosphorsäure, Chlorwasserstoffsäure oder Bromwasserstoff säure gelöst und mit Natriumnitrit bei einer Temperatur bei oder unter 0°C behandelt. Nach dem Rühren für etwa 1 Stunde wird das Reaktionsgemisch zu einer Lösung von Zinn-(II)-chlorid in konzentrierter Chlorwasserstoffsäure gegeben und das Gemisch wird bei etwa 0°C für etwa 1 Stunde gerührt. Das Produkt wird durch die Behandlung des Reaktionsgemisches mit einer wässrigen Base behandelt, bis es stark basisch ist und dies wird dann mit einem nicht mit Wasser mischbaren Lösemittel extrahiert, wie Ethylacetat. Das Hydrazinprodukt kann weiter durch Chromatographie oder Kristallisation vor einer weiteren Umsetzung gereinigt werden, falls dies erforderlich oder erwünscht ist. Der Fachmann erkennt, daß durch Substitution eines geeigneten Alkohols gegen das Amin in Schema II Ester hergestellt werden können, die zur Herstellung der Verbindung der vorliegenden Erfindung brauchbar sind.
Die 4-substituierten Cyclohexanone, die zur Herstellung der efindungsgemäßen Verbindung erforderlich sind, sind durch gut bekannte Verfahren erhältlich, wie sie in Syntheseschema III gezeigt sind. R^1'' und R^2'' stehen unabhängig für Wasserstoff, C₁-C₆ Alkyl oder Benzyl.
Syntheseschema III
Das 1,4-Cyclohexandionmonoketal wird reduktiv mit einem geeigneten Amin unter Standardbedingungen unter Bildung des entsprechenden 4-Aminocyclohexanonketals reduktiv aminiert. Das Ketal wird dann unter wäßrig sauren Bedingungen unter Bildung des entsprechenden 4-Aminocycloxanons einer Schutzgruppenabspaltung unterzogen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen, worin R¹ = R² = H ist, werden aus 4-(1-Phthalimidyl)cyclohexanon hergestellt, das durch in der Technik bekannte Verfahren erhältlich ist, beispielsweise King et al. (Journal of Medicinal Chemistry, 36, 1918 (1993)). Kurz gesagt wird 4-Aminocyclohexanol zuerst mit N-Carbethoxyphthalimid umgesetzt und das entstehende 4-(1-Phthalimidyl)cyclohexanol wird mit Pyridiniumchlorchromat unter Bildung des gewünschten Ketons behandelt. Das entstehende 4-(1-Phthalimidyl)cyclohexanon wird dann mit einem geeigneten Phenylhydrazin gefolgt von einer Fischer-Indolcyclisierung unter Bildung des entsprechenden 3-(1-Phthalimidyl)carbazols ungesetzt. Das Phthalimid wird dann durch Umsetzung mit Hydrazin ein einer bequemen Stelle nach der Fischer-Indolsynthese unter Bildung der erfindungsgemäßen Verbindungen entfernt, worin R¹ = R² = H ist.
Der Fachmann erkennt, daß die Manipulation des 6-Substituenten vor oder nach der in Syntheseschema I beschriebenen Cyclisierung stattfinden kann. Beispielsweise können die erfindungsgemäßen Verbindungen aus den entsprechenden Carbonsäuren, Estern, Säurehalogeniden oder gewüschten Säueanhydriden hergestellt werden, wie dies in Syntheseschema IV gezeigt ist. R^1' und R^2' stellen unabhängig für C₁-C₆ Alkyl, Benzyl oder können zusammen mit dem Stickstoff an den sie gebunden sind, eine Phthalimidogruppe bilden, Z steht für Wasserstoff oder eine geeignete Stickstoffschutzgruppe, Y stellt für Hydroxy, C₁-C₆ Alkoxy, Chlor, Brom oder C₁-C₆ Alkoxycarbonyl und R³ ist wie vorher definiert.
Syntheseschema IV
Das Carbonsäurechlorid, -bromid oder -anhydrid wird, wahlweise in Gegenwart eines Acylierungskatalysators, wie Dimethylaminopyridin, mit einem geeigneten Amin der Formel R³-NH₂ umgesetzt. Alternativ dazu wird das erforderliche Amin mit einer geeigneten Carbonsäure in Gegenwart von typischen Peptidkupplungsreagenzien umgesetzt. Zuerst wird ein Ester zur Carbonsäure hydrolysiert und dann mit dem geeigneten Amin gekuppelt. Jede dieser Techniken ist im obigen Schema II beschrieben.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen, worin n = 2 ist, sind 4-Amino-10H-cyclohepta[6,7-b]indol-7-carboxamide. Diese Verbindungen werden hergestellt, wie dies im wesentlichen für die entsprechenden 3-Amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamide beschrieben ist, außer daß ein 4-Aminocycloheptanon das 4-Aminocyclohexanon in der Synthese ersetzt. Die für die Synthese der erfindungsgemäßen Verbindungen erforderlichen 4-Aminocycloheptanone können wie im Syntheseschema V beschrieben hergestellt werden. R^1' und R^2' stehen unabhängig für C₁-C₆ Alkyl oder Benzyl oder bilden zusammen mit dem Stickstoff den Phthalimidrest.
Syntheseschema V
Das geeignete 4-Aminocyclohexanon wird in einem geeigneten Lösemittel, beispielsweise Diethylether, mit einer geeigneten Lewissäure, wie Bortrifluorid für etwa 20 Minuten bis etwa 1 Stunde bei Raumtempertaur behandelt. Zu dieser Lösung wird dann Ethyldiazoacetat gegeben und das entstehende Gemisch wird für etwa 1 Stunde bis etwa 24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das entstehende 2-Ethoxycarbonyl-5-aminocycloheptanon wird durch Verdünnen des Reaktionsgemisches mit wäßrigem Natriumcarbonat und einer Extraktion mit einem nicht wassermischbaren Lösemittel, wie Diethylether, isoliert. Das Reaktionsprodukt wird dann direkt in Dimethylsulfoxid gelöst, das Natriumchlorid und Wasser enthält. Das Reaktionsgemisch wird auf etwa 170°C für etwa 1 bis etwa 24 Stunden erhitzt, um die Decarboxylierung zu bewirken. Das gewünschte 4-Aminocycloheptanon wird durch Verdünnen des Reaktionsgemisches mit Wasser und einer Extraktion mit einem geeigneten Lösemittel, wie Diethylether, gewonnen. Das Reaktionsprodukt kann erforderlichenfalls vor einer weiteren Umsetzung durch Säulenchromatographie gereinigt werden.
Nach der Umsetzung mit einem geeigneten Phenylhydrazin wird das entsprechende 4-Aminocycloheptanonphenylhydrazon denselben Fischer-Indolcyclisierungsbedingungen unterzogen, wie sie oben beschrieben sind. Die Asymmetrie im Cycloheptanon führt jedoch zur Bildung der folgenden zwei Isomere:
Die Isomere A und B können durch Kristallisation oder Chromatographie an jeder geeigneten Stelle in der Synthese der erfindungsgemäßen Verbindungen getrennt werden.
Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen brauchbare Zwischenpoduktcarbonsäure kann entweder direkt aus 4-Carboxyphenylhydrazin durch die in Schema I beschriebenen Verfahren synthetisiert werden oder sie kann aus dem entsprechenden Bromiderivat hergestellt werden. Vor der Manipulation des Bromsubstituenten muß der Indolstickstoff jedoch zuerst geschützt werden, wie dies im Syntheseschema VI dargestellt wird. R^1'' und R^2'' stehen für C₁-C₆ Alkyl oder Benzyl, LG steht für Chlor, Brom oder Trifluormethansulfonyl und Ar stellt für Phenyl oder 2,4,6-Triisopropylphenyl.
Syntheseschema VI
Eine Lösung des Ausgangsmaterials in einem geeigneten Lösemittel, wie Tetrahydrofuran oder Diethylether, wird zu einer Suspension eines Alkalimetallhydrids, vorzugsweise Natriumhydrid, im gleichen Lösemittel gegeben. Die Deprotonierung wird bei etwa –10°C bis etwa Umgebungstemperatur für etwa 1 Stunde ausgeführt. Zu dieser Lösung wird dann ein geeignetes Arylsulfonylchlorid, Triisopropylhalogenid oder Triisopropylsilyltriflat gegeben und die Reaktion kann für etwa 1 bis etwa 24 Stunden ablaufen. Das am Indolstickstoff geschützte Derivat wird durch die Behandlung des Reaktionsgemisches mit Eis zur Zersetzung des nicht reagierten Hydrids, Verdünnung des Reaktionsgemisches mit Wasser und einer anschließenden Extraktion des Produkts mit einem nicht wassermischbaren Lösemittel, wie Dichlormethan, Diethylether oder Ethylacetat isoliert. Das isolierte Produkt kann für weitere Reaktionen gewonnen oder durch Kristallisation oder Chromatographie erforderlichenfalls gereinigt werden. Das so geschützte bromsubstituierte Substrat kann zur Bereitstellung der erforderlichen Zwischenpoduktcarbonsäure verwendet werden, wie dies in Syntheseschema VII beschrieben ist. R^1'' und R^2'' stellen für C₁-C₆ Alkyl oder Benzyl und Z stellt für Phenylsulfonyl, 2,4,6-Triisopropylphenylsulfonyl oder Triisopropylsilyl.
Syntheseschema VII
Eine Lösung der Bromverbindung in einem geeigneten Lösemittel, wie Tetrahydrofuran oder Diethylether, wird mit einem Alkyllithium, wie n-Butyl- oder t-Butyllithium, bei einer Temperatur von etwa –70°C für etwa eine Stunde behandelt, um einen Halogen-Metall-Austausch zu bewirken. Die entstehende Anionlösung wird dann mit Kohlenmonoxid bei einer Temperatur von etwa –70°C behandelt. Das Reaktionsgemisch kann sich dann schrittweise über eine Stunde bis 24 Stunden auf Raumtemperatur erwärmen. Das entstehende Produkt wird durch Verdünnung des Reaktionsgemisches mit wäßrigem Ammoniumchlorid und einer Extraktion mit einem nicht wassermischbaren Lösemittel, wie Dichlormethan isoliert. Das Produkt kann weiter durch Chromatographie oder Umkristallisation gereinigt werden, wenn dies erforderlich ist.
Der letzte Schritt in der Sequenz erfordert die Schutzgruppenabspaltung am Indolstickstoff unter Bildung der Verbindungen der Erfindung, wie dies in Syntheseschema VIII gezeigt ist. R^1'', R^2'' und Z sind wie vorher definiert.
Syntheseschema VIII
Wenn Z für Arylsulfonyl stellt, kann die Schutzgruppe durch basische Hydrolyse in einem Niederalkanol entfernt werden, wie Methanol oder Ethanol. Wenn Z für Triisopropylsilyl stellt, wird die Schutzgruppenabspaltung bequem durch die Behandlung mit einem Fluoridanionreagenz, vorzugsweise Tetrabutylammoniumfluorid, unter Standardbedingungen bewirkt.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen, worin R¹ und R² unabhängig für Wasserstoff stehen, sind durch Aussetzen der entsprechenden 3-Benzylaminoverbindungen gegenüber katalytischen Hydrierungsbedingungen über einen Edelmetallkatalysator erhältlich, wie Palladium oder Platin auf Kohle, oder über Raney Nickel. Diese Reaktionen werden typischerweise in einem Niederalkanol oder Tetrahydrofuran bei Raumtemperatur bis etwa 60°C für etwa 1 Stunde bis 24 Stunden bei einem Wasserstoffdruck von etwa 60 psi ausgeführt. Diese Hydrogenolyse kann vor oder nach der Schutzgruppenabspaltung vom Indolstickstoff ausgeführt werden, wie dies gewünscht wird.
Die Verbindungen, worin eines oder beide von R¹ oder R² für Wasserstoff stellen, können weiter funktionalisiert werden, um andere erfindungsgemäße Verbindungen durch reduktive Alkylierung herzustellen. Unter diesen Bedingungen wird das primäre oder sekundäre Amin mit einem geeigneten Aldehyd oder Keton unter Bildung des entsprechenden Imins oder Enamins umgesetzt. Das Imin oder Enamins wird dann durch katalytische Hydrierung oder durch Reduktion mit einem geeigneten Hydridreduktionsmittel in Gegenwart einer Säure zur gewünschten Verbindung reduziert. Vorzugsweise wird die Transformation durch direkte Alkylierung ausgeführt, wie sie im Syntheseschema IX gezeigt ist. R^1'' stellt für Wasserstoff oder C₁-C₆ Alkyl, R^2'' steht für C₁-C₆ Alkyl oder Arylethyl, X* steht für Brom, -COOH oder R³NHC(O)- und Arylethyl, wie dies vorher definiert wird.
Syntheseschema IX
Das Ausgangsamin und eine Base werden und Reaktionslösemittel gefolgt von der Zugabe des Alkylierungsmittels kombiniert. Das Reaktionslösemittel kann jedes nicht-reaktive Lösemittel sein, das typischerweise für Alkylierungen dieses Typs verwendet wird, wie Acetonitril, Dimethylformamid oder N-Methyl-2-pyrrolidinon, und durch die Löslichkeit der Substrate beschränkt wird. Die Base muß ausreichend basisch sein, um die Säure zu neutralisieren, die während des Reakdonsfortschritts gebildet wird, aber nicht so basisch, daß sie andere Stellen im Substrat deprotoniert, was zu anderen Produkten führt. Zusätzlich darf die Base nicht in einem zu großen Ausmaß um das Substrat für das Alkylierungsmittel konkurrieren. Basen, die typischerweise für diese Reaktionen verwendet werden, sind Natriumcarbonat oder Kaliumcarbonat. Das Reaktionsgemisch wird typischerweise bei Raumtemperatur bis zu 80°C für etwa 8 Stunden bis 3 Tage gerührt. Die alkylierten Produkte werden durch Konzentrierung des Reaktionsgemisches unter verringertem Druck gefolgt von der Aufteilung des entstehenden Rückstands zwischen Wasser und einem geeignetem organischen Lösemittel, wie Ethylacetat, Diethylether, Dichlormethan, Ethylenchlorid, Chloroform oder Tetrachlorkohlenstoff isoliert. Das isolierte Produkt kann durch Chromatographie, Kristallisation aus einem geeigneten Lösemittel, Salzbildung oder eine Kombination dieser Techniken gereinigt werden.
Die Abgangsgruppe (LG) der Alkylierugsmittel kann Chlor, Brom, Iod, Methansulfonyloxy, Trifluormethansulfonyloxy, 2,2,2-Trifluorenansulfonyloxy, Benzolsulfonyloay, p-Brombenzolsulfonyloxy, p-Nitrobenzolsulfonyloxy oder p-Toluolsulfonyloxy sein, die alle für die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen geeignet sind. Das spezifisch verwendete Alkylierungsmittel wird durch die Verfügbarkeit im Handel oder eine bequeme Synthese aus im Handel erhältlichen Ausgangsmaterialien bestimmt. Die bevorzugten Alkylierungsmittel zur Synthese der erfindungsgemäßen Verbindungen werden aus denen ausgewählt, deren Abgangsgruppe Chlor, Brom, Iod oder Methansulfonyloxy ist. Alkylierungsmittel, deren Abgangsgruppe Chlor ist, werden aus dem entsprechenden Alkohol durch Standardverfahren hergestellt, vorzugsweise durch die Behandlung des Alkohols mit reinem Thionylchlorid bei Umgebungstemperatur. Alkylierungsmittel, deren Abgangsgruppe Methansulfonyloxy ist, werden durch die Behandlung des entsprechenden Alkohol mit einem Methansulfonylchlorid oder Methansulfonsäureanhydrid hergestellt. Die zur Synthese der erfindungsgemäßen Verbindungen erforderlichen Alkohole sind entweder im Handel erhältlich oder können unter Verwendung einer gut etablierten Synthesetechnologie hergestellt werden, die in US 5 521 196 A beschrieben sind, die hiermit in ihrer Gesamtheit eingeführt ist.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen besitzen ein chirales Zentrum und existieren daher als razemische Gemische oder einzelne Enantiomere. Wie oben erwähnt, sind die Razemate und einzelnen Enantiomere alle Teil der vorliegenden Erfindung. Die einzelnen Enantiomere können durch fraktionierte Kristallisation von Salzen der razemischen Basen und entiomerenreinen Säuren aufgetrennt werden, beispielsweise Ditolylweinsäure. Alternativ dazu können die einzelnen Enantiomere durch die Verwendung eines chiralen Auxiliars während der Herstellung der Verbindung hergestellt werden, wie dies im folgenden Syntheseschema X beschrieben ist. X steht für -Br oder -CO₂H.
Syntheseschema X
1,4-Cyclohexandionmono(2,2-dimethylpropan-1,3-diol)ketal wird reduktiv unter Standardbedingungen mit einem Enantiomer eines α-Methyl-(4-nitrophenyl)ethylamins aminiert (Das Syntheseschema X erläutert die Verwendung des R-(+)-Enantiomers). Das Ketal wird wie vorher beschrieben entfernt und das entstehende Aminocyclohexanon wird den für das Syntheseschema I unter Bildung eines Diastereomerengemisches beschriebenen Reaktionsbedingungen unterzogen. Die Diastereomeren werden dann durch Chromatographie oder fraktionierte Kristallisation getrennt. Das Amid kann dann erforderlichenfalls mit einem geeigneten Alkylierungsmittel, beispielsweise einem geeigneten Alkylhalogenid, unter Bildung des entsprechenden quarternären Salzes vor der Abspaltung des α-Methyl-(4-nitrophenyl)ethylrests behandelt werden.
Die Abspaltung des α-Methyl-(4-nitrophenyl)ethylrests wird durch die Reduktion der 4-Nitrogruppe gefolgt von säurekatalysierter Solvolyse des entstehenden α-Methyl-(4-aminophenyl)ethylrests erreicht. Die Reduktion der Nitrogruppe kann durch eine große Vielzahl an Reduktionsmitteln erreicht werden, einschließlich beispielsweise Titantetrachlorid, Lithiumaluminiumhydrid oder Zink/Essigsäure oder durch katalytische Hydrierung. Die solvolytische Spaltung tritt ein, wenn das Monohydrochlorid (oder ein anderes monobasisches Salz) des Reduktionsprodukts mit Wasser oder einem Alkohol bei Raumtemperatur oder in manchen Fällen bei erhöhten Temperaturen behandelt wird. Eine besonders bequeme Bedingung zur Entfernung des α-Methyl-(4-nitrophenyl)ethylrests ist die Hydrierung des Aminmonohydrochlorids in Methanol über einen sulfidierten Platinkatalysator.
Die in den Syntheseschemata VI–X gezeigten Reaktionen sind für die erfindungsgemäßen Verbindungen, die entweder Carbazole oder 10H-Cyclohepta[7,6-b]indole sind. Der Fachmann erkennt jedoch, daß die gezeigte Chemie auf auf die anderen Klassen der erfindungsgemäßen Verbindungen anwendbar ist. Der Fachmann erkennt auch, daß die Reihenfolge, in der die Schritte ausgeführt werden, um die erfindungsgemäßen Verbindungen herzustellen, in vielen Fällen nicht wichtig ist.
Präparation I
6-Brom-3-dimetlylamino-9-triisopropylsilyl-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol
4-Dimethylaminocyclohexanon-(2,2-dimethylpropan-1,3-diol)ketal
Zu einer Lösung aus 25,0 g (554,6 mmol) Dimethylamin in 500 ml Methanol werden 50,0 g (252,2 mmol 1,4-Cyclohexandionmono-2,2-dimethylpropan-1,3-diolketal gegeben und das Reaktionsgemisch kann für 2 Stunden bei Raumtemperatur rühren. Zu dieser Lösung werden stufenweise 31,69 g (504,3 mmol) Natriumcyanoborhydrid gegeben. Nachdem die Zugabe vollständig ist, wird Essigsäure bis zu einem pH von etwa 6 zugegeben. Der pH wird periodisch verfolgt und die Essigsäurezugaben werden fortgesetzt, um den pH bei etwa 6 zu halten. Wenn die Zugabe der Essigsäure nicht mehr zu einer Gasentwicklung führt, kann das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur für 18 Stunden rühren. Das Reaktionsgemisch wird dann bei verringertem Druck auf ein Volumen von etwa 100 ml konzentriert und dann zwischen 1 N Natriumhydroxid und Dichlormethan aufgeteilt. Die verbleibende wäßrige Phase wird mit gesättigtem wäßrigem Natriumchlorid behandelt und erneut mit Dichlormethan extrahiert. Diese organischen Phasen werden kombiniert, über Natriumsulfat getrocknet und unter verringertem Druck unter Bildung von 40,15 g (70%) der gewünschten Verbindung als gelbes Öl konzentriert.
MS (m/e): 228 (M + 1).
4-Dimethylaminocyclohexanon
Eine Lösung aus 18,4 g (81 mmol) 4-Dimethylaminocyclohexanon-(2,2-dimethylpropan-1,3-diol)ketal in 250 mmol 90% Ameisensäure wird für 3 Stunden auf Rückfluß erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird dann für 3 Tage bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wird dann mit 250 ml Wasser verdünnt und zu einem Volumen von etwa 250 ml in einem Rotationsverdampfer konzentriert. Die Verdünnungs/Konzentrierungs-Abfolge wird dann weitere zweimal wiederholt. Der Rückstand wird dann auf ein Volumen von etwa 50 ml weiter konzentriert, mit 5 N Natriumhydroxid basisch gemacht und mit Dichlormethan extrahiert. Die organischen Phasen werden kombiniert, über Natriumsulfat getrocknet und unter verringerten Druck unter Bildung von 11,8 g (100%) der gewünschten Verbindung als gelbes Öl konzentriert.
MS (m/e): 141 (M⁺).
NMR (CDCl₃): δ 2,50 (m, 2H), 2,28 (m, 2H), 2,28 (m, 6H), 2,01 (m, 2H), 1,80 (m, 2H).
4-Dimethylaminocyclohexanon-4-bromphenylhydrazon
Zu einem Gemisch aus 6,0 g (42,0 mmol) 4-Dimethylaminocyclohexanon und 9,5 g (42,0 mmol) 4-Bromphenylhydrazinhydrochlorid in 100 ml Ethanol werden 3,4 ml (42 mmol) Pyridin gegeben. Das entstehende Gemisch wird dann für 2 Stunden auf Rückfluß erhitzt und bei Umgebungstemperatur 18 Stunden gerührt. Das Reaktionsgemisch wird dann mit wäßrigem Kaliumcarbonat behandelt und gut mit Dichlormethan extrahiert. Die organischen Phasen werden vereinigt, über Natriumsulfat getrocknet und unter verringertem Druck konzentriert. Der entstehende Rückstand wird mit Toluol behandelt und erneut unter verringertem Druck unter Bildung von 11,3 g (87 %) der gewünschten Verbindung konzentriert.
6-Brom-3-(dimethyl)amino-1,2,3 4-tetrahydro-9H-carbazolhydrochlorid
Eine Lösung aus 11,3 g (36,4 mmol) 4-Dimethylaminocyclohexanon-4-bromphenylhydrazon in 250 ml ethanolischem 4 M Chlorwasserstoff wird unter Stickstoff für 3 Stunden bis zum Rückflüß erhitzt. Das Reaktionsgemisch kann sich auf Raumtemperatur abkühlen und wird dann unter verringertem Druck konzentriert. Die verbleibende Paste wird in 200 ml Wasser gelöst und zu dieser Lösung werden 50 ml 6 M Chlorwasserstoffsäure gegeben. Das Gemisch wird für 18 Stunden auf 0°C gekühlt. Das gewünschte Produkt, das kristallisiert ist, wird filtriert und unter Bildung von 8,66 g (72%) getrocknet.
Silylierung
8,66 g (26,2 mmol) 6-Brom-3-(dimethyl)amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazolhydrochlorid werden zwischen 1 N Natriumhydroxid und Dichlormethan aufgeteilt. Die organische Phase wird über Natriumsulfat getrocknet und unter verringertem Druck konzentriert. Der Rückstand wird in 50 ml Tetrahydrofuran gelöst und die entstehende Lösung wird zu einer Suspension aus 8,0 g (40 mmol) Kaliumhydrid (20% in Mineralöl) in 100 ml Tetrahydro-furan gegeben, das auf etwa 0°C gekühlt ist. Das entstehende Gemisch wird für eine Stunde bei dieser Temperatur gerührt und dann werden hierzu etwa 8,0 ml (30 mmol) Triisopropylsilyltriflat gegeben und das Gemisch kann sich stufenweise auf Raumtemperatur erwärmen. Nach 18 Stunden wird das Reaktionsgemisch mit Eis behandelt, um überschüssiges Kaliumhydrid zu zersetzen. Wenn das ganze Hydrid zerstört ist, wird das Reaktionsgemisch mit 200 ml Wasser verdünnt und dann gut mit Dichlormethan extrahiert. Die organischen Phasen werden vereinigt, über Natriumsulfat getrocknet und unter verringertem Druck konzentriert. Das restliche Öl wird einer Silicagelchromato graphie unterzogen, wobei nacheinander eluiert wird mit Toluol, 9 : 1 Toluol : Ethylacetat, 4 : 1 Toluol : Ethylacetat, 1 : 1 Toluol : Ethylacetat und Ethylacetat. Die Ethylacetatfraktionen werden vereingt und unter verringertem Druck unter Bildung von 7,08 g (60%) der Titelverbindung als Feststoff konzentriert.
Smp. = 92–93°C
NMR (CDCl₃): δ 7,52 (d, 1H), 7,39 (dd, 1H), 7,13 (d, 1H), 3,04 (br dd, 1H), 2,88 (m, 2H), 2,70 (m, 1H), 2,58 (dd, 1H), 2,41 (s, 6H), 2,20 (d, 1H), 1,78 (m, 3H), 1,70 (m, 1H), 1,14 (m, 18H).
Präparation II
6-Carboxy-3-(dimethyl)amino-9-triisopropylsilyl-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol
Zu einer Lösung aus 2,95 g (6,56 mmol) 6-Brom-3-(dimethyl)amino-9-triisopropylsilyl-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol in 150 ml Tetrahydrofuran werden bei –78°C 16,4 ml (26,24 mmol) t-Butyllithium (1,6 M in Pentan) gegeben. Die dunkle Lösung kann für eine Stunde bei dieser Temperatur rühren und dann wird Kohlendioxidgas durch die Lösung geblasen, bis die dunkle Farbe zu hellgelb wechselt. Nachdem sich das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur erwärmen konnte wird es in Wasser gegossen, der pH wird auf etwa 7 eingestellt und das Gemisch wird gut mit Dichlormethan extrahiert. Die organischen Phasen werden vereinigt, über Magnesiumsulfat getrocknet und unter verringertem Druck konzentriert. Der Rückstand wird mit Hexan unter Bildung von 2,31 g (85%) der gewünschten Verbindung als hellbrauner Schaum behandelt.
IR: 3022, 2958, 2871, 1465, 1249 cm^–1
MS (m/e): 414 (M⁺).
Präparation III
4-(1-Phthalimidyl)cycloheptanon
Zu einer gerührten Lösung aus 5,00 g (20,55 mmol) 4-(1-Phthalimidyl)cyclohexanon in 30 ml Diethylether werden 3,79 ml (30,8 mmol) Bortrifluoridetherat gegeben. Nach dem Rühren für 20 Minuten bei Raumtemperatur werden 3,24 ml (30,8 mmol) Ethyldiazoacetat tropfenweise zugegeben. Die entstehende Lösung wird für 16 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wird mit gesättigten wäßrigen Natriumcarbonat verdünnt und mit Diethylether extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte werden über Natriumsulfat getrocknet und unter verringertem Druck konzentriert. Der Rückstand wird in 15 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Zu dieser Lösung werden 1,3 ml Wasser und 1,5 g Natriumchlorid gegeben. Das entstehende Gemisch wird für 7 Stunden auf 170°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird dann abgekühlt, in 150 ml Wasser gegossen und gut mit Diethylether extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden nacheinander gewaschen mit Wasser und gesättigem wäßrigem Natriumchlorid, über Natriumsulfat getrocknet und unter verringertem Druck konzentriert. Der Rückstand wird einer Silicagelchromatographie unterzogen, wobei mit 6 : 4 Hexan : Ethylacetat eluiert wird. Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und unter verringertem Druck unter Bildung von 4,17 g (79%) der Titelverbindung konzentriert.
MS (m/e): 257 (M⁺).
Präparation IV
(R)- und (S)-3-(N-α-Methyl-4-nitrobenzyl)amino)-6-brom-2-amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol
Reduktive Aminierung
Zu einer Lösung aus 20,0 g (100,9 mmol) 1,4-Cyclohexandionmnono-(2,2-dimethyl)propan-1,3-diolmonoketal in 250 ml Methanol werden 35,0 g (172,7 mmol) R-(+)-α-Methyl-(4-nitrobenzyl)aminhydrochlorid, 25,0 g (398 mmol) Natriumcyanoborhydrid und 10 ml Essigsäure gegeben. Das Reaktionsgemisch kann für 18 Stunden bei Raumtemperatur rühren. Zum Reaktionsgemisch wird dann eine zusätzliche Portion aus 25,0 g (398 mmol) Natriumcyanoborhydrid gegeben und das Reaktionsgemisch wird für weitere 18 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wird dann mit verdünnter wäßriger Weinsäure verdünnt und die Lösung ausgiebig mit Dichlormethan extrahiert. Die verbleibende wäßrige Phase wird mit wäßrigem Natriumhydroxid basisch gemacht und gut mit Dichlormethan extrahiert. Diese Dichlormethanextrakte werden vereinigt, über Natriumsulfat getrocknet und unter verringertem Druck unter Bildung von 33,7 g (96%) (R)-4-(N-α-Methyl-(4-nitrobenzyl)aminocyclohexanon-2,2-dimediylpropan-1,2-diolketal als bräunlich gelbes Öl konzentriert.
MS (m/e): 348 (M⁺)
Ketalschutzgruppenabspaltung
Eine Lösung aus 33,42 g (95,91 mmol) (R)-4-(N-α-Methyl-4-nitrobenzyl)aminocyclohexanon-2,2-dimethylpropan-1,2-diolketal in 250 ml 98% Ameisensäure wird für 66 Stunden auf 40°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird unter verringertem Druck auf ein Volumen von etwa 50 ml konzentriert und dann mit wäßrigem Kaliumcarbo nat behandelt. Das basische wäßrige Gemisch wird gut mit Dichlormethan extrahiert. Die organischen Phasen werden vereinigt, über Natriumsulfat getrocknet und unter verringerten Druck unter Bildung von 22,36 g (89%) (R)-4-(N-α-Methyl-4-nitrobenzyl)aminocyclohexanon als braunes Öl konzentriert.
Herstellung von Phenylhydrazon
Zu einer Lösung aus 22,3 g (85,01 mmol) (R)-4-(N-α-Methyl-4-nitrobenzyl)aminocyclohexanon in 375 ml Ethanol werden 19,0 g (85,0 mmol) 4-Bromphenylhydrazinhydrochlorid und 6,73 g (85,1 mmol) Pyridin gegeben. Das Reaktionsgemisch wird für 48 Stunden auf 80°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird auf Raumtemperatur abgekühlt und unter verringertem Druck konzentriert. Der Rückstand wird in Dichlormethan gelöst und die organische Lösung wird nacheinander gewaschen mit wäßrigem Kaliumcarbonat und gesättigtem wäßrigem Natriumchlorid. Die verbleibenden organischen Anteile werden über Natriumsulfat getrocknet und unter verringertem Druck unter Bildung von 31,66 g (86%) (R)--4-(N-α-Methyl-(4-nitrobenzyl)aminocyclohexanon-4-bromphenylhydrazon als brauner Feststoff konzentriert.
Fischer-Indolreaktion
Eine Lösung aus 31,66 g (73,4 mmol) (R)-4-(N-α-Methyl-4-nitrobenzyl)aminocyclohexanon-4-bromphenylhydrazon in 500 ml 3,7 M ethanolischem Chlorwasserstoff wird für 18 Stunden am Rückfluß gerührt. Das Reaktionsgemisch wird auf Raumtemperatur abgekühlt und wird dann unter verringertem Druck konzentriert. Der Rückstand wird zwischen 1 N Natriumhydroxid und Dichlormethan aufgeteilt. Die wäßrige Phase wird gut mit Dichlormethan extrahiert. Die organischen Phasen werden kombiniert, über Natriumsulfat getrocknet und unter verringertem Druck konzentriert. Der Rückstand wird einer Silicagelchromatographie unterzogen, wobei mit 5% Methanol in Dichlormethan eluiert wird, worin 1% Ammoniumhydroxid enthalten ist.
(3S)-(-)-3-(N-((R)-α-Methyl-4-nitrobenzyl)amino)-6-brom-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol
Das am schnellsten eluierende Diastereomer wird mit 9,47 g (31%) eines rotbraunen Öls gewonnen.
MS (m/e): 415 (M⁺)
IR (CHCl₃): 3471, 2970, 2926, 2845, 1522, 1471, 1348, 857 cm^–1
[α]_D ²⁰ (c = 10, Methanol): –122,3°
Berechnet für C₂₀H₂₀N₃O₂Br:
Theorie: C 57,78, H 4,87, N 10,14.
Gefunden: C 58,23, H 5,03, N 10,12.
(3R)-(+)-3-N-((R)-α-Methyl-(4-nitrobenzylamino)-6-brom-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol
Das langsamer eluierende Diastereomer wird mit 8,13 g (27%) an blaß-grünen Kristallen gewonnen.
MS (m/e): 415 (M⁺)
IR (CHCl₃): 3471, 3012, 2970, 2952, 2846, 1522, 1471, 1348, 857 cm^–1
[α]_D ²⁰ (c = 10, Methanol): +337,9°
Berechnet für C₂₀H₂₀N₃O₂Br:
Theorie: C 57,78, H 4,87, N 10,14.
Gefunden: C 58,26, H 5,03, N 9,93.
Die Röntgenkristallographie zeigt, daß das langsamer eluierende Diastereomer die angegebene absolute Konfiguration hat.
Präparation V
(R)-(+)-6-Brom-3-(dimethyl)amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazolhydroiodid
(Quaternisierung)
Zu einer Lösung aus 5,00 g (12,1 mmol) (3R)-(+)-3-(N-((R)-α-Methyl-(4-nitrobenzyl)amino)-6-brom-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol in 150 ml Acetonitril werden 10,0 ml Iodmethan gefolgt von 5,0 g Kaliumcarbonat gegeben. Das Gemisch wird für 2 Tage bei Raumtemperatur und dann für 18 Stunden bei Rückfluß gerührt. Das Reaktionsgemisch wird dann auf Raumtemperatur abgekühlt und der entstehende gelbe Niederschlag wird filtriert, mit Methanol gewaschen und unter verringertem Druck unter Bildung von 3,65 g (53%) (R)-(+)-3-(N,N-Dimethyl-N-((R)-(+)-α-Methyl-(4-nitrobenzyl)amino)-6-brom-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazoliodid als gelber Feststoff getrocknet.
Berechnet für C₂₂H₂₅N₃O₂BrI:
Theorie: C 46,34, H 4,42, N 7,37
Gefunden: C 46,22, H 4,41, N 7,30
Hydrogenolyse
Ein Gemisch aus 0,70 g (1,23 mmol (R)-(+)-3-N,N-Dimethyl-N-((R)-(+)-α-methyl-(4-nitrobenzyl)amino)-6-Brom-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazoliodid und 0,20 g sulfidiertem Platin auf Kohle wird in 150 ml Methanol bei Raumtemperatur für 18 Stunden bei einem anfänglichen Wasserstoffdruck von 40 psi hydriert. Das Reaktionsgemisch wird dann entgast und zur Bewirkung der Methanolyse erwärmt. Das Reaktionsgemisch wird filtriert und unter verringertem Druck unter Bildung von 0,471 g (91%) der Titelverbindung als hellgelber Feststoff eingedampft.
Smp = 252°C
MS (m/e): 293 (M⁺)
IR (KBr): 3271, 3016, 2924, 2842, 2737, 2709, 1469, 1460, 1435, 1308, 793 cm^–1
[α]_D ²⁰ (c = 10, Methanol): +54,7°
Berechnet für C₁₄H₁₈N₂BrI:
Theorie: C 39,93, H 4,31, N 6,65.
Gefunden: C 39, 87, H 4,19, N 6,38.
Präparation VI
Trennung des razemischen 6-Brom-3-(dimethyl)amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazols
Zu einer Lösung aus 5,0 g (17,06 mmol) 6-Brom-2-(dimethyl)amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol in 200 ml warmem Ethylacetat wird eine Lösung aus 6,59 g (17,06 mmol) Di-p-toluoyl-D-Weinsäure in 100 ml Ethylacetat unter Mischen gegeben. Nach dem Stellen für 4 Stunden wird der entstehende Niederschlag filtriert und unter Bildung von 12,0 g des Salzes getrocknet. Eine Suspension aus 1,0 g dieses Feststoffs wird in 10 ml Methanol bis zum Sieden erhitzt. Dieses Gemisch wird dann bei Raumtemperatur abgekühlt und kann für 18 Stunden stehen. Der verbleibende Feststoff wird filtriert und unter Bildung von 0,65 g getrocknet. Dieser Feststoff wird erneut in 10 ml siedendem Methanol suspendiert und kann abkühlen und für 18 Stunden stehen, wobei man 0,52 g Feststoff nach Filtration und Vakuumtrocknung erhält. Dieser Feststoff wird zwischen Dichlormethan und verdünntem wäßrigem Natriumhydroxid aufgeteilt. Die Phasen werden getrennt und die organischen Anteile werden mit gesättigtem wäßrigem Natriumchlorid gewaschen, über Nariumsulfat getrocknet und unter verringertem Druck konzentriert. Der Rückstand wird in 7 ml Toluol gelöst und kann für 18 Stunden bei Raumtemperatur stehen. Die Lösung wird unter Entfernung des Feststoffs filtriert, der sich gebildet hat, und das Filtrat wird unter verringertem Druck unter Bildung von 0,133 g eines Öl konzentriert, das langsam kristallisiert.
Smp. = 131–133°C
[α]_D ²⁰ (c = 10, Methanol): –83°
Die zwei Methanolfiltrate werden vereinigt und unter veringertem Druck unter Bildung von 0,33 g eines Glases eingedampft. Dieses Glas wird wie oben beschrieben behandelt, um 0,121 g eines Öls zu erhalten, das stufenweise kristallisiert.
Smp. = 131–134°C
[α]_D ²⁰ (c = 10, Methanol): +78°
Beispiel 1
N-(Pyridin-4-yl)-3-dimethylamino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamiddihydrochlorid
Ein Gemisch aus 0,41 g (1,0 mmol) an 3-Dimethylamino-9-trisopropylsilyl-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carbonsäure, 0,77 g (4,0 mmol) an 1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimidhydrochlorid, 0,54 g (4,0 mmol) an 1-Hydroxybenzotriazol, 0,38 g (4,0 mmol) an 4-Aminopyridin in 10 ml Dimethylformamid und 50 ml Tetrahydrofuran wird zusammen bei Raumtemperatur für 3 Tage gerührt. Gebundenes Polystyrolisocyanatharz wird zu dem Reaktionsgemisch gegeben, das für 6 Stunden bei 40°C gerührt wird, wird das überschüssige 4-Aminopyridin abzufangen. Das Reaktionsgemisch wird filtriert, unter verringertem Druck konzentriert und der Rückstand wird einer präparativen zentrifugalen Dünnschichtchromatographie (PCTLC) unter Elution mit Chloroform unterzogen, die 5% Methanol und 0,5% Ammoniumhydroxid enthält. Die das desilylierte Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und unter verringertem Druck unter Bildung eines gelben Öls konzentriert. Dieses Öl wird in Dichlormethan gelöst und mit ehanolischem Chorwasserstoff behandelt. Das entstehende Gemisch wird unter verringertem Druck unter Bildung von 0,22 g (54%) der Titelverbindung als hellbraunes Öl konzentriert.
MS (m/e): 293 (M⁺)
Berechnet für C₂₀H₂₂N₄O-2 HCl:
Theorie: C 58,97, H 5,94, N 13,75. Gefunden: C 58,77, H 5,91, N 13,79
Beispiel 2
S-(-)-N-(Pyridin-4-yl)-3-dimethylamino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamiddihydrochloridhemihydrat
Ein Gemisch aus 0,336 g (0,81 mmol) an S-(-)-3-Dimethyl-amino-9-trimethylsilyl-1,2,3,4-Tetrahydro-9Hcarbozol-6-carbonsäure, 0,171 g (0,89 mmol) an 1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimidhydrochlorid und 0,084 g (0,89 mmol) an 4-Aminopyridin in 15 ml Dimethylformamid wird bei Raumtemperatur für 3 Tage gerührt. Das Reaktionsgemisch wird mit Dichlormethan verdünnt und dann mit Wasser gewaschen. Die organische Phase wird über Natriumsulfat getrocknet und dann unter verringertem Druck konzentriert. Der Rückstand wird wie in Beispiel 1 beschrieben einer Silicagelchromatographie unterzogen, um 0,244 g des teilweise desilylierten Produkts zu erhalten. Die Desilylierung wird durch Mischen mit 5 ml Tetrabutylammoniumfluorid (1,0 M in Tetrahydrofuran) in 25 ml Tetrahydrofuran das 5 ml Borsäure enthält und einem Rühren für 18 Stunden bei Raumtemperatur vervollständigt. Das Reaktionsgemisch wird unter verringertem Druck konzentriert und dann in wäßriger Weinsäure gelöst und die entstehende Lösung wird mit Dichlormethan gut gewaschen. Die verbleibende wäßrige Lösung wird mit 5 N Natriumhydroxid basisch gemacht und dann mit 10% Isopropanol in Chloroform gut extrahiert. Diese organischen Phasen werden vereinigt, über Kaliumcarbonat getrocknet und unter verringertem Druck konzentriert. Der Rückstand wird auf PCTLC aufgebracht und mit Chloroform das 5% Methanol und 0,5% Ammoniumhydroxid enthält, eluiert. Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und unter verringertem Druck konzentriert. Der Rückstand wird in Chloroform das Methanol enthält gelöst und die Lösung wird auf eine VARIAN BOND ELUT SCX TM Ionenaustauschsäule (Vartan, Harbor City, CA, USA) aufgetragen. Die Säule wird mit zwei Volumen an Methanol gewaschen und dann wird die Säule mit 2 N Ammoniak in Methanol eluiert. Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und unter verringertem Druck konzentriert. Der Rückstand wird in ethanolischem Chlorwasserstoff gelöst und die Lösung wird unter verringertem Druck unter Bildung von 0,044 g (18%) der Titelverbindung als beiger Feststoff konzentriert. Berechnet für C₂₀H₂₂N₄O-2 HCl-0,5 H₂O: Theorie: C 57,70, H 6,05, N 13,46. Gefunden: C 57,75, N 5,84, N 12,83.
Allgemeines Verfahren zur Kupplung der Amine mit 3-(Dimethyl)amino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carbonsäuren
Zu einer Suspension aus 4–5 Äquivalenten polymergebundenem 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimid (Desai, et al., Tetrahedron Letters, 34 (48), 7685 (1993)) in Chloroform werden ein Äquivalent 3-Dimethylamino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carbonsäue und 2–3 Äquivalente des geeigneten Amins gegeben. Die Reaktion wird gerührt, bis die Umsetzung vollständig ist, wobei erforderlichenfalls erhitzt wird. Das Harz wird durch Filtration entfernt und das Produkt wird durch Verdampfen des Lösemittels isoliert. Dieses Verfahren wird durch die Beispiele 3–7 erläutert.
Beispiel 3
N-Cyclopropyl-3-(dimethylamino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamid
Ausgehend von 7,4 mg (0,029 mmol) an 3-Dimethylamino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carbonsäure und Cyclopropylamin werden 3,5 mg (41%) der Titelverbindung erhalten.
MS (m/e): 298 (M⁺).
Beispiel 4
N-Cyclopentyl-3-dimethylamino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamid
Ausgehend von 7,4 mg (0,029 mmol) an 3-Dimethylamino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carbonsäure und Cyclopentylamin werden 4,1 mg (41%) der Titelverbindung erhalten.
MS (m/e): 342 (M⁺).
Beispiel 5
N-(5-Methoxycarbonylfur-2-yl)-3-dimethylamino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamid
Ausgehend von 7,4 mg (0,029 mmol) an 3-Dimethylamino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carbonsäure und 2-Amino-5-methoxycarbonylfuran werden 1,3 mg (10%) der Titelverbindung erhalten.
MS (m/e): 370 (M⁺).
Beispiel 6
N-(2-Chlorpyridin-3-yl)-3-dimethylamino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamid
Ausgehend von 7,4 mg (0,029 mmol) an 3-Dimethylamino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carbonsäure und 2-Chlor-3-aminopyridin werden 1,2 mg (9%) der Titelverbindung erhalten.
MS (m/e): 369 (M⁺).
Beispiel 7
N-(6'-Methoxypyridin-3-yl)-3-dimethylamino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carboxamid
Ausgehend von 7,4 mg (0,029 mmol) an 3-Dimethylamino-1,2,3,4-tetrahydro-9H-carbazol-6-carbonsäure und 6-Methoxy-3-aminopyridin werden 1,8 mg (14%) der Titelverbindung erhalten
MS (m/e): 365 (M⁺).
Beispiel 8
N-(Pyridin-3-yl)-3- und -4-Dimethylamino-10H-cyclohepta[7,6-b]indol-7-carboxamide 7-Carboxy-3- und 4-(Dimethylaminocyclohepta[7,6-b]indolhydrochlorid
Eine Suspension aus 1,40 g (7,33 mmol) an 4-(Dimethylamino)cycloheptanon und 1,115 g (7,33 mmol) an 4-Carboxyphenylhydrazin in 20,0 ml an 5 N Chlorwasserstoffsäure werden für 15 Stunden am Rückfluß erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird dann unter verringertem Druck unter Bildung der Titelverbindung als schwarzer Feststoff konzentriert.
MS (m/e): 272 (M⁺)
Zu einer gerührten Lösung aus 0,541 g (1,75 mmol) eines Gemisches aus 3- und 4-Dimethylamino-10Hcyclohepta[7,6-b]indol-7-carbonsäurehydrochlorid in 10 ml Dimethylformamid werden 0,387 g (2,38 mmol) an Carbonyldiimidazol gegeben. Das Reaktionsgemisch wird für 15 Minuten bei Raumtemperatur gerührt und dann werden 3,48 mmol an 3-Aminopyridin zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird bei Raumtemperatur für 20 Stunden gerührt, mit Wasser verdünnt und mit Ethylacetat extrahiert. Die organischen Phasen werden vereinigt, mit Wasser, gefolgt von gesättigtem wäßrigem Natriumchlorid gut gewaschen und unter verringertem Druck konzentriert. Der Rückstand wird einer Silicagelchromatographie unter Elution mit Chloroform unterzogen, das 15% Methanol und 1 % Ammoniumhydroxid enthält. Die die isomeren Amine enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und unter verringertem Druck unter Bildung der Titelverbindungen konzentriert.
Die Feststellung, daß der 5-HT_1F Rezeptor die neurogene meningeale Extravasation vermittelt und hierbei den mit Migräne und assoziierten Störungen assoziierten Schmerz verursacht, ist in US 5 521 196 A beschrieben. Um die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen zur Behandlung von Migräne zu bestimmen, wird ihre Fähigkeit an den 5-HT_1F Rezeptorsubtyp zu binden bestimmt. Die Fähigkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen, an den 5-HT_1F Rezeptorsubtyp zu binden, wird im wesentlichen gemessen, wie dies in N. Adham et al., Proceedings of the National Academy of Sciences (USA) 90: 408–412 (1993) beschrieben ist.
Membranpräparation
Es werden Membranen aus transfizierten Ltk^– Zellen präpariert, die bis zu 100% Konfluenz angezogen werden. Diese Zellen werden zweimal mit phosphatgepufferter Kochsalzlösung gewaschen, in 5 ml eiskalter phosphatgepufferter Kochsalzlösung aus den Kulturschalen geschabt und bei 200 × g für etwa 5 Minuten bei 4°C zentrifugiert. Das Pellet wird in 2,5 ml eiskaltem Tris Puffer (20 mM Tris-HCl, pH 7,4 bei 23°C, 5 mM EDTA) resuspendiert und mit einem Wheaton Gewebezerkleinerer homogenisiert. Das Lysat wird anschließend bei 200 × g für fünf Minuten bei 4°C zentrifugiert, um die großen Fragmente zu pelletieren, die verworfen werden. Der Überstand wird dann bei 40000 × g für etwa 20 Minuten bei 4°C zentrifugiert. Das aus dieser Zentrifugation resultierende Pellet wird einmal in eiskaltem Tris-Waschpuffer gewaschen und schließlich in einem Puffer resuspendiert, der 50 mM Tris-HCl und 0,5 mM EDTA enthält und pH = 7,4 bei 23°C aufweist. Die Membranpräparationen werden auf Eis gehalten und innerhalb von zwei Stunden für die radioaktiv markierten Bindungstests verwendet. Die Proteinkonzentrationen werden durch das Verfahren von Bradford (Anal. Biochem., 72, 248–254 (1976)) bestimmt.
Bindung radioaktiv markierter Liganden
Die [³H-5-HT] Bindung wird mittels leichter Modifikationen der 5-HT_1D Testbedingungen, die von Herrick-Davis und Titeler (J. Neurochem., 50, 1624–1631 (1988)) beschrieben wurden, unter Weglassen der maskierenden Liganden durchgeführt. Die Bindungsstudien mit radioaktiv markierten Liganden werden bei 37°C in einem Gesamtvolumen von 250 μl Puffer (50 mM Tris, 10 mM MgCl₂, 0,2 mM EDTA, 10 μM Pargylin, 0,1% Ascorbat, pH = 7,4 bei 37°C) in Mikrotiterplatten mit 96 Vertiefungen ausgeführt. Die Sättigungsstudien werden mittels [³H]5-HT bei 12 verschiedenen Konzentrationen von 0,5 nM bis 100 nM ausgeführt. Die Verdrängungsstudien werden mittels 4,5–5,5 nM [³H]5-HT ausgeführt. Das Bindungsprofil der Arzneimittel in den Kompetitionsexperimenten wird mittels 6–12 Konzentrationen der Verbindung erreicht. Die Inkubationszeiten betragen 30 Minuten sowohl für die Sättigungs- als auch Verdrängungsstudien, die auf anfänglichen Untersuchungen basieren, welche die Gleichgewichtsbindungsbedingungen bestimmen. Die unspezifische Bindung wird in Gegenwart von 10 μM 5-HT definiert. Die Bindung wird durch die Zugabe von 50 μl Membranhomogenaten (10–20 μg) ausgelöst. Die Reaktion wird durch schnelle Filtration durch vorbenetzte (0,5% Polyethyleninin) Filter mittels 48R Cell Brandel Harvester (Gaithersburg, MD) bestimmt. Anschließend werden die Filter für 5 Sekunden mit eiskaltem Puffer (50 mM Tris HCl, pH = 7,4 bei 4°C) gewaschen, getrocknet und in Gläschen gegeben, die 2,5 ml Readi-Safe (Beckman, Fullerton, CA) enthalten und die Radioaktivität wird mittels eines Beckman LS 5000 TA Flüssigscintillationszählers gemessen. Die Effizienz der Zählung von [3H]5-HT liegt im Mittel zwischen 45–50%. Die Bindungsdaten werden mittels computerunterstützter nicht-linearer Regressionsanalyse (Accufit and Accucomp, Lunden Software, Chagrin Falls, OH) analysiert. Die HK₅₀ Werte werden mittels der Cheng-Prusoff Gleichung in die K_i Werte umgewandelt (Biochem. Pharmacol., 22, 3099–3108 (1973)). Alle Experimente werden dreifach ausgeführt. Repräsentative Verbindungen der vorliegenden Erfindung haben eine Affinität am 5-HT_1F Rezeptor, wie dies durch das oben beschriebene Verfahren gemessen wurde.
Wie es von R. L. Weinshank et al in WO 93/14201 berichtet wurde, ist der 5-HT_1F Rezeptor funktionell an ein G-Protein gekuppelt, wie dies durch die Fähigkeit von Serotonin und serotonergen Arzneimitteln zur Hemmung der durch Forskolin stimulierten cAMP Bildung in NIH3T3 Zellen gemessen wird, die mit dein 5-HT_1F Rezeptor transfiziert sind. Die Adenylatcyclaseaktivität wird mittels Standardtechniken bestimmt. Ein maximaler Effekt wird durch Serotonin erreicht. Eine E_max wird durch Teilen der Hemmung einer Testverbindung durch den maximalen Effekt und die Bestimmung einer prozentualen Hemmung bestimmt. (N. Adham et al., siehe obige Literaturstelle, R. L. Weinshank et al., Proceedings of the National Academy of Sciences (USA), 89, 3630–3634 (1992)) und der hierin zitierten Referenzen.
Messung der cAMP Bildung
Transfizierte NIH3T3 Zellen (abgeschätzte Bmax aus den Einzelwert-Kompetitionsstudien beträgt 488 fmol/mg Protein) werden in DMEM, 5 mM Theophyllin, 10 mM HEPES (4-[2-Hydroxyethyl]-1-piperazinethansulfonsäure) und 10 μM Pargylin für 20 Minuten bei 37°C und 5% CO₂ inkubiert. Die Dosis-Wirkungskurven werden dann durch die Zugabe von 6 unterschliedlichen Endkonzentrationen an Arzneimittel gefolgt von der unmittelbaren Zugabe von Forskolin (10 μM) ausgeführt. Anschließend werden die Zellen für weitere 10 Minuten bei 37°C und 5% CO₂ inkubiert. Das Medium wird abgesaugt und die Reaktion wird durch die Zugabe von 100 mM HCl gestoppt. Um den kompetitiven Antagonismus zu demonstrieren, wird eine Dosis-Antwort Kurve für 5-HT parallel hierzu mittels einer festen Dosis Methiothepin (0,32 μM) gemessen. Die Platten werden bei 4°C für 15 Minuten gelagert und dann für 5 Minuten bei 500 × g zentrifugiert, um den Zelldebris zu pelletieren, und der Überstand wird aliquotiert und bei –20°C vor der Untersuchung der cAMP Bildung durch einen Radioimmuntest gelagert (cAMP Radioimmuntestkit, Advanced Magnetics, Cambridge, MA). Die Radioaktivität wird mittels eines Packard COBRA Auto Gamma-Zählers quantifiziert, der mit einer Datenreduktionssoftware ausgestattet ist. Es werden repräsentative Verbindungen der Erfindung getestet und als Agonisten am 5-HT_1F Rezeptor im cAMP Test befunden.
Proteinextravasation
Harlan Sprague-Dawley Ratten (225–325 g) oder Meerschweinchen von den Charles River Laboratories (225–325 g) werden mit Natriumpentobarbital (intraperitoneal jeweils 65 mg/kg oder 45 mg/kg) betäubt und in einen Stereotaxisrahmen (David Kopf Instruments) mit einer Einstellung des Schlieberiegels bei –3,5 mm für Ratten oder –4,0 mm für Meerschweinchen gegeben. Der sagitalen Mittellinieninzision des Fells folgend werden zwei Paare an bilateralen Löchern durch den Schädel gebohrt (6 mm posterior, 2,0 und 4,0 mm lateral für Ratten und 4 mm posterior und 3,2 und 5,2 min lateral für Meerschweinchen, wobei alle Koordinaten sich auf die Scheitelhöhe beziehen). Es werden Paare von stimulserenden Edelstahlelektroden (Rhodes Medical Systems, Inc.), die bis auf die Spitzen isoliert sind, durch die Löcher in beide Hemisphären bis auf eine Tiefe von 9 mm (Ratten) oder 10,5 min (Meerschweinchen) von der Dura abgesenkt.
Die femorale Vene wird freigelegt und eine Dosis der Testverbindung wird intravenös injiziert (1 ml/kg). Etwa sieben Minuten später wird eine 50 mg/kg Dosis Evans Blau, ein fluoreszierender Farbstoff ebenfalls intravenös injiziiert. Das Evans Blau komplexiert mit Proteinen im Blut und funktioniert als Marker für die Proteinextravasation. Exakt zehn Minuten nach der Injektion der Testverbindung wird das linke trigeminale Ganglion für drei Minuten bei einer gleichförmigen Intensität von 1,0 mA (5 Hz, 4 msec Dauer) mit einem Modell 273 Potentiostat/-Galvanostat (EG & G Princeton Applied Research) stimuliert.
Fünfzeln Minuten nach der Stimulierung werden die Tiere getötet und mit 20 ml Kochsalzlösung ausgeblutet. Die Oberseite des Schädels wird entfernt, um die Gewinnung der Duramembranen zu erleichtern. Die Membranproben werden von beiden Hemisphären entfernt, mit Wasser gewaschen und flach auf Mikroskopobjektträger verteilt. Einmal getrocknet werden die Gewebe mit einer 70% Glycerin/Wasser Lösung mit Deckgläschen bedeckt.
Ein Fluoreszenzmikroskop (Zeiss), das mit einem Gittermonochromator und einem Spektrophotometer ausgestattet ist, wird zur Quantifizierung der Menge an Evans Blau Farbstoff in jeder Gewebeprobe verwendet. Eine Anregungswellenlänge von etwa 535 nm wird verwendet und es wird die Emissionsintensität bei 600 nm bestimmt. Das Mikroskop ist mit einem motorisierten Objekttisch ausgestattet und mit einem Personalcomputer verbunden. Dies erleichtert die Computerkontrollierte Bewegung des Tisches bei Fluoreszenzmessungen an 25 Punkten (500 μm Schritte) auf jeder Duraprobe. Der Mittelwert und die Standardabweichung der Messungen werden vom Computer bestimmt.
Die Extravasation, die durch die elektrische Stimulation des trigeminalen Ganglions induziert wird, ist ein ipsilateraler Effekt (das heißt tritt nur auf der Seite der Dura auf, auf der das trigeminale Ganglion stimuliert wurde). Dies erlaubt es, die andere unstimulierte Hälfte der Dura als Kontrolle zu verwenden. Es wird das Verhältnis der Menge an Extravasation in der Dura von der stimulierten Seite im Vergleich zur unstimulierten Seite errechnet. Kochsalzkontrollen ergeben ein Verhältnis von etwa 2,0 in Ratten und 1,8 in Meerschweinchen. Im Gegensatz dazu würde eine Verbindung, die die Exrtravasation in der Dura der stimulierten Seite effektiv verhindert, ein Verhältnis von etwa 1,0 aufweisen. Es wird eine Dosis-Antwort-Kurve erzeugt und die Dosis, die die Extravasation um 50% hemmt (HD₅₀), wird abgeschätzt.
Sumatriptan, das im Handel zur Behandlung der Migräne erhältlich ist, zeigt eine geringe Bioverfügbarkeit und eine relativ kurze Wirkdauer. Die Affinität für mehrere Serotoninrezeptorsubtypen führt zu unerwünschten Nebenwirkungen, insbesondere Vasokonstriktion, die die Brauchbarkeit bei der Behandlung von Migräne deutlich beschränken. Da die erfindungsgemäßen Verbindungen starke Agonisten des 5-HT_1F Rezeptors sind, sind extrem niedrige Dosen erforderlich, um therapeutische Spiegel aufrechtzuerhalten. Da Verbindungen, die für den 5-HT_1F Rezeptor relativ zu anderen Rezeptoren selektiv sind, keine Vasokonstriktion verursachen, werden Komplikationen aufgrund von Vasokonstriktion vermieden. Die erfindungsgemäßen Verbindungen hemmen auch die Proteinextravasation, falls sie vor oder nach der Stimulierung der trigeminalen Ganglien verabreicht werden, was nahelegt, daß sie vor oder während einer Migräneattacke verabreicht werden können, um den Schmerz zu lindern.
Während es möglich ist, eine in den erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Verbindung direkt ohne Formulierung zu verwenden, werden die Verbindungen gewöhnlich in Form von pharmazeutischen Zusammensetzungen verabreicht, die zumindest einen pharmazeutisch annehmbaren Hilfsstoff und zumindest einen Wirkstoff enthalten. Diese Zusammensetzungen können auf eine Vielzahl an Arten verabreicht werden, einschließlich oral, rektal, transdermal, subkutan, intravenös, intramuskulär und intranasal. Viele der in den erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Verbindungen sind sowohl als injiziierbare als auch als orale Zusammensetzungen wirksam. Solche Zusammensetzungen werden auf eine Weise hergestellt, die in der pharmazeutischen Technik gut bekannt ist und enthalten mindestens einen Wirkstoff. Siehe beispielsweise Remington's Pharmaceutical Sciences, (16. Ausgabe 1980).
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen wird der Wirkstoff gewöhnlich mit einem Träger gemischt oder mit einem Träger verdünnt oder in einem Träger eingeschlossen, der in Form einer Kapsel, eines Sachets, eines Papiers oder eines anderen Behälters vorliegen kann. Wenn der Träger als Verdüngungsmittel dient, kann dies ein festes, halbfestes oder flüssiges Material sein, das als Vehikel, Träger oder Medium für den Wirkstoff dient. Daher können die Zusamensetzungen vorliegen in Form von Tabletten, Pillen, Pulvern, Lonzetten, Sachets, Cachets, Elixieren, Suspensionen, Emulsionen, Lösungen, Sirupen, Aerosolen (als Feststoff oder in einem flüssigen Medium), Salben, die beispielsweise bis zu 10 Gewichtsprozent des Wirkstoffs enthalten, Weich- und Hartgelatinekapseln, Zäpfchen, sterilen injizierbaren Lösungen und sterilen verpackten Pulvern.
Bei der Herstellung einer Formulierung kann es notwendig sein, den Wirkstoff zu mahlen, um die geeignete Partikelgröße vor der Kombination mit den anderen Inhaltsstoffen bereitzustellen. Falls der Wirkstoff im wesentlichen unlöslich ist, wird er gewöhnlich auf eine Partikelgröße von weniger als 200 Mesh gemahlen. Falls der Wirkstoff im wesentlichen wasserlöslich ist, wird die Partikelgröße normalerweise durch Mahlen eingestellt, um eine im wesentlichen gleichförmige Verteilung in der Formulierung bereitzustellen, beispielsweise etwa 40 Mesh.
Einige Beispiele für geeignete Hilfsstoffe sind unter anderem Lactose, Glucose, Saccharose, Sorbit, Mannit, Stärkearten, Akaziengummi, Calciumphosphat, Alginate, Tragacanth, Gelatine, Calciumsilicat, mikrokristalline Cellulose, Polyvinylpyrrolidon, Cellulose, Wasser, Sirup und Methylcellulose. Die Formulierungen können zusätzlich enthalten: Gleitmittel, wie Talkum, Magnesiumstearat und Mineralöl, Netzmittel, Emulgier- und Suspendiermittel, Konservierungsmittel, wie Methyl- und Propylhydroxybenzoate, Süßstoffe und Geschmacksstoffe. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können so formuliert werden, daß sie eine schnelle, anhaltende oder verzögerte Freisetzung des Wirkstoffs nach der Verabreichung an den Patienten durch Verwendung von in der Technik bekannten Verfahren bereitstellen.
Die Zusammensetzungen werden vorzugsweise in einer Einheitsdosierungform formuliert, wobei jede Dosierung normalerweise etwa 0,05 mg bis etwa 100 mg, gewöhnlicher etwa 1,0 bis etwa 30 mg des Wirkstoffs enthält. Der Ausdruck "Einheitsdosierungsform" bezieht sich auf physikalisch getrennte Einheiten, die als einmalige Dosierungen für den Menschen oder andere Säuger geeignet sind, wobei jede Einheit eine vorbestimmte Menge an Wirkstoff, die zur Herstellung des gewünschten therapeutischen Effekts berechnet wurde, zusammen mit einem geeigneten pharmazeutischen Hilfsstoff enthält.
Die Wirkstoffe sind im allgemeinen über einen breiten Dosierungsbereich wirksam. Beispielsweise liegen Tagesdosierungen normalerweise im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 30 mg/kg Körpergewicht. Bei der Behandlung von erwachsenen Menschen ist ein Bereich von etwa 0,1 bis etwa 15 mg/kg/Tag in einer einzelnen oder in aufgeteilten Dosierungen besonders bevorzugt. Es ist jedoch verständlich, daß die Menge an tatsächlich zu verabreichender Verbindung von einem Arzt in Anbetracht der relevanten Umstände bestimmt wird, einschließlich des zu behandelnden Zustands, des gewählten Verabreichungswegs, der tatsächlich verabreichten Verbindung oder Verbindungen, dem Alter, Gewicht und der Reaktion des einzelnen Patienten und der Schwere der Symptome des Patienten und daher sollen die oben angegebenen Dosierungsbereiche den Schutzumfang der Erfindung in keiner Weise beschränken. In manchen Fällen können Dosierungsmengen unter dein unteren Limit des oben erwähnten Bereichs passender sein, während in anderen Fällen noch höhere Dosierungen verwendet werden können, ohne schädliche Nebenwirkungen hervorzurufen, vorausgesetzt, daß solche höheren Dosen zuerst in mehrere kleinere Dosen zur Verabreichung über den Tag aufgeteilt werden. Formulierungsbeispiel 1 Hartgelatinekapseln werden unter Verwendung folgender Inhaltsstoffe hergestellt:

Menge

Inhaltsstoff (mg/Kapsel)

Verbindung von Beispiel 1 30,0

Stärke 305,0

Magnesimstearat 5,0
Die obigen Inhaltsstoffe werden gemischt und in Hartgelatinekapseln in Mengen von 340 mg gefüllt. Formulierungsbeispiel 2 Eine Tablette wird unter Verwendung der folgenden Inhaltsstoffe hergestellt:

Menge

Inhaltsstoff (mg/Tablette)

Verbindung von Beispiel 2 25,0

mikrokristalline Cellulose 200,0

kolloidales Siliciumdioxid 10,0

Stearinsäure 5,0
Die Bestandteile werden vermischt und unter Bildung von Tabletten gepreßt, wobei jede 240 mg wiegt. Formulierungsbeispiel 3 Es wird eine Trockenpulverformulierung zur Inhalation hergestellt, die die folgenden Bestandteile enthält:

Inhaltsstoff Gewicht%

Verbindung von Beispiel 3 5

Lactose 95

Der Wirkstoff wird mit der Lactose gemischt und das Gemisch wird in eine Vorrichtung zur Trockenpulverinhalation gegeben. Formulierungsbeispiel 4 Tabletten, die jeweils 30 mg des Wirkstoffs enthalten, werden folgendermaßen hergestellt:

	Menge
Inhaltsstoff	(mg/Tablette)
Verbindung von Beispiel 5	30,0 mg
Stärke	45,0 mg
Mikrokristalline Cellulose	35,0 mg
Polyvinylpyrrolidon (als 10% Lösung in Wasser)	4,0 mg
Natriumcarboxymethylstärke	4,5 mg
Magnesiumstearat	0,5 mg
Talkum	1,0 mg
Gesamt	120 mg

Der Wirkstoff die Stärke und die Cellulose werden durch ein Nr. 20 Mesh U. S. Sieb gegeben und sorgfältig vermischt. Die Polyvinylpyrrolidonlösung wird mit den entstehenden Pulvern vermischt, die dann durch ein Nr. 16 Mesh U. S. Sieb gegeben werden. Die so hergestellten Granula werden bei 50–60°C getrocknet und durch ein Nr. 16 Mesh U. S. Sieb gegeben. Die Natriumcarboxymethylstärke, das Magnesiumstearat und das Talkum werden, nachdem sie vorher durch ein Nr. 30 Mesh U. S. Sieb gegeben wurden, zu den Granula gegeben und nach dem Mischen in einer Tablettenmaschine unter Bildung von Tabletten gepreßt, die jeweils 120 mg wiegen. Formulierungsbeispiel 5 Kapseln, die jeweils 40 mg Arzneimittel enthalten, werden folgendermaßen hergestellt:

Menge

Inhaltsstoff (mg/Kapsel)

Verbindung von Beispiel G 40,0 mg

Stärke 109,0 mg

Magnesiumstearat 1,0 mg

Gesamt 150,0 mg
Der Wirkstoff die Cellulose, die Stärke und das Magnesiumstearat werden gemischt, durch ein Nr. 20 Mesh U. S. Sieb gegeben und in Hartgelatinekapseln in 150 mg Mengen abgefüllt. Formulierungsbeispiel Zäpfchen, die jeweils 25 mg des Wirkstoffs enthalten, werden folgendermaßen hergestellt:

Inhaltsstoff Menge

Verbindung von Beispiel 7 25 mg

Gesättigte Fettsäureglycerideauf 2 000 mg

Der Wirkstoff wird durch ein Nr. 60 Mesh U. S. Sieb gegeben und in den gesättigten Fettsäureglyceriden suspendiert, die vorher bei möglichst geringer Hitze geschmolzen werden. Das Gemisch wird anschließend in eine Zäpfchenform mit einer nominalen Kapazität von 2,0 g gegossen und abgekühlt. Formulierungsbeispiel 7 Suspensionen, die jeweils 50 mg Arzneimittel pro 5,0 ml Dosis enthalten, werden folgendermaßen hergestellt:

Inhaltsstoff	Menge
Verbindung von Beispiel 1	50,0 mg
Xanthangummi	4,0 mg
Natriumcarboxymethylcellulose (11%)
Mikrokristalline Cellulose (89%)	50,0 mg
Saccharose	1,75 g
Natriumbenzoat	10,0 mg
Geschmacksstoff und Farbstoff	q. v.
Gereinigtes Wasser auf	5,0 ml

Das Arzneimittel, die Saccharose und das Xanthangummi werden vermischt, durch ein Nr. 10 Mesh US Sieb gegeben und dann mit einer vorher hergestellten Lösung der mikrokristallinen Cellulose und der Natriumcarboxymethylcellulose in Wasser gemischt. Das Natriumbenzoat, der Geschmacksstoff und der Farbstoff werden mit etwas Wasser vermischt, und unter Rühren zugegeben. Anschließend wird ausreichend Wasser zugegeben, um das erforderliche Volumen zu erhalten. Formulierungsbeispiel 8 Kapseln, die jeweils 15 mg Arzneimittel enthalten, werden folgendermaßen hergestellt:

Menge

Inhaltsstoff (mg/Kapsel)

Verbindung von Beispiel 2 15,0 mg

Stärke 407,0 mg

Magnesiumstearat 3,0 mg

Gesamt 425,0 mg
Der Wirkstoff die Cellulose, die Stärke und das Magnesiuimstearat werden gemischt, durch ein Nr. 20 Mesh U. S. Sieb gegeben und in Hartgelatinekapseln in 425 mg Mengen abgefüllt. Formulierungsbeispiel 9 Eine intravenöse Formulierung kann folgendermaßen hergestellt werden:

Inhaltsstoff Menge

Verbindung von Beispiel 3 250,0 mg

Isotonische Kochsalzlösung 1 000 ml

Formulierungsbeispiel 10 Eine topische Formulierung kann folgendermaßen hergestellt werden:

Inhaltsstoff Menge

Verbindung von Beispiel 4 1–10 g

Emulgierwachs 30 g

Flüssiges Paraffin 20 g

Weißes Weichparaffin auf 100 g

Das weilte Weichparaffin wird erhitzt, bis es geschmolzen ist. Das flüssige Paraffin und das Emulgierwachs werden eingearbeitet und gerührt, bis sie gelöst sind. Der Wirkstoff wird zugegeben und das Rühren wird fortgesetzt, bis dieser dispergiert ist. Das Gemisch wird dann gekühlt, bis es fest ist. Formulierungsbeispiel 11 Sublinguale oder bukkale Tabletten, die jeweils 10 mg Wirkstoff enthalten, werden folgendermaßen hergestellt:

Inhaltsstoff	Menge pro Tablette
Verbindung von Beispiel 5	10,0 mg
Glycerin	210,5 mg
Wasser	143,0 mg
Natriumcitrat	4,5 mg
Polyvinylalkohol	26,5 mg
Polyvinylpyrrolidon	15,5 mg
Gesamt	410,0 mg

Das Glycerin, das Wasser, das Natriumcitrat, der Polyvinylalkohol und das Polyvinylpyrrolidon werden durch kontinuierliches Rühren und Halten der Temperatur bei etwa 90°C zusammengemischt. Wenn die Polymere in Lösung gegangen sind, wird die Lösung auf etwa 50–55°C abgekühlt und das Arzneimittel wird langsam zugemischt. Das homogene Gemisch wird in Formen aus inertem Material unter Bildung einer Arzneimittel-enthaltenden Diffusionstmatrix mit einer Dicke von etwa 2–4 mm gegossen. Diese Diffusionsmatrix wird dann unter Bildung vonn einzelnen Tabletten mit der geeigneten Größe ausgeschnitten.
Eine weitere bevorzugte Formulieruug, die in den erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, verwendet Transdermalverabreichungsvorrichtungen ("Patches"). Solche Transdermalpatches können zur Bereitstellung einer kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Infusion der erfindungsgemäßen Verbindungen in kontrollierten Mengen verwendet werden. Die Konstruktion und die Verwendung von Transdermalpatches zur Verabreichung von pharmazeutischen Mitteln ist in der Technik gut bekannt. Siehe beispielsweise US 5 023 252 A vom 11. Juni 1991.
Solche Patches können zur kontinuierlichen, pulsartigen oder bedarfsabhängigen Abgabe von pharmazeutischen Mitteln konstruiert werden.
Häufig ist es erwünscht oder notwendig die pharmazeutische Zusammensetzung entweder direkt oder indirekt in das Gehirn einzuführen. Direkte Techniken umfassen gewöhnlich die Plazierung eines Arzneimittelabgabekatheters in das Ventrikelsystem des Patienten, um die Blut-Hirn-Schranke zu umgehen. Ein solches implantierbares Abgabesystem, das für den Transport von biologischen Faktoren an bestimmte anatomische Regionen des Körpers verwendet wird, ist in US 5 011 472 A vom 30. April 1991 beschrieben.
Indirekte Techniken, die allgemein bevorzugt sind, umfassen gewöhnlich die Formulierung der Zusammensetzungen, um für eine Arzneimittelfreisetzungsverzögerung durch die Umwandlung von hydrophilen Arzneimitteln in lipidlösliche Arzneimittel oder Prodrugs zu sorgen. Die Freisetzungsverzögerung wird in allgemeinen durch die Blockierung der Hydroxy-, Carbonyl-, Sulfat- und primären Amingruppen erreicht, die am Arzneimittel vorhanden sind, um das Arzneimttel lipidlöslicher und zugänglicher für den Transport über die Blut-Hirn-Schranke zu machen. Alternativ dazu kann die Abgabe von hydrophilen Arzneimitteln durch eine intraarterielle Infusion von hypertonen Lösungen erhöht werden, die vorübergehend die Blut-Hirn-Schranke öffnen können.
Der zur Verabreichung der in den erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Verbindungen verwendete Formulierungstyp kann durch die bestimmten verwendeten Verbindungen, dem Typ des durch die Verabreichungsart gewünschten pharmakokinetischen Profils und der Verbindung(en) und dem Zustand des Patienten vorgegeben werden.

Claims

Verbindung der Formel I
worin R¹ und R² unabhängig für Wasserstoff, C₁-C₄ Alkyl oder CH₂CH₂-Aryl stehen, worin Aryl für Phenyl, Phenyl, das mit Halogen monosubstituiert ist oder 1-(C₁-C₆-Alkyl)pyrazol-4-yl steht, R³ für C₃-C₆-Cycloalkyl oder einen Heterocyclus steht, unabhängig ausgewählt aus Fur-2-yl, Fur-3-yl, Thien-2-yl, Thien-3-yl, Pyridin-3-yl, Pyridin-4-yl, Pyrrol-3-yl, N-Methylpyrrol-3-yl, Oxazol-5-yl, Isoxazol-4-yl, Isoxazol-5-yl, Pyrazol-4-yl, Pyrimidin-5-yl oder Pyrazin-4-yl, worin die Heterocyclen substituiert sein können mit bis zu drei Substituenten, unabhängig ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Halogen, C₁-C₄ Alkyl, C₁-C₄ Alkoxy oder C₁-C₄ Alkoxycarbonyl, n für 1 oder 2 steht und pharmazeutisch annehmbare Salze und Hydrate hiervon.
Verbindung nach Anspruch 1, worin n für 1 steht.
Verbindung nach Anspruch 2, worin R¹ und R² unabhängig für C₁-C₄ Alkyl stehen.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin R³ für einen Heterocyclus steht, ausgewählt aus Fur-2-yl, Fur-3-yl, Thien-2-yl, Thien-3-yl, Pyridin-3-yl, Pyridin-4-yl, Pyrrol-3-yl, N-Methylpyrrol-3-yl, Oxazol-5-yl, Isoxazol-4-yl, Isoxazol-5-yl, Pyrazol-4-yl, Pyrimidin-5-yl oder Pyrazin-4-yl, worin diese Heterocyclen substituiert sein können mit bis zu drei Substituenten, unabhängig ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Halogen, C₁-C₄ Alkyl, C₁-C₄ Alkoxy oder C₁-C₄ Alkoxycarbonyl.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin R³ für Fur-2-yl, Fur-3-yl, Thien-2-yl, Thien-3-yl, Pyridin-3-yl, Pyridin-4-yl, Oxazol-5-yl, Isoxazol-4-yl, Isoxazol-5-yl oder Pyrazol-4-yl steht, das mit 1 bis 3 Substituenten substituiert sein kann, unabhängig ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Halogen, C₁-C₄ Alkyl, C₁-C₄ Alkoxy oder C₁-C₄ Alkoxycarbonyl.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin R³ für Pyridin-3-yl, Pyridin-4-yl oder Pyridin-3-yl, Pyridin-4-yl steht, das mit Halogen monosubstituiert ist.
Pharmazeutische Formulierung, die eine Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zusammen mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger, Verdünnungsmittel oder Hilfsstoff enthält.
Verwendung einer wirksamen Menge einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Prävention von Migräne bei Säugern.
Verwendung einer wirksamen Menge einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Migräne bei Säugern.
Verwendung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, worin der Säuger ein Mensch ist.