DE69936572T2

DE69936572T2 - Benzisoxazolderivate mit d4-antagonistischer wirkung

Info

Publication number: DE69936572T2
Application number: DE69936572T
Authority: DE
Inventors: Jacobus A. J. Den Hartog; Gerben M. Visser; Bartholomeus J. Van Steen; Martinus T. Tulp; Eric Ronken; Cornelis G. Kruse; Josephus H. M. Lange
Original assignee: Duphar International Research BV
Current assignee: Duphar International Research BV
Priority date: 1998-02-09
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2019-02-06
Also published as: CA2320120C; CA2320120A1; JP2002502842A; WO1999040067A2; US6335326B1; DE69936572D1; PT1054885E; EP1054885A2; EP1054885B1; WO1999040067A3; ATE367389T1; ES2291023T3; AU3327399A; JP4627882B2; DK1054885T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gruppe von neuen Benzisoxazol-Derivaten, auf ein Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen und auf pharmazeutische Zusammensetzungen, die eine oder mehrere dieser Verbindungen als aktiven Inhaltsstoff enthalten.
Überraschenderweise ist gefunden worden, dass die Verbindungen und deren Salze der Formel (I)
wobei

– (R₁)_n 0, 1 oder 2 Substituenten, die gleich oder verschieden sein können, aus der Gruppe C_1-3-Alkyl oder Alkoxy, Halogen, Trifluormethyl, Nitro, Amino, Mono- oder Dialkyl-(C_1-2)-amino, Sulfonyl-(C_1-3)alkyl oder -alkoxy, Sulfonyltrifluormethyl, Sulfonylamino und Sulfonylmono- oder dialkyl-(C_1-2)-amino darstellt,
– X O, S, NH oder NCH₃ ist,
– Y CH₂ oder (CH₂)₂ darstellt,
– (R₂)_m 0, 1 oder 2 Substituenten, die gleich oder verschieden sein können, aus der Gruppe Methyl und Ethyl darstellt, oder (R₂)_m eine Methylenbrücke oder eine Ethylenbrücke ist,
– A eine Gruppe -CH₂-(CRH)_p- ist, worin R Wasserstoff oder Methyl ist und p 0 oder 1 ist, und
– B 2- oder 3-Indolyl oder 2-Benzimidazolyl darstellt, welche Gruppen am Kohlenstoff mit 1 oder 2 Substituenten aus der Gruppe C_1-3-Alkyl oder Alkoxy, Halogen, Trifluormethyl, Nitro, Amino, Mono- oder Dialkyl-(C_1-2)-amino, Sulfonyl-(C_1-3)alkyl oder -alkoxy, Sulfonyltrifluormethyl, Sulfonylamino und Sulfonylmono- oder -dialkyl-(C_1-2)-amino substituiert sein können, wirksame und selektive Antagonisten des Dopamin D4-Rezeptors sind.

Verbindungen der Formel (I), worin A die Gruppe CH₂ ist, Y CH₂ ist, X O, NH oder NCH₃ ist und m und n 0 sind, und B die oben angegebene Bedeutung hat, sowie deren Salze werden bevorzugt.
Auf Grund der wirksamen und selektiven D4-antagonistischen Wirkung sind die erfindungsgemäßen Verbindungen für die Verwendung in der Behandlung psychiatrischer Störungen geeignet, wie Psychose, Angstzustand, Depression, Aufmerksamkeitsstörungen und Gedächtnisstörungen, neurologischer Störungen wie Parkinson-Syndrom und Ischämie sowie anderer ZNS-Erkrankungen, an denen die dopaminerge Neurotransmission beteiligt ist.
Das U.S.-Patent Nr. 4,352,811 (5. Oktober 1982) offenbart Benzisoxazol-Verbindungen mit neuroleptischer Wirkung, wobei es eine direkte Verbindung zwischen den Pyridin- und den Benzisoxazol-Gruppen gibt. Die Europäische Patentanmeldung Nr. 0 602 242 A1 (22. Juni 1994) offenbart Benzisoxazol-Verbindungen mit Acetylcholinesterase inhibierender Wirkung und/oder wirkungsvoller Affinität für den Sigma-Rezeptor, wobei die Verbindungsgruppe zwischen den Pyridin- und den Benzisoxazol-Gruppen ein gerad- oder verzweigtkettiges Alkylen ist.
Die Affinität der erfindungsgemäßen Verbindungen für Dopamin D4-Rezeptoren wurde unter Verwendung von CHO-K1-Zellen ermittelt, die stabil transfiziert wurden, um den menschlichen rekombinanten Dopaminrezeptor D4.2 Subtyp (Van Tol et al., Nature 350, 610, 1991) zu exprimieren, wobei weiters [3H]-Spiperon als Ligand verwendet wurde. Nach der Inkubation einer frisch hergestellten Zellmembranzubereitung mit dem [3H]-Liganden mit bzw. ohne Zugabe von erfindungsgemäßen Verbindungen erfolgte die Trennung von gebundenem und freiem Liganden mittels Filtration über Glasfaserfilter (Research Biochemicals International Protocol, Katalognr. D-177). Die Radioaktivität auf dem Filter wurde mittels Flüssigszintillationszählung ermittelt. Die Ergebnisse sind als IC50-Werte ausgedrückt und in Inhibitorkonstanten (Ki) umgeformt.
Die Dopamin D4-antagonistische Wirkung der erfindungsgemäßen Verbindungen wurde durch funktionelle Studien unter Verwendung von CHO-K1-Zellen ermittelt, die den menschlichen Dopamin D4.4-Rezeptor (Van Tol et al., Nature 358, 149, 1992) stabil exprimieren. Diese Zellen wurden mit einem Konstrukt ausgestattet, das eine verkürzte Form von alkalischer Phosphatase codiert, was zu einer Sekretion derselben durch die Zellen führt. Die Expression dieser sekretierbaren alkalischen Phosphatase (SeAP) unterliegt der direkten Kontrolle des zellulären zyklischen AMP (Berger et al., Gene, 66, 1, 1988). Die SeAP-Messungen erfolgten mit p-Nitrophenylphosphat (pNPP) als Substrat unter Verwendung einer colorimetrischen Ablesung bei 450 nm. Die Dopamin D4-antagonistische Wirkung wurde durch Koinkubation der Zellen mit Prostaglandin PGE1 (1 μM) und Quinpirol (1 μM) mit oder ohne Zugabe von erfindungsgemäßen Verbindungen für die Rezeptor-vermittelte Stimulierung von Adenylatzyklase bzw. für die maximale Dopamin D4-Rezeptor-vermittelte Unterdrückung ermittelt. Die antagonistische Wirkung von erfindungsgemäßen Verbindungen gegen die Agonisten-abhängige Abschwächung der vom Dopamin D4-Rezeptor vermittelten SeAP-Bildung wurde quantifiziert, was zu Schätzungen der intrinsischen Wirksamkeit und Potenz (pA2-Werte) führte. Clozapin und Spiperon wurden als Referenz-Dopaminantagonisten verwendet.
Das Fehlen einer Dopamin D4-agonistischen Wirkung wurde unter Verwendung des gleichen Assays, jedoch unter Auslassung des standardmäßigen Dopamin D4-Agonisten Quinpirol, durch Bestimmung der konzentrationsabhängigen Abschwächung der Dopamin D4-Rezeptor-vermittelten SeAP-Bildung durch erfindungsgemäße Verbindungen bestätigt.
Die Dopamin D4-antagonistischen Eigenschaften und das Fehlen von Dopamin D4-agonistischen Eigenschaften ausgewählter erfindungsgemäßer Verbindungen wurden weiters unter Verwendung radioaktiver Messungen der cAMP-Bildung nach Salomon et al. (Anal Biochem, 58, 541, 1974), wie von Weiss et al. modifiziert (J Neurochem 45, 869, 1985), bestätigt.
Die Selektivität der erfindungsgemäßen Verbindungen in Bezug auf den Dopamin D2-Rezeptor wurde durch Messung der Affinität für die Dopamin D2-Rezeptoren unter Verwendung von Rattenhirnhomogenaten und [3H]-Spiperon als Ligand (Leysen et al., Biochem Pharmacol 27, 307, 1978) ermittelt. Nach der Inkubation einer frisch hergestellten Zellmembranzubereitung mit dem [3H]-Liganden mit bzw. ohne Zugabe von erfindungsgemäßen Verbindungen erfolgte die Trennung von gebundenem und freiem Liganden durch Filtration über Glasfaserfilter. Die Radioaktivität auf dem Filter wurde mittels Flüssigszintillationszählung ermittelt. Die Ergebnisse sind als IC50-Werte ausgedrückt und in Inhibitorkonstanten (Ki) umgeformt.
Die Dopamin D2-(ant)agonistische Wirkung von erfindungsgemäßen Verbindungen wurde durch funktionelle Studien basierend auf Radioaktivitätsmessungen der cAMP-Bildung nach Salomon et al. (Anal Biochem, 58, 541, 1974), wie von Weiss et al. modifiziert (J Neurochem, 45, 869, 1985), ermittelt, wobei CHO-Zellen verwendet wurden, die menschliche Dopamin D2L-Rezeptoren stabil exprimieren (Grandy et al., Proc Natl Acad Sci USA, 86, 9762, 1989).
Geeignete Säuren, mit welchen die Verbindungen pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze bilden können, sind zum Beispiel Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure, sowie organische Säuren wie Zitronensäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Weinsäure, Essigsäure, Benzoesäure, p-Toluolsulfonsäure, Methansulfonsäure und Naphthalinsulfonsäure.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können durch übliche Verfahren in für die Verabreichung geeignete Formen gebracht werden, wobei Hilfsstoffe und/oder flüssige oder feste Trägermaterialien verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) können nach Verfahren erhalten werden, die für die Synthese strukturell verwandter Verbindungen bekannt sind.
Eine geeignete Synthese für die erfindungsgemäßen Verbindungen ist die folgende:
Schritt 1
Reaktion einer Verbindung der Formel (II)
mit einer Verbindung der Formel (III)
Diese Reaktion erfolgt in einem polaren, aprotischen Lösungsmittel wie Dimethylformamid in Gegenwart einer äquivalenten Menge einer Base wie Natriumhydrid bei 20–120°C. Die Benzyl-Schutzgruppe wird dann vom erhaltenen Produkt entfernt.
Schritt 2
Wenn B die Gruppe 2- oder 3-Indolyl ist, wird die so erhaltene Verbindung der Formel (IV) ohne Schutzgruppe
mit einem gegebenenfalls substituierten 2- oder 3-Indolylcarbonsäure-Derivat der Formel B-A'-COOH umgesetzt, wobei A' die Gruppe -(CRH)_p- ist, worin R Wasserstoff oder Methyl ist und p den Wert 0 oder 1 hat. Diese Reaktion erfolgt in Gegenwart einer äquivalenten Menge 1,1'-Carbonyldiimidazol in einem aprotischen Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran.
Schritt 3
Die Ketogruppe in der erhaltenen Verbindung der Formel (V)
wird auf eine an sich bekannte Weise, z. B. mittels eines Überschusses an Natriumborhydrid in Gegenwart von Essigsäure in einem Lösungsmittel wie Dimethoxyethan unter einer Stickstoff-Atmosphäre, zu CH₂ reduziert, um die gewünschte Verbindung der Formel (I) zu ergeben.
Um eine Verbindung der Formel (I) herzustellen, worin B die Gruppe 2-Benzimidazolyl ist, wird die Verbindung der Formel (IV) mit einem gegebenenfalls substituierten 2-Halomethyl-benzimidazol-Derivat der Formel B-A-Z umgesetzt, worin A die oben angegebene Bedeutung hat und Z Cl oder Br ist. Diese Reaktion erfolgt in Gegenwart einer Base wie Triethylamin in einem polaren, aprotischen Lösungsmittel wie Acetonitril bei 20–80°C.
Die Herstellung der Verbindungen wird in den folgenden Beispielen dargestellt.
Beispiel I
3-(4-Oxo-[1-(2-methylindolyl)piperidino])-benzisoxazol.Hydrochlorid

Teil A: Eine Menge von 19,1 g (100 mMol) im Handel erhältliches, trockenes 4-Hydroxy-1-benzyl-piperidin wurde in Dimethylformamid (150 ml) gelöst, und es wurden 6,4 g (55% Qualität; 100 mMol) Natriumhydrid zugesetzt. Nach 1 Std. Rühren bei 80°C wurde die Mischung auf Zimmertemperatur gekühlt, und es wurden 15,4 g (100 mMol) 3-Chlor-benzisoxazol (H. Boshagen, Chem. Bar. 1967, 100, S. 3326) in Portionen zugesetzt. Nach 1 Std. Rühren bei Zimmertemperatur und 3 Std. bei 80°C wurde die Mischung auf Zimmertemperatur abgekühlt, und es wurde Wasser (300 ml) zugesetzt. Die Lösung wurde mit Dichlormethan (3 Mal 150 ml) extrahiert, die organische Schicht wurde dann mit Wasser (3 Mal 40 ml) gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und in vacuo konzentriert. Das Produkt wurde unter Anwendung der Flash-Chromatographie über Silikagel gereinigt, wobei Dichlormethan/Methanol 99:1 als Eluens verwendet wurden. Nach der Konzentration in vacuo wurden insgesamt 25,6 g 3-(4-Oxo-1-benzyl-piperidino)-benzisoxazol erhalten (83% Ausbeute).
Teil B: Einer Lösung von 25,6 g (83 mMol) 3-(4-Oxo-1-benzyl-piperidino)-benzisoxazol in 1,2-Dichlorethan (200 ml) wurde eine Lösung von 1-Chlorethylchlorformiat (13,6 ml, 125 mMol, 1,5 Äquivalent) tropfenweise unter Eiskühlung zugesetzt. Die Mischung wurde Std. bei 0°C gerührt, 1 Std. bei Zimmertemperatur, 2 Std. lang refluxiert und dann auf Zimmertemperatur abgekühlt. Nach der Konzentration in vacuo wurde Methanol (200 ml) zugesetzt, und die erhaltene Mischung wurde 2 Std. lang refluxiert. Der nach der folgenden Abkühlung auf 0°C erhaltene Niederschlag wurde mittels Filtration gesammelt, mit Petrolether (40–60) gewaschen und in vacuo getrocknet. Auf diese Weise wurden 14,5 g 3-(4-Oxo-piperidino)-benzisoxazol.Hydrochlorid als rosafarbener Feststoff erhalten (69% Ausbeute).
Teil C: Eine Menge von 9,7 g (60 mMol) im Handel erhältliche Indol-2-carbonsäure und 9,8 g (60 mMol) im Handel erhältliches 1,1'-Carbonyldiimidazol wurden in trockenem Tetrahydrofuran (300 ml) gelöst, die Reaktionsmischung wurde unter Stickstoff 1 Std. lang refluxiert und dann auf Eis gekühlt. Inzwischen wurden die erhaltenen 14,5 g (57 mMol) 3-(4-Oxo-piperidino)-benzisoxazol.Hydrochlorid in einer Natriumhydroxidlösung in Wasser (2N, 200 ml) gelöst und mit Dichlormethan (3 Mal 100 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden über Natriumsulfat getrocknet, in vacuo konzentriert und in trockenem Tetrahydrofuran (70 ml) gelöst. Die erhaltene Lösung von 3-(4-Oxo-piperidino)-benzisoxazol wurde der Lösung von aktivierter Indol-2-carbonsäure zugesetzt, und die resultierende Reaktionsmischung wurde 2 Std. lang refluxiert. Nach der Konzentration in vacuo wurde Wasser (200 ml) zugesetzt. Nach dem Waschen mit Dichlormethan (3 Mal 70 ml) wurden die vereinigten organischen Schichten mit Wasser (3 Mal 40 ml) gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und in vacuo konzentriert. Der erhaltene gelbe Feststoff wurde unter Rühren in Diisopropylether (300 ml) suspendiert. Nach 40 Std. wurde der Niederschlag mittels Filtration gesammelt, mit Diisopropylether gewaschen (2 Mal 150 ml) und in vacuo getrocknet. Es wurde eine Menge von 18,4 g 3-(4-Oxo-[1-(2-carboxy-indolyl)piperidino])benzisoxazol als weißer Feststoff erhalten (89% Ausbeute).
Teil D: Einer Lösung von 18,4 g (50 mMol) 3-(4-Oxo-[1-(2-carboxy-indolyl)piperidino])benzisoxazol und 9,5 g (250 mMol, 5 Äquivalente) Natriumborhydrid in trockenem 1,1-Dimethoxyethan (400 ml) unter Stickstoff wurde eine Lösung von 14,3 ml (250 mMol) Essigsäure in trockenem 1,2-Dimethoxyethan (100 ml) in ½ Std. tropfenweise zugesetzt. Die Mischung wurde 1 Std. lang refluxiert. Nach der Abkühlung der Reaktionsmischung in Eis erfolgte dann die tropfenweise Zugabe von: 1). einer Mischung von Wasser (9,5 ml) und 1,2-Dimethoxyethan (100 ml), 2). Wasser (90 ml) und 3). einer Lösung von Natriumhydroxid in Wasser (2N, 15 ml). Die Reaktionsmischung wurde 2 Std. lang refluxiert. Der nach der Abkühlung auf Zimmertemperatur erhaltene Niederschlag wurde mittels Filtration entfernt. Dem Filtrat wurden Wasser (300 ml) und Ethylacetat (50 ml) zugesetzt, die Wasserschicht wurde weiter mit Ethylacetat (2 Mal 150 ml) extrahiert, und die vereinigten organischen Schichten wurden mit Wasser gewaschen (3 Mal 70 ml), über Natriumsulfat getrocknet und in vacuo konzentriert. Das zurückbleibende gelbe Öl wurde in absolutem Ethanol (200 ml) gelöst, auf 70°C erwärmt, und es wurde eine Lösung von 1,83 g Hydrochlorid (50 mMol) in absolutem Ethanol (15 ml) zugesetzt. Nach Std. Rühren bei 70°C und anschließendem Abkühlen und Rühren bei Zimmertemperatur für 2 Std. wurde der resultierende Niederschlag mittels Filtration gesammelt, mit absolutem Ethanol (2 Mal 25 ml) gewaschen und in vacuo getrocknet. Auf diese Weise wurden 15,2 g 3-(4-Oxo-[1-(2-methylindolyl)piperidino])-benzisoxazol.Hydrochlorid als weißer Feststoff (79% Ausbeute) mit einem Schmelzpunkt von 225°C erhalten.

Auf analoge Weise wurden die unten angeführten Verbindungen der Formel (I) hergestellt:

Beispiel	(R₁)_n	X	Y	(R₂)_m	A	B	Salz
II	H	NCH₃	CH₂	H	CH₂	2-Indolyl	Base
III	H	NH	CH₂	H	CH₂	2-Indolyl	Fumarat
IV	H	NCH₃	CH₂	H	CH₂	2-Benzimidazolyl	HCl
V	H	NCH₃	CH₂	H	CH₂	4-Cl-2-Indolyl	Base
VI	H	NCH₃	CH₂	H	CH₂	5-F-2-Indolyl	Base
VII	H	NCH₃	CH₂	H	CH₂	3-Indolyl	Fumarat

Claims

Verbindung der Formel (I) oder ein Salz davon,
wobei – (R₁)_n 0, 1 oder 2 Substituenten, die gleich oder verschieden sein können, aus der Gruppe C_1-3-Alkyl oder Alkoxy, Halogen, Trifluormethyl, Nitro, Amino, Mono- oder Dialkyl-(C_1-2)-amino, Sulfonyl-(C_1-3)alkyl oder -alkoxy, Sulfonyltrifluormethyl, Sulfonylamino und Sulfonylmono- oder dialkyl-(C_1-2)-amino darstellt, – X O, S, NH oder NCH₃ ist, – Y CH₂ oder (CH₂)₂ darstellt, – (R₂)_m 0, 1 oder 2 Substituenten, die gleich oder verschieden sein können, aus der Gruppe Methyl und Ethyl darstellt, oder (R₂)_m eine Methylenbrücke oder eine Ethylenbrücke ist, – A eine Gruppe -CH₂-(CRH)_p- ist, worin R Wasserstoff oder Methyl ist und p 0 oder 1 ist, und – B 2- oder 3-Indolyl oder 2-Benzimidazolyl darstellt, welche Gruppen am Kohlenstoff mit 1 oder 2 Substituenten aus der Gruppe C_1-3-Alkyl oder Alkoxy, Halogen, Trifluormethyl, Nitro, Amino, Mono- oder Dialkyl-(C_1-2)-amino, Sulfonyl-(C_1-3)alkyl oder -alkoxy, Sulfonyltrifluormethyl, Sulfonylamino und Sulfonylmono- oder -dialkyl-(C_1-2)-amino substituiert sein können.
Verbindung gemäß Anspruch 1, worin A CH₂ ist, Y CH₂ ist, X O, NH oder NCH₃ ist, m und n 0 sind, und B die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen hat.
Pharmazeutische Zusammensetzungen, die zumindest eine Verbindung gemäß Anspruch 1 als aktiven Inhaltsstoff enthält.
Verfahren zur Herstellung pharmazeutischer Zusammensetzungen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusammensetzung gemäß Anspruch 3 hergestellt wird, indem eine Verbindung gemäß Anspruch 1 in eine zur Verabreichung geeignete Form gebracht wird.
Verfahren zur Herstellung von Benzisoxazol-Derivaten, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung gemäß Anspruch 1 hergestellt wird durch Reaktion einer Verbindung der Formel (IV)
a) mit einem gegebenenfalls substituierten 2- oder 3-Indolylcarbonsäure-Derivat der Formel B-A'-COOH, worin A' die Bedeutung (CRH)_p hat, worin R Wasserstoff oder Methyl ist und p 0 oder 1 ist, gefolgt von der Reduktion der Ketogruppe in der erhaltenen Verbindung der Formel (V)
oder b) mit einem gegebenenfalls substituierten 2-Halomethylbenzimidazol-Derivat der Formel B-A-Z, worin B die 2-Benzimidazolylgruppe ist, A die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung hat, und Z Chlor oder Brom ist.
Verwendung einer Verbindung gemäß Anspruch 1 für die Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Behandlung psychiatrischer Störungen wie Psychose, Angstzustand, Depression, Aufmerksamkeitsstörungen und Gedächtnisstörungen, neurologischer Störungen wie Parkinson-Syndrom und Ischämie sowie anderer ZNS- Erkrankungen, an denen die dopaminerge Neurotransmission beteiligt ist.