ANTHRACEN-SPI RO-PYRROLIDINE ALS IMMUNMODULATOREN
Anthracen-spiro-pyrrolidine
Die vorliegende Erfindung betrifft Anthracen-spiro-pyrrolidine, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung in Arzneimitteln.
Aus der Publikation US 48 04-751 A sind polycyclische Dicarbonsäureimide mit einer antipsychotischen und anxiolytischen Wirkung bekannt.
Außerdem wurden in der EP 31 03 21 A2 N-aminoalkyl-2-azaspiro[4,5]decane und Analoga publiziert.
In den meisten Theorien über Autoimmunerkrankungen werden T-Lymphocyten als Initiatoren vieler zellulärer Prozesse benannt, die zu Gewebezerstörung und zu Symptomen führen, die mit spezifischen Autoimmunerkrankungen verbunden sind [Paul, E.W. 1984, Fundamental Immunology, Ravens Press, New York). Die rheu- matoide Arthritis ist ein Beispiel für solche Erkrankungen und die Adjuvans- induzierte Arthritis in der Ratte wird als ein repräsentatives Tiermodell dafür angesehen [Lombardino, J.G. 1985, Nonsteroidal Antiinflammatory Drugs, John Wiley & Sons, New York]. Für das Ratten Adjuvans Arthritis Modell wurde anhand einer Vielzahl von Studien gezeigt, daß T-Zellen am Fortschreiten des Krank¬ heitsverlaufs beteiligt sind. Außerdem übertragen T-Zellen von Ratten mit Adjuvans Erkrankung diese Erkrankung auf gesunde Tiere in Abwesenheit von irgendeiner Quelle von Antigen oder anderen entzündlichen Faktoren. Folglich sollte die Inhibition der T-Zellen-Funktion oder der T-Zellen Aktivierung sowohl die Adjuvans Arthritis in der Ratte als auch den Krankeitsverlauf verschie¬ dener menschlicher Autoimmunerkrankungen positiv beeinflussen.
Kürzlich wurde ein Serotonintyp-Rezeptor auf Jurkart Zellen identifiziert [Aune, T., M. Kelley, U.A. Ranges, G.E. Bombera, M.P. 1990, J. Immunol. 145, 1826] von dem angenommen wird, daß er die T-Zellen-Funktion reguliert. Deshalb wird ange¬ nommen, daß selektive Antagonisten dieses Rezeptors die T-Zell-Proliferation inhibieren.
Die vorliegende Erfindung betrifft Anthracen-spiro-pyrrolidine der allgemeinen Formel (I)
in welcher
A und D gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff, Hydroxy, Halogen, Cyano, Carboxy, Nitro, Trifluormethyl, Trifluormethoxy stehen, oder für geradkettiges oder verzweigtes Alkyl oder Alkoxy mit jeweils bis zu 8 Kohlenstoffatomen stehen,
R1 und R2 gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff, Halogen, Cyano, Formyl, Phenyl oder Hydroxy stehen, oder für geradkettiges oder verzweigtes Alkoxy mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen stehen, oder für geradkettiges oder verzweigtes Alkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 8 Kohlenstoffatomen stehen, die gegebenenfalls bis zu 2-fach gleich oder verschieden durch Hydroxy, Nitro, Phenyl, Halogen, durch geradkettiges
oder verzweigtes Alkoxy mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen oder durch eine Gruppe der Formel -NR3R4 substituiert sind,
woπn
R3 und R4 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen oder Phenyl bedeuten,
R5, R6, R7, R8, R9 und R10 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen bedeuten, oder
jeweils R5 und R6 und/oder R7 und R8 gemeinsam den Rest der Formel =O bilden,
eine Zahl 2, 3, 4, 5 6, 7 oder 8 bedeutet,
R11 Aryl mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeutet, das gegebenenfalls bis zu 3-fach gleich oder verschieden durch Halogen, Hydroxy, Nitro, Cyano, Trifluormethyl, Trifluormethoxy oder durch geradkettiges oder verzweigtes Alkyl oder Alkoxy mit jeweils bis zu 8 Kohlenstoffatomen substituiert ist, oder
Wasserstoff, Cycloalkyl mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, Pyridyl oder Pyrimidyl bedeutet, oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen bedeutet, das gegebenenfalls bis zu 2-fach gleich oder verschieden durch Phenyl substituiert ist, das seinerseits bis zu 3-fach gleich oder verschieden durch Halogen, Hydroxy, Nitro, Cyano, Trifluormethyl, Trifluormethoxy oder durch geradkettiges oder verzweigtes Alkyl oder Alkoxy mit jeweils bis zu 8 Kohlenstoffatomen substituiert sein kann
und deren Salze.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden physiologisch unbedenkliche Salze bevorzugt. Physiologisch unbedenkliche Salze der Anthracen-spiro-pyrrolidine können Salze der erfindungsgemäßen Stoffe mit Mineralsäuren, Carbonsäuren oder Sulfonsäuren sein. Besonders bevorzugt sind z.B. Salze mit Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Methansulfonsäure, Ethan- sulfonsäure, Toluolsulfonsäure, Benzolsulfonsäure, Naphthalindisulfonsäure, Essig¬ säure, Propionsäure, Milchsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Fumarsäure, Malein¬ säure oder Benzoesäure.
Salze im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind außerdem Salze der einwertigen Metalle wie Alkalimetalle und die Ammoniumsalze. Bevorzugt werden Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen existieren in stereoisomeren Formen, die sich entweder wie Bild und Spiegelbild (Enantiomere), oder die sich nicht wie Bild und Spiegelbild (Diastereomere) verhalten. Die Erfindung betrifft sowohl die Antipoden als auch die Racemformen sowie die Diastereomerengemische. Die Racemformen lassen sich ebenso wie die Diastereomeren in bekannter Weise in die stereoisomer einheitlichen Bestandteile trennen.
Bevorzugt sind Verbindungen der allgemeinen Formel (I),
in welcher
A und D gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff, Hydroxy, Fluor, Chlor, Brom, Carboxy, Nitro, Trifluormethyl, Trifluormethoxy oder für geradkettiges oder verzweigtes Alkyl oder Alkoxy mit jeweils bis zu 6 Kohlenstoffatomen stehen,
R1 und R2 gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff, Fluor, Chlor, Brom, Cyano, Formyl, Phenyl oder Hydroxy stehen, oder für geradkettiges oder verzweigtes Alkoxy mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen stehen, oder
für geradkettiges oder verzweigtes Alkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 6 Kohlenstoffatomen stehen, die gegebenenfalls bis zu 2-fach gleich oder verschieden durch Hydroxy, Nitro, Phenyl, Fluor, Chlor, Brom, durch geradkettiges oder verzweigtes Alkoxy mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen oder durch eine Gruppe der Formel -NR3R4substituiert sind,
woπn
R3 und R4 gleich oder verschieden sind und und Wasserstoff, geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen oder Phenyl bedeuten,
R5, R6, R7, R8, R9 und R10 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen bedeuten, oder
jeweils R5 und R6 und/oder R7 und R8 gemeinsam den Rest der Formel =O bilden,
a eine Zahl 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 bedeutet,
R11 Phenyl bedeutet, das gegebenenfalls bis zu 3-fach gleich oder verschieden durch Fluor, Chlor, Brom, Hydroxy, Nitro, Cyano, Trifluormethyl, Trifluormethoxy oder durch geradkettiges oder verzweigtes Alkyl oder Alkoxy mit jeweils bis zu 6 Kohlenstoffatomen substituiert ist, oder Wasserstoff, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Pyridyl oder Pyrimidyl bedeutet, oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen bedeutet, das gegebenenfalls bis zu 2-fach gleich oder verschieden durch Phenyl substituiert ist, das seinerseits bis zu 3-fach gleich oder verschieden durch Fluor, Chlor, Brom, Hydroxy, Nitro, Cyano, Trifluormethyl, Trifluormethoxy oder durch geradkettiges oder verzweigtes Alkyl oder
Alkoxy mit jeweils bis zu 6 Kohlenstoffatomen substituiert sein kann,
und deren Salze.
Besonders bevorzugt sind Verbindungen der allgemeinen Formel (I),
in welcher
A und D gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff, Hydroxy, Fluor, Chlor, Brom oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit bis zu 4 Kohlenstoff¬ atomen stehen,
R1 und R2 gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff, Fluor, Chlor, Brom, Cyano, Formyl, Phenyl oder Hydroxy stehen, oder für geradkettiges oder verzweigtes Alkoxy mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen stehen, oder für geradkettiges oder verzweigtes Alkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 4 Kohlenstoffatomen stehen, die gegebenenfalls bis zu 2-fach gleich oder verschieden durch Hydroxy, Nitro, Phenyl, Fluor, Chlor, Brom, durch gerad¬ kettiges oder verzweigtes Alkoxy mit bis zu 3 Kohlenstoffatomen oder durch Amino oder Aminomethyl substituiert sind,
R5, R6, R7, R8, R9 und R10 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit bis zu 3 Kohlenstoffatomen bedeu¬ ten, oder
jeweils R5 und R6 und/oder R7 und R8 gemeinsam den Rest der Formel =O bilden,
a eine Zahl 2, 3, 4, 5 oder 6 bedeutet,
R11 Phenyl bedeutet, das gegebenenfalls bis zu 3-fach gleich oder verschieden durch Fluor, Chlor, Brom, Hydroxy, Nitro, Cyano, Trifluormethyl, Trifluor- methoxy oder durch geradkettiges oder verzweigtes Alkyl oder Alkoxy mit jeweils bis zu 4 Kohlenstoffatomen substituiert ist, oder
Wasserstoff, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Pyridyl oder Pyrimidyl
5 bedeutet, oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, das gegebenenfalls bis zu 2-fach gleich oder verschieden durch Phenyl substituiert ist, das seinerseits bis zu 3-fach gleich oder verschieden durch Fluor, Chlor, Brom, Hydroxy, Nitro, Cyano, Trifluormethyl, Trifluor- - o methoxy oder durch geradkettiges oder verzweigtes Alkyl oder Alkoxy mit jeweils bis zu 4 Kohlenstoffatomen substituiert sein kann,
und deren Salze,
j 5 Ganz besonders bevorzugt sind Verbindungen der allgemeinen Formel (I),
in welcher
A, R1, R2, R9 und R10 für Wasserstoff stehen, 0 und deren Salze.
Außerdem wurden Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel (I) gefunden, dadurch gekennzeichnet, 5 daß man
[A] Verbindungen der allgemeinen Formel (II)
A, D, R1, R2, R9 und R10 die oben angegebene Bedeutung haben,
mit Verbindungen der allgemeinen Formel (III)
in welcher
a und R11 die oben angegebene Bedeutung haben,
in inerten Lösemitteln, in Anwesenheit einer Base und/oder Hilfsmittels, gegebenenfalls unter Schutzgasatmosphäre umsetzt,
oder
[B] Verbindungen der allgemeinen Formel (IV)
(IV),
A, D, R1, R2, R9 und R10 die oben angegebene Bedeutung haben,
zunächst durch Umsetzung mit Verbindungen der allgemeinen Formel (V)
Q-(CH2)a-S (V),
in welcher
a die oben angegebene Bedeutung hat
Q für Halogen oder für eine typische Abgangsgruppe, vorzugsweise aber für
Brom, steht,
und
S die oben angegebene Bedeutung von Q hat oder für Carboxy oder einen aktivierten carbonylischen Rest steht,
in inerten Lösemitteln, gegebenenfalls in Anwesenheit einer Base,
in die Verbindungen der allgemeinen Formel (VI)
in welcher
A, D, a, R1, R2, R9 und R10 die oben angegebene Bedeutung haben,
und
T den oben angegebenen Bedeutungsumfang von Q oder S umfaßt,
überführt,
und in einem zweiten Schritt, ebenfalls in Anwesenheit einer Base und eines Lösemittels mit Verbindungen der allgemeinen Formel (VII)
/ \
HN N-R. (VII),
\ /
in welcher
R11 die oben angegebene Bedeutung hat,
umsetzt,
oder
[C] zunächst Verbindungen der allgemeinen Formel (III) durch Umsetzung mit Verbindungen der allgemeinen Formel (VIII)
in welcher
R9 und R10 die oben angegebene Bedeutung haben,
in die Verbindungen der allgemeinen Formel (IX)
in welcher
R9, R10, R11 und a die oben angegebene Bedeutung haben,
überführt,
und anschließend mit Anthracenen der allgemeinen Formel (X)
in welcher
A, D, R1 und R2 die oben angegebene Bedeutung haben,
in inerten Lösemitteln, gegebenenfalls in Anwesenheit einer Lewis-Säure umsetzt,
und im Fall, daß R5 und R6 und/oder R7 und R8 nicht jeweils gemeinsam den Rest der Formel =0 bilden,
nach üblichen Methoden reduziert,
und gegebenenfalls die oben aufgeführten Substituenten nach bekannten Methoden variiert.
Die erfindungsgemäßen Verfahren können durch folgende Formelschemata beispielhaft erläutert werden:
[A]5
20
[B]
Anthrazen-Derivate
25 Als Lösemittel für die Verfahren eignen sich übliche organische Lösemittel, die sich unter den Reaktionsbedingungen nicht verändern. Hierzu gehören bevorzugt Ether wie Diethylether, Dioxan, Tetrahydrofuran, Glykoldimethylether, 1,2-Dimethoxy- ethan oder Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol, Xylol, Hexan, Cyclohexan oder Erdölfrakionen, oder Halogenkohlenwasserstoffe wie Dichlormethan, Trichlor-
30 methan, Tetrachlormethan, Dichlorethylen, Trichlorethylen oder Chlorbenzol, oder Essigester, Triethylamin, Pyridin, Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid, Hexa- methylphosphorsäuretriamid, Acetonitril, Aceton oder Nitromethan. Ebenso ist es möglich, Gemische der genannten Lösemittel zu verwenden. Bevorzugt ist Xylol.
35 Als Basen für die erfindungsgemäßen Verfahren können im allgemeinen anorga¬ nische oder organische Basen eingesetzt werden. Hierzu gehören vorzugsweise Alkalihydroxide oder wie zum Beispiel Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder
Lithiumhydroxid, Bariumhydroxid, Alkali- oder Erdalkalicarbonate wie Natrium- carbonat, Kaliumcarbonat, Calciumcarbonat oder Caesiumcarbonat, oder Alkali¬ oder Erdalkalialkoholate wie Natrium- oder Kaliummethanolat oder Kalium- tert.butylat, oder Lithiumdiisopropylamid (LDA), oder organische Amine (Trialkyl(C1-C6)amine) wie Triethylamin, oder Heterocyclen wie 1,4-Diazabicyclo- [2.2.2]octan (DABCO), l,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en (DBU), Pyridin, Diaminopyridin, Methylpiperidin oder Morpholin. Es ist auch möglich als Basen Alkalimetalle, wie Natrium oder deren Hydride wie Natriumhydrid einzusetzen. Bevorzugt sind Kaliumcarbonat, Natriumhydrid, Kalium-tert.-butylat und Caesium¬ carbonat.
Im allgemeinen setzt man die Base in einer Menge von 0,05 mol bis 10 mol, bevor¬ zugt von 1 mol bis 2 mol, jeweils bezogen auf 1 mol der Verbindungen der allge¬ meinen Formeln (III), (V) und (VII) ein.
Als Hilfsstoffe zur Aktivierung der Carbonsäurefunktion in den Verbindungen der allgemeinen Formel (V) und für die Diels-Alder-Reaktion eignen sich Lewis-Säuren wie beispielsweise Zinkchlorid, Titantetrachlorid, Bortribromid, Aluminiumchlorid oder Lithiumperchlorat oder Thionylchlorid, Phosphortrichlorid, Phosphorpenta- chlorid, Phosphortribromid oder Oxalylchlorid. Außerdem eignen sich Carbonyl- Verbindungen wie Carbonyldiimidazol oder 1,2-Oxazoliumverbindungen wie 2-Ethyl-5-phenyl-l,2-oxazolium-3-sulfonat oder Propanphosphorsäureanhydrid oder Isobutylchloroformat oder Benzotriazolyloxy-tris-(dimethylamino)phosphonium- hexylfluorophosphat oder Phosphonsäurediphenylesteramid oder Methansulfon- säurechlorid, gegebenenfalls in Anwesenheit von Basen wie Triethylamin oder N-Ethylmorpholin oder N-Methylpiperidin oder Dicyclohexylcarbodiimid und N-Hydroxysuccinimid.
Die erfindungsgemäßen Verfahren werden im allgemeinen in einem Temperaturbe¬ reich von 0°C bis +180°C, bevorzugt von +20°C bis +150°C durchgeführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im allgemeinen bei Normaldruck durchge¬ führt. Es ist aber auch möglich, das Verfahren bei Überdruck oder bei Unterdruck durchzuführen (z.B. in einem Bereich von 0,5 bis 5 bar).
Die Reduktion von Carbonylfunktionen erfolgt im allgemeinen mit komplexen Hydriden, wie Lithiumaluminiumhydrid oder Natriumborhydrid, bevorzugt mit Lithiumaluminiumhydrid in inerten Lösemitteln wie Ethern oder Kohlen¬ wasserstoffen oder deren Gemischen, bevorzugt in Ethern wie beispielsweise Diethylether, Tetrahydrofuran oder Dioxan, in einem Temperaturbereich von 0°C bis +150°C, bevorzugt von +20°C bis +100°C, bei Normaldruck.
Die oben aufgeführten Derivatisierungen der Substituenten R1, R2, R5, R6, R7, R8,
R9, R10 und R11 erfolgen im allgemeinen nach literaturbekannten Methoden, wobei beispielhaft die Reduktion von Aldehyden oder Alkoxycarbonylverbindungen zu Alkoholen (a), die Reduktion von Doppelbindungen (b) und die Alkylierung (c) mit Folgendem erläutert werden sollen:
a) Die Reduktion von Carbonylverbindungen zu den entsprechenden Alkoholen erfolgt im allgemeinen mit Hydriden, wie Lithiumaluminiumhydrid oder Natriumborhydrid, bevorzugt im Fall der Alkoxycarbonylverbindungen mit Lithiumaluminiumhydrid und im Fall der Aldehyde bevorzugt mit Natrium¬ borhydrid in inerten Lösemitteln wie Ethern, Kohlenwasserstoffen oder Alkoholen oder deren Gemischen, bevorzugt in Ethern wie beispielsweise Diethylether, Tetrahydrofuran oder Dioxan, oder Alkoholen wie Ethanol, im Fall der Aldehyde bevorzugt mit Natriumborhydrid in Ethanol, in einem Temperaturbereich von 0°C bis +150°C, bevorzugt von +20°C bis +100°C, bei Normaldruck.
Die Reduktion einer Doppelbindung erfolgt im allgemeinen durch Hydrie¬ rung mit Wasserstoff in Anwesenheit eines Katalysators wie beispielsweise Platin oder Platinoxide, Rhodium, Ruthenium, Chlorotris(triphenyl- phosphin)rhodium, oder Palladium auf Tierkohle, bevorzugt mit Palladium
auf Tierkohle in einem Temperaturbereich von 0°C bis +150°C, bevorzugt von +25°C bis +100°C.
b) Als Lösemittel für die Hydrierung eignen sich protische Lösemittel wie beispielsweise Methanol, Ethanol und/oder aprotische Lösemittel wie bei- spielsweise Tetrahydrofuran, Toluol, Dimethylformamid, Methylenchlorid,
Dioxan oder Essigester.
Die Hydrierung wird bei einem Druck von 1 bis 300 atm, vorzugsweise bei 1 bis 20 atm, durchgeführt.
c) Die Alkylierung erfolgt im allgemeinen in einem der oben aufgeführten
Lösemitteln mit Alkylierungsmitteln wie beispielsweise (C1-C8)-Alkylhalo- genide, Sulfonsäureester oder substituierte oder unsubstituierte (Cj-Cg)- Dialkyl- oder (C1-C8)-Diarylsulfate, vorzugsweise Methyljodid, p-Toluolsul- fonsäureester oder Dimethylsulfat.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel (II) sind bekannt oder können dann bei¬ spielsweise hergestellt werden, indem man Anthrazen oder dessen substituierte Derivate mit Itaconsäureanhydrid oder dessen substituierten Derivaten, in einem aprotischen Lösemittel, wie beispielsweise Methylenchlorid, in Anwesenheit einer der oben aufgeführten Lewis-Säuren, beispielsweise Aluminiumchlorid, in einem Temperaturbereich von 0°C bis 80°C, vorzugsweise bei Raumtemperatur bis +40°C, umsetzt.
Die Verbindungen der allgemeinen Formeln (III), (V), (VII), (VIII) und (X) sind an sich bekannt oder nach üblichen Methoden herstellbar.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel (IX) sind bekannt oder können wie oben beschrieben hergestellt werden.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel (IV) sind teilweise bekannt oder können beispielsweise, wie oben für die Verbindungen der allgemeinen Formel (II)
beschrieben, durch Umsetzung von Anthrazen oder dessen substituierten Derivaten mit substituierten oder unsubstituierten Succinimiden hergestellt werden.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel (VI) sind neu und können beispielsweise wie oben beschrieben hergestellt werden.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel (I) zeigen über¬ raschenderweise eine immunmodulierende Wirkung.
Sie sind somit geeignet zur Behandlung von rheumatischer Arthritis, Multipler Sklerose, Muskelschwäche, Lupus erythematodes disseminatus, Basedow-Krank¬ heit, Psoriasis, Transplantatabstoßung, Hashimoto 's, Schilddrüsenentzündung, entzündlichen Darmerkrankungen, Entzündungen des Gastrointestinaltraktes, primäre Leberzirrhose und autoimmuner hämolytischer Anämie.
Adjuvans Arthritis Modell in der Ratte
Freundsches Adjuvans (FA) wird durch Gabe von 10 mg/ml von in der Hitze abge¬ tötetem Mycobacterium butyricum in extra schwerem Mineralöl hergestellt. Lewis Ratten erhalten eine 0,1 ml Injektion von FA (1 mg/ Tier) subcutan in die rechte Hinterpfote. Dort findet eine akute Entzündung statt, die sich durch Rötung, Ödeme und eine vorherrschende neutrophile Zellinfiltration auszeichnet (Primär-Reaktion). Anschwellende Gebiete in der behandelten Pfote am Tag 5 werden zwischen dem Tag 10 - 12 gefolgt von einer Zunahme der Schwellung (chronische Entzündungs¬ reaktion) und dem Auftreten einer Schwellung in der gegenüberliegenden unbehan- delten Pfote (Sekundäre Immunantwort).
Die Zellinfiltration der chronischen Entzündung und die zweite Immunantwort sind überwiegend mononuclear, was die Anwesenheit von zellgesteuerter Immunisierung anzeigt. Die Tiere werden täglich beobachtet, und die Schwellung wird an den Ta- gen 12 und 16 in Millimetern mit einem per Hand einstellbaren Mikrometer gemes¬ sen. Die Schwellung erreicht ihren Höhepunkt am 16. Tag, an dem die Tiere getötet werden und Gewebeproben für die histologische Auswertung entnommen werden.
Das Ausmaß der Schwellung wird durch Berechnung der größten Differenz zwischen dem 16. und dem 0. Tag des Fußknöcheldurchmessers ermittelt.
Die Tiere erhalten die erfindungsgemäßen Verbindungen in einer Suspension von 5% Polyethylenglykol und 0,5% Tween 80 in Phosphat-Pufferlösung p.o. oder i.p. an den Tagen 0, 1, 2, 5, 7, 9, 12 und 14 [vgl. hierzu L. Sokoloff, 1984, Int. Rev. Exp. Pathol. 26, 107; M.E.J. Bittingham et al., 1989, J. Exp. Med. 171, 339; K.M. Connolly et al., 1989, Agents and Actions 27, 328].
Die in vitro Aktivität der erfindungsgemäßen Verbindungen ergibt sich aus ihrer Fähigkeit, die T-Zellen Proliferation zu inhibieren, die vorher durch Serotonin stimuliert wird.
Inhibition der 5-HT abhängigen T-Zellen Proliferation
Periphäre mononukläre Blutzellen (PBMC) werden aus der Speckschicht (butty coat) aus dem Blut von gesunden Probanden erhalten. Nach Isolierung mittels Isolymphgradienten (Pharmacia), werden die PBMC zweimal gewaschen und direkt verwendet. Gereinigte T-Zellen werden durch E-Rossettenbildung mit Schaferythrozyten [vgl. Blue, M.-L., J..F. Daley, H. Levine, K.A. Craig and S.F. Schlossman, 1986, Biosynthesis and surface expression of T8 by peripheral blood T4+ cells in vitro, J. Immunol. 137, 1202] erhalten. Monocyten werden teilweise durch Adhäsion an Gewebeplättchenkulturen entfernt. PBMC, T-Zellen oder gereinigte T-Zellen (von Monocyten verarmt) mit 5 x 105/ml, 100 μl/Loch werden in RPMI-1640 Medium mit 10% fetalem Kälberserum (GIBCO) und L-Glutamin in 96-Loch-Mikrokulturplatten (Becton-Dickinson) unter einer 5% CO2 Atmosphäre bei 37°C für 7 Tage kultiviert. Die Kulturen werden am 7.Tag für 6 h mit 1 μCi 3H-Thymidin versetzt, auf Filterpapier gesammelt, und die inkorporierte Radioaktivität mittels Flüssigkeitsszintillationszählung bestimmt.
Die Testsubstanzen werden in 10 mM HC1 gelöst, um jeweils eine Endkonzentration von 1 mM zu erreichen. Die Verbindungen werden serienmäßig 3 x mit Medium
versetzt, um eine Endkonzentration zwischen 33 μM - 0,1 μM zu erhalten. Monocytenfreien menschlichen T-Zellen wird PWM (1:200, Poke Weed Mitogen) und 5-HT (100 μM, Serotonin), die die Testsubstanzen enthalten, zugefügt. Die positive Kontrolle (maximale Proliferation) erhält man aus Kulturen mit T-Zellen, PWM und 5-HT. Die negative Kontrolle (minimale Proliferation) erhält man aus Kulturen mit T-Zellen und PWM ohne 5-HT. Die inhibitorische Aktivität der Testsubstanzen wird als IC50 in μM ausgedrückt.
Tabelle A:
Bsp.-Nr. "C50
1 2
2 5
6 5
7 1
Die neuen Wirkstoffe können in bekannter Weise in die üblichen Formulierungen überführt werden, wie Tabletten, Dragees, Pillen, Granulate, Aerosole, Sirupe, Emulsionen, Suspensionen und Lösungen, unter Verwendung inerter, nicht¬ toxischer, pharmazeutisch geeigneter Trägerstoffe oder Lösemittel. Hierbei soll die therapeutisch wirksame Verbindung jeweils in einer Konzentration von etwa 0,5 bis 90-Gew.-% der Gesamtmischung vorhanden sein, d.h. in Mengen, die ausreichend sind, um den angegebenen Dosierungsspielraum zu erreichen.
Die Formulierungen werden beispielsweise hergestellt durch Verstrecken der Wirkstoffe mit Lösemitteln und/oder Trägerstoffen, gegebenenfalls unter Verwendung von Emulgiermitteln und/oder Dispergiermitteln, wobei z.B. im Fall der Benutzung von Wasser als Verdünnungsmittel gegebenenfalls organische Lösemittel als Hilfslösemittel verwendet werden können.
Die Applikation erfolgt in üblicher Weise, vorzugsweise oral oder parenteral, insbesondere perlingual oder intravenös.
Für den Fall der parenteralen Anwendung können Lösungen des Wirkstoffs unter Verwendung geeigneter flüssiger Trägermaterialien eingesetzt werden.
Im allgemeinen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, bei intravenöser Applikation Mengen von etwa 0,001 bis 1 mg/kg, vorzugsweise etwa 0,01 bis 0,5 mg/kg Körper- gewicht zur Erzielung wirksamer Ergebnisse zu verabreichen, und bei oraler Applikation beträgt die Dosierung etwa 0,01 bis 20 mg/kg, vorzugsweise 0,1 bis 10 mg/kg Körpergewicht.
Trotzdem kann es gegebenenfalls erforderlich sein, von den genannten Mengen abzuweichen, und zwar in Abhängigkeit vom Körpergewicht bzw. der Art des Applikationsweges, vom individuellen Verhalten gegenüber dem Medikament, der Art von dessen Formulierung und dem Zeitpunkt bzw. Intervall, zu welchem die Verabreichung erfolgt. So kann es in einigen Fällen ausreichend sein, mit weniger als der vorgenannten Mindestmenge auszukommen, während in anderen Fällen die genannte obere Grenze überschritten werden muß. Im Falle der Applikation größerer Mengen kann es empfehlenswert sein, diese in mehreren Einzelgaben übe» en Tag zu verteilen.
Ausgangsverbindungen
Beispiel I
4-[4-(4-Fluo henyl)-piperazin- 1 -yl] -propionitril
100 g (0,55 mol) l-(4-Fluorphenyl)-piperazin werden in 300 ml Toluol gelöst und mit 0,9 ml Diazabicycloundecen (DBU) versetzt Unter Rühren und Eiskühlung werden innerhalb 20 min 63,2 ml (0,96 mol) Acrylnitril so zugetropft, daß die Temperatur unter 30°C gehalten wird. Nach 24 h wird auf 10°C abgekühlt; die ausgefallenen farblosen Kristalle werden mit Ether/Petrolether 1:1 nachgewaschen und getrocknet (97,4 g). Nach Einengen der Mutterlauge erhält man weitere 30,5 g. Schmp. 84-86°C Ausbeute: 127,9 g (98,8%)
Beispiel II
3-[4-(4-Fluoφhenyl)-piperazin-l-yl]propylamin
127,5 g (0,547 mol) der Verbindung aus Beispiel I werden im Stahlautoklaven in 250 ml Methanol und 100 ml flüssigem Ammoniak mit 30 g Raney-Nickel / Eisen = 85:15 bei 100 - 120 bar und 90°C ca. 5 h hydriert. Nach Absaugen des Katalysators wird mit Methanol nachgewaschen und die Mutterlauge am Rotationsverdampfer eingeengt. Der ölige Rückstand wird mit Ether / Petrolether verrieben und die farblosen Kristalle abgesaugt. Schmelzpunkt: 56-58°C Ausbeute: 96.1 g (74%)
Beispiel III
9,10-Dihydro-9,10-ethanoanthracen-l l-spiro-3'-furano-2',5'-(3H, 4H)-dion
In einem mit Argon gespülten Kolben gibt man 1 g (0,0056 mol) Anthracen zu 40 ml p.A. (wasserfrei) Methylenchlorid und verrührt. Dazu kommen 0,63 g (0,0056 mol) Itaconsäureanhyrid (Aldrich). Die entstehende Suspension versetzt man mit 0,75 g (0,0056 mol) Aluminiumchlorid in Portionen bei ca. 22-25σC, unter Eisbadkühlung. Man erhält nach ca. 10 min eine rote Lösung. Nach 75 min Verrühren bei Raumtemperatur gibt man die Lösung auf Eis-H2O, extrahiert 2 mal mit Methylenchlorid, wäscht 2 mal mit Wasser nach, trocknet die Lösung über Natriumsulfat und engt am Rotationsverdampfer bei ca. 40°C/20 mbar ein. Der zurückbleibende Niederschlag wird mit Ether verrieben und das kristalline Material abgesaugt.
Ausbeute: 1.09 g (66,99% d.Th.) Schmelzpunkt: 163-165°C
Beispiel IV
3-[4-[bis(4-fluoφhenyl)-methyl]-piperazin-l-yl]-propionitril
In einem mit Argon gespülten Kolben werden 21,2 g (0.073 mol) l-Bis-(4-fluor- phenyl)methylpiperazin (Janssen) mit (Janssen) mit 100 ml Toluol verrührt, dazu gibt man 0,9 ml DBU und verrührt. Zu der entstandenen Lösung tropft man 8,5 ml (0,129 mol) Acrylnitril in ca. 15 min unter 30°C (Eisbadkühlung, schwach exo¬ therm). Die Lösung läßt man 3 Tage bei Raumtemperatur stehen, rotiert sie am Rotationsverdampfer bei ca. 40°C/20 mbar ein. Zu dem zurückbleibendem Öl gibt man ca. 30 ml Ether / Petrolether 1:1 und verreibt es. Die cremefarbenen KirstaUe werden abgesaugt, mit Ether / Petrolether gewaschen und getrocknet. Ausbeute: 19,2 g (76,5% d.Th.) Schmelzpunkt: 71-73°C
Beispiel V
3-{ [4-[bis-(4-fluorphenyl)-methyl)-piperazin-l-yl}propylamin
Die Hydrierung von 18,5 g (0,0542 mol) der Verbindung aus Beispiel IV erfolgt im Stahlautoklaven in 100 ml Methanol und 30 ml flüssigem Ammoniak unter Zusatz von 4 g RaNi bei 60-70bar und 70°C ca. 6 Stunden. Nach Abfiltrieren des Katalysa¬ tors wird mit Methanol nachgewaschen, der Rückstand verworfen und die Mutter¬ lauge am Rotationsverdampfer bei ca. 35°C im Wasserstrahlvakuum eingeengt Das erhaltene Öl wird ohne zusätzliche Reinigung weiter umgesetzt Ausbeute: 18 g (97%)
Herstellungsbeispiele
Beispiel 1
1 '- { 3-[4-(4-Fluorphenyl)-piperazin- 1 -yl]-propyl } -9, 10-dihydro-9, 10-ethano- anthracen-1 l-spiro-3'-pyrrolidin-2',5'dion
In einem mit Argon gespülten Kolben werden 3 g (0,01033 mol) der Verbindung aus Beispiel II in 100 ml Xylol verrührt Dazu gibt man in Portionen 2,45 g (0,01033 mol) der Verbindung aus Beispiel III. Die entstandene Suspension wird 1,5 Stunden bei 140°C (Rückfluß) am Wasserabscheider gekocht. Die Lösung wird auf Raumtemperatur abgekühlt und am Rotationsverdampfer bei 50°C/20 mbar eingeengt. Das zurückbleibende Öl wird mit Petrolether versetzt, verrieben und die farblosen Kristalle abgesaugt, mit Petrolether gewaschen und getrocknet. Ausbeute: 4,5 g (85% d.Th.) Schmelzpunkt: 90-92°C
In Analogie zu der Vorschrift des Beispiels 1 werden die in Tabellen 1 und 2 auf¬ geführten Verbindungen hergestellt:
Tabelle 1 :
Bsp.-Nr. R 11 FC Salz*
2 -C6H5 105-108 (Zers.) B 3 m,p-CH3-C6H3 78-81 4 -CH(C6H5)2 94-95,6 5 (CH2)3-CH(p-F-C6H4)2 74,2-76,6
*B = H2OC-CH=CH-C02H
Tabelle 2:
Bsp.-Nr. R 11 D F"C Salz*
6 p-F-C6H4 -Cl 102-104,7 *C
7 p-F-C6H4 -CH3 94,2-96,4 *C
8 -CH(C6H5)2 -CH3 88-91 'C 9 -CH(C6H5)2 -Cl 115-117 'C Zers. 2B
Beispiel 10
1 ' - { 3- [4-(4-Fluorphenyl)-piperazin- 1 -yl]-propyl } -9, 10-Dihydro-9, 10-ethano- anthracen- 11 -spiro-3 ' -pyrrolidin
In einem mit Argon gespülten Kolben werden 100 ml p.A. Dioxan vorgelegt und verrührt. Dazu gibt man portionsweise 0,49 g (0,01295 mol) Lithiumaluminium¬ hydrid Li(AlH
4). Die Suspension wird auf 90°C aufgeheizt und innerhalb 10 min 2,2 g (0,0043 mol) der Verbindung aus Beispiel 1 gelöst in 25 ml p.A. Dioxan zugetropft Die Suspension wird 6 Stunden bei 100°C (Rückfluß) gekocht und auf Raumtemperatur abgekühlt Dann werden vorsichtig 0,5 ml H
2O und 1,5 ml ver¬ dünnte KOH-Lösung zugetropft und bis Rückfluß aufgeheizt, 10 Minuten gekocht und der Niederschlag heiß abgesaugt. Der Rückstand wird verworfen, die Mutter¬ lauge abgekühlt und am Rotationsverdampfer bei ca. 40°C / 20 mbar eingeengt Der ölige Rückstand wird nun in Methylenchlorid gelöst, 2 mal mit Wasser gewaschen, mit Natriumsulfat getrocknet, abfiltriert und bei 35°C / 20 mbar am Rotationsver¬ dampfer eingeengt. Das zurückgebleibende Öl wird mittels Säulenchromatographie mit Methylenchlorid - Methanol 4: 1 gereinigt. Man erhält wiederum ein Öl, welches mit Petrolether verrieben wird. Die farblosen Kristalle werden abgesaugt und getrocknet. Fp.: 97-99°C Ausbeute: 1,488 g (63,97% d.Th.)
In Analogie zur Vorschrift des Beispiels 10 werden die in den Tabellen 3 und 4 aufgeführten Verbindungen hergestellt:
Tabelle 3:
Bsp.-Nr. D »11 F'C Salz*
11 H -C6H5 99-101 12 H -m,p-CH3-C6H3 193,4-196,8 2 x B 13 H -(CH2)3-CH(p-F-C6H4)2 186-188 B 14 H -CH(C6H5)2 177-179,8 B 15 -CH3 p-F-C6H4 16 -Cl -CH(C6H5)2 17 -Cl p-F-C6H4 18 -CH3 -CH(C6H5) 19 H -CH(C6H5)2 67,1 -69,3 20 -CH3 p-FC6H4 131 -134 (dec.) B 21 -Cl -CH(C6H5)2 22 -Cl p-FC6H4 125,1 -128,2 (dec.) B 23 -CH, -CH(C6H5)2 1 17,4-120,2 (dec.) B
Ε = H2OC-CH=CH-C02H