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Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbindungen, Arzneimittel, die die Verbindungen enthalten, und deren Verwendung bei der Behandlung verschiedener ZNS-Störungen.

Demenz kann in mehreren Formen auftreten, einschließlich statischer Demenz, Demenz vom Alzheimer-Typ, Altersdemenz, Dementia praesenilis und progressiver Demenz. Eines der gemeinsamen pathologischen Merkmale mehrerer Arten von Demenz ist der Mangel an dem Neurotransmitter Acetylcholin. Dies hat zu der Entwicklung von Acetylcholinesterase-Inhibitoren zur Verwendung bei der Behandlung von Demenzen geführt, wie die Verbindung Tacrin.

In letzter Zeit sind Verbindungen entwickelt worden, die, neben dem Hemmen der Acetylcholinesterase, inhibitorische Aktivität gegen Monoaminooxidase Typ A (MAO-A) aufweisen. Der wahrgenommene Nutzen der anti-MAO-A-Aktivität wird als antisedative Wirkung angegeben (Europäische Patentanmeldungen, Veröffentlichungs-Nr. 614888 und 664291). Auch Fink et al., (Bioorg & Med Chem Letts (1996) 6 625–630) offenbaren Verbindungen, die sowohl Acetylcholinesterase- als auch Monoaminooxidase-hemmende Anteile aufweisen.

Internationale Patentanmeldung, Veröffentlichungs-Nr. WO96/02524 betrifft Alkylaminosubstituierte Phenylcarbamat-Derivate, die Acetylcholinesterase-inhibitorische Aktivität aufweisen, und deren Verwendung bei der Behandlung von Alzheimer-Krankheit.

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbindungen der Formel I mit der folgenden Formel:

wobei m gleich 0 bis 4 ist; X gleich O oder S ist; Y ein Halogenatom ist; R1 ein Wasserstoffatom oder ein C1-4-Alkylrest ist; R2 ein Wasserstoffatom, ein C1-4-Alkylrest oder ein gegebenenfalls substituierter Propargylrest ist; R3 und R4 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, ein C1-8-Alkyl-, C6-12-Aryl-, C6-12-Cycloalkyl- oder C6-12-Aralkylrest sind und R5 ein Wasserstoffatom oder ein C1-4-Alkylrest ist, mit der Maßgabe, dass wenn X gleich O ist, R2 ein gegebenenfalls substituierter Propargylrest ist.

Wie nachstehend verwendet, schließen Bezugnahmen auf die Verbindungen der Formel I alle Verbindungen der Formel I ein, ungeachtet der letzten Bedingung.

Die Erfindung betrifft die Verbindungen selbst, Arzneimittel, die die Verbindungen enthalten, und deren Verwendung bei der Behandlung von Depression, Aufmerksamkeits-Defizit-Störung (ADS), Aufmerksamkeits-Defizit/Hyperaktivitäts-Störung (ADHS), Tourette-Syndrom, Alzheimer-Krankheit und anderen Demenzen wie senile Demenz, Demenz vom Parkinson-Typ, vaskuläre Demenz und Lewy-Body-Demenz.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung der Verbindungen der Formel I, wobei m gleich 0–4 ist; X gleich O oder S ist; Y ein Halogenatom ist; R1 ein Wasserstoffatom oder ein C1-4-Alkylrest ist; R2 ein Wasserstoffatom, ein C1-4-Alkylrest oder ein gegebenenfalls substituierter Propargylrest ist; R3 und R4 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, ein C1-8-Alkyl-, C6-12-Aryl-, C6-12-Cycloalkyl- oder C6-12-Aralkylrest sind und R5 ein Wasserstoffatom oder ein C1-4-Alkylrest ist, bei der Behandlung eines Nerventraumas, eines Gedächtnisleidens oder Depression.

Wie hier verwendet, beinhaltet der Ausdruck „Nerventrauma", ist aber nicht darauf beschränkt, einen am Nervensystem verursachten Schaden (sowohl zentral als auch peripher) auf Grund eines ischämischen Schadens wie Schlaganfall, Hypoxie oder Anoxie, neurodegenerative Krankheiten, Parkinson-Krankheit, Alzheimer-Krankheit, Huntington-Krankheit, eine neurotoxische Verletzung, eine traumatische Kopfverletzung, eine traumatische Wirbelsäulenverletzung, eine periphere Neuropathie und jede Form eines Nervenschadens.

Die vorliegende Erfindung betrifft die razemischen Verbindungen selbst und optisch aktive Isomere davon.

Die vorliegende Erfindung ist auf Verbindungen mit der folgenden Formel:

gerichtet,

wobei m gleich 0–4 ist;

X gleich O oder S ist;

Y ein Halogenatom ist;

R1 ein Wasserstoffatom oder ein C1-4-Alkylrest ist;

R2 ein Wasserstoffatom, ein C1-4-Alkylrest oder ein gegebenenfalls substituierter Propargylrest ist und R3 und R4 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, ein C1-8-Alkyl-, C6-12-Aryl-, C6-12-Cycloalkyl- oder C6-12-Aralkylrest sind, R5 ein Wasserstoffatom oder ein C1-4-Alkylrest ist und pharmazeutisch verträgliche Salze davon, mit der Maßgabe, dass wenn X gleich O ist, R2 ein gegebenenfalls substituierter Propargylrest ist.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist X gleich O. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist X gleich S.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Verbindung ausgewählt aus: (rac)-3-(N-Methyl,N-propyl-carbamoyloxy)-&agr;-methyl-N'-propargyl-phenethylamin-HCl; (rac)-3-(N,N-Dimethyl-carbamoyloxy)-&agr;-methyl-N'-methyl,N'-propargyl-phenethylamin-HCl; (rac)-3-(N-Methyl,N-hexyl-carbamoyloxy)-&agr;-methyl-N'-methyl,N'-propargyl-phenethylamin-Mesylat; (rac)-3-(N-Methyl,N-cyclohexyl-carbamoyloxy)-&agr;-methyl-N'-methyl,N'-propargylphenethylamin-HCl und (S)-3-(N-Methyl,N-hexyl-carbamoyloxy)-&agr;-methyl-N'-methyl,N'-propargyl-phenethylamin-ethansulfonat.

Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung betrifft die Verbindungen der Formel I und deren Verwendung bei der Behandlung von Alzheimer-Krankheit und verwandten Demenzen.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist R1 ein Wasserstoffatom, eine Methyl- oder Ethylgruppe. Wenn R2 eine Propargylgruppe ist, dann kann sie gegebenenfalls substituiert sein. Eine solche Substitution ist vorzugsweise an der Methylengruppe (siehe R6 in Schema I) und ist ausgewählt aus C1-4-Alkylresten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird „Halogenatom" verwendet, um ein Fluor-, Chlor-, Brom- oder Iodatom zu bezeichnen.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Endung, wenn m größer als 1 ist, kann Y jeweils gleich oder verschieden sein.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mindestens einer der Reste R3 und R4 eine Methylgruppe und der andere ein Wasserstoffatom, eine Methyl-, Ethyl- Propyl-Hexyl- oder Cyclohexylgruppe. In einer zusätzlichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist R5 ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe. In einer weiteren Ausführungsform ist m gleich 0; X gleich O; R1 eine Methylgruppe; R2 eine Propargylgruppe; R3 eine Methylgruppe; R4 eine Ethylgruppe und R5 eine Methylgruppe.

Die vorliegende Erfindung stellt ferner pharmazeutisch verträgliche Salze der Verbindungen der Formel I bereit. Beispiele für pharmazeutisch verträgliche Salze beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, Esylate, Mesylate, Maleate, Fumarate, Tartrate, Hydrochloride, Hydrobromide, p-Toluolsulfonate, Benzoate, Acetate, Phosphate und Sulfate.

Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Arzneimittel bereit, welches eine therapeutisch wirksame Menge einer Verbindung der Formel I oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon und einen pharmazeutisch verträglichen Träger umfasst. Die „therapeutisch wirksame Menge" einer Verbindung der Formel I oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon kann gemäß Verfahren bestimmt werden, die Fachleuten wohlbekannt sind.

Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können als Medikamente hergestellt werden, um oral, parenteral, rektal oder transdermal angewendet zu werden.

Geeignete Formen zur oralen Verabreichung beinhalten Tabletten, gepresste oder überzogene Pillen, Dragees, Beutel, Hart- oder Weichgelatinekapseln, Sublingual-Tabletten, Sirupe und Suspensionen. In einer Ausführungsform ist der pharmazeutisch verträgliche Träger ein Feststoff und das Arzneimittel eine Tablette.

Die therapeutisch wirksame Menge kann eine Menge von etwa 0,5 mg bis etwa 2000 mg sein, vorzugsweise von etwa 1 mg bis etwa 1000 mg.

In einer alternativen Ausführungsform ist der pharmazeutisch verträgliche Träger eine Flüssigkeit und das Arzneimittel eine injizierbare Lösung. Die therapeutisch wirksame Menge kann eine Menge von etwa 0,5 mg bis etwa 2000 mg sein, vorzugsweise von 1 mg bis etwa 1000 mg. Das verabreichte Volumen kann eine Menge zwischen 0,5 und 10 ml sein.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist der Träger ein Gel und das Arzneimittel ein Zäpfchen. Zur parenteralen Verabreichung stellt die Erfindung Ampullen oder Fläschchen bereit, die eine wässrige oder nicht-wässrige Lösung oder Emulsion beinhalten. Zur rektalen Verabreichung werden Zäpfchen mit hydrophilen oder hydrophoben Vehikeln bereitgestellt. Zur topischen Applikation als Salben und zur transdermalen Abgabe werden geeignete Abgabe-Systeme, wie in dem Fachgebiet bekannt, bereitgestellt. Bei oralen oder Zäpfchen-Formulierungen werden täglich 0,5–2000 mg pro Einzeldosis und vorzugsweise 1–1000 mg pro Dosierungseinheit eingenommen.

Diese Zusammensetzungen können alleine verwendet werden, um die vorstehend aufgeführten Störungen zu behandeln, oder wahlweise, wie zum Beispiel im Fall von Alzheimer-Krankheit, können sie als ein Zusatz zu den herkömmlichen Behandlungen wie Haloperidol, Tacrin oder Deprenyl verwendet werden.

Die Erfindung wird aus den folgenden experimentellen Details besser verstanden werden. Jedoch wird ein Fachmann ohne weiteres verstehen, dass die diskutierten spezifischen Verfahren und Ergebnisse lediglich erläuternd für die Erfindung sind, wie ausführlicher in den danach folgenden Ansprüchen beschrieben.

Einführung

Verbindungen der allgemeinen Formel I können (wie in Schema I gezeigt ) aus den korrespondierenden Carbamoyl-Derivaten des Phenethylamins IV synthetisiert werden, durch Umsetzen des letzteren mit Propargyl-Verbindungen, die eine passende Abgangsgruppe in 3-Position, z. B. einen Halogenid-, Mesylat-, Tosylatrest, etc., tragen unter basischen Bedingungen, bereitgestellt von einer anorganischen Base, z. B. K2CO3, NaOH oder einer organischen Base, z. B. einem tertiären Amin, in einem polaren organischen Lösungsmittel, z. B. CH3CN, DMF, etc., bei 15–40°C, vorzugsweise bei 20–25°C, über einen Zeitraum im Bereich von 5–24 Stunden, vorzugsweise 5–10 Stunden. Die nach einer geeigneten Aufarbeitung und Reinigung erhaltenen Produkte liegen in Form von freien Basen vor. Vorzugsweise werden diese in ihre pharmazeutisch verträglichen Salze umgewandelt.

Verbindungen der allgemeinen Formel IV können durch Boc-Entschützen von Verbindungen der allgemeinen Formel III synthetisiert werden. Vorzugsweise werden die erhaltenen entschützten Verbindungen in ihre Hydrochloride umgewandelt. Verbindungen der allgemeinen Formel III können durch Carbamoylieren einer Verbindung der allgemeinen Formel II auf herkömmliche Weise, z. B. durch Umsetzen der Verbindung der Formel II mit einem passenden Carbamoylhalogenid oder einem Alkylisocyanat, synthetisiert werden.

Verbindungen der allgemeinen Formel II können durch Boc-Schützen der passenden Hydroxyphenethylamine mit Verfahren, die Fachleuten bekannt sind, synthetisiert werden.

Verbindungen der allgemeinen Formel I, worin R1 nicht H ist, können auch durch Carbamoylierung von VII synthetisiert werden (wie in Schema II gezeigt), mit dem gleichen, vorstehend für die Carbamoylierung von II beschriebenen, Verfahren. Verbindungen der allgemeinen Formel VII können durch Propargylierung der 3-Hydroxy-phenethylamine der allgemeinen Formel VI synthetisiert werden, mit Verfahren, analog zu den für die Propargylierung von IV beschriebenen.

N,N-Dialkyl-substituierte Verbindungen der Formel I können durch die Carbamoylierung von Verbindungen der Formel V oder der N-Alkylierung von Verbindungen der Formel IV synthetisiert werden.

AUSGANGSSUBSTANZEN

3-Hydroxy-phenethylamin und sein N-Methyl-Analogon wurden durch Demethylierung von 3-Methoxy-phenethylamin und N-Methyl-3-methoxy-phenethylamin erhalten. Das letztere wurde aus 3-Methoxy-phenethylamin durch reduktive Alkylierung (Ethylformiat, gefolgt von Lithiumaluminiumhydrid) synthetisiert.

N,N-Dimethyl-3-hydroxy-phenethylamin wurde durch reduktive Aminierung (H2, Pd/C, Me2NH) aus (3-Methoxyphenyl)-acetonitril1, gefolgt von O-Demethylierung, synthetisiert.

3-Hydroxy-methyl-phenethylamin wurde durch O-Demethylierung des korrespondierenden 3-Methoxy-Analogons erhalten. Das letztere kann durch reduktive Aminierung (NaCNBH3, NH4OAc)2 aus 3-Methoxyphenyl-aceton3 synthetisiert werden oder durch Reduktion von 1-(3-Methoxyphenyl)-2-nitro-1-propen (erhalten durch Kondensieren von 3-Methoxy-benzaldehyd mit Nitroethan)4.

3-Hydroxy,N-dimethyl-phenethylamin wurde synthetisiert durch O-Demethylierung des korrespondierenden 3-Methoxy-Analogons. Das letztere wurde durch die reduktive Aminierung (Methylamin, NaCNBH3)2 von 3-Methoxyphenyl-aceton3 erhalten.

Wahlweise kann 3-Hydroxy-&agr;,N-dimethyl-phenethylamin durch reduktive Methylierung (N-Formylierung, gefolgt von Reduktion) von 3-Hydroxy-&agr;-methyl-phenethylamin synthetisiert werden.

Literaturstellen:
  • 1. JS Buck et al., J. Amer. Chem. Soc. (1938) 60: 1789
  • 2. RF Borch et al., J. Amer. Chem. Soc. (1971) 93: 2897
  • 3. Org. Synth. Coll. Vol IV, (1963) 573 und
  • 4. A Carlsson, et al., Acta. Pharm. Suecica. (1970) 7: 293.
Synthese von Verbindungen der Vorliegenden Erfindung A. Boc – Schützen und Carbamoylierung 1. Boc-Schützen (3-Hydroxy-N-Boc,N-methyl-phenethylamin)

Zu einer Lösung von 3-Hydroxy-N-methyl-phenethylamin (8,33 g, 55,17 mmol) in Dioxan (80 ml) und Wasser (80 ml) wurde NaHCO3 (13,65 g) und Di-t-butyl-dicarbonat (13,65 g, 62,54 mmol) zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde bei Raumtemperatur (RT) für 4 Std. gerührt und in vacuo zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde in einem Wasser : Dioxan-Gemisch (400 ml, 1 : 1) aufgenommen und die Schichten wurden getrennt. Die wässrige Schicht wurde mit Ether (2 × 75 ml) rückextrahiert und die vereinigte Etherschicht wurde getrocknet (Na2SO4) und in vacuo zur Trockene eingedampft. Der ölige Rückstand wurde durch Säulenchromatographie (Hexan : EtOAc 2 : 1) gereinigt, was 10,2 g (74%) der Titelverbindung als ein visköses gelbes Öl ergab.

2. Carbamoylierung 3-(N-Me,N-nPr-carbamoyloxy)-N-Boc,N-methyl-phenethylamin

Zu einer eisgekühlten Lösung von 3-Hydroxy-N-Boc,N-methyl-phenethylamin (5,0 g, 19,9 mmol) in trockenem Acetonitril (65 ml) wurde unter Stickstoff N-Methyl,N-n-propylcarbamoylchlorid (4,66 g, 34,43 mmol) zugegeben, gefolgt von der portionsweisen Zugabe von NaH (60% Disp. in Öl, 1,03 g, 25,87 mmol). Das Reaktionsgemisch wurde bei RT unter Stickstoff für 6 Std. gerührt und in vacuo zur Trockene eingedampft. Wasser (200 ml) wurde zugegeben, der pH-Wert wurde auf ~9 eingestellt und die wässrige Schicht wurde mit Ether (4 × 100 ml) extrahiert. Die vereinigte Etherschicht wurde mit NaOH-Lösung (pH-Wert 9,5), Wasser (150 ml) gewaschen, getrocknet (Na2SO4) und in vacuo zur Trockene eingedampft, was ein Öl ergab, das durch Säulenchromatographie (Hexan : EtOAc 2 : 1) gereinigt wurde, was 6,0 g (86%) der Titelverbindung als ein gelbes Öl ergab.

Gemäß dieser Verfahren wurden die beispielhaften Zwischenstufen in Tabelle 1 synthetisiert.

Tabelle 1 N-Boc-geschützte Carbamoyloxy-phenylethylamine
B. Boc – Entschützen und Salzbildung 3-(N-Me,N-nPr-Carbamoyloxy)-N-methyl-phenethylamin-HCl (Verbindung 6)

3-(N-Me,N-nPr-Carbamoyloxy)-N-Boc,N-methyl-phenethylamin (6,0 g, 17,14 mmol) wurde in Dioxan (60 ml) gelöst und 20% HCl/Ether (60 ml) wurde zugegeben. Das Gemisch wurde bei RT für 4 Std. gerührt und in vacuo zur Trockene eingedampft und das übrig gebliebene Öl wurde mit Ether (2 × 150 ml) behandelt, was, nach Rühren und Eiskühlen, 4,6 g (93,5%) der Titelverbindung als einen weißen Feststoff ergab. Auf diese Weise wurden die in Tabelle 2 gezeigten Verbindungen synthetisiert, ihre analytischen Daten sind in Tabelle 4 aufgelistet.

Tabelle 2 Carbamoyloxy-phenylethylamine (HCl-Salze)
C. Propargylierung und Salzbildung 3-(N-Me,N-Et-Carbamoyloxy)-&agr;-methyl,N-propargyl-phenethylamin-HCl (Verbindung 17)

Eine Lösung von Propargylbromid (1,1 g, 9,1 mmol) in Acetonitril (8,5 ml) wurde zu einem gerührten Gemisch aus 3-(N-Me,N-Et-Carbamoyloxy)-&agr;-methyl-phenethylamin-HCl (2,4 g, 8,8 mmol) und Kaliumcarbonat (2,8 g) in Acetonitril (25 ml) zugetropft und das Gemisch wurde bei RT für 7 Std. gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde filtriert und das Filtrat wurde unter vermindertem Druck entfernt und der Rückstand wurde durch Säulenchromatographie (Hexan : EtOAc 2 : 1) gereinigt, was 1,76 g der Titelverbindung als freie Base (73%) ergab.

Die freie Base wurde in trockenem Ether (50 ml) gelöst und HCl/Ether wurde zugegeben (bis pH-Wert 1). Das Gemisch wurde für 4 Std. bei RT gerührt, filtriert und der Feststoff wurde mit kaltem Ether gewaschen, was nach Trocknen bei 60°C in vacuo 1,5 g (4,82 mmol, 55%) ergab.

3-(N-Me,N-nPr-Carbamoyloxy)-N-methyl,N-propargyl-phenethylamin-HCl (Verbindung 18)

Zu einem gerührten Gemisch aus 3-(N-Me,N-nPr-Carbamoyloxy)-N-methyl-phenethylamin,HCl (4,02 g, 14,0 mmol) und Kaliumcarbonat (3,87 g, 28,0 mmol) in Acetonitril (150 ml) wurde bei RT eine Lösung von Propargylbromid (1,67 g, 14,0 mmol) in Acetonitril (10 ml) zugetropft. Das Reaktionsgemisch wurde bei RT für 21 Std. gerührt, filtriert und das Filtrat in vacuo zur Trockene eingedampft und das übrig gebliebene orange Öl (4,1 g) wurde durch Säulenchromatographie (EtOAC) gereinigt, was 2,7 g der freien Base ergab.

Die freie Base (1,35 g, 4,69 mmol) wurde in trockenem Ether (70 ml) gelöst und HCl/Ether (7 ml) wurde zugetropft. Das Gemisch wurde bei RT für 1/2 Std. gerührt und der Überstand wurde abdekantiert. Der gummiartige Rückstand wurde zweimal aus iPrOH/Ether kristallisiert, was 1,16 g (51,4%) eines weißen Feststoffs ergab.

Die Verfahren wurden wiederholt und die folgenden Verbindungen der Erfindung wurden synthetisiert (Tabelle 3), ihre analytischen Daten sind in Tabelle 5 aufgelistet.

D. Propargylierung von 3-Hydroxphenethylaminen (S)-3-Hydroxy-&agr;,N-dimethyl-N-propargyl-phenethylamin (Verbindung 42)

Zu einer Lösung von (S)-3-Hydroxy-&agr;,N-dimethyl-phenethylamin-HCl (4,4 g, 21,8 mmol) in Dimethylacetamid (200 ml), gerührt bei 25°C unter einer Stickstoffatmosphäre, wurde K2CO3 (6,04 g, 43,64 mmol) zugegeben und das Gemisch wurde für 10 Minuten gerührt. Dann wurde eine Lösung von Propargylbromid (2,34 g, 19,64 mmol) in Dimethylacetamid (10 ml) über 2 Minuten zugegeben und das Gemisch wurde bei 25°C für 24 Stunden gerührt.

Wasser (250 ml) wurde zugegeben und das Gemisch wurde gerührt, bis alle festen Substanzen gelöst waren. Die wässrige Schicht wurde mit Toluol (10 × 75 ml) extrahiert. Die Schichten wurden getrennt und die vereinigte Toluolschicht wurde mit gesättigter Salzlösung (2 × 150 ml) gewaschen und getrocknet (Na2SO4). Entfernung des Lösungsmittels bei vermindertem Druck ergab ein oranges Öl, das durch Flash-Säulenchromatographie gereinigt wurde, unter Verwendung von Ethylacetat als Elutionsmittel. Dies ergab 3,60 g (90,2%) von Verbindung 42 als ein oranges Öl.

Unter Verwendung dieses Verfahrens wurde das (R)-Isomer (Verbindung 41) in 80% erhalten.

E. Carbamoylierung und Salzbildung (S)-3-(N-Methyl,N-ethyl-carbamoyloxy)-(&agr;,N-dimethyl-N-propargyl-phenethylamin-Esylat (Verbindung 39)

Zu einer Lösung von Verbindung 42 (1,80 g, 8,87 mmol) in trockenem Acetonitril (100 ml), gekühlt in einem Eisbad, wurde unter Stickstoff N-Methyl-N-cyclohexylcarbamoylchlorid (2,70 g, 15,39 mmol) zugegeben, gefolgt von der portionsweisen Zugabe von NaH (60%ige Öldispersion, 0,467 g, 11,69 mmol). Das Gemisch wurde dann bei RT unter Stickstoff für 18 Stunden gerührt. Das Lösungsmittel wurde bei vermindertem Druck entfernt und Wasser (100 ml) und Ether (150 ml) wurden zugegeben. Das Gemisch wurde gerührt bis alle Substanzen gelöst waren. Die Schichten wurden getrennt und die wässrige Schicht wurde wieder mit Ether (4 × 70 ml) extrahiert. Die vereinigten Etherschichten wurden mit KOH-Lösung (pH-Wert 9,5), Wasser gewaschen und getrocknet (Na2SO4).

Entfernung des Lösungsmittels bei vermindertem Druck ergab 3,87 g eines orangen Öls, das durch Flash-Säulenchromatographie gereinigt wurde, unter Verwendung des Ethylacetats als das Elutionsmittel. Dies ergab 2,57 g (84,5%) der Titelverbindung (freie Base) als ein gelbes Öl.

Die freie Base wurde in trockenem EtOAc (9 ml) gelöst und eine Lösung von 95% Ethansulfonsäure (0,79 g, 6,81 mmol) in EtOAc (1,5 ml) wurde zugegeben. Die Lösung wurde auf 5°C abgekühlt und bei dieser Temperatur gerührt. Nach etwa 15 Minuten fiel ein weißer Feststoff aus und es wurde bei 5°C für 3 Stunden gerührt. Der Feststoff wurde unter Verwendung einer minimalen Menge eiskalten Ethylacetats filtriert. Dies ergab 2,3 g (75%) eines weißen Feststoffs mit einem Schmelzpunkt von 118–120°C.

Die Verfahren wurden wiederholt und die folgenden Verbindungen der vorliegenden Endung wurden synthetisiert (Tabelle 3a), ihre analytischen Daten sind in Tabelle 5 aufgelistet.

Tabelle 3 Carbamoyloxy-N-propargyl- phenylethylamine (HCl-Salze) Mesylat-Salz substituiertes Propargylderivat, R6 in Schema I ist Me.
Tabelle 3a
Tabelle 4. Analytische Daten betreffend Verbindungen aus Tabelle 2
Tabelle 4 Fortsetzung
Tabelle 5. Analytische Daten von Verbindungen aus Tabelle 3
BIOLOGISCHE BEISPIELE Beispiel 1 Acetylcholinesterase-Hemmung bei Mäusen 1.1 In-vitro-Messung von Acetylcholinesterase (AChE)-Hemmung

Menschliche Erythrozytenacetylcholinesterase (Typ XIII, Sigma Israel) wurde in einer Stamm-Lösung von 1 U/ml präpariert, die Triton (1%) und Rinder-Serumalbumin (0,05%) in Phosphatpuffer (pH-Wert 8) enthielt. Das Enzym (0,05 U) wurde mit 3–5 verschiedenen Konzentrationen der Testverbindung (dreifach) über Zeiträume von 15 bis 60 Minuten bei 37°C inkubiert. Das Substrat Acetylthiocholin (0,075 M) und 5,5'-Dithiobis-(2-nitrobenzoesäure) (DTNB, 0,01 M) wurden dann zugegeben und die Geschwindigkeit der Hydrolyse des Substrats, was ein gelbes Produkt hervorbringt, spektrophotometrisch bei 412 nM überwacht (Ellman, et al., Biochem Pharmacol. (1961) 7: 88–95). Die prozentuale Hemmung der AChE durch die jeweilige Arzneistoffkonzentration wird durch Vergleich mit der des Enzyms in Abwesenheit eines Arzneistoffs berechnet. Die Konzentration des jeweiligen Arzneistoffs, die AChE zu 50% (IC50) zum Zeitpunkt der Spitzenaktivität hemmt, wurde berechnet und ist nachstehend in Tabelle 6 aufgelistet.

1.2 Ex-vivo-Messung der Acetylcholinesterase (AChE)-Hemmung

Test-Arzneistoffe oder physiologische Kochsalzlösung wurden männlichen Mäusen (Rasse Sabra, 28–35 g) subcutan verabreicht. Mindestens 4–5 Mäuse wurden pro Dosis verwendet und ein Minimum von 3 Dosen pro Arzneistoff wurde getestet. Die Mäuse wurden 15, 30, 60, 70, 90, 120 oder 180 Minuten nach Arzneistoffverabreichung getötet, die Gehirne schnell entfernt (ohne Kleinhirn), gewogen und in 0,1 M Phosphatpuffer pH-Wert 8,0, der Triton (1 mg/100 g Gewebe) enthielt, homogenisiert und zentrifugiert, um alle Zelltrümmer zu entfernen. Aliquote (25 &mgr;l) des Überstands wurden dann mit Acetylthiocholin und DTNB inkubiert. AChE-Aktivität wurde wie vorstehend beschrieben gemessen. Die %-Hemmung der Ganzhirn-AChE durch die jeweilige Arzneistoff-Dosis wurde durch Vergleich mit der Enzymaktivität von 3 mit physiologischer Kochsalzlösung behandelten Kontroll-Mäusen, die zur gleichen Zeit getestet wurden, berechnet. Die Dosis des jeweiligen Arzneistoffs, die AChE zu 50% bei der Spitzenaktivität hemmt (ED50), wurde berechnet und ist in Tabelle 6 aufgelistet.

1.3 Akute Toxizität bei Mäusen

Arzneistoffe wurden subcutan in mindestens 3 Dosen an ein Minimum von 10 Mäusen pro Dosis verabreicht. Die Dosis, die für 50% der Mäuse innerhalb von 6 Stunden nach Verabreichung lethal war (LD50), wurde für den jeweiligen Arzneistoff berechnet und ist in Tabelle 6 aufgelistet. Die Therapeutische Breite wurde als LD50 geteilt durch ED50 (Acetylcholinesterase ex vivo) berechnet.

Beispiel 2 2.1 In-vitro-Hemmung der MAO-Aktivität

Das Ausgangsmaterial für das MAO Enzym war ein Homogenisat aus Rattenhirn in 0,3 M Saccharose, das bei 600 G für 15 Minuten zentrifugiert wurde. Der Überstand wurde in 0,05 M Phosphatpuffer passend verdünnt und mit Reihen-Verdünnungen der Testverbindungen für 20 Minuten bei 37°C vorinkubiert. 14C-Markierte Substrate (2-Phenylethylamin, nachstehend PEA, 5-Hydroxytryptamin, nachstehend 5-HT) wurden dann zugegeben und die Inkubation für weitere 20 Minuten (PEA) oder 30–45 Minuten (5-HT) fortgesetzt. Verwendete Substrat-Konzentrationen waren 50 &mgr;M (PEA) und 1 mM (5-HT). Im Fall von PEA wurde die Enzym-Konzentration so gewählt, dass im Verlauf der Umsetzung nicht mehr als 10% des Substrats metabolisiert wurden. Die deaminierten Produkte wurden vor der Messung mit Flüssig-Szintillationszählung in Toluol-Ethylacetat (1 : 1, v/v) extrahiert, das 0,6% (w/v) 2,5-Diphenyloxazol enthielt. Radioaktivität im Eluat zeigt die Produktion von neutralen und sauren Metaboliten an, die als Folge der MAO-Aktivität gebildet wurden. Aktivität der MAO in der Probe wurde als Prozentsatz der Kontroll-Aktivität in Abwesenheit von Inhibitoren, nach Subtraktion passender Leer-Werte, ausgedrückt. Die unter Verwendung von PEA als Substrat bestimmte Aktivität wird als MAO-B bezeichnet und die unter Verwendung von 5-HT bestimmte als MAO-A.

Inhibitor-Konzentrationen, die 50%-Hemmung des Substratmetabolismus (IC50) hervorrufen, wurden aus den Hemm-Kurven berechnet und werden in Tabelle 6 gezeigt.

2.2 Ex-vivo-Hemmung der MAO-Aktivität

Männlichen Sabra-Mäusen, 45–50 g schwer, wurden Testverbindungs-Lösungen (hergestellt in 0,9%iger physiologischer Kochsalzlösung) injiziert. Die jeweilige Dosis wurde an zwei oder drei Mäuse verabreicht. Die Mäuse wurden zwei Stunden nach Arzneistoff-Verabreichung getötet oder zu einem Zeitpunkt, der dem Zeitpunkt der Spitzen-AChE-Hemmung entspricht (siehe Tabelle 6). Das Gehirn und die Leber wurden schnell präpariert und in passenden Fläschchen auf Eis gelagert. Die Gewebe wurden gewogen, mit 0,3 M Saccharose auf 1/20 verdünnt und vor Ausführung des vorstehend beschriebenen MAO-Tests bei –20°C gelagert. Die in Tabelle 6 aufgelisteten Ergebnisse betreffen Messungen, die nur mit Hirn-Gewebe ausgeführt worden waren.

2.3 Hemmung der MAO-Aktivität im Anschluss an subakute Verabreichung an Ratten

Experimente wurden mit männlichen Spague-Dawley-Ratten ausgeführt. Die Vorgehensweisen wie in Beispielen 2.1 und 2.2 beschrieben wurden wiederholt, aber die Arzneistoff-Verabreichung wurde täglich für 14 Tage fortgesetzt. Am Ende dieses Zeitraums wurden die Tiere getötet und die MAO-Spiegel in Gehirn, Leber und Eingeweiden bestimmt. Verbindung 17 wurde subcutan oder per os mit einer Dosis von 20 mg/kg verabreicht. Die Ergebnisse werden in Tabelle 6a gezeigt.

Tabelle 6a. Wirkung von Verbindung 17 auf die MAO-Aktivität im Anschluss an subakute, chronische Behandlung
Beispiel 3 Wirkung von Arzneistoff-Behandlung im Anschluss an gedeckte Hirnverletzung (CHI) bei Mäusen

Die Vorgehensweise für gedeckte Hirnverletzung, der gefolgt wurde, war wie für Ratten bei Shohami et al. (J. Neurotrauma (1993) 10 (2) 109–119) beschrieben, mit Veränderungen wie beschrieben.

Tiere: Männliche Sabra-Mäuse (Stamm: Hebrew University), 34–40 g schwer wurden verwendet. Sie wurden in Gruppen zu 10 pro Käfig gehalten, mit einem 12 Std. : l2 Std.-Hell : Dunkel-Rhythmus. Nahrung und Wasser wurden ad libitum zur Verfügung gestellt.

Das Trauma wurde unter Ether-Anästhesie herbeigeführt. Ein Längs-Einschnitt wurde in der Haut, die den Schädel bedeckt, ausgeführt und die Haut zurückgezogen, um den Schädel freizulegen. Der Kopf wurde manuell an der unteren Fläche des Aufprall-Apparats befestigt. Ein Gewicht von 333 g wurde von einer elektrischen Vorrichtung aus einer Höhe von 3 cm auf die linke Hemisphäre, 1–2 mm lateral zu der Mittellinie in die Mitte der Frontalebene fallengelassen. Test-Verbindungen wurden einmalig 15 Min. nach CHI subcutan injiziert, mit einer Dosierung, entsprechend der ED50 für die Acetylcholinesterase-Hemmung.

3.1 Bewertung der motorischen Funktion.

Die motorische Funktion und die Reflexe wurden bei den verletzten Mäusen zu verschiedenen Zeitpunkten nach der gedeckten Hirnverletzung (CHI) beurteilt, unter Verwendung eines „neurological severity score" (NSS) (Punktesystem zur Beurteilung der neurologischen Schwere), wie nachstehend in Tabelle 7 gezeigt, das modifiziert ist von dem für Ratten beschriebenen (Shohami et al. weiter oben.). Ein Punkt wurde vergeben für das Fehlen eines getesteten Reflexes oder für die Unfähigkeit, die in der Tabelle kurz zusammengefassten Aufgaben auszuführen. Die maximale Punktzahl, die 1 Stunde post CHI erreicht werden kann, beträgt 25 Punkte und 21 zu späteren Zeitpunkten. Der Unterschied zwischen NSS bei 1 Std. und zu jedem anderen Zeitpunkt spiegelt die Genesung wieder und wird als NSS bezeichnet. Eine NSS-Punktzahl von 15–19 bei 1 Std. bedeutet schwere Verletzung, 11–14 mittelgradige Verletzung und weniger als 10 leichte Verletzung. Der nach Behandlung mit Testverbindung oder Kontrolle aufgezeichnete NSS wird in Tabelle 8 gezeigt.

Tabelle 7 „Neurological Severity Score" für Mäuse nach gedeckter Hirnverletzung
Ergebnisse

Bewertung der motorischen Funktion.

Tabelle 8 Veränderungen des „Neurological severity score" nach gedeckter Hirnverletzung bei Mäusen
signifikant verschieden von der Kontrolle mit physiologischer Kochsalzlösung (p < 0,05)
3.2 Bewertung des Ortsgedächtnisses

„Morris Water Maze Test": das Wasser-Labyrinth besteht aus einem kreisförmigen Aluminium-Becken, mit 1 m Durchmesser und 60 cm Tiefe, gefüllt mit Wasser bis zu einer Tiefe von 17,5 cm. Die versteckte Ziel-Plattform ist ein Glasgefäß (15 cm Durchmesser × 16,5 cm Höhe), kopfüber an einem festgelegten Ort in dem Becken platziert, 1 cm unterhalb der Wasseroberfläche. Die Wasser-Temperatur wird bei 24°C gehalten und das Becken wird immer an der gleichen Position im Raum platziert, um die gleichen Hinweise außerhalb des Labyrinths zur Verfügung zu stellen. Vor CHI (wie vorstehend in Beispiel 3 beschrieben) erhielten die Mäuse 3 Versuche pro Tag an 5 aufeinander folgenden Tagen, um eine Basis-Leistung festzusetzen – gemessen als die Latenzzeit, die Plattform vom gleichen Startplatz aus zu finden. Beginnend 24 Std. nach CHI wurden die Mäuse täglich für 2 Wochen mit 3 Versuchen pro Tag wieder getestet.

1 zeigt die Verminderung der Latenzzeit bei mit Verbindung 17 behandelten Mäusen, verglichen mit mit physiologischer Kochsalzlösung behandelten Kontrollen nach CHI.

Es zeigt sich, dass unmittelbar post CHI die Mäuse die Lage des Ziels vergessen. Das Erinnerungsvermögen wird im Anschluss an Behandlung mit Testverbindungen verbessert, gegenüber mit physiologischer Kochsalzlösung behandelten Mäusen. In 1 zeigt der Pfeil den Zeitpunkt der CHI.

Beispiel 5: Wirkung auf Mäuse, die eine hypobare, hypoxische Episode erfahren haben

Das hypobare, hypoxische Modell ist ein gut anerkanntes Modell zum Bewerten der Wirkung von Verbindungen, von denen angenommen wird, dass sie neuroprotektive Wirkung besitzen. Das Modell basiert auf dem bei Nakanishi, M. et al. Life Sci. (1973) 13: 467, Oshiro, et al., J. Med. Chem. (1991) 34: 2004–2013 und in US-Patent 4,788,130 beschriebenen.

Ein 12-Liter-Exsikkator (Exsikkator A) und ein 2,5-Liter-Exsikkator (Exsikkator B) wurden einzeln mit einer Vakuumpumpe verbunden. Exsikkator B wurde abgetrennt und man ließ ihn mit Raumluft ins Gleichgewicht kommen, wohingegen Exsikkator A bis zu einem Druck von 100 mmHg evakuiert wurde. Vier männliche ICR-Albino-Mäuse (22–28 g) wurden in Exsikkator B platziert. Exsikkator B wurde dann gegenüber Raumluft verschlossen und mit Exsikkator A verbunden. Der Druck in Exsikkator B wurde unter Verwendung eines Quecksilbermanometers überwacht und an dem Punkt, an dem der Druck in Exsikkator B 200 mmHg erreichte (gewöhnlich innerhalb von 14 Sekunden), wurden die zwei Exsikkatoren von der Vakuumpumpe abgetrennt und die Pumpe ausgeschaltet. Die Überlebenszeit vom Moment der Induktion der Hypoxie bis zum Stillstand der Atmung wurde für jede Maus aufgezeichnet, bis maximal 15 Minuten, nach welcher Zeit wieder Raumluft in Exsikkator B eingelassen wurde. Die Überlebenden wurden auf Zeichen der Lethargie oder Vitalität hin überwacht.

Die Wirkung der Arzneistoff-Behandlung wurde als Prozent Überlebenszeit der Arzneistoffbehandelten Gruppe bewertet, in Bezug auf die Kontroll-Gruppe, der physiologische Kochsalzlösung oder Vehikel injiziert wurde. Kontroll-Gruppen wurden doppelt getestet, vor und nach jeder experimentellen Gruppe und bestanden aus 8 Mäusen in Gruppen zu 4 Mäusen, um ein konstantes Restvolumen von Sauerstoff in allen Tests sicherzustellen. Die Wirkung der jeweiligen Dosis an Test-Arzneistoff wurde zweifach bestimmt, d. h. zwei Gruppen zu 4 Mäusen. Der Bereich der Überlebenszeiten der Kontroll-Mäuse lag bei 108–180 Sekunden.

Positive Referenz-Arzneistoffe waren Natriumpentobarbital mit einer Dosis von 40 mg/kg und Diazepam 10 mg/kg, 0,5 Std. vor Hypoxie gegeben, Physostigmin 0,2 und 0,4 mg/kg und Neostigmin 0,2 mg/kg, 30 Min vor Hypoxie sc gegeben. Methylatropin 1 mg/kg wurde 10 Min. vor Physostigmin sc gegeben.

Test-Arzneistoffe wurden in 0,9%iger, physiologischer Kochsalzlösung gelöst und in die Nackenfalte mit einer dem Körpergewicht entsprechenden Dosis 60–90 Min. vor Hypoxie sc injiziert. Das Injektionsvolumen betrug 0,2–0,3 ml pro Maus (10 ml/kg). Die Initialdosis betrug etwa ein Drittel der berichteten LD50 für die Acetylcholinesterase-Hemmung. Wenn kein Schutz erhalten werden konnte, wurde die Dosis weiter erhöht auf die naheste ungiftige Dosis. Im Fall von Schutz wurde die Dosis weiter verringert, in einem Versuch, den „schützenden" Dosisbereich zu lokalisieren.

Prozent Überlebenszeit gegenüber der mit physiologischer Kochsalzlösung behandelten Kontrolle wird in Tabelle 9 gezeigt.

Tabelle 9. Überlebenszeit von Mäusen, die eine hybobare Episode erfahren haben
Schema I
Schema II

Anspruch[de]
  1. Verbindung der Formel:
    wobei m gleich 0 bis 4 ist;

    X gleich O oder S ist;

    Y ein Halogenatom ist;

    R1 ein Wasserstoffatom oder ein C1-4-Alkylrest ist;

    R2 ein Wasserstoffatom, ein C1-4-Alkylrest oder ein Propargylrest ist, gegebenenfalls substituiert mit einem C1-4-Alkylrest; und

    R3 und R4 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, ein C1-8-Alkyl-, C6-12-Aryl-, C6-12-Cycloalkylrest oder C6-12-Aralkylrest sind, R5 ein Wasserstoffatom oder ein C1-4-Alkylrest ist; und ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon, mit der Maßgabe, dass wenn X gleich O ist, R2 ein gegebenenfalls substituierter Propargylrest ist.
  2. Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei X gleich O oder S ist.
  3. Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei die Verbindung ausgewählt ist aus: (rac)-3-(N-Methyl, N-propyl-carbamyloxy)-&agr;-methyl-N'-propargylphenethylamin HCl; (rac)-3-(N,N-Dimethyl-carbamyloxy)-&agr;-methyl-N'-methyl, N'-propargylphenethylamin HCl; (rac)-3-(N-Methyl, N-hexyl-carbamyloxy)-&agr;-methyl-N'-methyl, N'-propargylphenethylamin Mesylat; (rac)-3-(N-Methyl, N-cyclohexyl-carbamyloxy)-&agr;-methyl-N'-methyl, N'-propargylphenethylamin HCl und (S)-3-(N-Methyl, N-hexyl-carbamyloxy)-&agr;-methyl-N'-methyl, N'-propargylphenethylamin Ethansulfonat.
  4. Verbindung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens ein Rest von R3 und R4 eine Methylgruppe ist und der andere ein Wasserstoffatom, eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Hexyl- oder Cyclohexylgruppe ist.
  5. Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verbindung ein optisch aktives Enantiomer ist.
  6. Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei R2 ein gegebenenfalls substituierter Propargylrest ist.
  7. Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei

    m gleich 0 ist;

    X gleich O ist;

    R1 eine Methylgruppe ist;

    R2 eine Propargylgruppe ist;

    R3 eine Methylgruppe ist;

    R4 eine Ethylgruppe ist; und

    R5 eine Methylgruppe ist.
  8. Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Verwendung in der Behandlung eines Nerventraumas, ADD, ADHD, des Tourette-Syndroms, eines Gedächtnisleidens oder Depression.
  9. Verbindung gemäß Anspruch 8, wobei das Nerventrauma Schäden des zentralen Nervensystems und des peripheren Nervensystems einschließt.
  10. Verbindung gemäß Anspruch 9, wobei der Schaden des zentralen Nervensystems und der Schaden des peripheren Nervensystems aus einem Schaden ausgewählt sind, welcher durch die Wirkung eines ischämischen Schadens wie Schlaganfall, Hypoxie oder Anoxie, neurodegenerativen Krankheiten, Parkinson-Krankheit, Alzheimer-Krankheit, Huntington-Krankheit, einer neurotoxischen Verletzung, einer traumatischen Kopfverletzung, einer traumatischen Wirbelsäulenverletzung und einer peripheren Neurophatie verursacht wird.
  11. Arzneimittel, umfassend eine therapeutisch wirksame Menge der Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 und einen pharmazeutisch verträglichen Träger.
  12. Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Verwendung in der Behandlung von Alzheimer-Krankheit oder Demenzen.
  13. Verbindung gemäß Anspruch 12, wobei die Demenzen statische Demenz, Demenz vom Alzheimer-Typ, Altersdemenz, Dementia praesenilis, progressive Demenz, vaskuläre Demenz oder Lewy-Body Demenz einschließen.
  14. Verwendung der Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung eines Medikaments.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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