N-ОКСИДЫ КАК ПРОЛЕКАРСТВА ПРОИЗВОДНЫХ ПИПЕРАЗИНА И ПИПЕРИДИНА
N-OXIDES AS PRODRUG OF PIPERAZINE AND PIPERIDINE DERIVATIVES

ОПИСАНИЕ
Настоящее изобретение относится к N-оксидам некоторых производных пиперазина и пиперидина и к способам получения таких соединений. Изобретение также относится к применению раскрытых в данном описании соединений для получения лекарственных средств, оказывающих благоприятное действие. Благоприятное действие раскрывается в данной заявке или становится очевидным для специалистов в данной области техники из описания и известного уровня техники. Изобретение также относится к применению соединений по изобретению для получения лекарственных средств для лечения или предупреждения заболевания или состояния. Конкретнее, изобретение относится к новому применению для лечения заболевания или состояния, раскрытому в данной заявке или очевидному для специалистов в данной области техники из описания и известного уровня техники. В воплощениях изобретения конкретные соединения, раскрытые в данной заявке, применяют для получения лекарственных средств, применимых при лечении расстройств ЦНС, в частности для лечения тревожных расстройств, включая расстройство генерализованной тревоги и паническое расстройство, обсессивно-компульсивного расстройства, агрессии, аддикции (включая тягу и рецидив), депрессии, аутизма, головокружения, шизофрении и других психотических расстройств, болезни Паркинсона и других расстройств движения и нарушений познавательной способности и памяти.
ПСИХОТРОПНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ ПИПЕРАЗИНА И ПИПЕРИДИНА
2
1А
2
1А
2
1А
Психотропные производные пиперазина и пиперидина известны, например, из WO 97/036893, WO 00/029397 и WO 01/085725. Имеется поразительное структурное сходство между бифепруноксом, SLV308 и SLV318, являющимися протагонистами указанных трех заявок. Однако в равной степени поразительными являются различия между их фармакологическими свойствами и, следовательно, их лечебными возможностями. Бифепрунокс является частичным агонистом дофаминового рецептора D и полным агонистом серотонинового рецептора 5-НТ при клинических испытаниях в качестве атипичного антипсихотического средства (см. R. Feenstra et al., Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 11, 2345-2349, 2001). SLV318 является полным агонистом дофаминового рецептора D и частичным агонистом серотонинового рецептора 5-НТ и оценивается в настоящее время как возможный антидепрессант и анксиолитик. SLV308 является частичным агонистом дофаминового рецептора D и одновременно полным агонистом серотонинового рецептора 5-НТ. Указанный препарат проходит клинические испытания для лечения болезни Паркинсона (см. R. Feenstra et al., Drugs of the future, 26(2), 128-132, 2001).
Исследования метаболизма на крысах, обезьянах и, значительно позднее, на людях показали, что SLV308 в ходе обмена веществ претерпевает, главным образом, окисление с последующим глюкуронидацией. Но после перорального введения SLV308 в плазме всех трех видов также обнаружили N-деметилированный аналог и его N-оксид. У человека N-оксид составляет приблизительно 30% введенной дозы.
При разработке лекарственных средств метаболиты стандартным образом исследуют на активность, токсичность и т.д. После того как было показано, что метаболитом у человека являлся N-оксид SLV308, соединение синтезировали и подвергали скринингу. Оно оказалось действительно неактивным in vitro: его аффинность в отношении рецепторов, к которым исходное соединение показывало высокую аффинность, была или очень низкой или ниже предела обнаружения. Такие результаты подтвердили, что в данном случае одной из наиболее обычных ситуаций, в которых оказывается N-оксид, является метаболическая дезактивация. Представлялось, что первые эксперименты in vivo, в которых N-оксид вводили внутривенно, подтвердили обоснованность результатов in vitro: оказалось, что N-оксид обладает приблизительно одной десятой долей активности исходного соединения. Неожиданный результат был получен, когда испытания N-оксида проводили после перорального введения: тогда оказалось, что он имеет такую же эффективность, что и SLV308.
N-ОКСИДЫ
N-Оксиды известны с 1894 г. Теперь очень хорошо известно, что N-оксиды являются метаболитами многих третичных аминов и в большинстве случаев также являются промежуточными соединениями между третичными аминами и их N-деалкилированными аналогами. Большинство, но не все лекарственные средства на основе третичных аминов дают начало N-оксидам. Это происходит, например, в случае морфина, имипрамина, промазина, циннаризина и никотина, чтобы назвать только несколько веществ. Степень, до которой происходит N-окисление, изменяется от следовых количеств до почти количественной конверсии. Показано, что некоторые N-оксиды являются более сильными, чем их соответствующие третичные амины. Самым известным примером из них является хлордиазэпоксид (либриум) - одно из наиболее часто используемых лекарственных средств в психиатрической медицине и терапии. Однако во многих других случаях обнаружено, что N-оксиды являются менее сильными, чем их соответствующие третичные амины, и наиболее традиционно N-окисление рассматривается как метаболическая дезактивация. Хотя N-оксиды легко восстанавливаются до их соответствующих третичных аминов химическими способами, в человеческом организме это случается в различной степени. Некоторые N-оксиды претерпевают почти количественную восстановительную конверсию до их соответствующих третичных аминов, в других случаях конверсия является не более чем слабой реакцией или даже, по существу, отсутствует (M.H. Bickel, "The pharmacology and Biochemistry of N-oxides", Pharmacological Reviews, 21(4), 325-355, 1969).
Итогом рассмотрения N-оксидов и их соответствующих третичных аминов является то, что возможно все: имеются примеры всех видов крайностей и любого случая между ними. Третичные амины могут или не могут давать начало метаболитам N-оксидам. Когда это происходит, N-окисление может представлять собой следовую реакцию или количественную конверсию. N-Оксиды могут быть более активны, чем их соответствующие третичные амины, менее активны или даже полностью неактивными. N-Оксиды могут восстанавливаться до их соответствующих третичных аминов или не восстанавливаться. Когда N-оксиды восстанавливаются, реакция может быть не более чем слабой реакцией или почти количественной.
N-ОКСИД SLV308
Сочетание тех фактов, что N-оксид SLV308 является неактивным in vitro, умеренно активным in vivo, когда вводится внутривенно, и фактически равносильным, когда вводится перорально, можно объяснить только одним путем. Поэтому факт, что после перорального введения крысам N-оксида SLV308 уровни N-оксида в плазме и исходного соединения были приблизительно равными, не был неожиданностью.
N-ОКСИДЫ БИФЕПРУНОКСА И SLV318
В организме человека ни бифепрунокс, ни SLV318 не метаболизируются до их соответствующих N-оксидов. Или точнее, после введения бифепрунокса или SLV318 их N-оксиды никогда не обнаруживаются в достаточных концентрациях в плазме крови человека. По указанной причине никогда не возникало побуждения к синтезу и исследованию таких соединений … до тех пор, пока не были получены неожиданные результаты с N-оксидом SLV308.
N-Оксиды бифепрунокса и SLV318 синтезировали и вводили мышам как внутривенно, так и перорально. Действительно, оказалось, что, в особенности после перорального введения, оба соединения являются прототипами пролекарств.
МЫШИ И ЛЮДИ
Как и в случае с людьми, SLV318, когда вводится мышам или внутривенно или перорально, не вызывает появления существенного количества N-оксида как метаболита. С SLV308 ситуация иная: у людей N-оксид является основным метаболитом, но у мышей такая конверсия явно не происходит. Противоположная ситуация в случае бифепрунокса: в организме мыши соединение существенно окисляется до N-оксида, в то время как оказывается, что у людей такой путь иррелевантен.
ФАРМАКОДИНАМИКА
Со времен Парацельса ("Sola dosis facit venenum") вообще признано, что лечебное, а также токсическое действие лекарственных средств соотносятся с их концентрацией в соответствующих местах-мишенях. Поскольку упомянутые последними, как правило, не являются легкодоступными, используют уровни в плазме крови как тождественности концентраций соответствующих лекарственных средств. Во время исследования концентраций в плазме становятся известными концентрации, которые являются нижним пределом для эффективности, и также концентрации, при которых начинает выявляться побочное действие. В идеальных ситуациях такие две концентрации настолько далеки, что легко вводить лекарственное средство таким образом, что оно является эффективным, но еще не дает побочного действия. В реальности ситуации весьма далеки от идеала, и большинство лекарственных средств вызывает побочное действие. В большинстве случаев проявление побочного действия можно связать с максимальными концентрациями в плазме, превышающими нижний уровень, связанный с проявлением побочного действия.
Возможность достижения того, что метаболиты N-оксиды некоторых производных пиперазина и пиперидина, неактивные сами по себе, почти количественно превратятся в соответствующие третичные амины при пероральном приеме, предоставляет удобный случай применения их в качестве "пролекарств", предоставляя клинические выгоды увеличенной длительности действия и ограниченной максимальной концентрации в плазме, приводящие к улучшенному профилю побочного действия.
Настоящее изобретение относится к соединениям общей формулы (1)
где
1
1-3
3
3
3
1-3
1-3
- R представляет собой водород, галоген, алкил(С), CN, CF, OCF, SCF, алкокси(С), амино или моно- или диалкил(С)замещенный амино или гидрокси,
- ---Z представляет =С или -N,
2
1-3
- R представляет собой водород или алкил(С),
3
4
1-3
- R и R представляют, независимо, водород или алкил(С), или
3
4
R и R вместе могут образовывать мостик из 2 или 3 атомов С,
- Q представляет собой метил, этил или циклопропилметил, где этильные или циклопропилметильные группы, необязательно, замещены одним или несколькими атомами фтора, или
1-3
1-3
3
3
3
1-3
1-3
Q представляет собой бензил или 2-, 3- или 4-пиридилметил, где указанные группы, необязательно, замещены одним или несколькими заместителями, выбранными из группы, состоящей из галогена, нитро, циано, амино, моно- или диалкил(С)амино, алкокси(С), CF, OCF, SCF, алкил(С), алкил(С)сульфонила или гидроксила, или
Q представляет собой группу формулы
где
5
1-3
1-3
- R представляет собой галоген, гидрокси, алкокси(С) или алкил(С), и q равен 0, 1, 2 или 3,
1-3
1-3
1-3
- Y представляет собой фенил, фуранил или тиенил, где указанные группы могут быть замещены 1-3 заместителями, выбранными из группы, состоящей из гидрокси, галогена, алкокси(С), алкил(С), циано, аминокарбонила, моно- или диалкил(С)аминокарбонила,
и их таутомерам, стереоизомерам, фармакологически приемлемым солям, гидратам и сольватам.
1-3
Изобретение относится к рацематам, смесям диастереомеров и отдельным стереоизомерам соединений формулы (1), а также к их гидратам и сольватам. "Алкил(С)" означает "метил, этил, н-пропил или изопропил".
1
2
3
4
Предпочтительными соединениями по изобретению являются соединения формулы (1), где R, R, R и R являются атомами водорода, и "---Z" и Q имеют значения, указанные выше, и их таутомеры, стереоизомеры, фармакологически приемлемые соли, гидраты и сольваты.
1
2
3
4
Особенно предпочтительными являются соединения, в которых R, R, R и R являются атомами водорода, "---Z" представляет - N, и Q представляет собой метил, этил, бензил или (1,1'-бифенил)-3-илметил, и их таутомеры, стереоизомеры, фармакологически приемлемые соли, гидраты и сольваты.
Наиболее предпочтительными являются соединения, в которых Q представляет собой метил, бензил или (1,1'-бифенил)-3-илметил - N-оксиды SLV308, SLV318 и бифепрунокса, соответственно, представленные формулами (2-4).
ОБЩИЕ АСПЕКТЫ СИНТЕЗА
Синтез соединений формулы (1) отображен на схеме 1.
Выбор определенных синтетических процедур зависит от факторов, известных специалистам в данной области техники, таких как совместимость функциональных групп с используемыми реагентами, возможность использования защитных групп, катализаторов, активирующих реагентов и реагентов сочетания, и основных структурных особенностей, присутствующих в конечном соединении, которое получают.
Фармацевтически приемлемые соли можно получить с использованием стандартных процедур, хорошо известных в технике, например, смешиванием соединения по настоящему изобретению с подходящей кислотой, например неорганической кислотой или органической кислотой. Предпочтительными солями соединений по изобретению являются мезилаты.
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЕ ПРЕПАРАТЫ
Настоящее изобретение относится к фармацевтическим композициям, содержащим в качестве активных ингредиентов N-оксиды некоторых производных пиперазина и пиперидина или их фармацевтически приемлемые соли.
Для клинического применения соединения по изобретению включают в фармацевтическую композицию для перорального, внутривенного, подкожного, трахеального, бронхиального, интраназального, легочного, трансдермального, трансбуккального, ректального, парентерального или какого-то другого способа введения. Фармацевтическая композиция содержит соединения по изобретению в смеси с фармацевтически приемлемым адъювантом, разбавителем и/или носителем.
Общее количество активных ингредиентов находится, соответственно, в интервале от примерно 0,1% (мас./мас.) до примерно 95% (мас./мас.) композиции, соответственно, от 0,5% до 50% (мас./мас.), и предпочтительно, от 1% до 25% (мас./мас.).
При получении фармацевтических композиций по настоящему изобретению активные ингредиенты можно смешивать с твердыми измельченными ингредиентами, такими как лактоза, сахароза, сорбит, маннит, крахмал, амилопектин, производные целлюлозы, желатин, или другим подходящим ингредиентом, а также с веществами, способствующими рассыпанию, и смазывающими веществами, такими как стеарат магния, стеарат кальция, стеарилфумарат натрия и полиэтиленгликолевые воски. Затем смесь можно перерабатывать в гранулы или прессовать в таблетки.
Активные ингредиенты можно смешать предварительно с другими неактивными ингредиентами перед смешиванием для формирования композиции. Активные ингредиенты можно смешать друг с другом перед смешиванием с неактивными ингредиентами для формирования композиции.
Мягкие желатиновые капсулы можно получить как капсулы, содержащие смесь активных ингредиентов по изобретению, растительное масло, жир или другую подходящую среду для мягких желатиновых капсул. Твердые желатиновые капсулы могут содержать гранулы активных ингредиентов. Твердые желатиновые капсулы также могут содержать активные ингредиенты в сочетании с твердыми измельченными ингредиентами, такими как лактоза, сахароза, сорбит, маннит, картофельный крахмал, кукурузный крахмал, амилопектин, производные целлюлозы или желатин.
Стандартные лекарственные формы для ректального введения можно получить (i) в форме суппозиториев, которые содержат активное вещество, смешанное с нейтральной жировой основой; (ii) в форме желатиновой ректальной капсулы, которая содержит активное вещество в смеси с растительным маслом, жидким парафином или другой подходящей средой для желатиновых ректальных капсул; (iii) в форме готовых к употреблению микроклизм или (iv) в форме сухой композиции для микроклизм, которую восстанавливают в подходящем растворителе непосредственно перед введением.
Жидкие препараты можно получить в форме сиропов или суспензий, например растворов или суспензий, содержащих активные ингредиенты и остальную часть, состоящую, например, из сахара или спиртов из сахаров и смеси этанола, воды, глицерина, пропиленгликоля и полиэтиленгликоля. Если желательно, такие жидкие препараты могут содержать красители, отдушки, консерванты, сахарин и карбоксиметилцеллюлозу или другие загустители. Жидкие препараты также можно получить в форме сухого порошка, который восстанавливают подходящим растворителем перед применением.
Растворы для парентерального введения можно получить в виде раствора композиции по изобретению в фармацевтически приемлемом растворителе. Такие растворы также могут содержать стабилизаторы, консерванты и/или буферирующие ингредиенты. Растворы для парентерального введения также можно получить в виде сухого препарата, который восстанавливают подходящим растворителем перед применением.
Доза вводимого соединения будет зависеть от соответствующего показания, возраста, массы и пола пациента и может быть определена лечащим врачом. Дозировка, предпочтительно, будет находиться в интервале от 0,01 мг/кг до 10 мг/кг. Типичная суточная доза активных ингредиентов изменяется в широком интервале и будет зависеть от различных факторов, таких как соответствующее показание, способ введения, возраст, масса и пол пациента, и может быть определена лечащим врачом. Вообще, пероральные и парантеральные дозировки будут находиться в интервале 0,1-1000 мг в сутки всех активных ингредиентов.
МЕДИЦИНСКОЕ И ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
Изобретение также относится к композициям и составным наборам для применения в лекарственной терапии, применению композиций по настоящему изобретению при получении лекарственных средств для применения при лечении расстройств ЦНС и способам лечения лекарственными средствами или включающим введение терапевтически эффективного общего количества соединений по изобретению пациенту, страдающему от расстройства ЦНС или предрасположенному к нему.
Подразумевается, что термин "лекарственная терапия", используемый в данном описании, включает профилактические, диагностические и лечебные схемы применения, осуществляемые in vivo или ex vivo для людей или других млекопитающих.
Композиции по изобретению содержат соединения общей формулы (1) или как таковые, или, в случае пролекарств, становятся таковыми после введения. Таким образом, ожидается, что композиции по изобретению применимы при лечении расстройств ЦНС.
Соединения по изобретению можно привести в формы, подходящие для введения посредством обычных способов, с использованием вспомогательных веществ, таких как жидкий или твердый носитель. Фармацевтические композиции по изобретению можно вводить энтерально, перорально, парентерально (внутримышечно или внутривенно), ректально или локально (местно). Их можно вводить в форме растворов, порошков, таблеток, капсул (включая микрокапсулы), мазей (кремов или гелей) или суппозиториев. Подходящими эксципиентами для таких композиций являются обычные для фармацевтической практики жидкие или твердые наполнители и разбавители, растворители, эмульгаторы, смазывающие вещества, корригенты, красители и/или буферирующие вещества. Часто применяемыми вспомогательными веществами, которые можно назвать, являются карбонат магния, диоксид титана, лактоза, маннит и другие сахара или спирты из сахаров, тальк, лактопротеин, желатин, крахмал, целлюлоза и ее производные, животные и растительные масла, такие как жир печени рыбы, подсолнечное масло, арахисовое или сезамовое масло, полиэтиленгликоль и растворители, такие как, например, стерильная вода и одно- и многоатомные спирты, такие как глицерин.
Соединения по настоящему изобретению, как правило, вводят в виде фармацевтических композиций, которые являются важными и новыми воплощениями изобретения из-за присутствия таких соединений, конкретнее, специфических соединений, раскрытых в данном описании. Типы фармацевтических композиций, которые можно использовать, включают, но не ограничиваются перечисленным, таблетки, жевательные таблетки, капсулы, растворы, парентеральные растворы, суппозитории, суспензии и другие типы, раскрытые в данном описании или очевидные для специалиста в данной области техники из общих сведений известного уровня техники. Изобретение также относится к получению или изготовлению указанных фармацевтических композиций.
В воплощениях изобретения предлагаются фармацевтическая упаковка или набор, содержащие одну или несколько емкостей, наполненных одним или несколькими ингредиентами фармацевтической композиции по изобретению. В связи с такой(ими) емкостью(ями) могут присутствовать различные письменные материалы, такие как инструкции по применению или извещение в форме, предписанной государственным органом, регулирующим производство, применение или продажу фармацевтических продуктов, в котором отражается одобрение указанным органом производства, применения или продажи для назначения людям или в ветеринарии.
ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ
Аффинность in vitro в отношении нейротрансмиттерных рецепторов
2
1А
3
3
Данные по связыванию, собранные в приведенной ниже таблице (пример 5, результаты фармакологических испытаний) получены или в CEREP (128, rue Danton, 92500 Rueil-Malmaison, France) или в Solvay Pharmaceuticals B.V. (C.J. van Houtenlaan 36, 1381 CP Weesp, The Netherlands) с использованием задокументированных стандартных процедур. Аффинность в отношении, например, рецепторов дофамина D и 5-НТ измеряли так, как описано в Creese I., Schneider R. and Snyder S.H., [H]-Spiroperiodоl labels dopamine receptors in rat pituitary and brain, Eur. J. Pharmacol., 1997, 46: 377-381, и в Gozlan H., El Mestikawy S., Pichat L., Glowinsky J. and Hamon M., 1983, Identification of presynaptic serotonin autoreceptors using a new ligand H-PAT, Nature 1983, 305: 140-142.
(Ант)агонистическая активность в отношении нейротрансмиттерных рецепторов in vitro
2
1А
(Ант)агонистическую активность в отношении нейротрансмиттерных рецепторов in vitro измеряют, например, по образованию аденилатциклазы в клеточных линиях, экспрессирующих такие клонированные рецепторы (например, рецепторов D и 5-НТ человека, экспрессированных в клеточной линии СНО, согласно способам, описанным в Solomon Y., Landos C., Rodbell M., 1974, A highly selective adenylyl cyclase assay, Anal. Biochem., 1974, 58: 541-548; and Weiss S., Sebben M. and Bockaert J.J., 1985, Corticotropin-peptide regulation of intracellular cyclic AMP production in cortical neurons in primary culture, J. Neurochem., 1985, 45: 869-874).
Животная модель для оценки (ант)агонистической активности в отношении серотонинового рецептора 5-НТ
in vivo
1А
Ретракцию нижней губы измеряют согласно способу, описанному в Berendsen et al. (Pharmacol. Biochem. Behav., 33: (1989), 821-827).
Животная модель для оценки (ант)агонистической активности в отношении дофаминового рецептора D
in vivo
2
Вызванное апоморфином поведение лазания у мышей (Costall B., Naylor R.J. and Nohria V., Differential actions of typical and atypical agents on two behavioural effects of apomorphine in the mouse, Brit. J. Pharmacol., 1978, 63: 381-382).
Животные модели in vivo, предсказывающие анксиолитическую/антидепрессантную активность
Модель обусловленной ультразвуковой вокализации у крыс (Molewijk H.E., Van der Poel A.M., Mos J., Van der Heyden J.A.M. and Oliver B. (1995), Conditioned ultrasonic vocalisations in adult male rats as a paradigm for screening anti-panic drugs, Psychopharmacology, 1995, 117: 32-40).
Испытание на вынужденное плавание на крысах (Porsolt R.D., Anton G., Blavet N. and Jalfre M., 1978, Behavioural despair in rats: A new model sensitive to antidepressant treatments, Eur. J. Pharmacol., 1978, 47: 379-391).
Крысиная модель реагирования на усиление низких доз (McGuire P.S. and Seiden L.S., The effects of tricyclic antidepressants on performance under a differential-reinforcеment-of-low-rate schedule in rats, J. Pharmacol. Exp. Ther., 1980, 214: 635-641; и van Hest et al., differential reinforcеment of low rate responses, Psychopharmacology, 1992, 107: 474-479).
Подавление двигательной активности (File S.E. and Hyde J.R.G., A test of anxiety that distinguishes between the actions of benzodiazepines and those of other minor tranquillisers or stimulants, Pharmacol. Biochem. Behav., 1979, 11: 65-79).
Животная модель in vivo, предсказывающая антипсихотическую активность
Ингибирование обусловленной реакции избегания у крыс (Van der Heyden J.A.M., Bradford L.D., A rapidly acquired one-way conditioned avoidance procedure in rats as a primary screening test for antipsychotics: influence of shock intensity on avoidance performance, Behav. Brain Res., 1988, 31: 61-67).
Животные модели in vivo, предсказывающие активность против паркинсонизма
2
1
Обезьяны игрунки с повреждениями МРТР (Nomoto M., Jenner P., Marsden C.D., The dopamine agonist D agonist LY 141865 but not the D agonist SKF 38393, reverses Parkinsonism induced by 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) in the common Marmoset. Neurosci. Lett. (1985), 57: 37-41).
Изменение направления движения у крыс, вызванное 6-ОН-дофамином (Understedt U., 6-OH-DA induced degeneration of central monoamine neurons, Eur. J. Pharmacol., 1968, 5: 107-110).
Конкретно:
ЖИВОТНЫЕ
о
Самцов крыс (Wistar, Harlan, Нидерланды; 400-500 г на момент эксперимента) в период экспериментов содержат в среде с регулируемой температурой (20-21±2С) и влажностью и дают воду ad libitum. Используют 12-часовой цикл чередования света и темноты (свет в период 07.00-19.00). Все экспериментальные процедуры проводят согласно закону Дутча и согласуют с условиями местного комитета по охране и использованию животных.
ОПЕРАЦИЯ
2
2
2
2
Односторонние повреждения 6-гидроксидофамином (6-OHDA) substantia nigra zona compacta осуществляют с использованием стереотаксической процедуры. За час до операции вводят деметилимипрамин (20 мг/кг, и.п.) для того, чтобы защитить норадренергические нейроны. Крысам дают наркоз газовой смесью 3% галотана +0,8 л/мин NO +0,8 л/мин О при 1013 мбар. Во время операции газовую смеь регулируют до 1,75-2% галотана, 0,6 л/мин NO и 0,6 л/мин О. Режущую пластину стереотаксического инструмента (Kopf, Калифорния, США) устанавливают при -3,3 мм, высверливают трепанационное отверстие над substantia nigra pars compacta, и инъецируют 3 мкл раствора 6-OHDA (3,33 мг/мл) (скорость потока = 0,75 мкл/мин; иглу оставляют на месте в течение 4 минут перед удалением). Координаты в случае данной процедуры следующие: передняя и задняя +3,2 мм от интерауральной линии; средняя/латеральная +1,8 мм от средней линии и вентральная -8,2 мм от поверхности черепа. Животным позволяют восстанавливаться в течение приблизительно 2 недель до испытания. Крыс с хорошим показателем изменения направления определяют как животных, которые показывают, по меньшей мере, 20 контралатеральных поворотов после амфетамина (2,5 мг/кг, п.к.) за время 5 мин, начиная с 25 мин после введения, и в среднем, по меньшей мере, 20 контралатеральных поворотов, регистрируемых за время 30 мин после введения апоморфина (0,25 мг/кг, п.к.). Проводят регулярные испытания с апоморфином (0,1 или 0,25 мг/кг, п.к.) для того, чтобы убедиться в надежности животных в данной процедуре.
АППАРАТУРА
Используют для испытания восемь коммерчески доступных приборов "ротаметров" (TSE systems Bad Homburg, Германия; прозрачные пластиковые резервуары; 57×55×52 см). Крыс "запрягают" и привязывают к датчику частоты вращения, соединенному с IBM-совместимым персональным компьютером (с использованием программного обеспечения TSE Rotameter, v. 1.11, TSE systems Bad Homburg, Германия), который регистрирует движение по часовой стрелке и против часовой стрелки. Используют внутренний ротационный фильтр программы 10.
ПРОТОКОЛ
После статистической рандомизации крыс в группах обработки предварительно обрабатывают соединениями по изобретению (0,1-0,3 мг/кг, п.о.) или носителем (2 мг/кг) и помещают в ротаметры, затем регистрируют ротационное поведение. В последующих исследованиях оценивают действие L-DOPA (1-10 мг/кг, п.о.) на контралатеральные повороты. Можно использовать периферический ингибитор декарбоксилазы бенсеразид (30 мг/кг, и.п.). В комбинированных исследованиях можно комбинировать интервал доз L-DOPA (1-10) и доз соединений по изобретению (0,1-3 мг/кг).
2
1А
Соединения по изобретению общей формулы (1), а также их фармацевтически приемлемые соли являются пролекарствами соединений, обладающих (частичной) агонистической активностью в отношении дофаминового рецептора D в сочетании с агонистической активностью в отношении рецептора 5-НТ. Они применимы при лечении расстройств ЦНС, в частности расстройств тревоги, включая расстройство генерализованной тревоги и паническое расстройство, обсессивно-компульсивного расстройства, агрессии, аддикции (включая тягу и рецидив), депрессии, аутизма, головокружения, шизофрении и других психотических расстройств, болезни Паркинсона и других расстройств движения и нарушений познавательной способности и памяти.
ЛЕЧЕНИЕ (ОБРАБОТКА)
Термин "лечение (обработка)", используемый в данном описании, относится к любому лечению состояния или заболевания млекопитающего, предпочтительно человека, и включает (1) предупреждение появления заболевания или состояния у субъекта, который может быть предрасположен к заболеванию или состоянию, но пока еще не диагностирован как имеющий его, (2) ингибирование заболевания или состояния, т.е. приостановка его развития, (3) ослабление заболевания или состояния, т.е. вызывание регрессии состояния, или (4) ослабление состояний, вызванных заболеванием, т.е. прекращение развития симптомов заболевания.
АББРЕВИАТУРЫ
В данной заявке используются некоторые аббревиатуры, которые могут быть не вполне однозначными для специалиста в данной области техники. К ним относятся аббревиатуры, приведенные далее.
6-ОН-DA = 6-гидроксидофамин
Бифепрунокс = 7-[4-([1,1'-бифенил]-3-илметил)-1-пиперазинил]-2(3Н)-бензоксазолон
СНО = яичники китайского хомячка
ЦНС = центральная нервная система
и.п. = интраперитонеально
в.в. = внутривенно
МРТР = 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридин
п.o. = (per os) = перорально
SLV308 = 7-[(4-метил)-1-пиперазинил]-2(3Н)-бензоксазолон
SLV318 = 7-[(4-метилфенил)-1-пиперазинил]-2(3Н)-бензоксазолон
ПРИМЕРЫ
Предполагается, что конкретные соединения, синтез которых описан ниже, дополнительно подробнее поясняют изобретение и, следовательно, не считаются ограничивающими объем изобретения каким-либо образом. Другие воплощения изобретения будут очевидны для специалистов в данной области техники из рассмотрения описания и практического применения изобретения, раскрытого в данном описании. Таким образом, предполагается, что описание и примеры должны рассматриваться только как примеры.
ПРИМЕР 1. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Флэш-хроматография относится к способу очистки с использованием указанного элюента и силикагеля (силикагель или Acros 0,030-0,075 мм или Merck 60 0,040-0,063 мм).
Температуры плавления регистрируют на приборе для измерения температуры плавления Büchi B-545.
Жидкостная хроматография - масс-спектрометрия (ЖХ-МС)
Система ЖХ-МС состоит из 2 микронасосов Perkin Elmer серии 200. Насосы соединены друг с другом 50-мкл Т-образным смешивающим устройством, соединенным с автоматическим пробоотборником Gilson 215. Способ описывается далее.
Стадия
Общее время
Поток (мкл/мин)
А (%)
В (%)
0
0
2000
95
5
1
1,8
2000
0
100
2
2,5
2000
0
100
3
2,7
2000
95
5
4
3,0
2000
95
5
А = 100% воды с 0,025% НСООН и 10 ммоль NH4HCOO, рH +/-3
B = 100% ACN с 0,025% НСООН
о
о
2
Автоматический пробоотборник имеет 2-мкл контур впрыска. Автоматический пробоотборник соединяется с колонкой Waters Atlantis C18, 30×4,6 мм, с 3-мкм частицами. Колонку термостатируют при 40С в термостате для колонок Perkin Elmer серии 200. Колонка соединяется с измерителем УФ-излучения Perkin Elmer серии 200 2,7-мкл проточной ячейкой. Устанавливают длину волны 254 нм. Измеритель УФ-излучения соединяется с масс-спектрометром Sciex API 150EX. Масс-спектрометр имеет следующие параметры: интервал сканирования 150-190 a.m.u.; полярность положительная; тип сканирования профиль; разрешение Q1 единица (UNIT); размер шага 0,10 a.m.u.; время на цикл сканирования 0,500 с; NEB 10; CUR 10; IS 5200; TEM 325; DF 30; FP 225 и ЕР 10. Детектор светорассеяния соединяется с Sciex API 150. Детектором светорассеяния является Sedere Sedex 55, работающий при 50С и 3 бар N. Вся система регулируется блоком управления (powermac) G3.
2
Все реакции с участием чувствительных к влаге соединений или в условиях, на которые влияет влага, осуществляют в атмосфере безводного азота. Реакции контролируют с использованием тонкослойной хроматографии (ТСХ) на пластиковых пластинах с покрытием диоксида кремния (Merck, предварительно покрытые силикагелем 60 F524) с указанным элюентом. Пятна визуализируют УФ-излучением (254 нм) или иодом (I). Дихлорметан (пентоксид фосфора и гидрид кальция), тетрагидрофуран (натрий/бензофенонкетил) и петролейный эфир (60-80) вновь перегоняют перед применением. Все другие коммерчески доступные химикаты используют без дополнительной очистки.
ПРИМЕР 2. СИНТЕЗ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
N-Оксиды по изобретению синтезируют из соответствующих третичных аминов - соединений, синтез которых описан в WO 97/036893, WO 00/029397 и WO 01/085725.
ПРИМЕР 3. СИНТЕЗ КОНКРЕТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Предполагается, что конкретные соединения, синтез которых описан ниже, также подробнее иллюстрируют изобретение, и, следовательно, никоим образом не ограничивают объем изобретения. Другие воплощения изобретения будут очевидны для специалистов в данной области техники из рассмотрения описания и практического применения изобретения, описанного в данном описании. Таким образом, подразумевается, что описание и примеры следует рассматривать только как примеры.
Соединение 1: N-оксид SLV308
2
2
2
2
3
о
Суспензию 1,17 г (5,00 ммоль) 7-[(4-метил)-1-пиперазинил]-2(3Н)-бензоксазолона в 30 мл абсолютного этанола греют до тех пор, пока не получат прозрачный раствор. Затем к горячему раствору добавляют в один прием 0,41 мл 30% НО, после чего смесь нагревают с обратным холодильником на масляной бане. После 5-часового кипячения с обратным холодильником добавляют другую порцию 0,41 мл 30% НО, и продолжают кипячение с обратным холодильником в течение 16 часов. Затем добавляют небольшое количество 10% Pd/C, и после 45-минутного кипячения с обратным холодильником реакционную смесь оставляют охлаждаться до комнатной температуры, и получают коричневую суспензию. Суспензию концентрируют с использованием роторного испарителя до коричневого твердого вещества, которое очищают флэш-хроматографией на силикагеле (230-400 меш, элюент смесь DCM:MeOH:NH, 68:30:2), и получают 1,06 г (4,25 ммоль, выход 85%) соответствующего N-оксида, соединение 1 (т.пл. 242-243С).
Соединение 2: N-оксид SLV318
3
о
К раствору 1,5 г (4,85 ммоль) SLV318 (7-[(4-метилфенил)-1-пиперазинил]-2(3Н)-бензоксазолона) в 150 мл ацетона добавляют 1,26 г (5,14 ммоль) 70% м-хлорпербензойной кислоты, и смесь перемешивают в течение одного часа и упаривают на диоксиде кремния. N-Оксид SLV318 (соединение 2) извлекают флэш-хроматографией (DCM:MeOH:NH, 84:15:1). Выход 1,48 г (94%). Т.пл. 238-240С.
Соединение 3: N-оксид бифепрунокса
2
2
2
2
о
о
Растворяют 30 г (66 ммоль) бифепрунокса (7-[4-([1,1'-бифенил]-3-илметил)-1-пиперазинил]-2(3Н)-бензоксазолона) в 500 мл ацетонитрила и 130 мл воды. Затем добавляют 20 мл 35% НО, и смесь перемешивают при 50С. Добавляют еще НО через 2 часа (100 мл), 24 часа (100 мл) и 48 часов (100 мл). Через 120 часов часть ацетонитрила выпаривают, и добавляют 3000 мл воды. Продукт реакции извлекают экстракцией DCM и выпариванием. N-Оксид бифепрунокса (соединение 3) очищают кристаллизацией из 700 мл ацетонитрила и 100 мл воды и перекристаллизацией из 200 мл изопропанола. Т.пл. 178-181С.
ПРИМЕР 4. КОМПОЗИЦИИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ИССЛЕДОВАНИЯХ НА ЖИВОТНЫХ
Для перорального (п.о.) введения: к нужному количеству (0,5-5 мг) твердого испытываемого соединения в стеклянной пробирке добавляют несколько стеклянных шариков, и твердое вещество измельчают, осуществляя круговые движения в течение 2 минут. После добавления 1 мл 1% раствора метилцеллюлозы в воде и 2% (об./об.) полоксамера 188 (Lutrol F68) соединение суспендируют, осуществляя круговые движения в течение 10 минут. Доводят рН до 7. Оставшиеся частицы в суспензии суспендируют далее, используя ультразвуковую ванну.
Для внутривенного (в.в.) введения: соединения растворяют в физиологическом растворе (0,9% NaCl), и доводят рН до 7.
Для интраперитонеального (и.п.) введения: к нужному количеству (0,5-15 мг) твердого испытываемого соединения в стеклянной пробирке добавляют несколько стеклянных шариков, и твердое вещество измельчают, осуществляя круговые движения в течение 2 минут. После добавления 1 мл 1% раствора метилцеллюлозы и 5% раствора маннита в воде соединение суспендируют, осуществляя круговые движения в течение 10 минут. Наконец, доводят рН до 7.
ПРИМЕР 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ
4
2
Из данных, полученных in vitro (см. таблицу 1 ниже), очевидно, что N-оксид SLV308 значительно менее активен, чем исходное соединение. Также ясно, что измеренная активность N-оксида является реальной и не вызвана, например, возможностью того, что N-оксид "загрязнен" небольшим количеством SLV308. Из этого можно заключить, что их аффинности в отношении дофаминовых рецепторов D различаются раз в 10, в то время как такое соотношение аффинностей в отношении дофаминовых рецепторов D составляет 100 крат или более.
50
50
50
ED SLV308 как антагониста апоморфина в тесте с вызванным поведением лазания составляет 0,07 мг/кг, в.в. В тех же условиях испытания ED N-оксида выше более чем в десять раз - 0,90 мг/кг. Однако в испытаниях при пероральном введении показано, что оба соединения - SLV308 и его N-оксид - являются равноценными (величины ED 0,75 и 0,79 мг/кг, соответственно). Из таких результатов очевидно, что после перорального приема N-оксид восстанавливается до соответствующего третичного амина SLV308.
Такие результаты подтверждаются измерениями уровней SLV308 и его N-оксида в плазме после перорального приема SLV308 и N-оксида. После перорального введения SLV308 в плазме крови обнаружены только следовые количества N-оксида, однако после перорального приема N-оксида уровни N-оксида и SLV308 в плазме оказались приблизительно равными.
Таблица 1
Фармакология SLV308 и его N-оксида in vitro и in vivo
Аффинность к рецепторам in vitro
SLV308
N-Оксид
Рецептор
S<sup>1</sup>
Радиолиганд
K<sub>i</sub> (нМ)
K<sub>i</sub> (нМ)
Дофаминовый D<sub>1</sub>
чел
[<sup>3</sup>H]-SCH 23390
160
>1000
Дофаминовый D<sub>2</sub>
чел
[<sup>3</sup>H]-спиперон
10
>1000
Дофаминовый D<sub>2S</sub>
чел
[<sup>3</sup>H]-спиперон
10
>1000
Дофаминовый D<sub>4</sub>
чел
[<sup>3</sup>H]-спиперон
16
130
Дофаминовый D<sub>5</sub>
чел
[<sup>3</sup>H]-SCH 23390
250
>1000
5-НТ<sub>1А</sub>
чел
[<sup>3</sup>H]-8-OH-DPAT
3
200
5-НТ<sub>1В</sub>
кр
[<sup>3</sup>H]-серотонин
1300
>1000
5-НТ<sub>1D</sub>
кор
[<sup>3</sup>H]-серотонин
400
>1000
5-НТ<sub>2А</sub>
чел
[<sup>3</sup>H]-кетансерин
1600
>1000
5-НТ<sub>2С</sub>
чел
[<sup>125</sup>I]-DOI
800
>1000
5-НТ<sub>3</sub>
кр
[<sup>3</sup>H]-GR 38032F
3200
>1000
5-НТ<sub>7</sub>
чел
[<sup>3</sup>H]-LSD
63
>1000
Адренергический α<sub>1</sub>
кр
[<sup>3</sup>H]-празозин
16
>1000
Адренергический α<sub>1А</sub>
кр
[<sup>3</sup>H]-празозин
32
630
Адренергический α<sub>1В</sub>
кр
[<sup>3</sup>H]-празозин
10
400
Адренергический α<sub>2</sub>
кр
[<sup>3</sup>H]-RX 821002
40
500
Адренергический α<sub>2С</sub>
чел
[<sup>3</sup>H]-MK912
63
400
Адренергический β<sub>1</sub>
чел
[<sup>3</sup>H]-CGP 12177
320
>1000
Адренергический β<sub>2</sub>
чел
[<sup>3</sup>H]-CGP 12177
1000
>1000
Опиатный µ
кр
[<sup>3</sup>H]-DAMGO
400
>1000
Опиатный κ
кр
[<sup>3</sup>H]-U 69593
1000
>1000
Функциональная активность рецептора in vitro
SLV308
N-Оксид
Антагонизм к человеческому дофаминовому рецептору D<sub>3</sub> (pA<sub>2</sub>)
9,0
<5,0
Агонизм к человеческому дофаминовому рецептору D<sub>3</sub> (рЕС<sub>50</sub>)
8,9
7,3
Присущая активность человеческого дофаминового рецептора D<sub>3</sub> (α)
0,67
0,60
Фармокология in vivo
SLV308
N-Оксид
Сопротивление вызванному апоморфином поведению лазания после внутривенного приема: ED<sub>50</sub> в мг/кг
0,07
0,90
Сопротивление вызванному апоморфином поведению лазания после перорального приема: ED<sub>50</sub> в мг/кг
0,75
0,79
Сопротивление вызванному 6-ОН-дофамином изменению направления движения после перорального приема: ED<sub>50</sub> в мг/кг
0,032
<1,0*
S<sup>1</sup> (виды): кор (b) = корова, чел (h) = человек, кр (rat)= крыса; * количественное определение
Фармакологические результаты, собранные в приведенной выше таблице, получены согласно приведенному выше протоколу.
ПРИМЕР 6. КОНЦЕНТРАЦИИ В ПЛАЗМЕ ТРЕТИЧНЫХ АМИНОВ И ИХ N-ОКСИДОВ
Бифепрунокс, SLV308 и SLV318, а также их соответствующие N-оксиды вводят по отдельности (или внутривенно (в.в.) или перорально (п.о.)) мышам (3 животным в каждом случае), после чего анализируют их кровь методом ЖХ-МС (метод см. выше) как на исходный амин, так и на его N-оксид. Данные усредняют (n=3) и сводят в приведенные ниже таблицы.
Вводимое
Анализируемое в крови
Время (час)
Бифепрунокс [нг/мл]
N-Оксид [нг/мл]
Бифепрунокс, 0,5 мг/кг, в.в.
0
361
0
0,17
334
57
0,5
288
67
1
175
35
3
212
35
7
69
11
24
4
0
N-Оксид, 0,5 мг/кг, в.в.
0
0
170
0,17
133
134
0,5
176
85
1
134
33
3
80
10
7
33
5
24
1,6
0
Бифепрунокс, 5 мг/кг, п.о.
0
-
-
0,17
149
32
0,5
485
90
1
520
99
3
364
63
7
221
36
24
33
2
N-Оксид, 5 мг/кг, п.о.
0
-
-
0,17
26
11
0,5
310
37
1
520
70
3
576
74
7
310
48
24
38
6
Вывод. При введении мышам (в.в. или п.о.) бифепрунокс до определенной степени метаболизирует до своего N-оксида, но его концентрация никогда не приближается к концентрации исходного соединения. Когда вводят сам N-оксид, в пределах десяти минут (0,17 час) его концентрация в плазме равна или превышает концентрацию исходной молекулы. В частности, после перорального приема N-оксид явно является пролекарством бифепрунокса. Концентрации в плазме бифепрунокса существенно не отличаются после приема или его в дозе 5 мг/кг п.о., или той же дозы его N-оксида.
Вводимое
Анализируемое в крови
Время (час)
SLV308 [нг/мл]
N-Оксид [нг/мл]
SLV308, 0,5 мг/кг, в.в.
0
-
-
0,17
303
8
0,5
53
0
1
24
0
3
2
0
7
0,2
0
24
0
0
N-Оксид, 0,5 мг/кг, в.в.
0
-
-
0,17
24
130
0,5
8
30
1
3
12
3
0,3
1
7
0
0
24
0
0
SLV308, 5 мг/кг, п.о.
0
-
-
0,17
300
5
0,5
53
2
1
24
2
3
2
1
7
0,2
3
24
0
4
N-Оксид, 5 мг/кг, п.о.
0
-
-
0,17
-
-
0,5
48
84
1
55
80
3
59
33
7
14
7
24
0
0
Вывод. При введении мышам (или в.в., или п.о.) SLV308 не метаболизирует существенно до своего N-оксида. Когда сам N-оксид вводят внутривенно, он до некоторой степени восстанавливается до исходного соединения, но его концентрация никогда не превышает концентрацию N-оксида. Однако, когда N-оксид вводят перорально, довольно скоро его концентрация в плазме становится равной концентрации исходной молекулы. После перорального приема N-оксид явно является пролекарством SLV308. Концентрации в плазме SLV308 существенно не отличаются после приема или его в дозе 5 мг/кг п.о. или той же дозы его N-оксида.
Вводимое
Анализируемое в крови
Время (час)
SLV318 [нг/мл]
N-Оксид [нг/мл]
SLV318, 0,5 мг/кг, в.в.
0
-
-
0,17
164
1
0,5
51
0
1
18
0
3
2
0
7
0,2
0
24
0
0
N-Оксид, 0,5 мг/кг, в.в.
0
-
-
0,17
88
45
0,5
50
14
1
17
3
3
3
0
7
0
0
24
0
0
SLV318, 5 мг/кг, п.о.
0
-
-
0,17
71
0
0,5
33
0
1
19
0
3
9
0
7
2
0
24
0
0
N-Оксид, 5 мг/кг, п.о.
0
-
-
0,17
1
1
0,5
7
1
1
20
2
3
30
0
7
7
0
24
0
0
Вывод. При введении мышам (или в.в., или п.о.) SLV318 не метаболизируется до своего N-оксида. Когда N-оксид вводят внутривенно, он быстро восстанавливается до исходного соединения: уже через 10 минут концентрация SLV318 выше концентрации N-оксида. Когда N-оксид вводят перорально, в пределах десяти минут его концентрация в плазме становится равной концентрации исходной молекулы. Очевидно, после перорального приема N-оксид является пролекарством SLV318. Спустя 1 час концентрации в плазме SLV318 существенно не отличается после приема или его в дозе 5 мг/кг п.о., или той же дозы его N-оксида.