НОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В КАЧЕСТВЕ ОТКРЫВАТЕЛЕЙ КАЛИЕВЫХ КАНАЛОВ
NEW COMPOUNDS USED AS POTASSIUM CHANNEL OPENERS

Настоящая заявка выделена из заявки №2019127116 на выдачу патента РФ на изобретение, поданной 27.02.2018 г., с испрашиванием приоритета по дате подачи заявки ЕР 17158326.3, поданной 27.02.2017 г.
Настоящее изобретение относится к новым соединениям, которые применимы в качестве открывателей калиевых каналов, в частности в качестве открывателей калиевого канала Kv7.4. Настоящее изобретение также относится к лекарственным средствам и фармацевтическим композициям, содержащим эти соединения, и к их применению в медицине и ветеринарии.
По оценкам, около 10% населения промышленно развитых стран страдает от нарушения слуха. Подавляющее большинство этих случаев можно отнести к так называемой нейросенсорной потере слуха, которая первоначально характеризуется высокой частотой потери слуха, влияющей на способность слышать и понимать речь. Эта нейросенсорная тугоухость или нейросенсорная глухота обусловлены главным образом повреждением клеток внутреннего уха, известных как «волосковые» клетки. Эти очень сложные сенсорные клетки определяют звуковые колебания, которые проходят снаружи через барабанную перепонку и кости среднего уха в улитку. Эти сенсорные волосковые клетки расположены в так называемом кортиевом органе.
Млекопитающие снабжены двумя совершенно разными типами волосковых клеток, а именно: внутренними волосковыми клетками (IHC - от англ, inner hair cells) и наружными волосковыми клетками (ОНС - от англ. outer hair cells). IHC являются фактическими рецепторными клетками слуха, связанными с афферентными нервами, в то время как ОНС служат для механического предварительного усиления звуковых колебаний, достигающих внутреннего уха. Этот процесс, «кохлеарное усиление», имеет решающее значение для чувствительности и высокочастотного разрешения слуха млекопитающих. Как следствие, многие случаи потери слуха происходят из-за дисфункции или потери ОНС.
+
В этом контексте известно, что, как и в других частях тела млекопитающих, калиевые каналы играют важную роль для нормальной функции клеток, в данном случае ОНС. Основной путь выхода K из наружных волосковых клеток представлен калиевым каналом Kv7.4. Этот канал в высокой степени экспрессируется в сенсорных наружных волосковых клетках (ОНС) в кортиевом органе. Этот факт, наряду с другими результатами исследований, позволяет предположить, что калиевые каналы, и в частности Kv7.4, являются многообещающей мишенью для профилактики и лечения потери слуха.
В настоящее время потерю слуха обычно необходимо лечить слуховыми аппаратами, которые усиливают звук на заданных частотах, чтобы преодолеть потерю слуха в этом диапазоне. Согласно другому подходу, потерю слуха необходимо лечить с помощью кохлеарных имплантатов, которые непосредственно стимулируют улитковые нервы.
Как уже упоминалось выше, калиевые каналы обнаруживаются в большинстве типов клеток и контролируют широкий спектр функций клеток. Следовательно, соединения, которые открывают калиевые каналы, могут быть важны для профилактики или лечения широкого спектра заболеваний. В этом контексте считается, что калиевый канал Kv7.4 играет критическую роль в регуляции возбудимости нейронов.
Нарушения, связанные с аберрантной активностью калиевых каналов, рассматриваются как нейродегенеративные нарушения различного происхождения, например, Болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и другие. Другими расстройствами являются неврологические состояния, такие как эпилепсия или когнитивные и психические расстройства, такие как депрессия, мания и шизофрения.
Другими важными расстройствами являются различные виды боли, а именно: невропатическая боль, хроническая боль, острая боль и головные боли, такие как мигрень и тому подобное.
Есть также указания на то, что другие нарушения могут быть мишенью для соединений, которые выполняют функцию открывателя калиевых каналов. Например, предполагается, что активация калиевого канала Kv7.4 может быть полезна при кардиозащите.
Следовательно, задачей настоящего изобретения является предложение новой группы соединений, которые способны бороться с расстройствами, связанными с аберрантной активностью калиевых каналов у млекопитающих, а именно: для профилактики или лечения. Предпочтительно, но не обязательно, указанное расстройство, подлежащее лечению, представляет собой потерю слуха внутреннего уха после повреждения или потери сенсорных волосковых клеток в кортиевом органе.
Настоящее изобретение предлагает новые соединения, представленные общей формулой (I):
где
n=0 или 1,
RL представляет собой заместитель, выбранный из группы, состоящей из незамещенных или замещенных циклоалкильных групп, предпочтительно бициклоалкильных групп, незамещенных или замещенных фенильных групп, незамещенных или замещенных тиенильных групп, или циклопентатиенильных групп и незамещенных или замещенных инданильных групп, которые возможно содержат гетероатомы, и
RR представляет собой заместитель, выбранный из группы, состоящей из незамещенных или замещенных фенильных групп, или незамещенных или замещенных бензильных групп, которые возможно содержат гетероатомы,
или их стереоизомеры, таутомеры, пролекарства или соли, предпочтительно фармацевтически приемлемые соли.
Соединения формулы (I), где указанным гетероатомом является сера (S), являются предпочтительными.
Согласно изобретению RL предпочтительно выбирают из циклоалкильных групп или бициклоалкильных групп, содержащих от 5 до 10 С-атомов, в частности от 6 до 8 С-атомов.
В других вариантах осуществления изобретения предпочтительно, чтобы RL был выбран из фенильных групп, которые предпочтительно замещены по меньшей мере одним атомом F или атомом Cl.
Согласно другой предпочтительной группе соединений по изобретению RL представляет собой заместитель, выбранный из тиенильных групп или циклопентатиенильных групп, которые предпочтительно замещены по меньшей мере одним атомом F или атомом Cl.
В других предпочтительных вариантах соединений согласно изобретению RL выбирают из инданильных групп, которые предпочтительно замещены по меньшей мере одним F-атомом или Cl-атомом.
5
3
3
5
Согласно изобретению RR предпочтительно представляет собой заместитель, выбранный из группы, состоящей из замещенных фенильных групп или замещенных бензильных групп. Эти предпочтительные заместители, выбранные в качестве RR, также могут быть замещенными. Как следствие, в первой группе предпочтительных вариантов осуществления изобретения эти заместители выбраны из (первой) группы, состоящей из F, SF, CF и OCF, где SF является более предпочтительным в качестве указанного заместителя. Во второй группе предпочтительных вариантов изобретения эти заместители выбраны из (второй) группы, состоящей из диметиламино, пирролидино и морфолино.
Теперь, принимая во внимание группы и заместители, которые предпочтительно использовать в качестве заместителей RL и RR, соответственно, можно определить и описать различные группы предпочтительных соединений согласно изобретению. Эти группы следующие:
- соединения по изобретению являются предпочтительными, если в этих соединениях заместитель RL выбран из фенильной группы, циклоалкильной группы, циклопентатиенильной группы или инданильной группы, и если в этих соединениях заместитель RR замещен заместителем из указанной выше первой группы заместителей.
- соединения по изобретению являются предпочтительными, если в этих соединениях заместитель RL представляет собой тиенильную группу и если в этих соединениях заместитель RR замещен заместителем из указанной выше первой группы или из указанной выше второй группы заместителей.
- соединения по изобретению являются предпочтительными, если в этих соединениях заместитель RL выбран из циклоалкильной группы или бициклоалкильной группы и если заместитель RR замещен заместителем из вышеуказанной второй группы заместителей.
Согласно изобретению следующие соединения являются предпочтительными, а именно:
(1R,2R,4S)-rel-N-(3-(пентафторсульфанил)бензил)бицикло[2.2.1]гептан-2-карбоксамид
(1S,2S,4R)-N-(3-(пентафторсульфанил)бензил)бицикло[2.2.1]гептан-2-карбоксамид
(1R,2R,4S)-rel-N-(3-(трифторметил)бензил)бицикло[2.2.1]гептан-2-карбоксамид
(1R,2R,4S)-rel-N-(3-(трифторметокси)бензил)бицикло[2.2.1]гептан-2-карбоксамид
(1S,2S,4R)-N-(3-(трифторметил)бензил)бицикло[2.2.1]гептан-2-карбоксамид
(1S,2S,4R)-N-(3-(трифторметокси)бензил)бицикло[2.2.1]гептан-2-карбоксамид
(1S,2R,4R)-rel-2-(бицикло[2.2.1]гептан-2-ил-N-(2-метил-4-(пирролидин-1-ил-фенил)ацетамид
(1S,2R,4R)-2-(бицикло[2.2.1]гептан-2-ил-N-(2-метил-4-(пирролидин-1-ил-фенил)ацетамид
(1S,2R,4R)-rel-2-(бицикло[2.2.1]гептан-2-ил-N-(2,6-диметил-4-(диметиламино-фенил)ацетамид
(1S,2R,4R)-2-(бицикло[2.2.1]гептан-2-ил-N-(2,6-диметил-4-(диметиламино-фенил)ацетамид
(1S,2R,4R)-rel-2-(бицикло[2.2.1]гептан-2-ил-N-(2,6-диметил-4-(пирролидин-1-ил-фенил)ацетамид
(1S,2R,4R)-2-(бицикло[2.2.1]гептан-2-ил-N-(2,6-диметил-4-(пирролидин-1-ил-фенил)ацетамид
(1S,2R,4R)-rel-2-(бицикло[2.2.1]гептан-2-ил-N-(2-метил-4-(диметиламино-фенил)ацетамид
(1S,2R,4R)-2-(бицикло[2.2.1]гептан-2-ил-N-(2-метил-4-(диметиламино-фенил)ацетамид,
где более предпочтительными являются следующие соединения:
(1R,2R,4S)-rel-N-(3-(пентафторсульфанил)бензил)бицикло[2.2.1]гептан-2-карбоксамид
(1S,2S,4R)-N-(3-(пентафторсульфанил)бензил)бицикло[2.2.1]гептан-2-карбоксамид
(1S,2S,4R)-N-(3-(трифторметил)бензил)бицикло[2.2.1]гептан-2-карбоксамид
(1S,2S,4R)-N-(3-(трифторметокси)бензил)бицикло[2.2.1]гептан-2-карбоксамид
(1S,2R,4R)-2-(бицикло[2.2.1]гептан-2-ил-N-(2-метил-4-(пирролидин-1-ил-фенил)ацетамид
(1S,2R,4R)-2-(бицикло[2.2.1]гептан-2-ил-N-(2,6-диметил-4-(диметиламино-фенил)ацетамид
(1S,2R,4R)-2-(бицикло[2.2.1]гептан-2-ил-N-(2,6-диметил-4-(пирролидин-1-ил-фенил)ацетамид
(1S,2R,4R)-2-(бицикло[2.2.1]гептан-2-ил-N-(2-метил-4-(диметиламино-фенил)ацетамид.
Согласно изобретению следующие соединения также являются предпочтительными:
п-Хлор-N-(4-трифторметокси)бензил)бензамид
п-Хлор-N-(4-(пентафторсульфанил)бензил)бензамид
п-Фтор-N-(4-трифторметокси)бензил)бензамид
п-Фтор-N-(4-(пентафторсульфанил)бензил)бензамид
п-Хлор-N-(4-(трифторметил)бензил)бензамид
п-Фтор-N-(4-(трифторметил)бензил)бензамид,
где следующие соединения являются более предпочтительными:
п-Хлор-N-(4-(пентафторсульфанил)бензил)бензамид
п-Фтор-N-(4-(пентафторсульфанил)бензил)бензамид.
Согласно изобретению следующие соединения также являются предпочтительными:
5-Хлор-N-(4-трифторметокси)бензил)тиофен-2-карбоксамид
5-Фтор-N-(4-трифторметокси)бензил)тиофен-2-карбоксамид
5-Хлор-N-(4-(пентафторсульфанил)бензил)тиофен-2-карбоксамид
5-Фтор-N-(4-(пентафторсульфанил)бензил)тиофен-2-карбоксамид
5-Фтор-N-(4-(трифторметил)бензил)тиофен-2-карбоксамид
5-Хлор-N-(4-(трифторметил)бензил)тиофен-2-карбоксамид
N-(2,6-диметил-4-(пирролидин-1-ил)-фенил)-2-(тиофен-2-ил)ацетамид
N-(2-метил-4-(пирролидин-1-ил)-фенил)-2-(тиофен-2-ил)ацетамид
N-(2,6-диметил-4-(пирролидин-1-ил)фенил)-2-(5-хлор-тиофен-2-ил)ацетамид
N-(2-метил-4-(пирролидин-1-ил)-фенил)-2-(5-хлор-тиофен-2-ил)ацетамид
N-(2,6-диметил-4-(пирролидин-1-ил)-фенил)-2-(5-фтор-тиофен-2-ил)ацетамид
N-(2-метил-4-(пирролидин-1-ил)-фенил)-2-(5-фтор-тиофен-2-ил)ацетамид
N-(2,6-диметил-4-(диметиламино-1-ил)-фенил)-2-(тиофен-2-ил)ацетамид
N-(2-метил-4-(диметиламино-1-ил)-фенил)-2-(тиофен-2-ил)ацетамид
N-(2,6-диметил-4-(диметиламино-1-ил)фенил)-2-(5-хлор-тиофен-2-ил)ацетамид
N-(2-метил-4-(диметиламино-1-ил)-фенил)-2-(5-хлор-тиофен-2-ил)ацетамид
N-(2,6-диметил-4-(диметиламино-1-ил)-фенил)-2-(5-фтор-тиофен-2-ил)ацетамид
N-(2-метил-4-(диметиламино-1-ил)-фенил)-2-(5-фтор-тиофен-2-ил)ацетамид
N-(2,6-диметил-4-(морфолино-1-ил)-фенил)-2-(тиофен-2-ил)ацетамид
N-(2,6-диметил-4-(морфолино-1-ил)-фенил)-2-(5-фтор-тиофен-2-ил)ацетамид
N-(2,6-диметил-4-(морфолино-1-ил)-фенил)-2-(5-хлор-тиофен-2-ил)ацетамид
(S)-3-(3,4-дифторфенил)-1-(2-хлор-5,6-дигидро-4Н-циклопента[b]тиофен-6-ил)-1-метилмочевина,
(S)-3-(3-пентафторсульфанилфенил)-1-(2-хлор-5,6-дигидро-4Н-циклопента[b]тиофен-6-ил)-1-метилмочевина,
где более предпочтительными являются следующие соединения:
5-Хлор-N-(4-(пентафторсульфанил)бензил)тиофен-2-карбоксамид
5-Фтор-N-(4-(пентафторсульфанил)бензил)тиофен-2-карбоксамид
N-(2,6-диметил-4-(пирролидин-1-ил)фенил)-2-(5-хлор-тиофен-2-ил)ацетамид
(S)-3-(3,4-дифторфенил)-1-(2-хлор-5,6-дигидро-4Н-циклопента[b]тиофен-6-ил)-1-метилмочевина
(S)-3-(3-пентафторсульфанилфенил)-1-(2-хлор-5,6-дигидро-4Н-циклопента[b]тиофен-6-ил)-1-метилмочевина.
Согласно изобретению следующие соединения также являются предпочтительными:
(S)-3-(3,4-дифторфенил)-1-(2,3-дигидро-1Н-инден-1-ил)-1-метилмочевина
(S)-3-(3,4-дифторфенил)-1-(5-хлор-2,3-дигидро-1Н-инден-1-ил)-1-метилмочевина
(S)-3-(3,4-дифторфенил)-1-(5-фтор-2,3-дигидро-1Н-инден-1-ил)-1-метилмочевина,
(S)-1-(5-хлор-2,3-дигидро-1-Н-инден-1-ил)-1-метил-3-(3-пентафторсульфанилфенил)мочевина,
где более предпочтительными являются следующие соединения:
(S)-3-(3,4-дифторфенил)-1-(5-хлор-2,3-дигидро-1Н-инден-1-ил)-1-метилмочевина
(S)-1-(5-хлор-2,3-дигидро-1-Н-инден-1-ил)-1-метил-3-(3-пентафторсульфанилфенил)мочевина.
Применение соединений по настоящему изобретению для лечения или профилактики расстройства, связанного с аберрантной активностью калиевых каналов у млекопитающих, является предпочтительным. В частности, в соответствии с настоящим изобретением указанное расстройство, подлежащее лечению, представляет собой потерю слуха внутреннего уха после повреждения или потери сенсорных волосковых клеток в кортиевом органе.
Как следствие, изобретение дополнительно предлагает фармацевтическую композицию или лекарственное средство, содержащее:
- по меньшей мере одно соединение согласно изобретению, как заявлено и определено выше, и
- фармацевтически приемлемый носитель или разбавитель.
Наконец, изобретение предлагает способ лечения расстройства у млекопитающего, нуждающегося в таком лечении, где
- расстройство включает расстройство, связанное с аберрантной активностью калиевых каналов, в частности с потерей слуха внутреннего уха после повреждения или потери сенсорных волосковых клеток в кортиевом органе, и
- способ включает введение указанному млекопитающему терапевтически эффективного количества соединения, как заявлено и определено выше.
В частности, указанное млекопитающее является человеком.
Кроме того, в соответствии с изобретением предпочтительно, если вышеупомянутая композиция или лекарственное средство по изобретению содержит не только по меньшей мере одно из соединений по изобретению, но также по меньшей мере один дополнительный активный фармацевтический ингредиент. Такие комбинированные композиции или комбинированные лекарственные средства могут быть использованы в способе согласно изобретению для лечения по меньшей мере одного расстройства одновременно или по меньшей мере двух расстройств параллельно. Указанные дополнительные активные фармацевтические ингредиенты могут представлять собой, например, соединения, используемые в качестве стандартного лекарства для определенного расстройства. Что касается расстройств внутреннего уха, в композиции или лекарственном средстве по изобретению соединения по изобретению предпочтительно можно комбинировать со стандартным лекарственным средством для лечения внезапной глухоты (по-немецки: Horsturz), например с дексаметазоном.
Термины, используемые в формуле изобретения и в общем описании, определены следующим образом.
Используемый здесь термин «прямая цепь» означает химическую структуру в форме неразветвленной цепи атомов в молекуле без прикрепленных боковых цепей. Предпочтительно указанная (неразветвленная) цепь представляет собой открытую цепь. В отличие от этого «разветвленная» структура включает одну или более боковых цепей, прикрепленных к цепи атомов в молекуле.
Используемый здесь термин «замещенный» означает, что один или более атомов водорода в соответствующих группах замещены другим атомом или группой. Например, «замещенный циклоалкил» относится к циклоалкильной группе, в которой один или более атомов водорода замещены, например, галогеном, гидрокси или другими атомами или группами. «Галоген» относится к фтору, хлору, брому и йоду.
Термин «алкил» относится к углеводородным группам (с прямой или разветвленной цепью) с 1-20 атомами углерода, предпочтительно с 1-6 атомами углерода. В общем, здесь термины С1, С2, С6, С20 и тому подобное относятся к числу С-атомов (атомов углерода), присутствующих в соответствующих группах. Примеры алкильных групп включают, но не ограничиваются ими, метил, этил, пропил (например, н-пропил и изопропил), бутил (например, н-бутил, изобутил, трет-бутил) и пентил (например, н-пентил, изопентил, неопентил).
Термин «циклоалкил» относится к насыщенной циклической углеводородной кольцевой системе. Типичные группы включают цикпопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогептил, циклооктил, циклодецил, адамантил и другие.
Термин «гетероатом» включает кислород, серу и азот.
Определение соединений по изобретению включает все возможные «стереоизомеры» и их смеси. В частности, включены рацемические формы и выделенные оптические изомеры, имеющие указанную активность. Рацемические формы могут быть разделены физическими методами, такими как, например, фракционная кристаллизация, разделение или кристаллизация диастереомерных производных, или разделение с помощью хиральной колоночной хроматографии. Отдельные оптические изомеры могут быть получены из рацематов обычными способами, такими как, например, образование соли с оптически активной кислотой с последующей кристаллизацией.
Термин «таутомеры» относится к конституциональным изомерам соединений по настоящему изобретению, которые легко превращаются посредством химической реакции, которая называется таутомеризацией. Эта реакция обычно приводит к формальной миграции атома водорода или протона, сопровождаемой перемещением простой связи и соседней двойной связи.
Соединения формулы (I) по изобретению также могут иметь пролекарственные формы. Поскольку известно, что пролекарства улучшают качества фармацевтических препаратов (например, растворимость, изготовление и т.д.), соединения по настоящему изобретению можно получать в форме пролекарств. Предполагается, что «пролекарства» включают любые ковалентно связанные носители, которые высвобождают активное исходное лекарственное средство по настоящему изобретению in vivo, когда такое пролекарство вводят субъекту-млекопитающему. Пролекарства включают соединения по настоящему изобретению, где, например, гидроксильная, амино или другая группа связана с любой группой, которая при введении пролекарства расщепляется с образованием свободного гидроксила, свободной амино или другой группы, соответственно. Примеры пролекарств включают, но не ограничиваются ими, ацетат, формиат и бензоатные производные функциональных спиртовых и аминогрупп в соединениях по настоящему изобретению. Различные формы пролекарств хорошо известны в данной области. В этом контексте согласно изобретению пролекарственные сложные эфиры или пептиды могут быть использованы в качестве пролекарственных соединений. В некоторых случаях путем связывания молекул, усиливающих проникновение в клетки, таких как, например, биотин или малеимидопропионовая кислота, возможно посредством подходящих спейсерных молекул, с первичной аминогруппой или путем ацилирования этой группы, можно улучшить биодоступность и, таким образом, эффективность соединений по изобретению.
Фраза «фармацевтически приемлемые соли» относится к производным раскрытых соединений, где исходное соединение модифицируют путем получения его кислотных или основных солей. Примеры включают, но не ограничиваются ими, соли минеральных или органических кислот основных групп, таких как амины; и щелочные и органические соли кислотных групп, таких как карбоновые кислоты. Фармацевтически приемлемые соли включают обычные нетоксичные соли или соли четвертичного аммония, образованные, например, из нетоксичных неорганических или органических кислот. Например, такие обычные нетоксичные соли включают соли, полученные из неорганических кислот, таких как соляная, бромистоводородная, серная, фосфорная и азотная; и соли, полученные из органических кислот, таких как уксусная, пропионовая и другие.
Фраза «фармацевтически приемлемый носитель» и фраза «фармацевтически приемлемый разбавитель» относятся к средствам, общепринятым в данной области, для доставки биологически активных агентов животным, в частности млекопитающим. Такие средства известны в технике.
Фраза «терапевтически эффективное количество» означает количество соединения по настоящему изобретению, которое эффективно при введении отдельно или в комбинации. Эта фраза также включает в себя количество комбинации заявленных соединений, которое эффективно для стимулирования эндогенной регенерации терминально дифференцированных клеток у млекопитающих. Предпочтительно указанная комбинация соединений представляет собой синергетическую комбинацию. Такая синергия возникает, когда эффект соединений при введении в комбинации более сильный, чем суммарный эффект соединений при введении отдельно в качестве единственного агента.
Используемые здесь термины «лечить» или «лечение» охватывают лечение состояния расстройства у млекопитающего, особенно у человека, и включают
- предотвращение возникновения расстройства у млекопитающего, например, упомянутое млекопитающее предрасположено к расстройству, но не диагностировано, что имеет это расстройство,
- подавление состояния расстройства, то есть остановку дальнейшего развития, и/или
- облегчение состояния расстройства, то есть улучшение симптомов расстройства.
Согласно настоящему изобретению заявленные соединения и заявленную фармацевтическую композицию/лекарственное средство можно вводить млекопитающему в различных лекарственных формах. Предпочтительной является лекарственная форма, позволяющая осуществлять прямое введение соединения в поврежденные клетки или ткани, например в улитку млекопитающего. Следовательно, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения предпочтительными являются непероральные лекарственные формы, в частности инъекции. В этих случаях введение внутрь или во внутреннее ухо происходит, например, транстимпанально, путем инъекции в среднее ухо, путем нанесения на круглое или овальное окно внутреннего уха или путем (прямой) инъекции во внутреннее ухо. В этом контексте можно использовать, например, насосы или аналогичные устройства. В качестве предпочтительной лекарственной формы также следует упомянуть гели или подобные материалы. Например, указанные гели можно наносить в среднее ухо и высвобождать активный агент(ы) в течение более длительного периода времени благодаря их желеобразной консистенции.
Также можно применять соединения (фармацевтическую композицию, лекарственное средство) системно, например, в пероральной лекарственной форме. Эти лекарственные формы включают гранулы, порошки, таблетки или капсулы, сиропы, эмульсии, суспензии и т.д.
Все лекарственные формы могут быть изготовлены с помощью известных методов, обычно используемых в фармацевтических технологиях, например, путем смешивания, гранулирования или наслаивания. Фармацевтические композиции или лекарственные средства могут быть дополнительно стерилизованы. Точная дозировка (терапевтически эффективное количество) соединения или фармацевтической композиции/лекарственного средства в соответствии с изобретением может быть выбрана соответствующим образом в соответствии с реципиентом, его возрастом и массой тела, текущим клиническим статусом, временем введения, лекарственной формой, способом введения, фактически используемым соединением и, если необходимо, другими используемыми лекарственными средствами.
Диапазон доз, предпочтительно диапазон пероральных доз, для взрослого реципиента может быть выбран от 0,01 до 10 мг/кг массы тела, предпочтительно от 0,05 до 10 мг/кг массы тела, более предпочтительно от 0,05 до 5 мг/кг массы тела. При лечении потери слуха внутреннего уха после повреждения или потери сенсорных волосковых клеток в кортиевом органе дозировка может быть связана с «количеством обрабатываемых внутренних ушей» и/или с «количеством введений». Причина состоит в том, что может являться целесообразным повторное введение соединения/фармацевтической композиции в течение периода времени, например, от нескольких дней до нескольких недель/месяцев, предпочтительно с интервалами в несколько дней (от 1 до 7 дней). В этих случаях количество используемого активного соединения, предпочтительно, вводимое непосредственно в улитку, как описано выше, например, с помощью инфузии, должно быть в диапазоне от 0,5 мкг до 1,0 мг на внутреннее ухо и на введение.
Соединения формулы (I) по изобретению могут быть получены способами согласно уровню техники. В качестве примера раскрыты следующие общие методики получения соединений по изобретению, представляющих собой «... амид» и «... мочевину», соответственно.
Общая методика синтеза амидов (мочевин)
3
3
2
4
1. Соответствующую карбоциклическую кислоту (0,5 ммоль) растворяли в 3 мл сухого диметилформамида (ДМФА) и добавляли диизопропилэтиламин (1,5 ммоль) и конденсирующий агент HATU [О-N,N,N',N'-тетраметилуроний-гексафторфосфат] (0,55 ммоль). Смесь перемешивали в течение 15 минут и добавляли соответствующий амин (0,55 ммоль). Полученную реакционную смесь перемешивали в течение дополнительного времени 4-16 ч, при этом завершение реакции контролировали с помощью ТСХ (тонкослойной хроматографии) или ЖХ-МС (жидкостной хроматографии - масс-спектрометрии). Смесь разбавляли 25 мл этилацетата (EtOAc), промывали 1 раз 20 мл солевого раствора, 1 раз промывали 20 мл насыщенного раствора NaHCO, 3 раза промывали 20 мл 5% раствора лимонной кислоты и снова 1 раз промывали 20 мл насыщенного раствора NaHCO, сушили над безводным NaSO и концентрировали в вакууме. Полученный остаток очищали флэш-хроматографией (обычно с системой петролейный эфир-EtOAc) и/или кристаллизацией и/или препаративной ВЭЖХ с обращенной фазой, если необходимо.
3
3
2
4
2. К раствору соответствующего амина (0,5 ммоль) в 2,5 мл дихлорметана добавляли раствор соответствующего изоцианата (0,5 ммоль) в 2,5 мл дихлорметана (по каплям при перемешивании). Смесь перемешивали в течение 1 часа (или дольше, если необходимо) и ход реакции контролировали с помощью ТСХ или ЖХ-МС. Затем реакционную смесь разбавляли 20 мл EtOAc, промывали 1 раз 20 мл солевого раствора, 1 раз промывали 20 мл насыщенного раствора NaHCO, 3 раза промывали 20 мл 5% раствора лимонной кислоты, снова 1 раз промывали 20 мл насыщенного раствора NaHCO, сушили над безводным NaSO и концентрировали в вакууме. Полученный остаток очищали флэш-хроматографией (обычно с использованием системы петролейный эфир-EtOAc) и/или кристаллизацией и/или препаративной ВЭЖХ с обращенной фазой, если необходимо.
В вышеупомянутой методике использовали коммерчески доступные изоцианаты или эти изоцианаты были получены в соответствии с одним из следующих способов:
- синтез 1 изоцианата
3
4
К смеси 5 мл дихлорметана и 5 мл воды последовательно добавляли (соответствующий) замещенный анилин (0,5 ммоль), NaHCO (100 мг, 1,2 ммоль) и 59 мг (0,2 ммоль) трифосгена. Полученную реакционную смесь интенсивно перемешивали в течение 30 минут, дихлорметановый слой 2 раза промывали 10 мл солевого раствора, быстро сушили над MgSO и использовали в качестве исходного раствора изоцианата для синтеза соответствующих мочевин.
- синтез 2 изоцианата
(Соответствующий) замещенный анилин (0,5 ммоль) растворяли в 2,5 мл диметилсульфоксида (ДМСО) и добавляли карбонилдиимидазол (100 мг, 0,6 ммоль). Раствор перемешивали в течение 2 ч при комнатной температуре и использовали непосредственно для синтеза соответствующих мочевин.
Фармакологические результаты
Активацию Kv7.4 измеряли с использованием функциональной клеточной линии Kv7.4 и чувствительного к таллию флуоресцентного красителя в FLIPRTetra (Высокопроизводительная система клеточного скрининга от Molecular Devices, LLC, США). Принцип анализа основан на проницаемости калиевых каналов для таллия. Поступление таллия измеряли в клетках СНО (клетках яичников китайского хомяка), стабильно трансфицированных геном, кодирующим Kv7.4. Эти клетки нагружали красителем Thallos™ (TEFLABS, кат. №0913), который на этой стадии является профлуоресцентным красителем. После активации канала с помощью внеклеточного раствора, содержащего таллий, ионы таллия перемещались по градиенту концентрации через открытые калиевые каналы через клеточную мембрану. Когда ион таллия связывается с красителем Thallos™, он излучает яркое флуоресцентное излучение при 515 нм при возбуждении при 490 нм. Важно, что измеренный фторогенный сигнал количественно отражает активность ионных каналов, проницаемых для таллия.
Эксперименты проводили в 384-луночных планшетах по следующей методике:
1. Клетки засевают по 10000 клеток на лунку в 384-луночные планшеты с черными стенками и прозрачным дном.
2. Через двадцать четыре часа после посева сливают среду вручную и добавляют 20 мкл на лунку 0,5Х чувствительного красителя Thallos™, приготовленного в соответствии с инструкциями производителя.
3. Инкубируют клетки 1 час при комнатной температуре.
3
4. Вводят в автономном режиме 5 мкл на лунку тестируемых соединений, в 5-кратной концентрации в не содержащем таллия буфере Тирода (5 мМ D-глюконата калия, 130 мМ D-глюконата натрия, 2 мМ D-глюконата кальция, 5 мМ NaHCO 1 мМ D-глюконата магния, 20 мМ HEPES, рН 7,4) с 2,5% ДМСО (конечное значение ДМСО составляет 0,5%).
5. После 10 минут инкубации вводят 25 мкл на лунку в 2-кратной концентрации таллий ЕС20 (5 мМ) в FLIPRTetra и контролируют кинетический ответ в течение 120 секунд.
Эффект тестируемых соединений по настоящему изобретению измеряли в виде процентной активности по сравнению с контрольным открывателем каналов ML213 при ЕС100 (100 мкМ) и значения ЕС50 рассчитывали соответственно. Соединения по изобретению были активны в качестве открывателей Kv7.4 с ЕС50, составляющей от 10 нМ до 5 мкМ.
Эксперименты in vivo
Заявляемые соединения также испытывали in vivo. В этом контексте для повторяющейся регистрации суммарного потенциала действия (САР - от англ. Compound Action Potential) слухового нерва морским свинкам имплантировали с двух сторон постоянный золотой электрод в нише круглого окна. Круглое окно - это отверстие от среднего уха во внутреннее ухо. Золотые электроды подключали к миниатюрному разъему на черепе. В ходе экспериментов определяли аудиограммы от 0,5 до 45,6 кГц с разрешением 8 шагов на октаву. Был применен алгоритм автоматического поиска пороговых значений.
После измерения базовой аудиограммы животных предварительно обрабатывали соединением по изобретению в качестве активатора ионных каналов путем местного нанесения на среднее ухо. Соответствующий раствор соединения по изобретению удаляли после времени воздействия, например, через 2 часа. Затем среднее ухо промывали и сушили перед выполнением регистрации САР для оценки сдвигов слуховых порогов.
Затем у морских свинок индуцировали глухоту путем местного нанесения на среднее ухо смеси по меньшей мере одного ототоксического агента и по меньшей мере одного соединения по изобретению. Например, в качестве ототоксических агентов можно использовать канамицин, фуросемид или смеси этих соединений.
Полученные пороги САР ответов сравнивали с ушами, которые подвергались воздействию только ототоксических агентов.
С помощью этих экспериментов может быть показано, что воздействие одних только ототоксических агентов, т.е. воздействие канамицина или фуросемида или смесей этих соединений выявило сильную кохлеарную потерю слуха. Напротив, если эти ототоксические агенты применяют вместе с по меньшей мере одним из соединений по изобретению, то происходит значительное снижение потери слуха по сравнению с потерей слуха только с помощью ототоксических агентов.
Дополнительные детали экспериментов in vivo заключаются в следующем.
В этом контексте на фигурах показано:
Фиг. 1: Схематическая иллюстрация схемы эксперимента по исследованию отопротективных соединений на модели потери слуха, вызванной ототоксическими лекарственными средствами, in vivo.
Фиг. 2: Количественный анализ САР ответов в день 0. (А) Снижение САР-порога после предварительной обработки ACOU001. (В) Отопротекция после местного нанесения ACOU001 и канамицина/фуросемида по сравнению с обработкой одним ототоксическим препаратом.
Фиг. 3: Количественный анализ САР ответов в различные моменты наблюдения. Отопротекция через 7 дней (А) и 21 день (В) после обработки ACOU001 и канамицином/фуросемидом по сравнению с обработкой одним ототоксическим лекарством.
Типичная последовательность экспериментов in vivo показана на фиг. 1. Все животные получили уход в соответствии со стандартами, описанными в немецком «Законе о защите животных» (Tierschutzgesetz) и Европейской директивой 2010/63/EU о защите животных, используемых в экспериментальных целях. Эксперименты были одобрены местными властями (заявка HN03/15).
Все процедуры выполняли под наркозом с использованием смеси фентанила, мидазолама и медетомидина. Во время операции и измерений животных держали на электрогрелке при 37 С. Для повторяющейся регистрации суммарного потенциала действия (САР) слухового нерва морским свинкам имплантировали с двух сторон постоянный золотой электрод в нише круглого окна (RW), подключенный к миниатюрному разъему на черепе. Определяли аудио граммы от 0,5 до 45,6 кГц с разрешением 8 шагов на октаву. Был применен алгоритм автоматического поиска пороговых значений.
После измерения базовой аудиограммы животных предварительно обрабатывали активатором ионных каналов, в данном случае ACOU001, путем местного нанесения на среднее ухо. ACOU001 (внутреннее обозначение заявителя)
- это 5-Хлор-N-(4-(пентафторсульфанил)бензил)тиофен-2-карбоксамид.
Химическая структура этого соединения ACOU001 является следующей:
Раствор, содержащий ACOU001, удаляли через 2 часа, а среднее ухо ополаскивали и высушивали перед регистрацией САР для оценки сдвигов слуховых порогов. Затем у морских свинок индуцировали глухоту путем местного нанесения на среднее ухо смеси 200 мг/мл канамицина, 50 мг/мл фуросемида и 100 мкМ ACOU001. Полученные пороги САР ответов сравнивали с ушами, которые подвергались воздействию только ототоксических агентов. Регистрацию САР выполняли через 7, 14 и 21 день после этой обработки. После окончательного измерения на 21-й день животных умерщвляли, фиксировали улитки перфузией 4% параформальдегидом и подготавливали для иммуногистологического анализа для количественной оценки защиты волосковых клеток (НС - от англ. hair cell).
Результаты, полученные в этой серии экспериментов, показаны на фиг. 2 и 3. По сравнению с базовой линией САР-Порога необработанных ушей (фиг. 2А, (средняя) пунктирная линия), предварительная обработка соединением ACOU001 ((верхняя) сплошная линия) привела к небольшой, наиболее вероятно, кондуктивной потере слуха ((нижняя) штрих-пунктирная линия: разность между верхней и средней линией). Эта кондуктивная потеря слуха может быть объяснена оставшейся жидкостью в среднем ухе после местного нанесения. Оставшаяся жидкость ухудшает пропускание среднего уха на низких частотах (фиг. 2А, черные треугольники).
Воздействие канамицина и фуросемида (фиг. 2В (верхняя) пунктирная линия) привело к тяжелой панкохлеарной потере слуха. Напротив, применение ACOU001 вместе с ототоксическим лекарственным средством ((средняя) сплошная линия) вызвало значительное снижение потери слуха на - 25 дБ УЗД (УЗД: уровень звукового давления) на средних и высоких частотах (5-11 кГц) по сравнению с одним ототоксическим лекарством (нижняя штрих-пунктирная линия).
Через семь дней после введения канамицина и фуросемида была зафиксирована глубокая потеря слуха, которая оставалась постоянной во всем частотном диапазоне (PTS: постоянный сдвиг слухового порога, от англ. Permanent Threshold Shift) в течение 21 дня (фиг. 3А/В, верхняя пунктирная линия). Кривые САР после обработки канамицином/фуросемидом плюс ACOU001 также сдвинулись до более высоких пороговых уровней через семь дней, но улучшились через 21 день (фиг. 3А/В, средняя сплошная линия). По сравнению с одним глухим животным, значимое снижение потери слуха (~ 25-40 дБ УЗД) на всех частотах было зарегистрировано через 21 день после совместной обработки амигликозидом канамицина плюс ACOU001 (фиг. 3В, нижняя штрих-пунктирная линия).
Аналогичные значимые результаты (с защитой слуха (снижением потери слуха) по меньшей мере 20 - 30 дБ УЗД) получены во время экспериментов с соединениями in vivo:
- (1R,2R,4S)-rel-N-(3-(пентафторсульфанил)бензил)бицикло[2.2.1]гептан-2-карбоксамид
- (1S,2S,4R)-N-(3-(пентафторсульфанил)бензил)бицикло[2.2.1]геггтан-2-карбоксамид
- N-(2,6-диметил-4-(пирролидин-1-ил)фенил)-2-(5-хлор-тиофен-2-ил)ацетамид