DE102006031314A1

DE102006031314A1 - Verwendung von 1,4-Diaryl-dihydropyrimidin-2-on-Derivaten zur Behandlung der pulmonalen arteriellen Hyptertonie

Info

Publication number: DE102006031314A1
Application number: DE102006031314A
Authority: DE
Inventors: Franz Dr. Nussbaum; Heike Dr. Gielen-Haertwig; Martina Dr. Klein; Volkhart Dr. Li; Daniel Dr. Meibom; Peter Dr. Sandner; Klemens Dr. Lustig; Stefan Dr. Schäfer
Original assignee: Bayer Healthcare AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 2006-07-01
Filing date: 2006-07-01
Publication date: 2008-01-03
Also published as: CA2656307A1; WO2008003412A1; EP2037930A1; JP2009541384A

Abstract

Die vorliegende Anmeldung betrifft die Verwendung von 1,4-Diaryl-dihydropyrimidin-2-on-Derivaten der Formel (i) zur Behandlung und/oder Prophylaxe der pulmonalen arteriellen Hypertonie sowie ihre Verwendung zur Herstellung eines Arzneimittel zur Behandlung und/oder Prophylaxe der pulmonalen arteriellen Hypertonie.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft die Verwendung von 1,4-Diaryl-dihydropyrimidin-2-on-Derivaten der Formel (I) zur Behandlung und/oder Prophylaxe der pulmonalen arteriellen Hypertonie sowie ihre Verwendung zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und/oder Prophylaxe der pulmonalen arteriellen Hypertonie.
Die Pulmonale Arterielle Hypertonie (PAH) ist eine progrediente Lungenerkrankung, die unbehandelt durchschnittlich innerhalb von 2.8 Jahren nach Diagnosestellung zum Tode führt. Eine zunehmende Verengung der Lungenstrombahn führt zu einer Mehrbelastung des rechten Herzens, die bis zum Rechtsherzversagen gehen kann. Definitionsgemäß liegt bei einer chronischen pulmonalen Hypertonie ein pulmonal-arterieller Mitteldruck (mPAP) von >25 mmHg in Ruhe oder >30 mmHg unter Belastung vor (Normalwert <20 mmHg). Die Pathophysiologie der pulmonal-arteriellen Hypertonie ist gekennzeichnet durch Vasokonstriktion und Remodeling der Pulmonalgefäße. Bei der chronischen PAH nimmt die Gefäßmuskulatur an Umfang zu, danach folgt ein langsamer Umbau der Muskulatur zu Bindegewebe. Durch diese zunehmende Obliteration der Lungenstrombahn kommt es zu einer progredienten Belastung des rechten Herzens, die zu einer verminderten Auswurfleistung des rechten Herzens führt und letztlich in einem Rechtsherzversagen endet. Mit einer Prävalenz von 1–2 pro einer Million handelt es sich bei PAH um eine äußerst seltene Erkrankung (G.E. D'Alonzo et al., Ann. Intern. Med. 1991, 115, 343–349). Das mittlere Alter der Patienten wurde auf 36 Jahre geschätzt, nur 10% der Patenten waren über 60 Jahre alt (ibid). Deutlich mehr Frauen als Männer sind betroffen.
Trotz aller Fortschritte in der Therapie der pulmonal-arteriellen Hypertonie gibt es bisher keine Aussicht auf Heilung dieser schwerwiegenden Erkrankung. Auf dem Markt befindliche Standardtherapien (z.B. Prostacyclin-Analoga, Endothelinrezeptor-Antagonisten, Phosphodiesterase-Inhibitoren) sind in der Lage, die Lebensqualität, die körperliche Belastbarkeit und die Prognose der Patienten zu verbessern. Die Anwendbarkeit dieser Medikamente ist jedoch durch die z.T. gravierenden Nebenwirkungen und/oder aufwendigen Applikationsformen eingeschränkt. Der Zeitraum, über den unter einer spezifischen Monotherapie die klinische Situation der Patienten verbessert oder stabilisiert werden kann, ist begrenzt. Es erfolgt schließlich eine Therapieeskalation und somit eine Kombinationstherapie, bei der mehrere Medikamente gleichzeitig gegeben werden müssen. Neue Kombinationstherapien sind eine der aussichtsreichsten zukünftigen Therapieoptionen zur Behandlung der pulmonalen arteriellen Hypertonie (Ghofrani et al., Herz 2005, 30, 296–302). In diesem Zusammenhang ist die Erkundung neuer pharmakologischer Mechanismen zur Behandlung der PAH von besonderem Interesse. Neue Therapien sollten mit den bekannten kom binierbar sein. Um in einer solchen Kombinationstherapie das Risiko für störende Medikament-Medikament-Wechselwirkungen zu minimieren, sollten diese neuen Wirkstoffe metabolisierende P450 CYP-Enzyme nicht oder in nur sehr geringem Maße hemmen.
Der Begriff "pulmonale arterielle Hypertonie" umfasst bestimmte Formen der pulmonalen Hypertonie, wie sie z.B. von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) festgelegt worden sind (Clinical Classification of Pulmonary Hypertension, Venedig 2003).
Die pulmonale arterielle Hypertonie beinhaltet die Idiopathische Pulmonale Arterielle Hypertonie (IPAH, früher auch als primäre pulmonale Hypertonie bezeichnet), die Familiär bedingte Pulmonale Arterielle Hypertonie (FPAH) und die Assoziierte Pulmonal-Arterielle Hypertonie (APAH), die assoziiert ist mit Kollagenosen, kongenitalen systemisch-pulmonalen Shuntvitien, portaler Hypertension, HIV-Infektionen, der Einnahme bestimmter Drogen und Medikamente, mit anderen Erkrankungen (Schilddrüsenerkrankungen, Glykogenspeicherkrankheiten, Morbus Gaucher, hereditäre Teleangiektasie, Hämoglobinopathien, myeloproliferative Erkrankungen, Splenektomie), mit Erkrankungen mit einer signifikanten venösen/kapillaren Beteiligung wie der pulmonal-venookklusiven Erkrankung und der pulmonal-kapillären Hämangiomatose, sowie die persistierende pulmonale Hypertonie der Neugeborenen.
Die Humane Leukozyten-Elastase (HLE, EC 3.4.21.37), auch Humane Neutrophile Elastase (HNE, hNE) genannt, gehört zur Familie der Serinproteasen. Das proteolytische Enzym findet sich in den azurophilen Granula der polymorphkernigen Leukozyten (engl. polymorphonuclear leukocytes, PMN leukocytes). Die intrazelluläre Elastase nimmt eine wichtige Funktion in der Pathogenabwehr wahr, indem über Phagozytose aufgenommene Fremdpartikel abgebaut werden. Aktivierte neutrophile Zellen setzen die HNE aus den Granula in den Extrazellulärraum frei (extrazelluläre HNE), wobei ein Teil der freigesetzten HNE an der Außenseite der neutrophilen Zellmembran verbleibt (membranständige HNE). Das hochaktive Enzym ist in der Lage, eine Vielzahl von Bindegewebsproteinen abzubauen, z.B. die Proteine Elastin, Kollagen und Fibronektin. Elastin kommt in hohen Konzentrationen in allen Gewebetypen vor, die eine hohe Elastizität zeigen, z.B. in der Lunge und in Arterien. Bei einer Vielzahl von pathologischen Prozessen (z.B. Gewebeverletzungen) spielt die HNE eine Rolle beim Gewebeab- und umbau (engl. tissue remodeling). Darüber hinaus ist die HNE ein wichtiger Modulator bei entzündlichen Prozessen. HNE induziert beispielsweise eine erhöhte Genexpression von Interleukin-8 (IL-8). Es wird daher angenommen, dass die HNE bei vielen Erkrankungen der Lunge (z.B. chronisch-obstruktive Lungenerkrankung, engl. chronic obstructive pulmonary disease, COPD; akutes Atemwegssyndrom, engl. acute respiratory distress syndrom, ARDS; zystische Fibrose, engl. cystic fibrosis, CF; Lungenemphysem, engl. lung emphysema) und auch bei Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems (z.B. Gewebeveränderungen nach einem Myokardinfarkt und bei einer Herzinsuffizienz) eine wichtige Rolle spielt.
In Tiermodellen und in Patienten mit einem erhöhten arteriellen Lungenblutdruck (pulmonale arterielle Hypertension) konnte eine Fragmentierung des Bindegewebes (interne elastische Lamina) festgestellt werden [Rabinovitch et al., Lab. Invest. 55, 632–653 (1986)]. In Tiermodellen für die pulmonale arterielle Hypertension (hypoxisches und Monocrotalin-Rattenmodell) konnte eine erhöhte Elastase-Aktivität gezeigt werden, die mit der Fragmentierung des Bindegewebes einherging [Todorovich-Hunter et al., Am. Rev. Respir. Dis. 146, 213–223 (1992)]. Man vermutet, dass der zu beobachtende Gewebeumbau im Verlauf des Krankheitsgeschehens der pulmonalen arteriellen Hypertonie durch ein Elastase-vermitteltes Freisetzen von bindegewebsständigen Wachstumsfaktoren induziert wird, z.B. des basischen Fibroblasten-Wachstumsfaktors (engl. basic fibroblast growth factor, bFGF [Rabinovitch, Am. J. Physiol. 277, L5–L12 (1999)]. Im hypoxischen Mausmodell für die pulmonale arterielle Hypertension konnte ein positiver Effekt mit einem überexprimierten Elastase-Inhibitorprotein gezeigt werden [Zaidi et al., Circulation 105, 516–521 (2002)]. Im Monocrotalin-Rattenmodell für die pulmonale arterielle Hypertension konnte eine positive Wirkung mit synthetischen, niedermolekularen Elastase-Inhibitoren gezeigt werden; hierbei war auch ein günstiger Effekt beim Gewebeumbau zu verzeichnen [Cowan et al., Nature Med. 6, 698–702 (2000)]. Alle bisher bekannten niedermolekularen Elastase-Inhibitoren sind jedoch wenig selektiv, chemisch reaktiv und/oder nur begrenzt oral verfügbar, was eine klinische Entwicklung eines oralen Elastase-Inhibitors in diesen Indikationen bisher vereitelte.
Im Allgemeinen geht man davon aus, dass Elastase-vermittelten pathologischen Prozessen ein verschobenes Gleichgewicht zugrunde liegt zwischen der freien Elastase und dem körpereigenen Elastase-Inhibitorprotein (hauptsächlich das alpha-1 Antitrypsin, AAT) [Stockley, Neutrophils and protease/antiprotease imbalance, Am. J. Respir. Crit. Care Med. 160, 49–52 (1999)]. AAT liegt im Plasma im hohen Überschuss vor und neutralisiert so sehr schnell freie HNE. In verschiedenen pathologischen Prozessen ist die Konzentration an freier Elastase erhöht, so dass lokal die Balance zwischen Protease und Proteaseinhibitor zu Gunsten der Protease verschoben ist. Zudem ist die membranständige Elastase der aktivierten PMN-Zellen vor einer Inhibition durch AAT weitestgehend geschützt. Gleiches gilt für die freie Elastase, die sich in einem erschwert zugänglichen Mikrokompartiment zwischen der neutrophilen Zelle und der angrenzenden Gewebezelle (z.B. Endothelzelle) befindet. Zusätzlich herrschen stark oxidierende Bedingungen im Umfeld von aktivierten Leukozyten (engl. oxidative burst), wodurch AAT oxidiert wird und in der inhibitorischen Wirkung mehrere Größenordnungen verliert.
Neue Elastase-inhibierende Wirkstoffe (exogen verabreichte Inhibitoren der HNE) sollten demnach ein niedriges Molekulargewicht aufweisen, um in der Lage zu sein, auch die membranständige HNE und die im geschützten Mikrokompartiment befindliche HNE (s.o.) zu erreichen und zu inhibieren. Hierzu ist auch eine gute Stabilität der Substanzen in vivo notwendig (geringe in vivo-Clearance). Außerdem sollten diese Verbindungen stabil sein unter oxidativen Bedingungen, um im Krankheitsgeschehen nicht an inhibitorischer Potenz zu verlieren. In Indikationen, in denen Kombinationstherapien durchgeführt werden oder für die Zukunft zu erwarten sind, wie beispielsweise der PAH, ist insbesondere eine nur geringe Wechselwirkung mit Enzymen vorteilhaft, die Arzneimittel-Wirkstoffe um- und abbauen könnten (P450 CYP-Enzyme).
In WO 2004/024700 , WO 2004/024701 , WO 2005/082863 und WO 2005/082864 werden verschiedene 1,4-Diaryl-dihydropyrimidin-2-on-Derivate als HNE-Inhibitoren zur Behandlung von chronisch-obstruktiven Lungenerkrankungen, akutem Koronarsyndrom, Myokardinfarkt und Herzinsuffizienz offenbart.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass sich bestimmte 1,4-Diaryl-dihydropyrimidin-2-on-Derivate in besonderer Weise für die Behandlung der pulmonalen arteriellen Hypertonie (PAH) eignen. Diese im Folgenden beschriebenen Verbindungen sind niedermolekulare, nichtreaktive, selektive und potente Inhibitoren der neutrophilen Elastase, die über eine ausreichend hohe Bioverfügbarkeit nach oraler Gabe und/oder eine gute Löslichkeit für die parenterale Applikation verfügen sowie eine niedrige in vitro-Clearance gegenüber Hepatocyten und eine nur geringe Inhibition von CYP-Enzymen aus Mikrosomen aufweisen. Sie stellen somit vielversprechende Ausgangspunkte für neue Arzneimittel zur Behandlung der pulmonalen arteriellen Hypertension als Einzeltherapie oder in Kombination mit anderen Wirkstoffen dar.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel (I)
in welcher
X für CH oder N steht,
R¹ für Wasserstoff, eine Gruppe der Formel -(CH₂)_n-C(=O)-O-R^1A oder eine Gruppe der Formel
steht, worin
* die Verknüpfungsstelle mit dem N-Atom bedeutet,
n die Zahl 1 oder 2 bedeutet
und
R^1A Wasserstoff oder (C₁-C₄)-Alkyl bedeutet,
R² für Cyano oder eine Gruppe der Formel -C(=O)-R^2A oder -C(=O)-O-R^2A steht, worin
R^2A (C₁-C₆)-Alkyl oder (C₃-C₆)-Cycloalkyl bedeutet, welche ihrerseits bis zu zweifach, gleich oder verschieden, mit Hydroxy, (C₁-C₄)-Alkoxy, Hydroxycarbonyl, Amino, Mono- und/oder Di-(C₁-C₄)-alkylamino substituiert sein können und worin jeweils eine CH₂-Gruppe, soweit in einer chemisch stabilen Verbindung resultierend, gegen ein O-Atom ausgetauscht sein kann,
und
R³ entweder für Wasserstoff und
R⁴ für Wasserstoff, Fluor oder Chlor steht oder
R³ für Fluor oder Chlor und
R⁴ für Wasserstoff steht,
sowie ihrer Salze, Solvate und Solvate der Salze zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und/oder Prophylaxe der pulmonalen arteriellen Hypertonie.
Bevorzugt ist hierbei die Verwendung von Verbindungen der Formel (1), in welcher
X für CH oder N steht,
R¹ für Wasserstoff, eine Gruppe der Formel -CH₂-C(=O)-OH oder eine Gruppe der Formel
steht, worin
* die Verknüpfungsstelle mit dem N-Atom bedeutet,
R² für Cyano, Acetyl, Cyclobutylcarbonyl, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl oder 2-Hydroxyethoxycarbonyl steht,
R³ für Wasserstoff steht
und
R⁴ für Wasserstoff oder Fluor steht,
sowie ihrer Salze, Solvate und Solvate der Salze.
Besonders bevorzugt ist hierbei die Verwendung von Verbindungen gemäß Formel (I) mit den folgenden Strukturen:

und ihrer Salze, Solvate und Solvate der Salze.
Erfindungsgemäß verwendbare Verbindungen, im Folgenden auch kurz als erfindungsgemäße Verbindungen bezeichnet, sind die Verbindungen der Formel (I) und deren Salze, Solvate und Solvate der Salze, die von Formel (I) umfassten Verbindungen der vor- bzw. nachstehend aufgeführten Formeln und deren Salze, Solvate und Solvate der Salze sowie die von Formel (1) umfassten, nachfolgend als Ausführungsbeispiele genannten Verbindungen und deren Salze, Solvate und Solvate der Salze, soweit es sich bei den von Formel (I) umfassten, nachfolgend genannten Verbindungen nicht bereits um Salze, Solvate und Solvate der Salze handelt.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können in Abhängigkeit von ihrer Struktur in stereoisomeren Formen (Enantiomere, Diastereomere) existieren. Die Erfindung umfasst deshalb die Enantiomeren oder Diastereomeren und ihre jeweiligen Mischungen. Aus solchen Mischungen von Enantiomeren und/oder Diastereomeren lassen sich die stereoisomer einheitlichen Bestandteile in bekannter Weise isolieren.
Sofern die erfindungsgemäßen Verbindungen in tautomeren Formen vorkommen können, umfasst die vorliegende Erfindung sämtliche tautomere Formen.
Als Salze sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung physiologisch unbedenkliche Salze der erfindungsgemäßen Verbindungen bevorzugt. Umfasst sind auch Salze, die für pharmazeutische Anwendungen selbst nicht geeignet sind, jedoch beispielsweise für die Isolierung oder Reinigung der erfindungsgemäßen Verbindungen verwendet werden können.
Physiologisch unbedenkliche Salze der erfindungsgemäßen Verbindungen umfassen Säureadditionssalze von Mineralsäuren, Carbonsäuren und Sulfonsäuren, z.B. Salze der Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Methansulfonsäure, Ethansulfonsäure, Toluolsulfonsäure, Benzolsulfonsäure, Naphthalindisulfonsäure, Essigsäure, Trifluor essigsäure, Propionsäure, Milchsäure, Weinsäure, Äpfelsäure, Zitronensäure, Fumarsäure, Maleinsäure und Benzoesäure.
Physiologisch unbedenkliche Salze der erfindungsgemäßen Verbindungen umfassen auch Salze üblicher Basen, wie beispielhaft und vorzugsweise Alkalimetallsalze (z.B. Natrium- und Kaliumsalze), Erdalkalisalze (z.B. Calcium- und Magnesiumsalze) und Ammoniumsalze, abgeleitet von Ammoniak oder organischen Aminen mit 1 bis 16 C-Atomen, wie beispielhaft und vorzugsweise Ethylamin, Diethylamin, Triethylamin, Ethyldiisopropylamin, Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Dicyclohexylamin, Dimethylaminoethanol, Prokain, Dibenzylamin, N-Methylmorpholin, Arginin, Lysin, Ethylendiamin und N-Methylpiperidin.
Als Solvate werden im Rahmen der Erfindung solche Formen der erfindungsgemäßen Verbindungen bezeichnet, welche in festem oder flüssigem Zustand durch Koordination mit Lösungsmittelmolekülen einen Komplex bilden. Hydrate sind eine spezielle Form der Solvate, bei denen die Koordination mit Wasser erfolgt. Als Solvate sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Hydrate bevorzugt.
Außerdem umfasst die vorliegende Erfindung auch Prodrugs der erfindungsgemäßen Verbindungen. Der Begriff "Prodrugs" umfasst Verbindungen, welche selbst biologisch aktiv oder inaktiv sein können, jedoch während ihrer Verweilzeit im Körper zu erfindungsgemäßen Verbindungen umgesetzt werden (beispielsweise metabolisch oder hydrolytisch).
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung haben die Substituenten, soweit nicht anders spezifiziert, die folgende Bedeutung:
(C₁-C₆)-Alkyl und (C₁-C₄)-Alkyl stehen im Rahmen der Erfindung für einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 6 bzw. 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Bevorzugt ist ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Beispielhaft und vorzugsweise seien genannt: Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, 1-Ethylpropyl, n-Pentyl und n-Hexyl.
(C₃-C₆)-Cycloalkyl steht im Rahmen der Erfindung für eine monocyclische, gesättigte Cycloalkylgruppe mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen. Beispielhaft und vorzugsweise seien genannt: Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl und Cyclohexyl.
(C₁-C₄)-Alkoxy steht im Rahmen der Erfindung für einen geradkettigen oder verzweigten Alkoxyrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Beispielhaft und vorzugsweise seien genannt: Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, Isopropoxy, n-Butoxy und tert.-Butoxy.
Mono-(C₁-C₄)-alkylamino steht im Rahmen der Erfindung für eine Amino-Gruppe mit einem geradkettigen oder verzweigten Alkylsubstituenten, der 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist. Beispielhaft und vorzugsweise seien genannt: Methylamino, Ethylamino, n-Propylamino, Isopropylamino, n-Butylamino und tert.-Butylamino.
Di-(C₁-C₄)-alkylamino steht im Rahmen der Erfindung für eine Amino-Gruppe mit zwei gleichen oder verschiedenen geradkettigen oder verzweigten Alkylsubstituenten, die jeweils 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisen. Beispielhaft und vorzugsweise seien genannt: N,N-Dimethylamino, N,N-Diethylamino, N-Ethyl-N-methylamino, N-Methyl-N-n-propylamino, N-Isopropyl-N-methylamino, N-Isopropyl-N-n-propylamino, N,N-Diisopropylamino, N-n-Butyl-N-methylamino und N-tert.-Butyl-N-methylamino.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Verbindungen der Formel (1) sind zum großen Teil aus WO 2004/024700 , WO 2005/082863 und WO 2005/082864 bekannt. Sie können wie im Einzelnen dort beschrieben oder in Analogie hierzu hergestellt werden. In allgemeiner Weise können die Verbindungen der Formel (I) dadurch hergestellt werden, dass man eine Verbindung der Formel (II)
in welcher X die oben angegebene Bedeutung hat,
in Gegenwart einer Säure oder eines Säureanhydrids in einer 3-Komponenten-Eintopf-Reaktion oder sequentiell mit einer Verbindung der Formel (III)
in welcher R² die oben angegebene Bedeutung hat,
und einer Verbindung der Formel (IV)
in welcher R³ und R⁴ die oben angegebenen Bedeutungen haben,
zu einer Verbindung der Formel (I-A)
in welcher R², R³, R⁴ und X jeweils die oben angegebenen Bedeutungen haben,
umsetzt und diese im Falle, dass R¹ nicht für Wasserstoff steht, in Gegenwart einer Base mit einer Verbindung der Formel (V) R^1*-Z (V),in welcher
R^1* die oben angegebene Bedeutung von R¹ hat, jedoch nicht für Wasserstoff steht,
und
Z für eine Abgangsgruppe wie beispielsweise Halogen, Mesylat, Tosylat oder Triflat steht, reagiert
und die so erhaltenen Verbindungen der Formel (I-A) bzw. (I) nach dem Fachmann bekannten Methoden in ihre Enantiomere und/oder Diastereomere trennt und gegebenenfalls mit den entsprechenden (i) Lösungsmitteln und/oder (ii) Basen oder Säuren in ihre Solvate, Salze und/oder Solvate der Salze überführt.
Für den Verfahrensschritt (II) + (III) + (IV) → (I-A) geeignete Lösungsmittel sind übliche organische Lösungsmittel, die sich unter den Reaktionsbedingungen nicht verändern. Dazu zählen beispielsweise Ether wie Diethylether, Diisopropylether, Methyl-tert.-butylether, 1,2-Dimethoxyethan, Dioxan oder Tetrahydrofuran, Alkohole wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol or tert.-Butanol, Kohlenwasserstoffe wie Pentan, Hexan, Cyclohexan, Benzol, Toluol oder Xylol, Halogenkohlenwasserstoffe wie Dichlormethan, 1,2-Dichlorethan, Trichlormethan oder Chlorbenzol, oder andere Lösungsmittel wie Ethylacetat, Acetonitril, Dimethylsulfoxid oder N,N-Dimethylformamid. Ebenso ist es möglich, Gemische der genannten Lösungsmittel einzusetzen. Bevorzugt wird Tetrahydrofuran oder Dioxan verwendet.
Als Säure für den Verfahrensschritt (II) + (III) + (IV) → (I-A) eignen sich übliche anorganische oder organische Säuren oder Säureanhydride. Hierzu gehören bevorzugt Carbonsäuren wie beispielsweise Essigsäure oder Trifluoressigsäure, Sulfonsäuren wie Methansulfonsäure, Trifluormethansulfonsäure oder p-Toluolsulfonsäure, Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Phosphonsäuren oder Phosphorsäure- oder Phosphonsäureanhydride wie Polyphosphorsäure, Polyphosphorsäureethylester oder Propanphosphonsäureanhydrid. Bevorzugt wird Polyphosphorsäureethylester verwendet. Die Säure wird im Allgemeinen in einer Menge von 0.25 Mol bis 100 Mol, bezogen auf 1 Mol der Verbindung (III), eingesetzt.
Der Verfahrensschritt (II) + (III) + (IV) → (I-A) wird im Allgemeinen in einem Temperaturbereich von +20°C bis +150°C, bevorzugt bei +60°C bis +100°C durchgeführt. Die Umsetzung kann bei normalem, erhöhtem oder erniedrigtem Druck erfolgen (z.B. von 0.5 bis 5 bar). Im Allgemeinen arbeitet man bei Normaldruck.
Für den Verfahrensschritt (I-A) + (V) → (I) geeignete Lösungsmittel sind übliche organische Lösungsmittel, die sich unter den Reaktionsbedingungen nicht verändern. Dazu zählen beispielsweise Ether wie Diethylether, Diisopropylether, Methyl-tert.-butylether, 1,2-Dimethoxyethan, Dioxan oder Tetrahydrofuran, Kohlenwasserstoffe wie Pentan, Hexan, Cyclohexan, Benzol, Toluol oder Xylol, Halogenkohlenwasserstoffe wie Dichlormethan, 1,2-Dichlorethan, Trichlormethan oder Chlorbenzol, oder andere Lösungsmittel wie Ethylacetat, Aceton, Methylethylketon, Methyl-tert.-butylketon, Acetonitril, Dimethylsulfoxid, NN-Dimethylformamid, N,N'-Dimethylpropylenharnstoff (DMPU) oder N-Methylpyrrolidon (NMP). Ebenso ist es möglich, Gemische der genannten Lösungsmittel einzusetzen. Bevorzugt wird Tetrahydrofuran oder Dimethylformamid verwendet.
Als Base für den Verfahrensschritt (I-A) + (V) → (I) eignen sich übliche anorganische oder organische Basen. Hierzu gehören bevorzugt Alkali- oder Erdalkalicarbonate wie Lithium-, Natrium-, Kalium-, Calcium- oder Cäsiumcarbonat, Alkali-Alkoholate wie Natrium- oder Kalium-tert.-butylat, Alkalihydride wie Natrium- oder Kaliumhydrid, Amide wie Lithium- oder Kalium-bis-(trimethylsilyl)amid oder Lithiumdiisopropylamid, oder organische Amine wie Triethylamin, N-Methylmorpholin, N-Methylpiperidin, N,N-Diisopropylethylamin, Pyridin oder 4-N,N-Dimethylaminopyridin. Bevorzugt wird Kaliumcarbonat, Cäsiumcarbonat oder Natriumhydrid verwendet. Die Base wird im Allgemeinen in einer Menge von 0.1 Mol bis 10 Mol, bevorzugt von 1 Mol bis 3 Mol, bezogen auf 1 Mol der Verbindung (I-A), eingesetzt.
Der Verfahrensschritt (I-A) + (V) → (I) wird im Allgemeinen in einem Temperaturbereich von 0°C bis +150°C, bevorzugt bei +20°C bis +80°C durchgeführt. Die Umsetzung kann bei normalem, erhöhtem oder erniedrigtem Druck erfolgen (z.B. von 0.5 bis 5 bar). Im Allgemeinen arbeitet man bei Normaldruck.
Die Verbindungen der Formeln (II), (III), (IV) und (V) sind kommerziell erhältlich, literaturbekannt oder können in Analogie zu literaturbekannten Verfahren hergestellt werden.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Verbindungen der Formel (I) können gegebenenfalls, falls zweckmäßig, auch durch Umwandlungen von funktionellen Gruppen einzelner Substituenten, insbesondere den unter R¹ und R² aufgeführten, ausgehend von anderen, nach obigem Verfahren erhaltenen Verbindungen der Formel (I) hergestellt werden. Diese Umwandlungen werden nach üblichen Methoden durchgeführt und umfassen beispielsweise Reaktionen wie Veresterung, Esterspaltung bzw. -hydrolyse, Reduktion, katalytische Hydrierung, Oxidation, Hydroxylierung, Aminierung oder Alkylierung sowie die Einführung und Entfernung temporärer Schutzgruppen.
Das oben beschriebene Verfahren kann durch die folgenden Reaktionsschemata veranschaulicht werden: Schema 1
Schema 2
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können für die Behandlung und/oder Prophylaxe der pulmonalen arteriellen Hypertonie beispielsweise bei linksatrialen oder linksventrikulären Erkrankungen sowie bei linksseitigen Herzklappenerkrankungen eingesetzt werden. Darüber hinaus sind die erfindungsgemäßen Verbindungen zur Behandlung und/oder Prophylaxe der pulmonalen arteriellen Hypertonie bei chronisch-obstruktiver Lungenkrankheit, interstitieller Lungenkrankheit, Schlafapnoe-Syndrom, Erkrankungen mit alveolärer Hypoventilation, Höhenkrankheit und pulmonalen Entwicklungsstörungen geeignet.
Weiterhin eignen sich die erfindungsgemäßen Verbindungen zur Behandlung und/oder Prophylaxe der pulmonalen arteriellen Hypertonie aufgrund chronischer thrombotischer und/oder embolischer Erkrankungen, wie beispielsweise Thromboembolie der proximalen Lungenarterien, Obstruktion der distalen Lungenarterien und Lungenembolie. Ferner können die erfindungsgemäßen Verbindungen zur Behandlung und/oder Prophylaxe der pulmonalen arteriellen Hypertonie in Verbindung mit Sarkoidose, Histiozytosis X oder Lymphangioleiomyomatose sowie einer durch Gefäßkompression von außen (Lymphknoten, Tumor, fibrosierende Mediastinitis) bedingten pulmonalen arteriellen Hypertonie verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können allein oder in Kombination mit anderen Wirkstoffen eingesetzt werden. Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Arzneimittel, enthaltend mindestens eine der erfindungsgemäßen Verbindungen und einen oder mehrere weitere Wirkstoffe, zur Behandlung und/oder Prophylaxe der zuvor genannten Erkrankungen. Als geeignete Kombinationswirkstoffe seien beispielhaft und vorzugsweise genannt:

• Kinase-Inhibitoren, insbesondere Tyrosinkinase-Inhibitoren, wie beispielhaft und vorzugsweise Sorafenib, Imatinib, Gefitinib oder Erlotinib;
• NO-unabhängige, jedoch Häm-abhängige Stimulatoren der löslichen Guanylatcyclase, wie insbesondere die in WO 00/06568 , WO 00/06569 , WO 02/42301 und WO 03/095451 beschriebenen Verbindungen;
• NO- und Häm-unabhängige Aktivatoren der löslichen Guanylatcyclase, wie insbesondere die in WO 01/19355 , WO 01/19776 , WO 01/19778 , WO 01/19780 , WO 02/070462 und WO 02/070510 beschriebenen Verbindungen;
• Prostacyclin-Analoga, wie beispielhaft und vorzugsweise Iloprost, Beraprost, Treprostinil oder Epoprostenol;
• Endothelinrezeptor-Antagonisten, wie beispielhaft und vorzugsweise Bosentan, Darusentan, Ambrisentan oder Sitaxsentan;
• Verbindungen, die den Abbau von cyclischem Guanosinmonophosphat (cGMP) und/oder cyclischem Adenosinmonophosphat (cAMP) inhibieren, wie beispielsweise Inhibitoren der Phosphodiesterasen (PDE) 1, 2, 3, 4 und/oder 5, insbesondere PDE 5-Inhibitoren wie Sildenafil, Vardenafil und Tadalafil.

Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen allein oder in Kombination mit einem oder mehreren der zuvor genannten Wirkstoffe zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und/oder Prophylaxe der pulmonalen arteriellen Hypertonie bei linksatrialen oder linksventrikulären Erkrankungen, linksseitigen Herzklappenerkrankungen, chronisch-obstruktiver Lungenkrankheit, interstitieller Lungenkrankheit, Schlafapnoe-Syndrom, Erkrankungen mit alveolärer Hypoventilation, Höhenkrankheit, pulmonalen Entwicklungsstörungen, chronischen thrombotischen und/oder embolischen Erkrankungen wie beispielsweise Thromboembolie der proximalen Lungenarterien, Obstruktion der distalen Lungenarterien und Lungenembolie, in Verbindung mit Sarkoidose, Histiozytosis X oder Lymphangioleiomyomatose sowie einer durch Gefäßkompression von außen (Lymphknoten, Tumor, fibrosierende Mediastinitis) bedingten pulmonalen arteriellen Hypertonie.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung und/oder Prophylaxe der pulmonalen arteriellen Hypertonie bei Menschen und Tieren durch Verabreichung einer wirksamen Menge mindestens einer der erfindungsgemäßen Verbindungen oder eines Arzneimittels enthaltend mindestens eine der erfindungsgemäßen Verbindungen.
Die entsprechend der erfindungsgemäßen Verwendung herzustellenden oder erfindungsgemäß zu verwendenden Arzneimittel enthalten mindestens eine der erfindungsgemäßen Verbindungen, üblicherweise zusammen mit einem oder mehreren inerten, nichttoxischen, pharmazeutisch geeigneten Hilfsstoffen.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Arzneimittel, enthaltend mindestens eine der erfindungsgemäßen Verbindungen in Kombination mit einem oder mehreren inerten, nichttoxischen, pharmazeutisch geeigneten Hilfsstoffen, zur Behandlung und/oder Prophylaxe der zuvor genannten Erkrankungen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können systemisch und/oder lokal wirken. Zu diesem Zweck können sie auf geeignete Weise appliziert werden, wie z.B. oral, parenteral, pulmonal, nasal, sublingual, lingual, buccal, rectal, dermal, transdermal, conjunctival, otisch oder als Implantat bzw. Stent.
Für diese Applikationswege können die erfindungsgemäßen Verbindungen in geeigneten Applikationsformen verabreicht werden.
Für die orale Applikation eignen sich nach dem Stand der Technik funktionierende, die erfindungsgemäßen Verbindungen schnell und/oder modifiziert abgebende Applikationsformen, die die erfindungsgemäßen Verbindungen in kristalliner und/oder amorphisierter und/oder gelöster Form enthalten, wie z.B. Tabletten (nicht-überzogene oder überzogene Tabletten, beispielsweise mit magensaftresistenten oder sich verzögert auflösenden oder unlöslichen Überzügen, die die Freisetzung der erfindungsgemäßen Verbindung kontrollieren), in der Mundhöhle schnell zerfallende Tabletten oder Filme/Oblaten, Filme/Lyophylisate, Kapseln (beispielsweise Hart- oder Weichgelatinekapseln), Dragees, Granulate, Pellets, Pulver, Emulsionen, Suspensionen, Aerosole oder Lösungen.
Die parenterale Applikation kann unter Umgehung eines Resorptionsschrittes geschehen (z.B. intravenös, intraarteriell, intrakardial, intraspinal oder intralumbal) oder unter Einschaltung einer Resorption (z.B. intramuskulär, subcutan, intracutan, percutan oder intraperitoneal). Für die parenterale Applikation eignen sich als Applikationsformen u.a. Injektions- und Infusionszubereitungen in Form von Lösungen, Suspensionen, Emulsionen, Lyophilisaten oder sterilen Pulvern.
Für die sonstigen Applikationswege eignen sich z.B. Inhalationsarzneiformen (u.a. Pulverinhalatoren, Nebulizer), Nasentropfen, -lösungen oder -sprays, lingual, sublingual oder buccal zu applizierende Tabletten, Filme/Oblaten oder Kapseln, Suppositorien, Ohren- oder Augenpräparationen, Vaginalkapseln, wässrige Suspensionen (Lotionen, Schüttelmixturen), lipophile Suspensionen, Salben, Cremes, transdermale therapeutische Systeme (z.B. Pflaster), Milch, Pasten, Schäume, Streupuder, Implantate oder Stents.
Bevorzugt sind die orale oder parenterale Applikation, insbesondere die orale oder intravenöse Applikation.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können in die angeführten Applikationsformen überführt werden. Dies kann in an sich bekannter Weise durch Mischen mit inerten, nichttoxischen, pharmazeutisch geeigneten Hilfsstoffen geschehen. Zu diesen Hilfsstoffen zählen u.a. Trägerstoffe (beispielsweise mikrokristalline Cellulose, Lactose, Mannitol), Lösungsmittel (z.B. flüssige Polyethylenglycole), Emulgatoren und Dispergier- oder Netzmittel (beispielsweise Natriumdodecylsulfat, Polyoxysorbitanoleat), Bindemittel (beispielsweise Polyvinylpyrrolidon), synthetische und natürliche Polymere (beispielsweise Albumin), Stabilisatoren (z.B. Antioxidantien wie beispielsweise Ascorbinsäure), Farbstoffe (z.B. anorganische Pigmente wie beispielsweise Eisenoxide) und Geschmacks- und/oder Geruchskorrigentien.
Im Allgemeinen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, bei parenteraler Applikation Mengen von etwa 0.001 bis 1 mg/kg, vorzugsweise etwa 0.01 bis 0.5 mg/kg Körpergewicht zur Erzielung wirksamer Ergebnisse zu verabreichen. Bei oraler Applikation beträgt die Dosierung etwa 0.01 bis 100 mg/kg, vorzugsweise etwa 0.01 bis 20 mg/kg und ganz besonders bevorzugt 0.1 bis 10 mg/kg Körpergewicht.
Trotzdem kann es gegebenenfalls erforderlich sein, von den genannten Mengen abzuweichen, und zwar in Abhängigkeit von Körpergewicht, Applikationsweg, individuellem Verhalten gegenüber dem Wirkstoff, Art der Zubereitung und Zeitpunkt bzw. Intervall, zu welchem die Applikation erfolgt. So kann es in einigen Fällen ausreichend sein, mit weniger als der vorgenannten Mindestmenge auszukommen, während in anderen Fällen die genannte obere Grenze überschritten werden muss. Im Falle der Applikation größerer Mengen kann es empfehlenswert sein, diese in mehreren Einzelgaben über den Tag zu verteilen.
Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele erläutern die Erfindung. Die Erfindung ist nicht auf die Beispiele beschränkt.
Die Prozentangaben in den folgenden Tests und Beispielen sind, sofern nicht anders angegeben, Gewichtsprozente; Teile sind Gewichtsteile. Lösungsmittelverhältnisse, Verdünnungsverhältnisse und Konzentrationsangaben von flüssig/flüssig-Losungen beziehen sich, sofern nicht anders angegeben, jeweils auf das Volumen.
A. Beispiele
Abkürzungen:

aq.

wässrig, wässrige Lösung

cat.

katalytisch

CDI

N,N'-Carbonyldiimidazol

DC

Dünnschichtchromatographie

DMF

Dimethylformamid

DMSO

Dimethylsulfoxid

d. Th.

der Theorie (bei Ausbeute)

ee

Enantiomerenüberschuss

eq.

Äquivalent(e)

ESI

Elektrospray-Ionisation (bei MS)

h

Stunde(n)

HPLC

Hochdruck-, Hochleistungsflüssigchromatographie

LC-MS

Flüssigchromatographie-gekoppelte Massenspektrometrie

min

Minute(n)

MPLC

Mitteldruckflüssigchromatographie

MS

Massenspektrometrie

NMR

Kernresonanzspektrometrie

RT

Raumtemperatur

R_t

Retentionszeit (bei HPLC)

THF

Tetrahydrofuran

UV

Ultraviolett-Spektrometrie

v/v

Volumen zu Volumen-Verhältnis (einer Lösung)

HPLC- und LC-MS-Methoden:
Methode 1 (analytische HPLC):

Gerätetyp HPLC: HP 1100 Series; UV DAD; Säule: Phenomenex Synergi 2 μ Hydro-RP Mercury 20 mm × 4 mm; Eluent A: 1 l Wasser + 0.5 ml 50%-ige Ameisensäure, Eluent B: 1 l Acetonitril + 0.5 ml 50%-ige Ameisensäure; Gradient: 0.0 min 90% A → 2.5 min 30% A → 3.0 min 5% A → 4.5 min 5% A; Fluss: 0.0 min 1 ml/min → 2.5 min/3.0 min/4.5 min 2 ml/min; Ofen: 50°C; UV-Detektion: 210 nm.

Methode 2 (analytische HPLC):

Gerätetyp HPLC: HP 1050 Series; UV DAD; Säule: Phenomenex Synergi 2 μ Max-RP Mercury 20 mm × 4 mm; Eluent A: 1 l Wasser + 0.05% Trifluoressigsäure, Eluent B: 1 l Acetonitril; Gradient: 0.0 min 90% A → 2.5 min 30% A → 3.0 min 5% A → 4.5 min 5% A; Fluss: 0.0 min 1 ml/min → 2.5 min/3.0 min/4.5 min 2 ml/min; Ofen: 50°C; UV-Detektion: 210 nm.

Methode 3 (analytische HPLC):
Instrument: HP 1100 mit DAD-Detektion; Säule: Kromasil 100 RP-18, 60 mm × 2.1 mm, 3.5 μm; Eluent A: 5 ml HClO₄ (70%-ig)/L Wasser, Eluent B: Acetonitril; Gradient: 0 min 2% B → 0.5 min 2% B → 4.5 min 90% B → 6.5 min 90% B → 6.7 min 2% B → 7.5 min 2% B; Fluss: 0.75 ml/min; Säulentemperatur: 30°C; UV-Detektion: 210 nm.
Methode 4 (analytische HPLC):
Instrument: HP 1100 mit DAD-Detektion; Säule: Kromasil 100 RP-18, 60 mm × 2.1 mm, 3.5 μm; Eluent A: 5 ml HClO₄ (70%-ig)/L Wasser, Eluent B: Acetonitril; Gradient: 0 min 2% B → 0.5 min 2% B → 4.5 min 90% B → 9 min 90% B → 9.2 min 2% B → 10 min 2% B; Fluss: 0.75 ml/min; Säulentemperatur: 30°C; UV-Detektion: 210 nm.
Methode 5 (analytische HPLC an chiraler Phase):
Chirale Kieselgel-Phase basierend auf dem Selektor Poly(N-methacryloyl-D-leucin-tert.-butylamid; Säule: 250 mm × 4.6 mm; Elutionsmittel: Ethylacetat; Fluss: 2.0 ml/min; Temperatur: 24°C; UV-Detektion: 260 nm.
Methode 6 (LC-MS):
Gerätetyp MS: Micromass ZQ; Gerätetyp HPLC: Waters Alliance 2795/HP 1100; Säule: Phenomenex Synergi 2 μ Hydro-RP Mercury 20 mm × 4 mm; Eluent A: 1 l Wasser + 0.5 ml 50%-ige Ameisensäure, Eluent B: 1 l Acetonitril + 0.5 ml 50%-ige Ameisensäure; Gradient: 0.0 min 90% A → 2.5 min 30% A → 3.0 min 5% A → 4.5 min 5% A; Fluss: 0.0 min 1 ml/min → 2.5 min/3.0 min/4.5 min 2 ml/min; Ofen: 50°C; UV-Detektion: 210 nm.
Methode 7 (LC-MS):
Gerätetyp MS: Micromass ZQ; Gerätetyp HPLC: Waters Alliance 2795; Säule: Phenomenex Synergi 2 μ Hydro-RP Mercury 20 mm × 4 mm; Eluent A: 1 l Wasser + 0.5 ml 50%-ige Ameisensäure, Eluent B: 1 l Acetonitril + 0.5 ml 50%-ige Ameisensäure; Gradient: 0.0 min 90% A → 2.5 min 30% A → 3.0 min 5% A → 4.5 min 5% A; Fluss: 0.0 min 1 ml/min → 2.5 min/3.0 min/4.5 min 2 ml/min; Ofen: 50°C; UV-Detektion: 210 nm.
Methode 8 (LC-MS):
Instrument: Micromass Quattro LCZ mit HPLC Agilent Serie 1100; Säule: Phenomenex Synergi 2 μ Hydro-RP Mercury 20 mm × 4 mm; Eluent A: 1 l Wasser + 0.5 ml 50%-ige Ameisensäure, Eluent B: 1 l Acetonitril + 0.5 ml 50%-ige Ameisensäure; Gradient: 0.0 min 90% A → 2.5 min 30% A → 3.0 min 5% A → 4.5 min 5% A; Fluss: 0.0 min 1 ml/min → 2.5 min/3.0 min/4.5 min 2 ml/min; Ofen: 50°C; UV-Detektion: 208-400 nm.
Methode 9 (LC-MS):
Instrument: Micromass Platform LCZ mit HPLC Agilent Serie 1100; Säule: Thermo HyPURITY Aquastar 3 μ 50 mm × 2.1 mm; Eluent A: 1 l Wasser + 0.5 ml 50%-ige Ameisensäure, Eluent B: 1 l Acetonitril + 0.5 ml 50%-ige Ameisensäure; Gradient: 0.0 min 100% A → 0.2 min 100% A → 2.9 min 30% A → 3.1 min 10% A → 5.5 min 10% A; Ofen: 50°C; Fluss: 0.8 ml/min; UV-Detektion: 210 nm.
Methode 10 (LC-MS):
Gerätetyp MS: Micromass ZQ; Gerätetyp HPLC: HP 1100 Series; UV DAD; Säule: Phenomenex Gemini 3 μ 30 mm × 3.0 mm; Eluent A: 1 l Wasser + 0.5 ml 50%-ige Ameisensäure, Eluent B: 1 l Acetonitril + 0.5 ml 50%-ige Ameisensäure; Gradient: 0.0 min 90% A → 2.5 min 30% A → 3.0 min 5% A → 4.5 min 5% A; Fluss: 0.0 min 1 ml/min → 2.5 min/3.0 min/4.5 min 2 ml/min; Ofen: 50°C; UV-Detektion: 210 nm.
Methode 11 (präparative HPLC):
Gerät: Gilson Abimed HPLC; binäres Pumpensystem; Säule: Kromasil-100A C18, 5 μm, 250 mm × 21 mm; Eluent A: Wasser/0.5% Trifluoressigsäure, Eluent B: Acetonitril; 0–10 min 10% B, Rampe 10.01–55 min 100% B; Fluss: 20 ml/min; UV-Detektion: 210 nm.
Methode 12 (präparative HPLC):
Gerät: Gilson Abimed HPLC; binäres Pumpensystem; Säule: Kromasil-100A C18, 5 μm, 250 mm × 20 mm; Eluent A: Wasser/0.05% Trifluoressigsäure, Eluent B: Acetonitril; 0–1 min 10% B, Rampe 1.01–30 min 95% B, 30.01–34 min 95% B, 34.01–35 min 10% B; Fluss: 25 ml/min; UV-Detektion: 210 nm.
Methode 13 (präparative HPLC):
Gerät: Gilson Abimed HPLC; binäres Pumpensystem; Säule: Kromasil-100A C18, 5 μm, 250 mm × 20 mm; Eluent A: Wasser/0.1% Trifluoressigsäure, Eluent B: Acetonitril; 0–1 min 10% B, Rampe 1.01–40 min 90% B, 40–45 min 90% B; Fluss: 25 ml/min; UV-Detektion: 210 nm.
Methode 14 (präparative HPLC):
Gerät: Gilson Abimed HPLC; binäres Pumpensystem; Säule: GromSil 120 ODS-4HE, 250 mm × 40 mm, 10 μm; Eluent A: Wasser, Eluent B: Acetonitril; 0–3 min 10% B, Rampe 3.01–27 min 98% B, 27.01–34 min 98% B, 34.01–38 min 10% B; Fluss: 50 ml/min; UV-Detektion: 214 nm.
Methode 15 (präparative HPLC):
Instrument: Abimed Gilson Pump 305/306, Manometric Module 806; Säule: GromSil 120 ODS-4HE, 10 μm, 250 mm × 30 mm; Eluent A: Wasser, Eluent B: Acetonitril; Gradient: 0.0 min 30% B → 3 min 30% B → 31 min 95% B → 44 min 95% B → 45 min 30% B; Fluss: 50 ml/min; Säulentemperatur: RT; UV-Detektion: 210 nm.
Methode 16 (präparative HPLC an chiraler Phase):
Enantiomerentrennung an chiraler Kieselgel-Phase basierend auf dem Selektor Poly(N-methacryloyl-L-leucin-tert.-butylamid); Säule: 125 mm × 20 mm; die Probe wird in einer Mischung von THF/Essigsäureethylester 1:5 gelöst; Eluent: Essigsäureethylester; Fluss: 20 ml/min; UV-Detektion: 260 nm; Temperatur: 24°C.
Methode 17 (präparative HPLC an chiraler Phase):
Enantiomerentrennung an chiraler Kieselgel-Phase basierend auf dem Selektor Poly(N-methacryloyl-L-leucin-d-menthylamid); Säule: 250 mm × 30 mm; Elutionsmittel: Stufengradient 100% Ethylacetat → 100% Methanol; Fluss: 50 ml/min; Temperatur: 24°C; UV-Detektion: 260 nm. Analytische Säule: 250 mm × 4.6 mm; Eluent: Ethylacetat/Methanol 10:1; Fluss: 2 ml/min.
Methode 18 (präparative HPLC an chiraler Phase):
Enantiomerentrennung an chiraler Kieselgel-Phase basierend auf dem Selektor Poly(N-methacryloyl-L-leucin-I-menthylamid); Säule: 680 mm × 40 mm; Elutionsmittel: Stufengradient 100% Ethylacetat → 100% Methanol; Fluss: 50 ml/min; Temperatur: 24°C; UV-Detektion: 260 nm. Analytische Säule: 250 mm × 4.6 mm; Eluent: Ethylacetat; Fluss: 2 ml/min.
Methode 19 (präparative HPLC an chiraler Phase):
Enantiomerentrennung an chiraler Kieselgel-Phase basierend auf dem Selektor Poly(N-methacryloyl-L-leucin-D-menthylamid); Säule: 250 mm × 30 mm; Elutionsmittel: Stufengradient 100% Ethylacetat → 100% Methanol; Fluss: 30 ml/min; Temperatur: 24°C; UV-Detektion: 260 nm. Analytische Säule: 250 mm × 4.6 mm; Eluent: Ethylacetat/Methanol 5:1; Fluss: 2 ml/min.
Methode 20 (präparative HPLC an chiraler Phase):
Enantiomerentrennung an chiraler Kieselgel-Phase basierend auf dem Selektor Poly(N-methacryloyl-D-leucin-3-pentylamid; Säule: 500 mm × 63 mm; Elutionsmittel: Stufengradient 100% Ethylacetat (0–16.33 min) → 100% Methanol (16.34-24.12 min) → 100% Ethylacetat (24.13–35.0 min); Fluss: 100 ml/min; Temperatur: 24°C; UV-Detektion: 340 nm.
Methode 21 (präparative HPLC an chiraler Phase):
Enantiomerentrennung an chiraler Kieselgel-Phase basierend auf dem Selektor Poly(N-methacryloyl-L-leucin-dicyclopropylmethylamid); Säule: 250 mm × 20 mm; Elutionsmittel: Stufengradient Isohexan/Ethylacetat (40:60) (0–8 min) → 100% Ethylacetat (8.01–12 min) → Isohexan/Ethylacetat (40:60) (12.01–20 min); Fluss: 25 ml/min; Temperatur: 24°C; UV-Detektion: 280 nm. Analytische Säule: 250 mm × 4.6 mm; Eluent: Ethylacetat/Isohexan 1:1; Fluss: 2 ml/min.
Methode 22 (präparative HPLC):
Gerät: Gilson Abimed HPLC; binäres Pumpensystem; Säule: GromSil 120 ODS-4HE, 250 mm × 40 mm, 10 μm; Eluent A: Wasser + 0.1% Trifluoressigsäure, Eluent B: Acetonitril; 10% B, Rampe auf 90% B in 45 min.
Ausgangsverbindungen und Intermediate:
Beispiel 1A N-[3-Fluor-5-(trifluormethyl)phenyl]harnstoff
34 g (189.819 mmol) 5-Fluor-3-(trifluormethyl)anilin werden in 227 ml 2-Propanol gelöst und bei 50°C tropfenweise über einen Zeitraum von 10 Minuten mit 32.803 g (284.728 mmol) Trimethylsilylisocyanat versetzt. Das Gemisch wird über Nacht bei 50°C gerührt und dann am Rotationsverdampfer eingeengt. Der Rückstand wird mit Dichlormethan verrührt, der Feststoff wird abgesaugt und im Hochvakuum getrocknet. Es werden 25.0 g (59% d. Th.) der Zielverbindung erhalten.
LC-MS (Methode 7): R_t = 1.69 min; MS (ESIpos): m/z (%) = 223.0 (100) [M+H]⁺
HPLC (Methode 3): R_t = 3.88 min
¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d₆): 6 = 6.12 (br. s, 2H), 7.12 (d, 1H), 7.53 (d, 1H), 7.61 (s, 1H), 9.12 (br. s, 1H).
Beispiel 2A N-[4-Fluor-3-(trifluormethyl)phenyl]harnstoff
2500 mg (13.957 mmol) 4-Fluor-3-(trifluormethyl)anilin werden in 15 ml 1 N Salzsäure gelöst und mit 1132 mg (13.957 mmol) Kaliumcyanat versetzt. Die Suspension wird über Nacht bei Raumtemperatur gerührt und dann mit Essigsäureethylester verdünnt, so dass eine klare zweiphasige Lösung entsteht. Die organische Phase wird abgetrennt und die wässrige mit Essigsäureethylester extrahiert. Nach Trocknung der vereinigten organischen Phasen und Abziehen des Lösungsmittels am Rotationsverdampfer chromatographiert man das Rohprodukt an Kieselgel (Eluent: Dichlormethan/Methanol 80:1, dann 10:1). Es werden 2180 mg (70% d. Th.) der Zielverbindung erhalten.
LC-MS (Methode 10): R_t = 1.82 min; MS (ESIpos): m/z (%) = 223.0 (100) [M+H]⁺.
Beispiel 3A 4-{(4R)-5-(1H-Imidazol-1-ylcarbonyl)-6-methyl-2-oxo-1-[3-(trifluormethyl)phenyl]-1,2,3,4-tetrahydropyrimidin-4-yl}benzonitril
Unter einer Argon-Schutzgasatmosphäre wird (4R)-4-(4-Cyanophenyl)-6-methyl-2-oxo-1-[3-(trifluormethyl)phenyl]-1,2,3,4-tetrahydropyrimidin-5-carbonsäure (2.05 g, 5 mmol; Herstellung gemäß WO 2005/082863 , Beispiel 10A) in trockenem DMF (21 ml) vorgelegt und mit 1,1'-Carbonyldiimidazol (2.43 g, 15 mmol) versetzt. Die Mischung wird 30 min bei Raumtemperatur gerührt. Danach wird eingeengt, in Essigsäureethylester (ca. 150 ml) aufgenommen, mit gesättigter wässriger Natriumhydrogencarbonat-Lösung (ca. 50 ml) und gesättigter wässriger Kochsalz-Lösung (50 ml) gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt. Man erhält die Titelverbindung als Rohprodukt (2.87 g, quantitative Ausbeute, ca. 80% Reinheit), welches ohne weitere Reinigung umgesetzt wird.
HPLC (Methode 2): R_t = 2.3 min.
Ausführungsbeispiele:
Beispiel 1 Ethyl (4R)-4-(4-cyanophenyl)-6-methyl-2-oxo-1-[3-(trifluormethyl)phenyl]-1,2,3,4-tetrahydropyrimidin-5-carboxylat
Racemisches Ethyl 4-(4-cyanophenyl)-6-methyl-2-oxo-1-[3-(trifluormethyl)phenyl]-1,2,3,4-tetrahydropyrimidin-5-carboxylat (60 g; Darstellung siehe WO 2004/024700 , Beispiel 1) wird in Ethylacetat (360 ml) gelöst und chromatographisch in die Enantiomere aufgetrennt (Methode 20). Man erhält die Titelverbindung (29.9 g, 99% d. Th., 99.1% ee) sowie das isomere Ethyl (4S)-4-(4-cyanophenyl)-6-methyl-2-oxo-1-[3-(trifluormethyl)phenyl]-1,2,3,4-tetrahydropyrimidin-5-carboxylat.
HPLC (Methode 5): R_t = 1.55 min.
Die weiteren analytischen Daten entsprechen den für die racemische Verbindung berichteten (siehe WO 2004/024700 , Beispiel 1).
Beispiel 2 4-{(4R)-5-Isobutyryl-6-methyl-2-oxo-1-[3-(trifluormethyl)phenyl]-1,2,3,4-tetrahydropyrimidin-4-yl}benzonitril
2000 mg (15.604 mmol) 5-Methylhexan-2,4-dion, 2046 mg (15.604 mmol) 4-Formylbenzonitril und 3186 mg (15.604 mmol) 1-[3-(Trifluormethyl)phenyl]harnstoff werden in 60 ml THF gelöst und mit 10 g Polyphosphorsäureethylester (PPE) versetzt. Das Gemisch wird über Nacht bei 80°C gerührt und dann zwischen Wasser und Essigsäureethylester verteilt. Man trennt die organische Phase ab, trocknet diese über Natriumsulfat, filtriert und zieht das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer ab. Die Reinigung des Rückstands erfolgt zunächst durch Flash-Chromatographie an Kieselgel (Eluent: Cyclohexan/Essigsäureethylester 1:1) und dann mittels präparativer HPLC an chiraler Phase (Methode 18), wobei die Enantiomere getrennt werden (gewünschtes Enantiomer: R_t = 4.70 min). Nach weiterer Aufreinigung mittels präparativer HPLC (Methode 15) erhält man 530 mg (8% d. Th.) der Titelverbindung.
MS (ESIpos): m/z (%) = 428 (100) [M+H]⁺
HPLC (Methode 3): R_t = 8.33 min
¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d₆): δ = 0.80 (d, 3H), 0.95 (d, 3H), 1.86 (s, 3H), 2.95 (tt, 1H), 5.48 (d, 1H), 7.55 (d, 1H), 7.62 (d, 2H), 7.68 (t, 1H), 7.70 (s, 1H), 7.77 (d, 1H), 7.89 (d, 2H), 8.41 (d, 1H).
Beispiel 3 4-{(4R)-5-(Cyclobutylcarbonyl)-6-methyl-2-oxo-1-[3-(trifluormethyl)phenyl]-1,2,3,4-tetrahydropyrimidin-4-yl}benzonitril
Die Herstellung der racemischen Verbindung erfolgt wie in WO 2005/082864 (Beispiel 20) beschrieben. Das Racemat wird mittels präparativer HPLC an chiraler Phase (Methode 19) in die Enantiomere getrennt.
HPLC (Methode 19): R_t = 2.68 min
¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d₆): δ = 1.67 (m, 114), 1.82 (m, 2H), 1.94 (s, 3H), 1.96-2.19 (m, 3H), 3.49 (dt, 114), 5.37 (d, 114), 7.53 (d, 114), 7.61 (d, 2H), 7.68 (m, 2H), 7.78 (d, 1H), 7.89 (d, 2H), 8.42 (d, 1H).
Beispiel 4 tert.-Butyl[(6R)-6-(4-cyanophenyl)-5-(cyclobutylcarbonyl)-4-methyl-2-oxo-3-[3-(trifluormethyl)phenyl]-3,6-dihydropyrimidin-1(2H)-yl]acetat
170 mg (0.387 mmol) 4-{(4R)-5-(Cyclobutylcarbonyl)-6-methyl-2-oxo-1-[3-(trifluormethyl)phenyl]-1,2,3,4-tetrahydropyrimidin-4-yl}benzonitril werden in 3 ml DMF gelöst und mit 91 mg (0.464 mmol) tert.-Butyl-bromacetat sowie 96 mg (0.696 mmol) Kaliumcarbonat versetzt. Das Gemisch wird über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend werden weitere 91 mg (0.464 mmol) tert.-Butyl-bromacetat und 50 mg (0.362 mmol) Kaliumcarbonat zugegeben und die Suspension für einen Zeitraum von sechs Stunden bei 50°C gerührt. Zur Aufarbeitung wird das Gemisch auf 30 ml Wasser gegeben. Man extrahiert die wässrige Phase mehrfach mit Essigsäureethylester, vereinigt die organischen Phasen und zieht das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer ab. Der Rückstand wird in Methanol aufgenommen und mittels präparativer HPLC (Methode 14) gereinigt. Man erhält 196 mg (92% d. Th.) der Zielverbindung.
LC-MS (Methode 10): R_t = 3.06 min; MS (ESIpos): m/z (%) = 554.2 (18) [M+H]⁺.
Beispiel 5 [(6R)-6-(4-Cyanophenyl)-5-(ethoxycarbonyl)-4-methyl-2-oxo-3-[3-(trifluormethyl)phenyl]-3,6-dihydropyrimidin-1(2H)-yl]essigsäure-tert.-butylester
Unter einer Argon-Schutzgasatmosphäre wird Ethyl (4R)-4-(4-cyanophenyl)-6-methyl-2-oxo-1-[3-(trifluormethyl)phenyl]-1,2,3,4-tetrahydropyrimidin-5-carboxylat (10.74 g, 25 mmol) und festes Kaliumcarbonat (5.53 g, 40 mmol) in Dimethylformamid (100 ml) vorgelegt. Unter Rühren wird Bromessigsäure-tert.-butylester (7.8 g, 40 mmol) zugetropft. Das Reaktionsgemisch wird 20 h bei Raumtemperatur gerührt und dann für weitere 3 h bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wird im Vakuum eingeengt und der Rückstand in Essigsäureethylester (200 ml) aufgenommen. Anschließend wird die organische Phase mit Wasser (2 × je 50 ml) und dann mit gesättigter wässriger Kochsalz-Lösung (50 ml) gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt. Das Rohprodukt wird über Kieselgel flash-chromatographiert (Eluent: Gradient Cyclohexan → Cyclohexan/Ethylacetat 6:4). Es werden 12.5 g (91% d. Th.) der Titelverbindung als Feststoff erhalten.
LC-MS (Methode 8): R_t = 2.94 min; MS (ESIpos): m/z (%) = 488.1 (100) [M+H-C₄H₈]⁺;
MS (ESIneg): m/z (%) = 542.2 (100) [M-H]^–
¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d₆): δ = 1.05 (t, 3H), 1.25 (s, 9H), 2.05 (s, 3H), 3.85 (d, 1H), 4.0 (m, 3H), 5.55 (s, 1H), 7.60–7.90 (m, 8H).
Beispiel 6 2,3-Dihydroxypropyl(4R)-4-(4-cyanophenyl)-6-methyl-2-oxo-1-[3-(trifluormethyl)phenyl]-1,2,3,4-tetrahydropyrimidin-5-carboxylat
200 mg (0.453 mmol) Allyl (4R)-4-(4-cyanophenyl)-6-methyl-2-oxo-1-[3-(trifluormethyl)phenyl]-1,2,3,4-tetrahydropyrimidin-5-carboxylat (Herstellung gemäß WO 2005/082863 , Beispiel 6A) werden in 20 ml Aceton/Wasser (3:1) gelöst. Die Lösung wird auf 0°C abgekühlt und mit einer Lösung von 72 mg (0.453 mmol) Kaliumpermanganat in 10 ml Aceton/Wasser (3:1) versetzt. Nach 90-minütigem Rühren bei Raumtemperatur wird gesättigte Natriumthiosulfat-Lösung zugesetzt und das Gemisch weitere 30 Minuten gerührt. Die Aufarbeitung erfolgt durch Absaugen des Ansatzes über eine Kieselgur-Säule, welche mit wenig Methanol eluiert wird. Nach Abtrennung der organischen Phase wird die wässrige Phase zweimal mit Essigsäureethylester nachextrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden eingeengt und der Rückstand mittels präparativer HPLC (Methode 14) aufgereinigt. Es werden 119 mg (54% d. Th.) der Zielverbindung erhalten.
LC-MS (Methode 8): R_t = 2.06 min; MS (ESIpos): m/z (%) = 476.1 (100) [M+H]⁺
¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d₆): δ = 2.05 (s, 3H), 3.19–3.31 (m, 2H), 3.60 (m, 1H), 3.89 (ddd, 1H), 4.05 (ddd, 1H), 4.61 (q, 1H), 4.92 (dd, 1H), 5.44 (m, 1H), 7.57 (br. s, 1H), 7.63 (m, 2H), 7.70 (m, 2H), 7.79 (d, 1H), 7.87 (d, 2H), 8.41 (m, 1H).
Beispiel 7 4-{(4R)-5-Acetyl-1-[4-fluor-3-(trifluormethyl)phenyl]-6-methyl-2-oxo-1,2,3,4-tetrahydropyrimidin-4-yl}benzonitril
465 mg (4.646 mmol) 2,4-Pentandion, 609 mg (4.646 mmol) 4-Formylbenzonitril und 1200 mg (4.646 mmol) N-[4-Fluor-3-(trifluormethyl)phenyl]harnstoff werden in 12 ml THF gelöst und mit 3000 mg Polyphosphorsäureethylester (PPE) versetzt. Das Gemisch wird sechs Stunden unter Rückfluss gerührt und dann am Rotationsverdampfer eingeengt. Die Reinigung des Rückstands erfolgt zunächst durch Flash-Chromatographie an Kieselgel (Eluent: Cyclohexan/Ethylacetat 5:1 → 2:1 → 1:1) und dann mittels präparativer HPLC (Methode 14). Das erhaltene Racemat wird durch präparative HPLC an chiraler Phase (Methode 17) aufgetrennt. Man erhält so 303 mg (16% d. Th.) der Titelverbindung.
HPLC (Methode 17): R₄ = 4.70 min
¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d₆): δ = 2.02 (s, 3H), 2.20 (s, 3H), 5.47 (d, 1H), 7.61 (m, 4H), 7.74 (br. s, 1H), 7.88 (d, 2H), 8.48 (d, 1H).
Beispiel 8 [(6R)-6-(4-Cyanophenyl)-5-(cyclobutylcarbonyl)-4-methyl-2-oxo-3-[3-(trifluormethyl)phenyl]-3,6-dihydropyrimidin-1(2H)-yl]essigsäure
190 mg (0.343 mmol) tert.-Butyl [(6R)-6-(4-cyanophenyl)-5-(cyclobutylcarbonyl)-4-methyl-2-oxo-3-[3-(trifluormethyl)phenyl]-3,6-dihydropyrimidin-1(2H)-yl]acetat werden in 3 ml Dichlormethan gelöst, mit 3 ml Trifluoressigsäure versetzt und zwei Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wird eingeengt und der Rückstand mittels präparativer HPLC (Methode 14) gereinigt. Man erhält 160 mg (94% d. Th.) der Zielverbindung.
LC-MS (Methode 10): R_t = 2.62 min; MS (ESIpos): m/z (%) = 498.1 (100) [M+H]⁺
¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d₆): δ = 1.66 (m, 1H), 1.83 (m, 2H), 1.92 (s, 3H), 2.02 (m, 2H), 2.16 (m, 1H), 3.53 (dt, 1H), 3.84 (d, 1H), 4.18 (d, 1H), 5.60 (s, 1H), 7.59 (d, 1H), 7.65–7.74 (m, 4H), 7.81 (d, 1H), 7.88 (d, 2H), 12.70 (s, 1H).
Beispiel 9 5-{(4R)-5-Acetyl-6-methyl-2-oxo-1-[3-(trifluormethyl)phenyl]-1,2,3,4-tetrahydropyrimidin-4-yl}-pyridin-2-carbonitril
Die Darstellung der Titelverbindung erfolgt wie in WO 2004/024700 (Beispiel 74) beschrieben.
Beispiel 10 2-Hydroxyethyl (4R)-4-(4-cyanophenyl)-6-methyl-2-oxo-1-[3-(trifluormethyl)phenyl]-1,2,3,4-tetrahydropyrimidin-5-carboxylat
Die Darstellung der Titelverbindung erfolgt wie in WO 2004/024700 (Beispiel 72) beschrieben.
Beispiel 11 2-(Dimethylamino)ethyl(4R)-4-(4-cyanophenyl)-6-methyl-2-oxo-1-[3-(trifluormethyl)phenyl]-1,2,3,4-tetrahydropyrimidin-5-carboxylat-Trifluoracetat
Unter einer Argon-Schutzgasatmosphäre wird 4-{(4R)-5-(1H-Imidazol-1-ylcarbonyl)-6-methyl-2-oxo-1-[3-(trifluormethyl)phenyl]-1,2,3,4-tetrahydropyrimidin-4-yl) benzonitril (Beispiel 3A; 2.26 g, 5 mmol) in N,N-Dimethylethanolamin (20 ml) gelöst und anschließend 3 h bei 100°C gerührt. Der Ansatz wird im Vakuum eingeengt, der Rückstand in Essigsäureethylester (150 ml) aufgenommen und dann mit Wasser (50 ml) sowie gesättigter Natriumchlorid-Lösung (50 ml) gewaschen. Die organische Phase wird über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt. Der Rückstand wird mittels präparativer HPLC (Methode 22) aufgereinigt. Man erhält 2.38 g (77% d. Th.) der Titelverbindung.
LC-MS (Methode 10): R_t = 1.2 min; MS (ESIpos): m/z (%) = 473.5 (100) [M+H]⁺
¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ = 2.05 (s, 3H), 2.10 (br. s, 6H), 2.40 (m, 2H), 4.10 (m, 2H), 5.40 (d, 1H), 7.55–7.70 (m, 5H), 7.80 (d, 1H), 7.90 (d, 2H), 8.40 (d, 1H).
Beispiel 12 4-{(4R)-5-Acetyl-1-[3-fluor-5-(trifluormethyl)phenyl]-6-methyl-2-oxo-1,2,3,4-tetrahydropyrimidin-4-yl}benzonitril
Unter einer Argon-Schutzgasatmosphäre wird 2,4-Pentandion (90.1 mg, 0.9 mmol) in THF (10 ml) vorgelegt. Nacheinander werden 4-Cyanobenzaldehyd (118 mg, 0.9 mmol), N-[3-Fluor-5-(trifluormethyl)phenyl]harnstoff (200 mg, 0.9 mmol) und Polyphosphorsäureethylester (551 mg) zugegeben. Der Ansatz wird unter Rückfluss gerührt, bis die DC-Kontrolle vollständigen Umsatz anzeigt (ca. 4 h). Der Ansatz wird im Vakuum eingeengt und der Rückstand direkt chromatographiert (Biotage-Mitteldruck-Anlage, Kieselgel-Säule, Eluent: Cyclohexan/Essigsäureethylester 5:1 → 3:1 → 2:1 → 1:1). Man erhält 188 mg (50% d. Th.) der racemischen Titelverbindung. Das Racemat wird anschließend chromatographisch in die Enantiomere getrennt (Methode 16). Aus 65 mg des Racemats werden 28 mg der enantiomerenreinen Titelverbindung (>99.5% ee) erhalten.
HPLC (Methode 16): R_t = 23.27 min
LC-MS (Methode 7): R_t = 2.2 min; MS (ESIpos): m/z (%) = 418.1 (100) [M+H]⁺
¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d₆): δ = 2.00 (s, 3H), 2.20 (s, 3H), 5.44 (d, 1H), 7.55 (m, 4H), 7.75 (br. s, 1H), 7.85 (d, 2H), 8.45 (d, 1H).
Beispiel 13 [(6R)-6-(4-Cyanophenyl)-5-(ethoxycarbonyl)-4-methyl-2-oxo-3-[3-(trifluormethyl)phenyl]-3,6-dihydropyrimidin-1(2H)-yl]essigsäure
[(6R)-6-(4-Cyanophenyl)-5-(ethoxycarbonyl)-4-methyl-2-oxo-3-[3-(trifluormethyl)phenyl]-3,6-dihydropyrimidin-1(2H)-yl]essigsäure-tert.-butylester (165 mg, 0.30 mmol) wird unter einer Argon-Schutzgasatmosphäre in Dichlormethan (1.5 ml) vorgelegt, mit Trifluoressigsäure (1.5 ml) versetzt und 4 h bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wird im Vakuum eingeengt und der Rückstand mittels präparativer HPLC aufgereinigt (Methode 13). Es werden 132 mg (89% d. Th.) der Titelverbindung erhalten.
HPLC (Methode 2): R₄ = 3.0 min
LC-MS (Methode 7): R_t = 2.3 min; MS (ESIpos): m/z (%) = 488.1 (100) [M+H]⁺
¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d₆): δ = 1.10 (t, 3H), 2.05 (s, 3H), 3.75 (d, 1H), 4.05 (q, 2H), 4.10 (d, 1H), 5.60 (s, 1H), 7.60–7.75 (m, 5H), 7.80 (d, 1H), 7.90 (d, 2H), 12.70 (s, 1H).
Beispiel 14 [(6R)-5-{[2-(Carboxymethoxy)ethoxy]carbonyl}-6-(4-cyanophenyl)-4-methyl-2-oxo-3-[3-(trifluormethyl)phenyl]-3,6-dihydropyrimidin-1(2H)-yl]essigsäure
Die Darstellung der Titelverbindung erfolgt wie in WO 2005/082864 (Beispiel 5) beschrieben.
Beispiel 15 [(6R)-6-(4-Cyanophenyl)-5-isobutyryl-4-methyl-2-oxo-3-[3-(trifluormethyl)phenyl]-3,6-dihydropyrimidin-1(2H)-yl]essigsäure-tert.-butylester
Unter einer Argon-Schutzgasatmosphäre wird Natriumhydrid (1.17 g, 29.2 mmol) in THF (50 ml) vorgelegt. Eine Lösung der Verbindung aus Beispiel 2 (5.0 g, 11.7 mmol) in THF (150 ml) wird langsam hinzugegeben und das Reaktionsgemisch unter Schäumen für 1 h bei RT gerührt. Anschließend wird Bromessigsäure-tert.-butylester (3.4 g, 17.5 mmol) langsam zugesetzt. Nach 2 h zeigt das Dünnschichtchromatogramm vollständigen Umsatz. Der Ansatz wird vorsichtig mit Wasser (300 ml) versetzt. Die wässrige Phase wird mit festem Natriumchlorid gesättigt und dreimal mit Essigsäureethylester extrahiert. Die vereinten organischen Phasen werden über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wird auf Kieselgel aufgezogen und mittels MPLC gereinigt (200 g Kieselgel, Eluent: Cyclohexan/Essigsäureethylester 4:1). Man erhält 5 g der Titelverbindung in 79% Reinheit sowie 4.4 g in 70% Reinheit, welche mittels präparativer HPLC feingereinigt werden können.
LC-MS (Methode 7): R_t = 2.8 min; MS (ESIpos): m/z (%) = 486 (100) [M-C₄H₈+H]⁺;
MS (ESIneg): m/z (%) = 540 (100) [M-H]^–.
Zu den weiteren analytischen Daten siehe die für die racemische Verbindung berichteten ( WO 2005/082863 , Beispiel 34A).
Beispiel 16 [(6R)-6-(4-Cyanophenyl)-5-isobutyryl-4-methyl-2-oxo-3-[3-(trifluormethyl)phenyl]-3,6-dihydropyrimidin-1(2H)-yl]essigsäure
[(6R)-6-(4-Cyanophenyl)-5-isobutyryl-4-methyl-2-oxo-3-[3-(trifluormethyl)phenyl]-3,6-dihydropyrimidin-1(2H)-yl]essigsäure-tert.-butylester (4.43 g, 8.2 mmol) wird unter Argon-Schutzgasatmosphäre in Dichlormethan (50 ml) vorgelegt, mit Trifluoressigsäure (18.7 g, 164 mmol) versetzt und ca. 4 h bei Raumtemperatur gerührt (bis die DC-Kontrolle vollständigen Umsatz anzeigt). Das Reaktionsgemisch wird im Vakuum eingeengt und der Rückstand chromatographisch aufgereinigt (Biotage-Chromatographie-Anlage, Kieselgel, Eluent: Dichlormethan → Dichlormethan/Methanol 100:1 → 50:1) aufgereinigt. Es werden 1.44 g (34% d. Th.) der Titelverbindung erhalten.
LC-MS (Methode 7): R_t = 2.3 min; MS (ESIpos): m/z (%) = 486.1 (100) [M+H]⁺; MS (ESIneg): m/z (%) = 484.2 (80) [M-H]^–, 969.5 (100)
¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): 8 = 0.60 (d, 3H), 0.70 (d, 3H), 1.60 (s, 3H), 2.70 (m, 1H), 3.60 (d, 1H), 4.00 (d, 1H), 5.50 (s, 1H), 7.35–7.50 (m, 5H), 7.60 (d, 1H), 7.65 (d, 2H), 12.50 (br. s, 1H).
Beispiel 17 3-{[(6R)-5-Acetyl-6-(4-cyanophenyl)-4-methyl-2-oxo-3-[3-(trifluormethyl)phenyl]-3,6-dihydropyrimidin-1(2H)-yl]methyl}benzoesäure
Die Darstellung der Titelverbindung erfolgt wie in WO 2005/082863 (Beispiel 21) beschrieben.
Beispiel 18 4-{[(6R)-5-Acetyl-6-(4-cyanophenyl)-4-methyl-2-oxo-3-[3-(trifluormethyl)phenyl]-3,6-dihydropyrimidin-1(2H)-yl]methyl}benzoesäure
Die Darstellung der Titelverbindung erfolgt wie in WO 2005/082863 (Beispiel 22) beschrieben.
B. Bewertung der pharmakologischen Wirksamkeit
Die pharmakologische Wirkung der erfindungsgemäßen Verbindungen kann in den nachstehend beschriebenen Assays gezeigt werden:
Abkürzungen:

AMC

7-Amido-4-methylcumarin

BNP

brain natriuretic peptide

BSA

bovine serum albumin

HEPES

N-(2-Hydroxyethyl)piperazin-N'-2-ethansulfonsäure

HNE

humane neutrophile Elastase

IC

Inhibitionskonzentration

Me

OSuc Methoxysuccinyl

NADP

Nikotinamid-Adenin-Dinukleotid-Phosphat

v/v

Volumen zu Volumen-Verhältnis (einer Lösung)

w/v

Gewicht zu Volumen-Verhältnis (einer Lösung)

B-1. In vitro HNE-Inhibitionstest
Die Wirkstärke der erfindungsgemäßen Verbindungen wird in einem in vitro-Hemmtest ermittelt. Die HNE-vermittelte amidolytische Spaltung eines geeigneten Peptidsubstrates führt hierbei zu einer Fluoreszenzlichtzunahme. Die Signalintensität des Fluoreszenzlichtes ist direkt proportional zur Enzymaktivität. Die Wirkkonzentration einer Testverbindung, bei der die Hälfte des Enzyms inhibiert ist (50% Signalintensität des Fluoreszenzlichtes), wird als IC₅₀-Wert angegeben.
Ausführung:
In einer 384 Loch-Mikrotiterplatte werden in einem Testvolumen von insgesamt 50 μl Testpuffer (0.1 M HEPES pH 7.4, 0.5 M NaCl, 0.1% w/v BSA, 1% v/v DMSO), Enzym (80 pM HNE; Fa. Serva, Heidelberg) und Substrat (20 μM MeOSuc-Ala-Ala-Pro-Val-AMC; Fa. Bachem, Weil am Rhein) bei An- und Abwesenheit der Testsubstanz zwei Stunden bei 37°C inkubiert. Die Fluoreszenzlichtintensität der Testansätze wird gemessen (Ex. 380 nm, Em. 460 nm). Die IC₅₀-Werte werden durch eine Auftragung der Fluoreszenzlichtintensität gegenüber der Wirkstoffkonzentration ermittelt.
Für die erfindungsgemäßen Verbindungen repräsentative IC₅₀-Werte sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben: Tabelle: Hemmung der humanen neutrophilen Elastase (HNE)

Ausführungsbeispiel Nr. IC₅₀ [nM]

3 14.8

7 5.2

8 4.3

9 20.0

10 4.6

13 2.1

14 0.9

16 2.9

17 3.9

18 2.9
B-2. Tiermodell der pulmonalen arteriellen Hypertonie
Die Monocrotalin-induzierte pulmonale Hypertonie der Ratte ist ein weit verbreitetes Tiermodell für die pulmonale arterielle Hypertonie. Das Pyrrolizidin-Alkaloid Monocrotalin wird nach subkutaner Injektion in der Leber zum toxischen Monocrotalinpyrrol metabolisiert und führt innerhalb weniger Tage zu einer Endothelschädigung im Lungenkreislauf, gefolgt von einem Remodeling der kleinen pulmonalen Arterien (Mediahypertrophie, de novo-Muskularisierung). Eine einmalige subkutane Injektion ist ausreichend, um bei Ratten innerhalb von 4 Wochen eine ausgeprägte pulmonale Hypertonie zu induzieren [Cowan et al., Nature Med. 6, 698–702 (2000)].
Für das Modell werden männliche Sprague-Dawley-Ratten verwendet. An Tag 0 erhalten die Tiere eine subkutane Injektion von 60 mg/kg Monocrotalin. Die Behandlung der Tiere beginnt erst frühestens 14 Tage nach der Monocrotalin-Injektion und erstreckt sich über einen Zeitraum von mindestens 14 Tagen. Am Studienende erfolgen hämodynamische Untersuchungen der Tiere sowie eine Ermittlung der arteriellen und zentralvenösen Sauerstoffsättigung. Für die hämodynamische Messung werden die Ratten initial mit Pentobarbital (60 mg/kg) anästhesiert. Anschließend wer den die Tiere tracheotomiert und künstlich beatmet (Frequenz: 60 Atemzüge/min; Verhältnis Inspiration zu Exspiration: 50:50; positiver endexspiratorischer Druck: 1 cm H₂O; Atemzugvolumen: 10 ml/kg Körpergewicht; FIO₂: 0.5). Die Narkose wird durch Isofluran-Inhalationsnarkose aufrechterhalten. Der systemische Blutdruck wird in der linken A. carotis mittels eines Millar-Microtip-Katheters ermittelt. Bin Polyethylenkatheter wird über die rechte V. jugularis in den rechten Ventrikel vorgeschoben zur Bestimmung des rechten Ventrikeldruckes. Das Herzminutenvolumen wird mittels Thermodilution ermittelt. Im Anschluß an die Hämodynamik wird das Herz entnommen und das Verhältnis rechter zu linker Ventrikel inklusive Septum bestimmt. Weiterhin werden Plasmaproben zur Bestimmung von Biomarkern (zum Beispiel proBNP) und Plasma-Substanzspiegeln gewonnen.
B-3. CYP-Inhibitionstest
Die Fähigkeit von Substanzen, CYP1A2, CYP2C9, CYP2D6 und CYP3A4 im Menschen inhibieren zu können, wird untersucht mit gepoolten Human-Lebermikrosomen als Enzymquelle in Gegenwart von Standardsubstraten (s.u.), die CYP-spezifische Metaboliten bilden. Die Inhibitionseffekte werden bei sechs verschiedenen Konzentrationen der Testverbindungen untersucht (2.8, 5.6, 8.3, 16.7, 25 sowie 50 μM), mit dem Ausmaß der CYP-spezifischen Metabolitenbildung der Standardsubstrate in Abwesenheit der Testverbindungen verglichen und die entsprechenden IC₅₀-Werte berechnet. Ein Standard-Inhibitor, der eine einzelne CYP-Isoform spezifisch inhibiert, wird immer mit inkubiert, um Ergebnisse zwischen verschiedenen Serien vergleichbar zu machen.
Durchführung:
Die Inkubation von Phenacetin, Diclofenac, Tolbutamid, Dextromethorphan oder Midazolam mit Human-Lebermikrosomen in Gegenwart von jeweils sechs verschiedenen Konzentrationen einer Testverbindung (als potentiellem Inhibitor) wird auf einer Workstation durchgeführt (Tecan, Genesis, Crailsheim, Deutschland). Standard-Inkubationsgemische enthalten 1.3 mM NADP, 3.3 mM MgCl₂ × 6 H₂O, 3.3 mM Glukose-6-phosphat, Glukose-6-phosphat-Dehydrogenase (0.4 U/ml) und 100 mM Phosphat-Puffer (pH 7.4) in einem Gesamtvolumen von 200 μl. Testverbindungen werden bevorzugt in Acetonitril gelöst. 96-Lochplatten werden eine definierte Zeit bei 37°C mit gepoolten Human-Lebermikrosomen inkubiert. Die Reaktionen werden durch Zugabe von 100 μl Acetonitril, worin sich ein geeigneter interner Standard befindet, abgestoppt. Gefällte Proteine werden durch Zentrifugation abgetrennt, die Überstände werden vereinigt und mittels LC-MS/MS analysiert.
B-4. Hepatozytenassay zur Bestimmung der metabolischen Stabilität
Die metabolische Stabilität von Testverbindungen gegenüber Hepatozyten wird bestimmt, indem die Verbindungen bei niedrigen Konzentrationen (bevorzugt unter 1 μM) und bei niedrigen Zellzahlen (bevorzugt bei 1·10⁶ Zellen/ml) inkubiert werden, um möglichst lineare kinetische Bedingungen im Versuch sicherzustellen. Sieben Proben aus der Inkubationslösung werden in einem festgelegten Zeitraster für die LC-MS-Analytik entnommen, um die Halbwertszeit (d.h. den Abbau) der Verbindung zu bestimmen. Aus dieser Halbwertszeit werden unterschiedliche "Clearance"-Parameter (CL) und "F_max"-Werte berechnet (s.u.).
Die CL- und F_max Werte stellen ein Maß für den Phase 1- und Phase 2-Metabolismus der Verbindung in den Hepatozyten dar. Um den Einfluss des organischen Lösungsmittels auf die Enzyme in den Inkubationsansätzen möglichst klein zu halten, wird dessen Konzentration im Allgemeinen auf 1% (Acetonitril) bzw. 0.1% (DMSO) begrenzt.
Für alle Spezies und Rassen wird mit einer Hepatozyten-Zellzahl in der Leber von 1.1·10⁸ Zellen/g Leber gerechnet. CL-Parameter, deren Berechnung auf Halbwertszeiten beruhen, die über die Inkubationszeit hinausgehen (üblicherweise 90 Minuten), können nur als grobe Richtwerte angesehen werden.

Die berechneten Parameter und deren Bedeutung sind:

F_max well-stirred [%]	maximal mögliche Bioverfügbarkeit nach oraler Applikation
Berechnung:	(1-CL_blood well-stirred/QH)·100
CL_blood well-stirred [L/(h·kg)]	berechnete Blut-Clearance (well stirred-Modell)
Berechnung:	(QH·CL'_intrinsic)/(QH + CL'_intrinsic)
CL'_intrinsic [ml/(min·kg)]	maximale Fähigkeit der Leber (der Hepatozyten), eine Verbindung zu metabolisieren (unter der Annahme, dass der Leberblutfluss nicht geschwindigkeitslimitierend ist)
Berechnung:	CL'_{intrinsic,apparent}·speziesspezifische Hepatozytenzahl [1.1·10⁸/g Leber]·speziesspezifisches Lebergewicht [g/kg]
CL'_{intrinsic,apparent} [ml/(min*mg)]	normiert die Eliminationskonstante, indem diese durch die eingesetzte Hepatozyten-Zellzahl × (x·10⁶/ml) dividiert wird
Berechnung:	k_el [l/min]/(Zellzahl [x·10⁶]/Inkubationsvolumen [ml])

(QH = speziesspezifischer Leberblutfluss).

C. Ausführungsbeispiele für pharmazeutische Zusammensetzungen
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können folgendermaßen in pharmazeutische Zubereitungen überführt werden:
Tablette:
Zusammensetzung:

100 mg der erfindungsgemäßen Verbindung, 50 mg Lactose (Monohydrat), 50 mg Maisstärke (nativ), 10 mg Polyvinylpyrrolidon (PVP 25) (Fa. BASF, Ludwigshafen, Deutschland) und 2 mg Magnesiumstearat.
Tablettengewicht 212 mg. Durchmesser 8 mm, Wölbungsradius 12 mm.

Herstellung:
Die Mischung aus erfindungsgemäßer Verbindung, Lactose und Stärke wird mit einer 5%-igen Lösung (m/m) des PVPs in Wasser granuliert. Das Granulat wird nach dem Trocknen mit dem Magnesiumstearat 5 Minuten gemischt. Diese Mischung wird mit einer üblichen Tablettenpresse verpresst (Format der Tablette siehe oben). Als Richtwert für die Verpressung wird eine Presskraft von 15 kN verwendet.
Oral applizierbare Suspension:
Zusammensetzung:

1000 mg der erfindungsgemäßen Verbindung, 1000 mg Ethanol (96%), 400 mg Rhodigel^® (Xanthan gum der Firma FMC, Pennsylvania, USA) und 99 g Wasser.

Einer Einzeldosis von 100 mg der erfindungsgemäßen Verbindung entsprechen 10 ml orale Suspension.
Herstellung:
Das Rhodigel wird in Ethanol suspendiert, die erfindungsgemäße Verbindung wird der Suspension zugefügt. Unter Rühren erfolgt die Zugabe des Wassers. Bis zum Abschluß der Quellung des Rhodigels wird ca. 6 h gerührt.
Oral applizierbare Lösung:
Zusammensetzung:
500 mg der erfindungsgemäßen Verbindung, 2.5 g Polysorbat und 97 g Polyethylenglycol 400. Einer Einzeldosis von 100 mg der erfindungsgemäßen Verbindung entsprechen 20 g orale Lösung.
Herstellung:
Die erfindungsgemäße Verbindung wird in der Mischung aus Polyethylenglycol und Polysorbat unter Rühren suspendiert. Der Rührvorgang wird bis zur vollständigen Auflösung der erfindungsgemäßen Verbindung fortgesetzt.
i.v.-Lösung:
Die erfindungsgemäße Verbindung wird in einer Konzentration unterhalb der Sättigungslöslichkeit in einem physiologisch verträglichen Lösungsmittel (z.B. isotonische Kochsalzlösung, Glucoselösung 5% und/oder PEG 400-Lösung 30%) gelöst. Die Lösung wird steril filtriert und in sterile und pyrogenfreie Injektionsbehältnisse abgefüllt.

Claims

Verwendung einer Verbindung der Formel (I)
in welcher X für CH oder N steht, R¹ für Wasserstoff, eine Gruppe der Formel -(CH₂)_nC(=O)-O-R^1A oder eine Gruppe der Formel
steht, worin * die Verknüpfungsstelle mit dem N-Atom bedeutet, n die Zahl 1 oder 2 bedeutet und R^1A Wasserstoff oder (C₁-C₄)-Alkyl bedeutet, R² für Cyano oder eine Gruppe der Formel -C(=O)-R^2A oder -C(=O)-O-R^2A steht, worin R^2A (C₁-C₆)-Alkyl oder (C₃-C₆)-Cycloalkyl bedeutet, welche ihrerseits bis zu zweifach, gleich oder verschieden, mit Hydroxy, (C₁-C₄)-Alkoxy, Hydroxycarbonyl, Amino, Mono- und/oder Di-(C₁-C₄)-alkylamino substituiert sein können und worin jeweils eine CH₂-Gruppe gegen ein O-Atom ausgetauscht sein kann, und R³ entweder für Wasserstoff und R⁴ für Wasserstoff, Fluor oder Chlor steht oder R³ für Fluor oder Chlor und R⁴ für Wasserstoff steht, oder eines ihrer Salze, Solvate oder Solvate der Salze zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und/oder Prophylaxe der pulmonalen arteriellen Hypertonie.
Verwendung nach Anspruch 1 einer Verbindung der Formel (I), in welcher X für CH oder N steht, R¹ für Wasserstoff, eine Gruppe der Formel -CH₂-C(=O)-OH oder eine Gruppe der Formel
steht, worin * die Verknüpfungsstelle mit dem N-Atom bedeutet, R² für Cyano, Acetyl, Cyclobutylcarbonyl, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl oder 2-Hydroxyethoxycarbonyl steht, R³ für Wasserstoff steht und R⁴ für Wasserstoff oder Fluor steht, oder eines ihrer Salze, Solvate oder Solvate der Salze.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2 einer Verbindung gemäß Formel (I), ausgewählt aus der Gruppe von Verbindungen bestehend aus

sowie ihrer Salze, Solvate und Solvate der Salze.
Kombination enthaltend mindestens eine Verbindung der Formel (I), wie in einem der Ansprüche 1 bis 3 definiert, und einen oder mehrere weitere Wirkstoffe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kinase-Inhibitoren, Stimulatoren und Aktivatoren der löslichen Guanylatcyclase, Prostacyclin-Analoga, Endothelinrezeptor-Antagonisten und Phosphodiesterase-Inhibitoren.
Verwendung der Kombination nach Anspruch 4 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und/oder Prophylaxe der pulmonalen arteriellen Hypertonie.
Verwendung einer Verbindung der Formel (I), wie in einem der Ansprüche 1 bis 3 definiert, oder einer Kombination, wie in Anspruch 4 definiert, zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und/oder Prophylaxe der pulmonalen arteriellen Hypertonie bei linksatrialen oder linksventrikulären Erkrankungen, linksseitigen Herzklappenerkrankungen, chronisch-obstruktiver Lungenkrankheit, interstitieller Lungenkrankheit, Schlafapnoe-Syndrom, Erkrankungen mit alveolärer Hypoventilation, Höhenkrankheit, pulmonalen Entwicklungsstörungen, chronischen thrombotischen und/oder embolischen Erkrankungen, in Verbindung mit Sarkoidose, Histiozytosis X oder Lymphangioleiomyomatose sowie einer durch Gefäßkompression von außen bedingten pulmonalen arteriellen Hypertonie.
Arzneimittel enthaltend eine Kombination wie in Anspruch 4 definiert.
Arzneimittel nach Anspruch 7 zur Behandlung und/oder Prophylaxe der pulmonalen arteriellen Hypertonie.
Verfahren zur Behandlung und/oder Prophylaxe der pulmonalen arteriellen Hypertonie bei Menschen und Tieren durch Verabreichung einer wirksamen Menge mindestens einer Ver bindung der Formel (I), wie in einem der Ansprüche 1 bis 3 definiert, einer Kombination, wie in Anspruch 4 definiert, oder eines Arzneimittels enthaltend mindestens eine Verbindung der Formel (I), wie in einem der Ansprüche 1 bis 3 definiert, in Kombination mit einem oder mehreren inerten, nichttoxischen, pharmazeutisch geeigneten Hilfsstoffen.