DE3750596T2

DE3750596T2 - 1,2,3,3a,8,8a-Hexahydro-1,3a,8-Trimethylpyrrolo[2,3-b]indole, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Arzneimittel.

Info

Publication number: DE3750596T2
Application number: DE3750596T
Authority: DE
Inventors: Yulin Convent Station N.J. 07961 Chiang; Edward J. Warren N.J. 07060 Glamkowski; Russel Richard Lee Far Hills N.J. 07031 Hamer; Grover Cleveland Pluckemin N.J. 07978 Helsley
Original assignee: Hoechst Roussel Pharmaceuticals Inc
Current assignee: Aventis Pharmaceuticals Inc
Priority date: 1986-07-16
Filing date: 1987-07-15
Publication date: 1995-03-23
Anticipated expiration: 2007-07-16
Also published as: KR880001656A; NZ221060A; DK367987D0; US4791107A; AU612583B2; PT85334B; US5541340A; US5547977A; US5541216A; JP2716099B2; PT85334A; EP0253372B1; IE64429B1; AU7566887A; US5550253A; ES2060585T3; HU206717B; US5663190A; EP0253372A3; KR960003614B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbindungen mit der Formel I
worin Z Wasserstoff bedeutet und R für steht,
worin R&sub2; Phenyl-C&sub1;-C&sub6;-alkyl bedeutet, worin das Phenyl durch 1, 2 oder 3 Substituentengruppen, die jeweils unabhängig voneinander C&sub1;-C&sub6;-Alkyl, Halogen, Nitro, C&sub1;-C&sub6;- Alkoxy, Hydroxy oder Trifluormethyl sind, substituiert sein kann, oder
worin Z Halogen oder C&sub1;-C&sub6;-Alkyl bedeutet, R für Wasserstoff
oder
steht, worin R&sub4; C&sub1;-C&sub6;-Alkyl oder Phenyl bedeutet, oder R für
steht, worin R&sub3; C&sub1;-C&sub6;-Alkyl, C&sub3;-C&sub6;-Cycloalkyl, Phenyl oder Phenyl-C&sub1;-C&sub6;-alkyl bedeutet, worin das Phenyl wie oben angegeben substituiert sein kann,
die als gedächtnisfördernde und analgetische Mittel von Nutzen sind, und auf pharmazeutische Zusammensetzungen, die eine wirksame Menge derartiger Verbindungen enthalten.
Die DE-A-28 39 279 beschreibt Physostigminderivate, die in 5-Stellung eine Hydroxy-, Alkoxy- oder Alkenoxygruppe aufweisen. Es wird angegeben, daß die Verbindungen eine analgetische Aktivität zeigen.
Die EP-A1-0 154 864 beschreibt Physostigminderivate, die in 5-Stellung die Gruppe RHN-COO- aufweisen,worin R für C&sub2;-C&sub2;&sub0;- Alkyl, Cycloalkyl oder Aryl steht, von welchen Verbindungen angegeben wird, daß sie Acetylcholinesterase-inhibierende Eigenschaften zeigen.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung werden durch Anwendung einer oder mehrerer der nachstehend beschriebenen Stufen hergestellt.
In der gesamten Beschreibung der Synthesestufen sollen die Substituenten Z, R&sub1;, R&sub2;, R&sub3; und R&sub4; die entsprechenden, oben angeführten Bedeutungen besitzen, soferne nichts Gegenteiliges angegeben oder indiziert ist.
Die vom 3a-Kohlenstoffatom und 8a-Kohlenstoffatom in der Formel I und in anderen, in der Beschreibung und in den angeschlossenen Ansprüchen enthaltenen Formeln weggehenden starken Linien bedeuten, daß die Substituenten oberhalb der Mittelebene des Dreiringsystems liegen. Somit sind in der Formel (I) und in anderen Formeln die Substituenten am 3a- und 8a-Kohlenstoffatom cis-ständig, soferne sie sich auf der gleichen Seite des Dreiringsystems befinden. Wenn sich diese Substituenten beide unterhalb der Mittelebene des Dreiringsystems befinden, sind sie ebenfalls cis-ständig. Die erste Art der cis-Konfiguration wird als 3aS-cis bezeichnet, bei welcher beide Substituenten oberhalb der Mittelebene des Rings liegen, und die zweite Art wird als 3aR-cis bezeichnet, wo beide Substituenten unter der Mittelebene des Ringes liegen. Dies beiden Konfigurationsarten sind nachstehend wiedergegeben.
Es ist die Absicht der vorliegenden Erfinder, beide diese cis-Verbindungen zu beanspruchen, nämlich die 3aS-cis-Verbindung und die 3aR-cis-Verbindung für jede Strukturformel, wenngleich in der Beschreibung und in den zugehörigen Ansprüchen zur Platzersparnis nur die erstgenannte Art dargestellt wird. Es ist gleichfalls die Absicht der vorliegenden Erfindung, sämtliche Gemische der 3aS-cis- und 3aR-cis-Verbindungen, einschließlich des racemischen Gemisches (1 : 1-Verhältnis von 3aS- cis:3aR-cis), zu beanspruchen.

STUFE A

Ausgehend von einer Verbindung der Formel IV (worin Z für Wasserstoff, C&sub1;-C&sub6;-Alkyl oder Halogen steht) und unter Anwendung des in Julian et al.,J.Am.Chem.Soc.1935,563-566 und 755-757, beschriebenen Syntheseschemas können Verbindungen der Formeln VIII bis XI hergestellt werden. Das Syntheseschema wird unten dargestellt, für nähere Einzelheiten wird auf die Originalliteratur verwiesen. Bezüglich näherer Angaben zu den im Syntheseschema eingeschlossenen optischen Trennstufen wird der Leser auf Schönenberger et al.,J.Med.Chem., 1986, Bd.29, 2268 - 2273; und Schönenberger et al., Helv.Chim.Acta,1986,Bd. 69, 283 - 287 und 1486 - 1497, verwiesen. Na/Niederalkanol optische Trennung Hydrolyse
(Z = H, C&sub1;-C&sub6;-Alkyl oder Halogen)

STUFE B

Als Alternative zur vorstehenden Stufe A kann man in die C&sub7;-Stellung der Verbindung Xa Chlor oder Brom einführen und die unten wiedergegebene Verbindung Xb erhalten (worin Z für Cl oder Br steht), indem die Verbindung Xa mit N-Chlorsuccinimid bzw. N-Bromsuccinimid nach in der Technik bekannten Routineverfahren umgesetzt wird.
Die Verbindung XI wird mit einem Isocyanat der Formel R&sub2;- N=C=O umgesetzt und ergibt eine Verbindung der nachfolgenden Formel XII.
In typischer Weise werden die Verbindung XI und das Isocyanat in einem geeigneten Lösungsmittel, wie wasserfreiem Tetrahydrofuran, gelöst, das zuvor entgast worden ist. Das Entgasen ist deshalb von Nutzen, weil die Verbindung XI gegenüber Luftoxidation empfindlich ist. Es ist auch nützlich, eine katalytische Menge (weniger als die äquivalente Menge) an Natriummetall zur gebildeten Lösung zuzusetzen, um die Umsetzung zu erleichtern. Diese Umsetzung wird üblicherweise zwischen Raumtemperatur und etwa 70ºC vorgenommen. Rückflußbedingungen sind besonders zweckmäßig.

STUFE D

Eine Verbindung der Formel XIII kann durch Umsetzen einer Carbonsäure der Formel R&sub4;-COOH mit 1,1'-Carbonyldiimidazol und anschließendes Zusetzen einer Verbindung der Formel (XI), die aus einer der vorstehenden Stufen erhalten worden ist, zu dem Gemisch hergestellt werden.
Die Verbindungen der Formel I der vorliegenden Erfindung sind in der Behandlung verschiedener Gedächtnisfehlfunktionen von Nutzen, die sich durch eine verminderte cholinerge Funktion auszeichnen, wie Alzheimer-Krankheit.
Diese Nützlichkeit wird durch das Vermögen dieser Verbindungen, das Enzym Acetylcholinesterase zu inhibieren und dadurch die Acetylcholingehalte im Gehirn zu steigern, nachgewiesen.

Cholinesterase-Inhibierungsversuch

Cholinesterasen finden sich im gesamten Körper, sowohl im Gehirn als auch im Serum. Nur die Verteilung von Gehirn-Acetylcholinesterase (AChE) ist jedoch mit der zentralen cholinergen Innervation korreliert. Es wird vermutet, daß gerade diese Innervation bei Alzheimer-Patienten geschwächt ist. Daher werden spezifische Inhibitoren von Gehirn-AChE (im Gegensatz zu Serum- AChE) weniger Nebenwirkungen und somit eine niedrigere Toxizität als Physostigmin (ein unspezifischer AChE-Inhibitor) ergeben. Nach den unten beschriebenen Methoden wurde die in vitro- Inhibierung von Acetylcholinesterase-Aktivität im Rattenstriatum und die in vitro-Inhibierung von Butyrylcholinesterase- Aktivität im Humanserum bestimmt. Die Ergebnisse für einige Verbindungen der vorliegenden Erfindung sowie für Physostigmin sind in der Tabelle 1 angegeben.

in vitro-Inhibierung von Acetylcholinesterase-Aktivität in Rattenstriatum

Acetylcholinesterase (AChE), die manchmal wahre oder spezifische Cholinesterase genannt wird, findet sich in Nervenzellen, in der Skelettmuskulatur, in der glatten Muskulatur, in verschiedenen Drüsen und in roten Blutzellen. AChE kann von anderen Cholinesterasen durch Substrat- und Inhibitorspezifitäten und durch die regionale Verteilung unterschieden werden. Ihre Verteilung im Gehirn korreliert mit der cholinergen Innervation, und eine Subfraktionierung zeigt die höchsten Gehalte in Nervenenden.
Es wird allgemein anerkannt, daß die physiologische Rolle von AChE die rasche Hydrolyse und Inaktivierung von Acetylcholin ist. AChE-Inhibitoren zeigen ausgeprägte cholinomimetische Effekte in cholinergisch innervierten Effektororganen und wurden therapeutisch in der Behandlung von Glaukom, Myasthenia gravis und paralytischem Ileus verwendet. Neuere Studien legen jedoch nahe, daß AChE-Inhibitoren auch in der Behandlung von Alzheimer-Dementia von Nutzen sein könnten.
Zur Bewertung der Cholinesterase-Aktivität wurde in der vorliegenden Erfindung die nachstehend beschriebene Methode angewendet. Es handelt sich hiebei um eine Modifizierung der Methode von Ellman et al., Biochem. Pharmacol.7, 88 (1961).

Methode

A. Reagenzien

1. 0,05 M Phosphatpuffer, pH 7,2
a) 6,85 g NaH&sub2;PO&sub4;·H&sub2;O/100 ml destilliertes H&sub2;O
b) 13,40 g Na&sub2;HPO&sub4;·7H&sub2;O/100 ml destilliertes H&sub2;O
c) setze a) zu b) zu, bis der pH-Wert 7,2 erreicht
d) verdünne 1 : 10
2. Chromogen-Substratpuffer
a) 9,9 mg 5,5-Dithiobisnitrobenzoesäure (DTNB)
(0,25 mM)
b) 99 mg s-Acetylthiocholinchlorid (5 mM)
c) q.s. auf 100 ml mit 0,05 M Phosphatpuffer, pH 7,2 (Reagens 1)
3. Für die meisten Versuche wird eine Ansatzlösung mit 2 mM des Testarzneimittels in einem geeigneten Lösungsmittel hergestellt und in Reihe verdünnt, so daß die Endkonzentration in der Präinkubationsstufe von 10-3 bis 10-6 M reicht. In Abhängigkeit von der Potenz des Arzneimittels können unterschiedliche Konzentrationen angewendet werden.

B. Gewebebereitung

Männliche Wistar-Ratten werden decapitiert, die Gehirne werden rasch entnommen, die corpora striata werden herausgeschnitten, gewogen und in 19 Volumina (etwa 7 mg Protein/ml) von 0,05 M Phosphatpuffer, pH 7,2, unter Verwendung eines Potter-Elvehjem-Homogenisators homogenisiert. Ein 50 ul Aliquot des Homogenisats wird zu 50 ul Träger von unterschiedlichen Konzentrationen des Testarzneimittels zugesetzt und 10 Minuten lang bei Raumtemperatur präinkubiert.

C. Bestimmung

1. Für routinemäßige IC&sub5;&sub0;-Bestimmungen wird der Abbott Bichromatic Analyzer, ABA-100, zur Auswertung der Acetylcholinesterase-Aktivität verwendet.

Instrumenteneinstellung

Filter: 450 - 415
Inkubationstemperatur: 30º C
Dezimalpunkt: 0000
Analysendauer: 5 Minuten
Karusselldrehung: 3
Reaktionsrichtung: abwärts
: Endpunkt
Spritzenplatte: Verdünnung 1 : 101
Nach 10 Minuten Präinkubation des Gewebes (Enzym) mit dem Inhibitor werden die Proben mit dem Substrat- Chromogen-Puffer im ABA-100 gemischt. Unter Anwendung der angegebenen Instrumenteneinstellung liest das Gerät ABA-100 automatisch die Farbreaktion ab und druckt die Ergebnisse in Enzymeinheiten nach 15 Minuten aus.
2. Die Enzymaktivität kann auch mit einem Gilford 250- Spektrophotometer gemessen werden. Diese Methode wird für genauere kinetische Messungen verwendet.

Instrumenteneinstellung

Lampe: sichtbarer Bereich
Filter: keiner
Wellenlänge: 412 nm
Schlitzbreite: 0,2 mm
Auswahl: kleine Blende
Kalibrierte Absorption: 1,0 Einheit, ganze Skala
Vorschubgeschwindigkeit: 0,5 cm/min
Die Reagenzien werden zur Referenz- und Probenseite einer Spaltküvette wie folgt zugesetzt:
Referenz Probe
0,8 ml von 0,05 M Phosphatpuffer 0,8 ml von 0,05 M Phosphatpuffer
0,8 ml Chromogen-Substratpuffer 0,8 ml Chromogen-Substratpuffer 10 Mikroliter Enzym (Gewebehomogenisat)
Zunächst wird die nicht-inhibierte Aktivität des Enzyms (Gewebehomogenisats) bestimmt. Die Testarzneimittel werden in einem geeigneten Lösungsmittel bereitet und in geeigneten Verdünnungen zu dem Pufferträger zugesetzt. Die Reaktionsgeschwindigkeit wird durch den Anstieg der aufgezeichneten Absorptionsänderung bestimmt. Die tatsächliche Geschwindigkeit (Mol/l/min) kann nach der folgenden Formel berechnet werden:
Geschwindigkeit (Mol/1/min) = Anstieg/(1,36 · 10&sup4;)

in vitro-Inhibierung der Butyrylcholinesterase-Aktivität in Humanserum

Dieser Versuch kann zusammen mit dem Acetylcholinesteraseversuch dazu verwendet werden, um die Enzymselektivität verschiedener Cholinesteraseinhibitoren zu bestimmen.
Butyrylcholinesterase (BChE), die manchmal als Pseudocholinesterase bezeichnet wird, hydrolysiert bevorzugt Butyrylcholin. Dieses Enzym findet sich in den höchsten Mengen im Serum, seine physiologische Rolle ist jedoch unbekannt. Ethopropazin und Tetraisopropylpyrophosphoramid (ISO-OMPA) sind selektive Inhibitoren von Butyrylcholinesterase. Ein ex vivo-Experiment mit ISO-OMPA hat ergeben, daß die Inhibierung von Butyrylcholinesterase nicht mit irgend welchen signifikanten akuten cholinomimetischen Effekten korreliert ist.

Methode

A. Reagenzien

1. 0,05 M Phosphatpuffer, pH 7,2
a) 6,85 g NaH&sub2;PO&sub4;·H&sub2;O/100 ml destilliertes H&sub2;O
b) 13,40 g Na&sub2;HPO&sub4;·H&sub2;O/100 ml destilliertes H&sub2;O
c) setze (a) zu (b) zu,bis der pH-Wert 7,2 erreicht
d) verdünne im Verhältnis 1 : 10
2. Chromogen-Substratpuffer
a) 9,9 mg 5,5-Dithiobisnitrobenzoesäure (DTNB)
b) 113 mg s-Butyrylthiocholinchlorid
c) q.s. auf 100 ml mit 0,05 M Phosphatpuffer, pH 7,2 (Reagens 1).
Die resultierende Substratkonzentration beträgt 5 mM, die DTNB-Konzentration ist 0,25 mM.
3. Für die meisten Versuche wird eine 1,1 mMolare Vorratslösung in einem geeigneten Lösungsmittel bereitet und reihenmäßig verdünnt, so daß die Endkonzentration in der Präinkubationsstufe von 10&supmin;³ bis 10&supmin;&sup6; M beträgt. In Abhängigkeit von der Potenz des Testarzneimittels können unterschiedliche Konzentrationen verwendet werden.

B. Enzymbereitung

Eine Phiole von lyophilisiertem Humanserum (Precilip, Biodynamics, Houston, Texas) wird in 3 ml destilliertem Wasser rekonstituiert. Ein 10 ul Aliquot dieser Suspension wird zu 90 ul Träger oder verschiedenen Konzentrationen des Testarzneimittels zugesetzt und 10 Minuten bei Raumtemperatur vorinkubiert.

C. Auswertung

Es wird im wesentlichen die gleiche Methode angewendet, wie sie zuvor im Abschnitt C der zur Bestimmung der Inhibierung von Acetylcholinesteraseaktivität eingesetzten Vorgangsweise beschrieben ist. TABELLE 1 Verbindung Inhibitorkonzentration Gehirn Serum Physostigmin
Diese Nützlichkeit wird weiterhin durch das Vermögen dieser Verbindungen, ein cholinergisch defizientes Erinnerungsvermögen wiederherzustellen, im Dunkelheitsvermeidungstest demonstriert, worin sie generell über einen breiteren Dosisbereich wirksam sind als bisher bekannte Verbindungen, was einen deutlichen therapeutischen Vorteil darstellt.

Dunkelheitsvermeidungstest

In diesem Versuch werden Mäuse auf ihr Vermögen getestet, sich an einen unangenehmen Stimulus während einer Zeitdauer von 24h zu erinnern. Eine Maus wird in eine Kammer eingebracht, die ein dunkles Abteil enthält; eine starkes Licht treibt die Maus zu dem dunklen Abteil, worin über Metallplatten am Boden ein elektrischer Schock verabreicht wird. Das Tier wird aus der Testvorrichtung entnommen und 24h danach auf sein Vermögen, sich an den elektrischen Schock zu erinnern, getestet.
Wenn Scopolamin, ein Anticholinergikum, von dem bekannt ist, daß es eine Beeinträchtigung des Erinnerungsvermögens hervorruft, einem Tier verabreicht wird, bevor es erstmalig in die Testkammer eingebracht wird, tritt das Tier kurz nach dem Wiedereinbringen in die Testkammer 24h danach wieder in das dunkle Abteil ein. Dieser Effekt von Scopolamin wird durch eine aktive Testverbindung blockiert, die zu einem größeren Zeitintervall vor einem Wiedereintreten in das dunkle Abteil führt.
Die Ergebnisse für eine aktive Verbindung werden als Prozentsatz einer Gruppe von Tieren ausgedrückt, in denen der Scopolamin-Effekt blockiert wird, veranschaulicht durch ein größeres Zeitintervall zwischen dem Einbringen in die Testkammer und dem Wiedereintreten in das dunkle Abteil.
Die Ergebnisse einiger Verbindungen der vorliegenden Erfindung werden in Tabelle 2, zusammen mit dem Ergebnis für Physostigmin, angegeben. TABELLE 2 Verbindung Dosis mg/kg Körpergewicht % der Tiere, bei denen das Scopolamin-induzierte Erinnerungsvermögen-Defizit umgekehrt wurde Physostigmin
Darüberhinaus zeigen einige Verbindungen der vorliegenden Erfindung antidepressive Aktivitäten, welche Aktivitäten für unter Alzheimer-Krankheit leidende Patienten besonders hilfreich sind. Diese antidepressiven Aktivitäten wurden in der vorliegenden Erfindung auf der Basis der Vermeidung einer Tetrabenazin-induzierten Ptosis, der Potenzierung der Yohimbintoxizität und der Inhibierung einer ³H-Norepinephrin-Aufnahme evaluiert. Die Testmethoden und die Ergebnisse werden nachstehend beschrieben.

Verhinderung der Tetrabenazin-induzierten Ptosis in Mäusen

Tetrabenazin (TBZ) induziert eine Verhaltensdepression mit gleichzeitiger Ptosis bei Mäusen, ähnlich wie Reserpin. Es ist bekannt, daß Antidepressiva, sowohl Monoaminoxidaseinhibitoren als auch Tricyclica, diese Effekte verhindern oder antagonisieren, und der Grad des Antagonismus korreliert mit der klinischen Wirksamkeit. Die Vermeidung von TBZ-induzierter Ptosis bei Mäusen wird als ein vorläufiges Screening für eine mögliche antidepressive Aktivität verwendet. Die in der vorliegenden Erfindung angewandte Methode ist wie folgt:
Männliche Mäuse mit einem Gewicht von 20 bis 30 g werden in Testgruppen von 5 Subjekten verwendet. Alle Verbindungen werden in destilliertem Wasser gelöst oder mit einem geeigneten grenzflächenaktiven Mittel suspendiert und in Volumina von 10 ml/kg Körpergewicht verabreicht. Die TBZ-Lösung wird aus dem Methansulfonatsalz bereitet und die Konzentration wird so eingestellt, um eine Verabreichung von 60 mg/kg Base durch intraperitoneale (i.p.) Injektion zu ermöglichen.
Die Vorbehandlungszeit wird vom Zeitpunkt der Dosierung bis zur Beobachtung gemessen. Wird eine 30 Minuten Vorbehandlung angewendet, so werden das Arzneimittel und TBZ gleichzeitig verabreicht. Eine Kontrollgruppe erhält Lösungsmittel und TBZ zu den gleichen Intervallen wie die Arzneimittelgruppe. Für ein primäres Screening wird das Arzneimittel i.p. verabreicht und eine Gruppengröße von 5 Tieren wird angewendet. Für einen Dosisbereich werden 8 Tiere pro Gruppe verwendet.
30 Minuten nach der TBZ-Gabe werden die Versuchstiere in Einzelkunststoffbehälter (26,7 · 20,3 · 15,2 cm; 10,5 · 8 · 6 Zoll) bei Vorliegen von Weißrauschen eingebracht, und eine Minute nach dem Transfer werden sie an Hand der folgenden Skala hinsichtlich Ptosis bewertet: Augen geschlossen = 4, Augen 3/4 geschlossen = 3, Augen halbgeschlossen = 2, Augen ¼ geschlossen = 1, Augen offen = 0. Die Gesamtbewertung für jede Gruppe von 5 Tieren in einem primären Screening wird daher von 0 bis 20 betragen, und diese Werte werden als Hinweise auf die Arzneimittelaktivität verwendet.
Der Wert für die Trägerkontrollgruppe wird als Determinante für die Gültigkeit jedes Tests verwendet. Wenn der Kontrollwert unter 17 liegt, werden die Ergebnisse verworfen und der Test wird wiederholt. Die Berechnung der prozentuellen Inhibierung der Ptosis erfolgt nach der Beziehung:
(Kontrollwert - Arzneimittelwert)/Kontrollwert · 100%
Für die ED&sub5;&sub0;-Abschätzung werden vier oder fünf Dosen verabreicht, um den geschätzten Wert einzugrenzen, und es werden nur Werte von 27 bis 32 der Trägerkontrollgruppe akzeptiert, um die Genauigkeit der ED&sub5;&sub0;-Abschätzung sicherzustellen.
Zur Abschätzung der ED&sub5;&sub0;-Werte wird die lineare Regressionsanalyse sowie ein 95%-Vertrauensbereich angewendet.
Die Ergebnisse für einige Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind in Tabelle 3 angegeben.

Potenzierung der Yohimbintoxizität

Die Potenzierung der Yohimbintoxizität wird als zusätzlicher Test für das Screening von Antidepressiva angesehen. Die in der vorliegenden Erfindung angewendete Methode ist die folgende:
Es werden männliche Mäuse mit einem Gewicht von 20 bis 30g verwendet. Sie werden unter Standardlaborbedingungen mit freiem Zugang zu Nahrung und Wasser gehalten. Die Verbindungen werden in destilliertem Wasser gelöst und im Falle schlechter Löslichkeit wird ein geeignetes grenzflächenaktives Mittel zugesetzt. Yohimbinhydrochlorid wird ebenfalls in destilliertem Wasser gelöst. Sowohl die Verbindung als auch Yohimbin werden in einem Volumen von 10 ml/kg verabreicht.
Die Verbindungen und der Träger werden oral 60 Minuten vor Gabe einer subletalen Dosis (30 mg/kg subkutan) von Yohimbinhydrochlorid verabreicht, das bei alleiniger Gabe bei etwa 1% der Mäuse (4 von 400) zum Tode führt. Zehn Mäuse je Gruppe werden dann in Kunststoffkäfige (26 · 10 · 16 cm) eingebracht, mit freier Zugänglichkeit zu Nahrung und Wasser. Die Mortalitätsrate wird 18 Stunden nach der Dosierung bewertet. Die ED&sub5;&sub0; wird als jene Arzneimitteldosis definiert, die bei 5 von 10 Mäusen den Tod hervorruft, und wird nach der Probit-Analyse berechnet. Die Ergebnisse einiger Verbindungen der vorliegenden Erfindung werden in Tabelle 3 angegeben. TABELLE 3 Verbindung % Inhibierung bei einer Dosis von

³-Norepinephrin-Aufnahme im Ratten-Vollhirn oder Hypothalamus- Synaptosomen

Diese Untersuchung wird als ein biologisches Sreening für potentielle Antidepressiva verwendet, die eine Norepinephrinaufnahme blockieren.
Der neurale Wiederaufnahmemechanismus für Norepinephrin (NE) ist das wichtigste physiologische Mittel zum Inaktivieren von NE durch Entfernung der Transmitter vom synaptischen Spalt. Die NE-Aufnahme erfolgt durch ein sättigbares, stereospezifisches, hoch-affines (Km=10&supmin;&sup7;-10&supmin;&sup6;M), natriumabhängiges, aktives Transportsystem, von dem gezeigt worden ist, daß es sowohl in peripheren als auch in zentralen Nervensystemgeweben vorkommt, unter Anwendung von Dünnschicht-, Homogenisat- und gereinigten Synaptosompräparaten. Die NE-Aufnahme wird in potenter Weise durch Kokain, Phenethylamine und tricyclische Antidepressiva inhibiert. Sie wird auch durch Ouabain, Metabolismusinhibitoren und Phenoxybenzamin inhibiert. Die Inhibierung der NE-Aufnahme durch klinisch wirksame tricyclische Antidepressiva ist ein wichtiges Bindeglied in der Brenzcatechinamin-Hypothese von affektiven Störungen.
Es gibt große regionale Schwankungen in der NE-Aufnahme, die mit den endogenen NE-Gehalten korrelieren. Der Hypothalamus zeigt den höchsten Gehalt an NE und die größte Aufnahme. Dieser Bereich wird für das weitere Testen von Verbindungen verwendet, die eine Aktivität in Vollhirnpräparaten zeigen.
Die synaptosomale ³H-NE-Aufnahme ist ein nützlicher Marker für die Integrität von noradrenergen Neuronen, nach Läsionsversuchen, sowie eine Untersuchungsmethode für Verbindungen, die die Wirkung von NE durch Blockieren des Wiederaufnahmemechanismus potenzieren.

Methode

A. Tiere: Männliche CR Wistarratten (100 - 125 g)
B. Reagenzien
1. Krebs-Henseleit-Bicarbonatpuffer, pH 7,4 (KHBB) Bereiten eines 1 Liter-Ansatzes, der die folgenden Salze enthält: Gramm Vor Anwendung wird zugesetzt: Dextrose Iproniazidphosphat
Belüften während 60 Minuten mit 95% O&sub2;/5% CO&sub2;, pH-Wert Einstellung (7,4 ± 0,1).
2. 0,32 M Saccharose: 21,9 g Saccharose, q.s.auf 200 ml.
3. L-(-)-Norepinephrinbitartrat wird von einer Handelsquelle bezogen. In 0,01 N HCl wird eine 0,1 mM Vorratslösung bereitet. Diese wird zur Verdünnung der spezifischen Aktivität des radiomarkierten NE verwendet.
4. Levo-[Ring-2,5,6-³H)-Norepinephrin (40 - 50 Ci/mMol) wird von einer Handelsquelle bezogen. Die gewünschte Endkonzentration von ³H-NE im Versuch beträgt 50 nM. Der Verdünnungsfaktor ist 0,8; der KHBB wird daher so bereitet, daß er 62,5 nM [³H)-NE enthält.
Zu 100 ml KHBB werden zugesetzt:
A. 59,4 Mikroliter 0,1 mM NE = 59,4 nM
B. 0,31 nM von ³H-NE = 3,1 nM
62,5 nM
5. Für die meisten Untersuchungen wird in einem geeigneten Lösungsmittel eine 1 mMolare Ansatzlösung der Testverbindung bereitet und reihenmäßig verdünnt, so daß die Endkonzentration im Versuch von 2 · 10&supmin;&sup8; bis 2 · 10&supmin;&sup5; M beträgt. Für jeden Versuch werden sieben Konzentrationen angewendet. In Abhängigkeit von der Potenz der Testverbindung können höhere oder niedrigere Konzentrationen angewendet werden.

C. Gewebebereitung

Männliche Wistarratten werden decapitiert und die Gehirne werden rasch entnommen. Entweder das Ganzhirn abzüglich Kleinhirn oder der Hypothalamus wird gewogen und in 9 Volumina eiskalter 0,32 M Saccharoselösung unter Verwendung eines Potter-Elvejhem-Homogenisators homogenisiert. Die Homogenisierung sollte mit 4 bis 5 Auf- und Ab-Hüben bei mittleren Geschwindigkeiten erfolgen, um eine Synaptosomen-Lysis zu minimieren. Das Homogenisat wird 10 Minuten lang bei 0 bis 4ºC und 1.000 g zentrifugiert. Der Überstand (S&sub1;) wird dekantiert und für die Aufnahmeexperimente verwendet.

D. Versuchsdurchführung

800 Mikroliter [³H]-NE-enthaltender KHBB
20 Mikroliter Träger oder entsprechende Arzneimittelkonzentration
200 Mikroliter Gewebesuspension
Die Röhrchen werden bei 37ºC unter einer 95% O&sub2;/5% CO&sub2;-Atmosphäre 5 Minuten lang inkubiert. Für jeden Versuch wurden 3 Röhrchen mit 20 Mikroliter Träger bei 0ºC in einem Eisbad inkubiert. Nach der Inkubation werden alle Röhrchen sofort 10 Minuten lang bei 4.000 g zentrifugiert. Die überstehende Flüssigkeit wird aspiriert und die Pellets werden durch Zusetzen von 1 ml Solubilisator gelöst. Die Röhrchen werden heftig geschüttelt, in Scintillationsphiolen dekantiert und in 10 ml Liquiscint-Scintillationsauszählcocktail gezählt. Die aktive Aufnahme ist der Unterschied der Zählimpulse (cpm) bei 37ºC und 0ºC. Die prozentuelle Inhibierung bei jeder Arzneimittelkonzentration stellt den Mittelwert aus drei Bestimmungen dar. IC&sub5;&sub0;- Werte werden aus einer Log-Probit-Analyse abgeleitet.
Die Ergebnisse einiger Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind in Tabelle 4 angegeben, zusammen mit dem Wert für Physostigmin. TABELLE 4 Verbindung Wiederaufnahmeinhibierung von Neurotransmittern Norepinephrin Physostigmin
Darüberhinaus sind die Verbindungen der vorliegenden Erfindung im allgemeinen weniger toxisch als bisher bekannte Verbindungen, wie Tacrin und Physostigmin, wodurch sie therapeutisch besser angenommen werden.
LD&sub5;&sub0; wird als jene Dosis (mg/kg) definiert, bei welcher 50% der Versuchstiere innerhalb von 24 Stunden sterben. In vielen Fällen ist diese Dosis eine Annäherung. Die Ergebnisse für einige der Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind in Tabelle 5 angegeben, zusammen mit dem Wert für Physostigmin. TABELLE 5 Verbindung Physostigmin
Zufolge ihres Vermögens, bei Säugetieren Schmerzen zu erleichtern, sind die Verbindungen I der vorliegenden Erfindung auch als analgetische Mittel von Nutzen. Die Aktivität der Verbindungen wird im 2-Pheny-1,4-benzochinon-induzierten Verwindungstest (PQW) an Mäusen demonstriert, einem Standard-Test auf Analgesie [Proc. Soc. Exptl. Biol. Med., 95, 729 (1957)] sowie im modifizierten Haffner-Analgesie-Test.
Dieser letztgenannte Test wird zur Bewertung der analgetischen Aktivität durch Messen von Arzneimittel-induzierten Änderungen der Sensitivität von Mäusen gegenüber Druckstreß durch Anbringen eines Arterienclips (6,35 cm = 2 ½ Zoll Länge) an ihrem Schwanz verwendet. Die eingehaltene Vorgangsweise stellt eine Modifikation des von Haffner, Dtsch. Med. Wschr. 55, 731 (1929) entwickelten Tests dar und wird nachfolgend beschrieben.

METHODE:

Für den Test werden männliche Mäuse (Charles River, CD-1) mit 18 bis 30 g verwendet. An der Schwanzwurzel einer Maus (etwa 1,27 cm = ½ Zoll vom Körper entfernt) wird ein Arterienclip angebracht, um Schmerz zu induzieren. Das Tier reagiert rasch auf diese unangenehmen Stimuli durch Bisse in den Clip oder an die Anbringungsstelle des Clips. Diese Reaktionszeit, das Intervall zwischen dem Einsetzen des Stimulus und der Antwort hierauf, wird mit einer Stoppuhr in 1/10 Sekunden Inkrementen aufgezeichnet.
Für eine Zeitantwort wird die Screening-Dosis (25 mg/kg) subcutan (10 ml/kg) dem Tier verabreicht, das freien Zugang zu Nahrung und Wasser vor dem Testen hat. Die eine Verbindung auf oralem Wege erhaltenden Tiere werden 18 bis 24 Stunden vor der Arzneimittelverabreichung fasten gelassen. Das zu testende Arzneimittel wird mit destilliertem Wasser bereitet, und, falls es unlöslich ist, wird ein Tropfen eines grenzflächenaktiven Mittels zugesetzt.
An achtundzwanzig Tiere (sieben je Gruppe) wird das Arzneimittel 15, 30, 45 und 60 Minuten vor dem Testen verabreicht.
Die cut-off-Zeit (CO) wird bestimmt, indem der Mittelwert + 3 Standardabweichungen (SD) der kombinierten Antwortlatenzen der Kontrollmäuse bei allen Zeitperioden herangezogen werden.
In Tabelle 6 sind die Ergebnisse der analgetischen Aktivitäten einer Verbindung der vorliegenden Erfindung zusammen mit den Werten für Eserolinsalicylat, das als eine Vergleichsverbindung verwendet wurde, aufgeführt. Verglichen mit Eserolin sind die Verbindungen der vorliegenden Erfindung viel weniger toxisch, weisen einen länger anhaltenden analgetischen Effekt auf, sind weniger anfällig für eine körperliche Abhängigkeit und sind beständiger. CO = + 3 SD (Sekunden)
Jede Reaktionszeit in anschließenden Arzneimitteltests, die größer als der CO-Wert ist (bei gleicher Zeitdauer), überschreitet daher 99% einer normalen Gauss-Verteilung und wird daher als "positive Antwort" bezeichnet, die auf analgetische Aktivität hinweist. Eine Zeitantwort gibt die Dauer des größten analgetischen Effekts nach dem Dosieren an. Der ED&sub5;&sub0;-Wert wird zur Spitzenzeit der Arzneimittelaktivität bestimmt. Es wird ein Minimum von drei Dosisgruppen angewendet. Die ED&sub5;&sub0;-Werte werden durch Computeranalyse berechnet. TABELLE 6 ANALGETISCHE AKTIVITÄT (ED&sub5;&sub0;) Verbindung Modifizierte Haffner-Analgesie Eserolinsalicylat (Bezugsverbindung)
Wirksame Mengen der erfindungsgemäßen Verbindungen können einem Patienten nach einer von verschiedenen Methoden verabreicht werden, zum Beispiel oral, in Kapseln oder Tabletten, parenteral in Form steriler Lösungen oder Suspensionen sowie in manchen Fällen intravenös in Form steriler Lösungen. Die freien Basen der Endprodukte sind zwar selbst wirksam, doch können sie zwecks Stabilität, leichterer Kristallisation oder erhöhter Löslichkeit in Form ihrer pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalze formuliert und verabreicht werden.
Zur Bereitung der pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalze der Erfindung geeignete Säuren umfassen anorganische Säuren, wie Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure und Perchlorsäure, sowie organische Säuren wie Weinsäure, Zitronensäure, Essigsäure, Bernsteinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und Oxalsäure.
Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe können oral verabreicht werden, beispielsweise mit einem inerten Verdünnungsmittel oder mit einem genießbaren Träger, oder sie können in GelatinekapseIn eingeschlossen oder zu Tabletten komprimiert werden. Zur oralen therapeutischen Verabreichung können die Wirkstoffe der Erfindung mit Exzipienzien verarbeitet und in Form von Tabletten, Pastillen, Kapseln, Elixieren, Suspensionen, Sirupen, Waffeln oder Kaugummi angewendet werden. Diese Präparate sollen wenigstens 0,5% Wirkstoff enthalten, doch kann dies je nach der jeweiligen Form schwanken und zweckmäßig zwischen 4 und etwa 70 Gew.-% der Einheit betragen. Die Wirkstoffmenge in solchen Zusammensetzungen ist derart, daß eine geeignete Dosierung erhalten wird. Bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzungen und Präparate werden so hergestellt, daß eine orale Dosiereinheitsform zwischen 1,0 und 300 mg Wirkstoff enthält.
Die Tabletten, Pillen, Kapseln oder Pastillen können ferner die folgenden Bestandteile enthalten: ein Bindemittel wie mikrokristalline Zellulose, Traganthgummi oder Gelatine; ein Exzipiens wie Stärke oder Lactose, ein Sprengmittel wie Alginsäure, Primogel® oder Maisstärke; ein Schmiermittel wie Magnesiumstearat oder Sterotex®; ein Gleitmittel wie kolloidale Kieselsäure; auch kann man ein Süßungsmittel wie Rohrzucker oder Saccharin oder einen Geschmacksstoff wie Pfefferminz, Methylsalicylat oder Orangenaroma zusetzen. Ist die Dosiereinheitsform eine Kapsel, so kann sie zusätzlich zu den Materialien der oben genannten Art einen flüssigen Träger wie ein fettes Öl enthalten. Andere Dosiereinheitsformen können verschiedene weitere Materialien enthalten, welche die physikalische Form der Dosiereinheit verändern, beispielsweise als Überzüge. So können Tabletten oder Pillen mit Zucker, Schellack oder anderen darmlöslichen Überzugsmitteln beschichtet werden. Ein Sirup kann neben den Wirkstoffen Rohrzucker als Süßungsmittel und gewisse Konservierungsmittel, Farbstoffe, Färbemittel und Aromen enthalten. Die bei der Herstellung dieser verschiedenen Zusammensetzungen verwendeten Stoffe sollen pharmazeutisch rein und in den angewendeten Mengen nicht-toxisch sein.
Zum Zweck der parenteralen therapeutischen Verabreichung können die erfindungsgemäßen Wirkstoffe in eine Lösung oder Suspension eingearbeitet werden. Diese Präparate sollen mindestens 0,1% Wirkstoff enthalten, dadurch kann dieser Gehalt in Abhängigkeit von der speziellen Form variieren und zweckmäßig zwischen 4 und etwa 70% des Gewichtes der Einheit ausmachen. Die Wirkstoffmenge in solchen Zusammensetzungen ist derart, daß eine geeignete Dosierung erhalten wird. Bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzungen und Präparate werden so hergestellt, daß eine parenterale Dosiereinheit zwischen 0,5 und 100 Milligramm Wirkstoff enthält.
Die Lösungen oder Suspensionen können ferner folgende Bestandteile enthalten: ein steriles Verdünnungsmittel wie Wasser für Injektionszwecke, physiologische Kochsalzlösung, fixierte Öle, Polyethylenglykole, Glycerin, Propylenglykol oder andere synthetische Lösungsmittel; antibakterielle Mittel wie Benzylalkohol oder Methylparabene; Antioxidantien wie Ascorbinsäure oder Natriumbisulfit; Chelatbildner wie Ethylendiamintetraessigsäure; Puffer wie Acetate, Citrate oder Phosphate sowie Mittel zur Einstellung der Tonizität wie Natriumchlorid oder Dextrose. Die parenteralen Präparate können in Einmalspritzen oder Mehrfachentnahmeflaschen aus Glas oder Kunststoff abgefüllt sein.
Beispiele von Verbindungen der Erfindung umfassen die nachstehend angeführten Verbindungen, sowie die 3aR-cis-Isomere hievon und Gemische der 3aS-cis- mit 3aR-cis-Isomeren einschließlich der razemischen Gemische:
- 7-Chlor-(3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5-ol-methylcarbamatester;
- 7-Brom(3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5-ol-methylcarbamatester;
- (3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-Hexahydro-1,3a,8-trimethyl-pyrrolo- [2,3-b]indol-5-ol-benzylcarbamatester;
- (3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-Hexahydro-1,3a,8-trimethyl-pyrrolo- [2,3-b]indol-5-ol-(2-phenyl)ethylcarbamatester;
- [3aS-[3aα,5(R* ),8aα]]-1,2,3,3a,8,8a-Hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5-ol-(1-phenyl)ethylcarbamatester;
- [3aS[3aα,5(S*),8aα]]-1,2,3,3a,8,8a-Hexahydro-1,3a,8- trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5-ol-(1-phenyl)ethylcarbamatester;
- 7-Chlor-[3aα,5(R*),8aα]-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8- trimethyl-pyrrolo[2,3-b]indol-5-ol-(1-phenyl)ethylcarbamatester;
- 7-Brom-[3aα,5(R*),8aα]-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8- trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5-ol-(1-phenyl)ethylcarbamat;
- 7-Chlor-(3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5-ol-cyclohexylcarbamatester;
- 7-Brom-(3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-Hexahydro-1,3a,8- trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5-ol-cyclohexylcarbamatester;
- 6-Brom-(3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5-ol-3-chlorphenylcarbamatester;
- 7-Brom-(3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b)indol-5-ol-acetat;
- 7-Brom-(3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b)indol-5-ol-heptanoat.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele im einzelnen beschrieben.

BEISPIEL 1

7-Chlor-(3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5-ol-methylcarbamatester

Eine entgaste Lösung von 5,0 g Eserin in 60 ml Methanol und 2 Tropfen konzentrierter Chlorwasserstoffsäure wurde unter Rühren mit 2,6 g N-Chlorsuccinimid in einem Ansatz behandelt. Nach 4 Stunden wurde die Lösung eingedampft und der Rückstand wurde durch Flash-Chromatographie (Silicagel, Ethylacetat/Methanol 4 : 1) zu einem Öl gereinigt. Dieses Öl wurde aus heißem Ether kristallisiert und ergab 4,1 g Kristalle, F. 129 - 130ºC.

ANALYSE:

berechnet für C&sub1;&sub5;H&sub2;&sub0;ClN&sub3;O&sub2;: 58,15% C 6,50% H 13,56% N
gefunden: 58,18% C 6,54% H 13,59% N

BEISPIEL 2

7-Brom-(3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5-ol-methylcarbamatester

Eine entgaste Lösung von 2,0 g Eserin in 50 ml Methanol und 2 Tropfen 48%iger Bromwasserstoffsäure wurde in einem Ansatz mit 1,4 g N-Bromsuccinimid behandelt. Nach einer Stunde bei Raumtemperatur wurde die Lösung eingedampft und der Rückstand wurde durch Flash-Chromatographie (Silicagel, Ethylacetat/Methanol 4 : 1) zu einem Öl gereinigt. Dieses Öl wurde aus heißem Ether kristallisiert und ergab 1,6 g Kristalle, F. 121 - 122ºC.

ANALYSE:

berechnet für C&sub1;&sub5;H&sub2;&sub0;BrN&sub3;O&sub2;: 50,85% C 5,69% H 11,86% N
gefunden: 50,73% C 5,68% H 11,76% N

BEISPIEL 3

(3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-Hexahydro-1,3a,8-trimethyl-pyrrolo- [2,3-b]indol-5-ol-benzylcarbamatester

Eine Lösung von 1,7 g Eserolin und 1,2 g Benzylisocyanat in 70 ml entgastem Tetrahydrofuran wurde mit einem Katalysatorschnitzel aus Natriummetall behandelt und 10 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die flüchtigen Anteile wurden abgezogen und der Rückstand wurde aus Aceton/Petrolether umkristallisiert und führte zu 2,1 g eines Pulvers, F. 167 - 169ºC.

ANALYSE:

berechnet für C&sub2;&sub1;H&sub2;&sub5;N&sub3;O&sub2;: 71,76% C 7,17% H 11,95% N
gefunden: 71,55% C 6,97% H 11,95% N

BEISPIEL 4

(3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-Hexahydro-1,3a,8-trimethyl-pyrrolo- [2,3-b]indol-5-ol-(2-phenyl)ethylcarbamatester

Eine Lösung von 1,3 g Eserolin und 1,03 g Phenylethylisocyanat in 50 ml entgastem Tetrahydrofuran wurde mit einem Katalysatorschnitzel Natriummetall behandelt. Die Lösung wurde 4 Stunden zum Rückfluß erhitzt und danach eingedampft. Der Rückstand wurde aus Aceton/Petrolether umkristallisiert und ergab 1,7 g Nadeln, F. 152 - 155ºC.

ANALYSE:

berechnet für C&sub2;&sub2;H&sub2;&sub7;N&sub3;O&sub2;: 72,29% C 7,45% H 11,49% N
gefunden: 72,33% C 7,49% H 11,56% N

BEISPIEL 5

[3aS-[3aα,5(R* ),8aα]]-1,2,3,3a,8,8a-Hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5-ol-(1-phenyl)ethylcarbamatester

Eine entgaste Lösung mit einem Gehalt an 1,7g Eserolin und 1,0 g S-(-)-α-Methylbenzylisocyanat in 50 ml trockenem Tetrahydrofuran wurde mit einem Katalysatorschnitzel Natriummetall behandelt und eine Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Diese Lösung wurde 5 Stunden zum Rückfluß erhitzt und zu einem Schaum eingedampft. Dieser Schaum wurde durch Flash-Chromatographie (Aluminiumoxid, Ethylacetat) gereinigt und anschließend aus Ether/Petrolether umkristallisiert und führte zu 1,6 g eines Pulvers, F. 113 - 114ºC.

ANALYSE:

berechnet für C&sub2;&sub2;H&sub2;&sub7;N&sub3;O&sub2;: 72,29% C 7,45% H 11,49% N
gefunden: 72,37% C 7,68% H 11,37% N

BEISPIEL 6

[3aS-[3aα,5(S* )-8aα]]-1,2,3,3a,8,8a-Hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5-ol-(1-phenyl)ethylcarbamatester

Eine entgaste Lösung mit einem Gehalt an 1,5 g Eserolin und 1,0 g R-(+)-α-Methylbenzylisocyanat in 60 ml trockenem Tetrahydrofuran wurde mit einem Katalysatorschnitzel Natriummetall behandelt und eine Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Diese Lösung wurde 5 Stunden zum Rückfluß erhitzt und danach eingedampft. Der Rückstand wurde durch Flash-Chromatographie (Aluminiumoxid, Ethylacetat) zu einem Pulver gereinigt. Dieses Pulver wurde aus Ether/Petrolether umkristallisiert und ergab 2,0 g Kristalle, F. 151 - 153ºC.

ANALYSE:

berechnet für C&sub2;&sub2;H&sub2;&sub7;N&sub3;O&sub2;: 72,29% C 7,45% H 11,49% N
gefunden: 72,10% C 7,63% H 11,36% N

BEISPIEL 7

7-Chlor-[3aα,5(R* ),8aα]-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethyl-pyrrolo[2,3-b]indol-5-ol-(1-phenyl)ethylcarbamatester

Eine entgaste Lösung mit einem Gehalt an 1,3 g 7-Chloreserolin und 1,0 g S(-)-α-Methylbenzylisocyanat in 60 ml trockenem Tetrahydrofuran wurde mit einem Katalysatorschnitzel Natriummetall behandelt und 3 Stunden bei 50ºC gerührt. Diese Lösung wurde eingedampft und der Rückstand wurde zweimal aus Dichlormethan umkristallisiert und ergab 1,4g Kristalle, F.172 - 173ºC.

ANALYSE:

berechnet für C&sub2;&sub2;H&sub2;&sub6;ClN&sub3;O&sub2;: 66,07% C 6,55% H 10,50% N
gefunden: 65,81% C 6,59% H 10,43% N

BEISPIEL 8

7-Brom-[3aα,5(R* ),8aα]-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5-ol-(1-phenyl)ethylcarbamatester

Eine entgaste Lösung von 1,5 g 7-Bromeserolin und 1,0 g (S)-(-)-α-Methylbenzylisocyanat in 60 ml trockenem Tetrahydrofuran wurde mit einem Katalysatorschnitzel Natriummetall behandelt und 4 Stunden bei 60ºC gerührt. Die erhaltene Lösung wurde eingedampft und das verbliebene Pulver wurde zweimal aus Chloroform umkristallisiert und ergab 1,4 g Kristalle, F. 183 - 185ºC.

ANALYSE:

berechnet für C&sub2;&sub2;H&sub2;&sub6;BrN&sub3;O&sub2;: 59,46% C 5,89% H 9,45% N
gefunden: 59,10% C 5,80% H 9,33% N

BEISPIEL 9

7-Chlor-(3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo-[2,3-b]indol-5-ol-cyclohexylcarbamatester

Eine entgaste Lösung mit einem Gehalt an 1,5 g 7-Chloreserolin und 1,5 g Cyclohexylisocyanat in 50 ml trockenem Tetrahydrofuran wurde mit einem Katalysatorschnipsel Natriummetall behandelt und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Diese Lösung wurde eingedampft und der Rückstand wurde durch Säulenchromatographie (neutrales Aluminiumoxid, Ethylacetat/Dichlormethan 9 : 1) gereinigt und ergab ein Öl. Dieses Öl wurde aus Ether kristallisiert und führte zu 1,2 g Kristallen, F. 154 - 156ºC.

ANALYSE:

berechnet für C&sub2;&sub0;H&sub2;&sub8;ClN&sub3;O&sub2;: 63,56% C 7,46% H 11,12% N
gefunden: 63,38% C 7,60% H 10,83% N

BEISPIEL 10

7-Brom-(3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5-ol-cyclohexylcarbamatester

Eine entgaste Lösung mit einem Gehalt an 1,5 g 7-Bromeserolin und 1,5 g Cyclohexylisocyanat in 60 ml trockenem Tetrahydrofuran wurde mit einem Katalysatorschnipsel Natriummetall behandelt und 3 Stunden bei 50ºC gerührt. Diese Lösung wurde eingedampft und der Rückstand wurde durch Säulenchromatographie (Aluminiumoxid, Ethylacetat/Dichlormethan 5 : 1) gereinigt und ergab 2,1 g eines Pulvers. Dieses Pulver wurde aus Ether/Petrolether kristallisiert und führte zu 1,9 g Kristallen, F. 163-164ºC.

ANALYSE:

berechnet für C&sub2;&sub0;H&sub2;&sub8;BrN&sub3;O&sub2;: 56,68% C 6,68% H 9,95% N
gefunden: 56,98% C 6,60% H 9,88% N

BEISPIEL 11

7-Chlor-(3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5-ol (7-Chloreserolin)

Ein Gemisch, hergestellt aus 2,4 g 7-Chlor-(3aS-cis)- 1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo-[2,3-b]-indol- 5-ol-methylcarbamatester in 5 ml Ethanol und 1,0 g Natriumhydroxid in 10 ml Wasser, wurde entgast und 4 Stunden bei 40ºC gerührt. Die erhaltene Lösung wurde mit 100 ml gesättigter Natriumbicarbonatlösung versetzt und anschließend mit Methylacetat (2 · 100 ml) extrahiert. Die vereinigten Extrakte wurden über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und eingedampft und ergaben 1,7 g eines Pulvers. Eine Analysenprobe wurde durch Sublimation [0,13 mbar (0,1 mm Hg), 145ºC] des Pulvers bereitet und ergab Kristalle vom F. 152 - 154ºC.

ANALYSE:

berechnet für C&sub1;&sub3;N&sub1;&sub7;ClN&sub2;O: 61,77% C 6,78% H 11,08% N
gefunden: 61,73% C 6,74% H 11,02% N

BEISPIEL 12

7-Brom-(3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8- trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5-ol (7-Bromeserolin)

Ein Gemisch, hergestellt aus 5,1 g 7-Brom-(3aS-cis)- 1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5- ol-methylcarbamatester in 5 mI Ethanol und 2,0 g Natriumhydroxid in 20 ml Wasser, wurde entgast und bei Raumtemperatur 6 Stunden lang gerührt. Die erhaltene Lösung wurde mit 200 ml gesättigter Natriumbicarbonatlösung versetzt und anschließend mit Ethylacetat (3·100 ml) extrahiert. Die vereinigten Extrakte wurden über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und eingedampft und ergaben 4,1 g eines Pulvers. Eine Analysenprobe wurde durch Sublimation [0,13 mbar (0,1 mm Hg), 160ºC] des Pulvers bereitet und ergab Kristalle vom F. 175 - 177ºC.

ANALYSE:

berechnet für C&sub1;&sub3;H&sub1;&sub7;BrN&sub2;O: 52,53% C 5,76% H 9,42% N
gefunden: 52,46% C 5,63% H 9,44% N

BEISPIEL 13

7-Brom-(3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5-ol-3-chlorphenylcarbamatester-fumarat

Ein entgastes Gemisch aus 2,50 g 7-Brom-(3as-cis)- 1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5- ol, 1,53 g 3-Chlorphenylisocyanat und 0,2 ml Triethylamin in 150 ml trockenem Benzol wurde 5 Stunden unter Stickstoff gerührt. Das Lösungsmittel wurde dann im Vakuum verdampft und der Rückstand wurde in 50 ml Ether gelöst. Es wurde eine Lösung von 1,0 g Fumarsäure in Methanol zugesetzt, gefolgt von Petrolether, um das Produkt als das Fumaratsalz auszufällen. Dieses wurde aus einem Lösungsmittelgemisch aus Methanol/Ether/Petrolether umkristallisiert und ergab 3,0 g Kristalle, F. 170ºC (Zersetzung).

ANALYSE:

berechnet für C&sub2;&sub0;H&sub2;&sub1;BrClN&sub3;O&sub2;.C&sub4;H&sub4;O&sub4;: 50,85% C 4,45% H 7,41% N
gefunden: 50,68% C 4,75% H 7,48% N

BEISPIEL 14

7-Brom-(3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5-ol-trimethylacetat-hydrochlorid

Eine Lösung von 0,69 g Trimethylessigsäure und 1,10 g 1,1'-Carbonyldiimidazol in 100 ml trockenem, entgastem Tetrahydrofuran wurde eine Stunde zum Rückfluß erhitzt. Das Raktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und 2,00 g 7-Brom- (3aS)-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethyl-pyrrolo[2,3-b]indol-5-ol wurden zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht gerührt und hierauf wurde das Lösungsmittel im Vakuum abgezogen. Der Rückstand wurde mit Dichlormethan/Petrolether digeriert, um das Imidazol-Nebenprodukt auszufällen. Dieses wurde abfiltriert und das das gewünschte Produkt enthaltende Filtrat wurde zu einem Öl eingeengt. Das Öl wurde durch Chromatographie über neutralem Aluminiumoxid unter Verwendung von Dichlormethan als Elutionsmittel gereinigt. Die das gereinigte Produkt enthaltenden Fraktionen wurden vereinigt und das Lösungsmittel wurde entfernt, unter Ausbildung von 2,1g eines viskosen Öls. Dieses wurde in Ether gelöst und die Lösung wurde in einem Trockeneis/Acetonbad gekühlt und durch Zugabe von etherischem Chlorwasserstoff sauer gestellt. Der Zusatz von Petrolether verursachte das Ausfällen des Produktes. Eine zweimalige Umkristallisation aus Ether/Ethanol ergab reine Kristalle von 7-Brom-(3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5-ol-trimethylacetathydrochlorid, F. 214 - 215ºC.

ANALYSE:

berechnet für C&sub1;&sub8;H&sub2;&sub6;BrN&sub2;O&sub2;·HCl:
51,63% C 6,50% H 6,69% N
gefunden: 51,60% C 6,26% H 6,71% N

BEISPIEL 15

7-Brom-(3aS-cis)-1,2,3,3a,8,8a-hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5-ol-acetathydrochlorid

Ein Gemisch aus 3,0 g 7-Brom-eserolin und 86 mg Natriumbicarbonat in 30 ml Tetrahydrofuran wurde entgast und bei 0ºC unter Stickstoff gehalten. 120 mg Kalium-tert-butoxid wurden in einem Ansatz zugegeben und das Gemisch wurde 20 Minuten gerührt. Dann wurden tropfenweise 1,08 g Essigsäureanhydrid zugesetzt. Nach 30 Minuten Rühren zeigte die Dünnschichtchromatographie, daß die Umsetzung vollständig war. Das Gemisch wurde mit 2 ml Methanol versetzt und hierauf zu einem Feststoff eingeengt. Dieses Produkt wurde in 50 ml Ether extrahiert und die unlöslichen Anteile wurden abfiltriert. Die Behandlung mit einer HCl-Lösung (gebildet aus 800 mg Acetylchlorid; 4 ml MeOH; 75 ml Ether) unter Rühren bei 0ºC führte zur Kristallisation des Hydrochloridsalzes (2,0 g), F. 218 - 221ºC (Zersetzung).

ANALYSE:

berechnet für C&sub1;&sub5;H&sub1;&sub9;BrN&sub2;O&sub2;·HCl: 47,95% C 5,37% H 7,46% N
gefunden: 47,66% C 5,35% H 7,57% N

Claims

1. Eine Verbindung der Formel I

worin Z Wasserstoff bedeutet und R für

steht, worin R&sub2; Phenyl-C&sub1;-C&sub6;-alkyl bedeutet, worin das Phenyl durch 1, 2 oder 3 Substituentengruppen, die jeweils unabhängig voneinander C&sub1;-C&sub6;-Alkyl, Halogen, Nitro, C&sub1;-C&sub6;- Alkoxy, Hydroxy oder Trifluormethyl sind, substituiert sein kann, oder

worin Z Halogen oder C&sub1;-C&sub6;-Alkyl bedeutet, R für Wasserstoff

oder

steht, worin R&sub4; C&sub1;-C&sub6;-Alkyl oder Phenyl bedeutet, oder R für

steht, worin R&sub3; C&sub1;-C&sub6;-Alkyl, C&sub3;-C&sub6;-Cycloalkyl, Phenyl oder Phenyl-C&sub1;-C&sub6;-alkyl bedeutet, worin das Phenyl wie oben angegeben substituiert sein kann,

oder das 3aR-cis-Isomer davon, oder ein Gemisch der beiden Isomeren, einschließlich des racemischen Gemisches, oder ein pharmazeutisch annehmbares Säureadditionssalz hievon.

2. Verbindung nach Anspruch 1, worin Z Wasserstoff oder Halogen bedeutet und R für R&sub2;HNCO- oder R&sub3;HNCO- steht, worin R&sub2; und R&sub3; wie vorstehend definiert sind.

3. Verbindung nach Anspruch 1, welche [3aS-[3aα,5(R*),8aα]]- 1,2,3,3a,8,8a-Hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5- ol-(1-phenyl)ethylcarbamat ist.

4. Verbindung nach Anspruch 1, welche [3aS-[3aα,5(S*),8aα]]- 1,2,3,3a,8,8a-Hexahydro-1,3a,8-trimethylpyrrolo[2,3-b]indol-5- ol-(1-phenyl)ethylcarbamat ist.

5. Pharmazeutische Zusammensetzung, umfassend eine wirksame Menge einer Verbindung nach Anspruch 1 und einen geeigneten Träger hiefür.

6. Verwendung einer Verbindung nach Anspruch 1 für die Herstellung eines Arzneimittels mit gedächtnisfördernder oder schmerzlindernder Wirksamkeit.

7. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel I, wie in Anspruch 1 definiert, welches umfaßt

a) Umsetzen einer Verbindung der Formel (XI)

worin Z Wasserstoff bedeutet, mit einem Isocyanat der Formel R&sub2;-N=C=O, worin R&sub2; Phenyl-C&sub1;-C&sub6;-alkyl darstellt, worin das Phenyl wie in Anspruch 1 angegeben substituiert sein kann, zur Ausbildung einer Verbindung der Formel (I), worin R die Gruppe R&sub2;HNCO bedeutet und Z und R&sub2; wie vorstehend definiert sind,

b) Umsetzen einer Verbindung der Formel (XI), worin Z Halogen oder C&sub1;-C&sub6;-Alkyl bedeutet, mit einem Isocyanat der Formel R&sub3;-N=C=O, worin R&sub3; C&sub1;-C&sub6;-Alkyl, C&sub3;-C&sub6;-Cycloalkyl, Phenyl oder Phenyl-C&sub1;-C&sub6;-alkyl bedeutet, worin das Phenyl wie in Anspruch 1 angegeben substituiert sein kann, zur Ausbildung einer Verbindung der Formel (I), worin R die Gruppe R&sub3;HNCO- bedeutet und Z und R&sub3; wie vorstehend angegeben definiert sind, oder

c) Umsetzen einer Verbindung der Formel (XI), worin Z Halogen oder C&sub1;-C&sub6;-Alkyl bedeutet, mit einem Gemisch einer Carbonsäure der Formel R&sub4;COOH, worin R&sub4; für C&sub1;-C&sub6;-Alkyl oder Phenyl steht, mit 1,1'-Carbonyldiimidazol zur Ausbildung einer Verbindung der Formel (I), worin R die Gruppe R&sub4;CO- bedeutet und Z und R&sub4; wie vorstehend angegeben definiert sind.