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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine besondere Klasse von
chemischen Verbindungen zur Verwendung als Modulatoren von SKCa, IKCa und BKCa-Kanälen.
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Die
SK/IK/BK-Kanal modulierenden Mittel zur Verwendung gemäß der Erfindung
sind für
die Behandlung oder Linderung von Krankheiten und Zuständen bzw.
Leiden brauchbar, die ausgewählt
sind aus der Gruppe von Asthma, zystischer Fibrose, chronisch-obstruktiver
Lungenerkrankung und Rhinorrhoe, Krämpfen, Gefässspasmen, Koronararterienspasmen,
Blasenspasmen, Harninkontinenz, Blasenentleerungsstörung, gastrointestinaler
Funktionsstörung
oder sekretorischer Diarrhoe.
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STAND DER
TECHNIK
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Ionenkanäle sind
Transmembranproteine, welche den Transport von anorganischen Ionen über Zellmembranen
katalysieren. Die Ionenkanäle
sind an so verschiedenen Prozessen wie der Erzeugung und zeitlichen
Koordinierung von Aktionspotenzialen, synaptischen Erregungsübertragungen,
der Sekretion von Hormonen, der Kontraktion von Muskeln usw. beteiligt.
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Viele
Arzneimittel üben
ihre Wirkungen über
eine Modulation von Ionenkanälen
aus. Beispiele sind anti-epileptische Verbindungen wie Phenytoin
und Lamotrigin, welche spannungsabhängige Na+-Kanäle im Gehirn
blockieren, blutdrucksenkende Arzneimittel wie Nifedipin und Diltiazem,
welche spannungsabhängige Ca2+-Kanäle
in glatten Muskelzellen blockieren, und Stimulatoren der Insulinfreisetzung
wie Glibenclamid und Tolbutamid, welche einen ATP-regulierten K+-Kanal in der Bauchspeicheldrüse blockieren.
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Alle
Säugerzellen
exprimieren Kalium-Kanäle
(K+-Kanäle)
in ihren Zellmembranen und die Kanäle spielen eine entscheidende
Rolle bei der Regulierung des Membranpotenzials. In Nerven und Muskelzellen regulieren
sie die Frequenz und Form des Aktionspo tenzials, die Freisetzung
von Neurotransmittern und das Ausmaß der Broncho- und Vasodilatation.
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Unter
einem molekularen Gesichtspunkt stellen die K+-Kanäle die größte und
verschiedenartigste Gruppe von Ionenkanälen dar. Für eine Übersicht können sie in fünf große Unterfamilien
eingeteilt werden: spannungsaktivierte K+-Kanäle (Kv), mit langem QT in Zusammenhang stehende
K+-Kanäle
(KvLQT), Einwärtsgleichrichter
(KIR), Zweiporen-K+-Kanäle (KTP) und calciumaktivierte K+-Kanäle (Kca).
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Die
zuletzt genannte Gruppe, die Ca2+-aktivierten
K+-Kanäle,
besteht aus drei wohldefinierten Untertypen: SK-Kanäle, IK-Kanäle und BK-Kanäle. SK,
IK und BK beziehen sich auf die Einzelkanal-Leitfähigkeit (Small,
Intermediate and Big conductance K channel; K-Kanal mit kleiner,
mittlerer und großer
Leitfähigkeit). Die
SK-, IK- und BK-Kanäle
weisen Unterschiede z.B. hinsichtlich der Spannungs- und Calciumempfindlichkeit,
der Pharmakologie, der Verteilung und der Funktion auf.
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Ca2+-aktivierte SK-Kanäle sind in vielen zentralen
Neuronen und Ganglien vorhanden, wo ihre Hauptfunktion ist, Nervenzellen
im Anschluss an ein oder mehrere Aktionspotenziale zu hyperpolarisieren,
um das Auftreten von langen Serien von epileptogener Aktivität zu verhindern.
Die SK-Kanäle
sind auch in verschiedenen peripheren Zellen einschließlich Skelettmuskel,
Drüsenzellen,
Leberzellen und T-Lymphozyten vorhanden.
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Die
Bedeutung von SK-Kanälen
im normalen Skelettmuskel ist nicht klar, aber ihre Anzahl ist in
denerviertem Muskel signifikant erhöht und die große Zahl
von SK-Kanälen
im Muskel von Patienten mit myotoner Muskeldystrophie legt eine
Rolle bei der Pathogenese der Krankheit nahe.
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Es
gibt eine Reihe von Blockern von SK-Kanälen, z.B. Apamin, Atracurium,
Pancuronium und Tubocurarin und sie alle sind positiv geladene Moleküle, welche
als Porenblocker wirken.
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Der
Ca2+-aktivierte IK-Kanal hat eine Reihe
von Merkmalen mit dem Ca2+-aktivierten SK-Kanal gemein, da
er in hohem Maße
K-selektiv ist, durch submikromolare Konzentrationen von Ca2+ aktiviert wird und eine einwärtsgleichrichtende
Leitfähigkeit
aufweist. Es gibt jedoch auch deutliche Unterschiede. Die Leitfähigkeit (unit
conductance) des IK-Kanals
ist 4–5
mal höher
als die des SK-Kanals und die Verteilung des IK-Kanals ist auf das
Blut und die Gefäße beschränkt. Somit
wird der IK-Kanal nicht im Nervensystem und in Muskeln, aber in
Endothelzellen, Zellen epithelialen Ursprungs und in roten Blutzellen
exprimiert.
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In
den roten Blutzellen, wo der IK-Kanal als Gardos-Kanal bezeichnet
wird, öffnet
ein Anstieg der Konzentration von intrazellulärem Ca2+ den
Kanal und führt
zu einem Verlust von Kalium und einer Zelldehydratation, einem Zustand,
welcher bei Sichelzellanämie
verschlimmert ist. Zu vielversprechenden therapeutischen Ansätzen für Sichelzellanämie gehört eine
spezifische Blockierung des IK-Kanals.
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IK-Kanäle spielen
auch in den Mikrogefäßen der
Niere eine Rolle, wo sie für
die gefäßerweiternden Wirkungen
von Bradykinin verantwortlich sein können. Die Abnahme des Blutdrucks
während
eines septischen Schocks wird durch eine erhöhe NO-Produktion durch die
Endothelzellen verursacht und die IK-Kanäle in diesen Zellen sind verantwortlich
für das
Aufrechterhalten des Ca2+-Einstroms, welcher
die Ca2+-empfindliche NO-Synthase aktiviert.
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In
Hirnkapillaren-Endothelzellen leiten IK-Kanäle, die durch Endothelin aktiviert
werden, welches von Neuronen und Glia erzeugt wird, überschüssiges K+ in das Blut. Bei neutrophilen Granulozyten,
d.h. beweglichen phagozytischen Zellen, welche den Körper gegen
mikrobielle Eindringlinge verteidigen, erfolgt eine weitgehende
Depolarisation im Anschluss an eine agonistische Stimulation und
IK-Kanäle
wurden mit dem Depolarisieren des stimulierten Granulozyten in Verbindung
gebracht.
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Die
Ca2+-aktivierten BK-Kanäle sind in vielen Zellen einschließlich der
meisten zentralen und peripheren Nervenzellen, gestreiften Muskelzellen,
Herzzellen, glatten Muskelzellen der Atemwege, der Gefäße, des Gastrointestinaltrakts
und der Blase, in endo- und exokrinen Drüsen einschließlich pankreatischer
b-Zellen und in Nierentubuli vorhanden.
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Hajduk
P J et al.: Novel inhibitors of Erm methyltransferases from NMR
and parallel synthesis; J. Med. Chem. 1999 42 (19) 3852–3859 beschreiben
2-Amino-benzothiazol und seine potenzielle Verwendung als ein Antibiotikum.
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Kajino
M et al.: Synthesis and biological activities of new 1,4-benzothiazine
derivatives; Chem. Pharm. Bull. 1991 39 (11) 2888–2895 beschreiben
die Synthese von 1,4-Benzothiazinderivaten unter anderem aus Benzothiazolen
und ihre Verwendung als blutdrucksteigernde Mittel.
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Inoue,
Hirozumi et al.: Synthesis and biological evaluation of alkyl, alkoxy,
alkylthio, or amino-substituted 2,3-dihydro-1,5-benzothiazepin-4(5H)-ones;
Chem. Pharm. Bull. 1997 45 (6) 1008–1026, beschreiben die Synthese
von 1,4-Benzothiazinderivaten unter anderem aus Benzothiazolen und
ihre Verwendung als gefäßerweiternde,
blutdrucksenkende und die Plättchenaggregation
hemmende Mittel.
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GB
A 1578990 offenbart 2-Imino-benzothiazolderivate und ihre Verwendung
bei der Herstellung von Farbstoffen.
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WO
A 9214731 offenbart große
Benzothiazolyl-methylaminoderivate, die aus kleineren Benzothiazolylderivaten
erhalten werden, und ihre Verwendung als Mittel gegen Schlaganfälle.
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US 5594145 offenbart ein
Verfahren zur Herstellung von Benzothiazolonen aus 2-Amino-benzothiazol und
ihre Verwendung als Agrochemikalien.
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US 2890985 offenbart 2-Amino-benzoxazolderivate,
die als Muskelrelaxanzien brauchbar sind.
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US 3094462 offenbart Mischungen
von Chlorbenzoxazolinon, die als Muskelrelaxanzien brauchbar sind.
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EP
A 374041 offenbart 2-Amino-benzothiazolderivate, die zum Behandeln
von Krämpfen,
Schizophrenie, Schlafstörungen,
zerebraler Ischämie,
der Alzheimer-Krankheit, Chorea Huntington und ALS brauchbar sind.
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WO
A 9921541 beschreibt die Besserung einer ischämischen Schädigung unter Verwendung von
synthetischen Sauerstoffträgern.
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EP
A 374040 offenbart 2-Imino-benzothiazolderivate, die zum Behandeln
von Krämpfen,
Schizophrenie, Schlafstörungen,
zerebraler Ischämie,
der Alzheimer-Krankheit, Chorea Huntington und ALS brauchbar sind.
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JP
57-9075 beschreibt die Herstellung von 2-Amino-5-chlorbenzoxazol.
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WO
A 9840381 offenbart Benzothiazol-, Benzimidazol- und Benzoxazolderivate,
welche die Aktivität der
Inosin-Monophosphat-Dehydrogenase (IMPDH-Enzym) hemmen können und
zum Behandeln einer Reihe von Krankheiten, die mit der Immunreaktion
in Zusammenhang stehen, einschließlich Autoimmunerkrankungen
als brauchbar angesehen werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde nun festgestellt, dass eine besondere Gruppe von
chemischen Verbindungen eine wertvolle Aktivität als Modulatoren von SKCa, IKCa und/oder
BKCa-Kanälen
besitzen.
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In
ihrem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung
von chemischen Verbindungen, die durch die allgemeine Formel I wiedergegeben
werden
und eines pharmazeutisch
annehmbaren Salzes oder eines Oxids oder eines Hydrats davon,
wobei
R"' und R"" unabhängig voneinander
Wasserstoff oder Alkyl bedeuten;
R
1 und
R
2 unabhängig
voneinander Wasserstoff, Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Cycloalkyl, Amino,
Trihalogenmethyl, Nitro, Cyano oder Phenyl bedeuten;
oder R
1 und R
2 zusammen
eine mono- oder polycarbocyclische Gruppe bilden, welche gegebenenfalls
ein- oder mehrfach mit Substituenten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Halogen, Trihalogenmethyl, Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Amino, Nitro,
Cyano oder Amido, substituiert sein kann;
oder der Verbindung
2-Amino-4,5-dichlorbenzothiazol;
oder eines pharmazeutisch
annehmbaren Salzes oder eines Oxids oder eines Hydrats davon;
zur
Herstellung eines Medikaments für
die Behandlung, Verhütung
oder Linderung einer Krankheit oder einer Störung oder eines Zustands bzw.
Leidens eines Säugers,
einschließlich
eines Menschen, wobei diese Krankheit, Störung oder dieser Zustand bzw.
dieses Leiden auf die Modulation von SK
Ca,
IK
Ca und/oder BK-Kanälen anspricht und ausgewählt ist
aus der Gruppe von Asthma, zystischer Fibrose, chronisch-obstruktiver
Lungenerkrankung und Rhinorrhoe, Krämpfen, Gefässspasmen, Koronararterienspasmen,
Blasenspasmen, Harninkontinenz, Blasenentleerungsstörung, gastrointestinaler
Funktionsstörung
oder sekretorischer Diarrhoe.
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AUSFÜHRLICHE
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde nun festgestellt, dass eine besondere Gruppe von
chemischen Verbindungen eine wertvolle Aktivität als Modulatoren von SKCa, IKCa und/oder
BK-Kanälen
besitzen.
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SK/IK/BK-modulierende
Mittel
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung werden chemische Verbindungen,
die SKCa, IKCa und/oder BK-Kanäle beeinflussen
können,
als SK/IK/BK-Kanal modulierende Mittel bezeichnet.
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Die
SK/IK/BK-Kanal modulierenden Mittel zur Verwendung gemäß der Erfindung
können
die Ionenkanäle
durch Öffnen
(Aktivieren) der Kanäle
oder durch Hemmen (Blockieren) der Kanäle beeinflussen.
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Die
SK/IK/BK-Kanal modulierenden Mittel zur Verwendung gemäß der Erfindung
weisen eine Aktivität in
Konzentrationen unter 100 μM,
vorzugsweise unter 10 μM,
mehr bevorzugt unter 1 μM
auf. In ihrer am meisten bevorzugten Ausführungsform weisen die SK/IK/BK-Kanal
modulierenden Mittel zur Verwendung gemäß der Erfindung eine Aktivität im niedrigen
mikromolaren und im nanomolaren Bereich auf.
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Die
SK/IK/BK-Kanal modulierenden Mittel zur Verwendung gemäß der Erfindung
werden wiedergegeben durch die folgende allgemeine Formel I
und ein pharmazeutisch annehmbares
Salz oder ein Oxid oder ein Hydrat davon, wobei
R"' und R"" unabhängig voneinander
Wasserstoff oder Alkyl bedeuten;
R
1 und
R
2 unabhängig
voneinander Wasserstoff, Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Cycloalkyl, Amino,
Trihalogenmethyl, Nitro, Cyano oder Phenyl bedeuten;
oder R
1 und R
2 zusammen
eine mono- oder polycarbocyclische Gruppe bilden, welche gegebenenfalls
ein- oder mehrfach mit Substituenten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Halogen, Trihalogenmethyl, Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Amino, Nitro,
Cyano oder Amido, substituiert sein kann;
oder die Verbindung
2-Amino-4,5-dichlorbenzothiazol;
oder ein pharmazeutisch annehmbares
Salz oder ein Oxid oder ein Hydrat davon;
zur Herstellung eines
Medikaments für
die Behandlung, Verhütung
oder Linderung einer Krankheit oder einer Störung oder eines Zustands bzw.
Leidens eines Säugers,
einschließlich
eines Menschen, wobei diese Krankheit, Störung oder dieser Zustand bzw.
dieses Leiden auf die Modulierung von SK
Ca,
IK
Ca und/oder BK-Kanälen anspricht und ausgewählt ist
aus der Gruppe von Asthma, zystischer Fibrose, chronisch-obstruktiver
Lungenerkrankung und Rhinorrhoe, Krämpfen, Gefässspasmen, Koronararterienspasmen,
Blasenspasmen, Harninkontinenz, Blasenentleerungsstörung, gastrointestinaler
Funktionsstörung
oder sekretorischer Diarrhoe.
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In
einer am meisten bevorzugten Ausführungsform ist die chemische
Verbindung zur Verwendung gemäß der Erfindung
2-Amino-4,5-dichlorbenzothiazol;
2-Amino-4,5-dimethylbenzothiazol;
oder
2-Amino-(5,6,7,8-tetrahydronaphtho)-[1,2-d]-thiazol;
oder
ein pharmazeutisch annehmbares Salz oder ein Oxid oder ein Hydrat
davon.
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Definition
von Substituenten
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung bedeutet Halogen ein Fluor-, ein
Chlor-, ein Brom- oder ein Iodatom. Somit bedeutet eine Trihalogenmethylgruppe
z.B. eine Trifluormethylgruppe und eine Trichlormethylgruppe.
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung bezeichnet eine Alkylgruppe eine
einwertige gesättigte,
geradkettige oder verzweigte Kohlenwasserstoffkette. Die Kohlenwasser stoffkette
enthält
vorzugsweise ein bis achtzehn Kohlenstoffatome (C1-18-Alkyl),
mehr bevorzugt ein bis sechs Kohlenstoffatome (C1-6-Alkyl;
niederes Alkyl), einschließlich
Pentyl, Isopentyl, Neopentyl, Tertiärpentyl, Hexyl und Isohexyl.
In einer bevorzugten Ausführungsform
bedeutet Alkyl eine C1-4-Alkylgruppe, einschließlich Butyl,
Isobutyl, Sekundärbutyl
und Tertiärbutyl.
In einer bevorzugten Ausführungsform
dieser Erfindung bedeutet Alkyl eine C1-3-Alkylgruppe,
welche insbesondere Methyl, Ethyl, Propyl oder Isopropyl sein kann.
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung bezeichnet eine Cycloalkylgruppe
eine cyclische Alkylgruppe, die vorzugsweise drei bis sieben Kohlenstoffatome
enthält
(C3-7-Cycloalkyl), einschließlich Cyclopropyl,
Cyclobutyl, Cyclopentyl und Cyclohexyl.
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung bezeichnet eine Alkenylgruppe
eine Kohlenstoffkette, die eine oder mehrere Doppelbindungen enthält, einschließlich Diene,
Triene und Polyene. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Alkenylgruppe
der Erfindung zwei bis acht Kohlenstoffatome (C2-8-Alkenyl),
mehr bevorzugt zwei bis sechs Kohlenstoffatome (C2-6-Alkenyl),
einschließlich
wenigstens einer Doppelbindung. In einer am meisten bevorzugten
Ausführungsform
ist die Alkenylgruppe der Erfindung Ethenyl; 1- oder 2-Propenyl;
1-, 2- oder 3-Butenyl, oder 1,3-Butenyl; 1-, 2-, 3-, 4- oder 5-Hexenyl,
oder 1,3-Hexenyl, oder 1,3,5-Hexenyl; 1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- oder
7-Octenyl, oder 1,3-Octenyl, oder 1,3,5-Octenyl, oder 1,3,5,7-Octenyl.
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung bezeichnet eine Alkinylgruppe
eine Kohlenstoffkette, die eine oder mehrere Dreifachbindungen enthält, einschließlich Düne, Triine
und Polyine. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Alkinylgruppe
der Erfindung zwei bis acht Kohlenstoffatome (C2-8-Alkinyl),
mehr bevorzugt zwei bis sechs Kohlenstoffatome (C2-6-Alkinyl),
einschließlich
wenigstens einer Dreifachbindung. In ihrer am meisten bevorzugten
Ausführungsform
ist die Alkinylgruppe der Erfindung Ethinyl; 1- oder 2-Propinyl; 1-,
2- oder 3-Butinyl, oder 1,3-Butinyl; 1-, 2-, 3-, 4-Pentinyl, oder
1,3-Pentinyl; 1-, 2-, 3-, 4- oder 5-Hexinyl, oder 1,3-Hexinyl oder
1,3,5-Hexinyl; 1-, 2-, 3-, 4-, 5- oder 6-Heptinyl, oder 1,3-Heptinyl,
oder 1,3,5-Heptinyl; 1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- oder 7-Octinyl, oder
1,3-Octinyl, oder 1,3,5-Octinyl, oder 1,3,5,7-Octinyl.
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung bezeichnet eine Alkoxygruppe eine "Alkyl-O-"-Gruppe, wobei Alkyl wie vorstehend definiert
ist.
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung bezeichnet eine Acylgruppe eine
Carboxygruppe (-COOH) oder eine Alkylcarbonylgruppe (Alkyl-CO-),
wobei Alkyl wie vorstehend definiert ist.
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Zu
Beispielen für
bevorzugte Acylgruppen der Erfindung gehören Carboxy, Acetyl und Propionyl.
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung bezeichnet eine Amidogruppe einen
Substituenten mit der Formel R'-CO-NH-
oder R'-CO-N(Alkyl)-,
wobei R' Wasserstoff
oder eine Alkylgruppe wie vorstehend definiert bedeutet. Zu Beispielen
für bevorzugte
Amidogruppen gehören
Formamido, Acetamido und Propionamido.
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung kann eine Aminogruppe eine primäre (-NH2), sekundäre (-NH-Alkyl) oder tertiäre (-N(Alkyl)2) Aminogruppe sein, d.h. sie kann einfach
oder zweifach mit einer wie vorstehend definierten Alkylgruppe substituiert
sein.
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung bezeichnet eine mono- oder polycarbocyclische
Gruppe eine mono- oder polycyclische Kohlenwasserstoffgruppe, welche
insbesondere eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe, d.h. eine
mono- oder polycyclische Arylgruppe, oder eine gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe oder
eine teilweise gesättigte
Kohlenwasserstoffgruppe sein kann. Bevorzugte polycyclische Gruppen
sind die bicyclischen polycarbocyclischen Gruppen.
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung bezeichnet eine mono- oder polycyclische
Arylgruppe eine monocyclische oder polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffgruppe.
Zu Beispielen für
bevorzugte Arylgruppen der Erfindung gehören Phenyl, Naphthyl, Indenyl,
Azulenyl, Anthracenyl und Fluorenyl.
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Zu
Beispielen für
gesättigte
und teilweise gesättigte
Kohlenwasserstoffgruppen gehören
Kohlenwasserstoffe wie Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl,
Cycloheptan, Cyclooctan und Cyclopenta-2,4-dien-1-yliden und bicyclische
carbocyclische Gruppen wie Norbornan und Adamantan.
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung bezeichnet eine Aralkylgruppe
eine wie vorstehend definierte mono- oder polycyclische Arylgruppe,
wobei diese Arylgruppe an eine ebenfalls wie vorstehend definierte
Alkylgruppe gebunden ist. Zu Beispielen für bevorzugte Aralkylgruppen
der Erfindung gehören
Benzyl und Phenethyl.
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung ist eine mono- oder polyheterocyclische
Gruppe eine mono- oder polycyclische Verbindung, welche ein oder
mehrere Heteroatome in ihrer Ringstruktur enthält. Zu bevorzugten Heteroatomen
gehören
Stickstoff (N), Sauerstoff (O) und Schwefel (S). Eine oder mehrere
der Ringstrukturen können
insbesondere aromatisch (d.h. ein Heteroaryl), gesättigt oder
teilweise gesättigt
sein. Zu bevorzugten heterocyclischen monocyclischen Gruppen der
Erfindung gehören
5- und 6-gliedrige heterocyclische monocyclische Gruppen. Bevorzugte
polyheterocyclische Gruppen der Erfindung sind die bicyclischen
heterocyclischen Gruppen.
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Zu
Beispielen für
bevorzugte aromatische heterocyclische 5-gliedrige monocyclische
Gruppen der Erfindung gehören
Furan,
insbesondere 2- oder 3-Furanyl;
Thiophen, insbesondere 2- oder
3-Thienyl;
Pyrrol, insbesondere 1-, 2- oder 3-Pyrrolyl;
Oxazol,
insbesondere Oxazol-(2-,4- oder 5-)yl;
Thiazol, insbesondere
Thiazol-(2-,4- oder 5-)yl;
Imidazol, insbesondere Imidazol-(1-,2-,4-
oder 5-)yl;
Pyrazol, insbesondere Pyrazol-(1-,3-,4- oder 5-)yl;
Isoxazol,
insbesondere Isoxazol-(3-,4- oder 5-)yl;
Isothiazol, insbesondere
Isothiazol-(3-,4- oder 5-)yl;
1,2,3-Oxadiazol, insbesondere
1,2,3-Oxadiazol-(4- oder 5-)yl
1,2,4-Oxadiazol, insbesondere
1,2,4-Oxadiazol-(3- oder 5-)yl;
1,2,5-Oxadiazol, insbesondere
1,2,5-Oxadiazol-(3- oder 4-)yl;
1,2,3-Triazol, insbesondere
1,2,3-Triazol-(1-,4- oder 5-)yl;
1,2,4-Thiadiazol, insbesondere
1,2,4-Thiadiazol-(3- oder 5-)yl;
1,2,5-Thiadiazol, insbesondere
1,2,5-Thiadiazol-(3- oder 4-)yl; und
1,3,4-Thiadiazol, insbesondere
1,3,4-Thiadiazol-(2- oder 5-)yl.
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Zu
Beispielen für
bevorzugte aromatische heterocyclische 6-gliedrige monocyclische
Gruppen der Erfindung gehören
Pyridin,
insbesondere Pyridin-(2-,3- oder 4-)yl;
Pyridazin, insbesondere
Pyridazin-(3-
oder 4-)yl;
Pyrimidin, insbesondere Pyrimidin-(2-,4- oder 5-)yl;
Pyrazin,
insbesondere Pyrazin-(2-,3-,5- oder 6-)yl;
1,3,5-Triazin, insbesondere
1,3,5-Triazin-(2-,4- oder 6-)yl; und
Phosphinin, insbesondere
Phosphinin-(2-,3- oder 4-)yl.
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Zu
Beispielen für
bevorzugte gesättigte
oder teilweise gesättigte
heterocyclische monocyclische 5-gliedrige Gruppen der Erfindung
gehören
2H-Pyrrol,
insbesondere 2H-Pyrrol-(2- oder 3-)yl;
2-Pyrrolin, insbesondere
2-Pyrrolin-(1-,2- oder 3-)yl;
3-Pyrrolin, insbesondere 3-Pyrrolin(1-,2-
oder 3-)yl;
Pyrrolidin, insbesondere Pyrrolidin-(1-,2- oder
3-)yl;
1,3-Dioxolan, insbesondere 1,3-Dioxolan-(2- oder 4-)yl;
Imidazolidin,
insbesondere Imidazolidin-(1-,2-,3-,4- oder 5-)yl;
2-Imidazolin,
insbesondere 2-Imidazolin-(1-,2-,4- oder 5-)yl;
3-Imidazolin,
insbesondere 3-Imidazolin-(1-,2-,4- oder 5-)yl;
4-Imidazolin,
insbesondere 4-Imidazolin-(1-,2-,4- oder 5-)yl;
Pyrazolidin,
insbesondere Pyrazolidin-(1-,2-,3-,4- oder 5-)yl;
2-Pyrazolin,
insbesondere 2-Pyrazolin-(1-,3-,4- oder 5-)yl; und
3-Pyrazolin,
insbesondere 3-Pyrazolin-(1-,3-,4- oder 5-)yl.
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Zu
Beispielen für
bevorzugte gesättigte
oder teilweise gesättigte
heterocyclische monocyclische 6-gliedrige Gruppen der Erfindung
gehören
2H-Pyran,
insbesondere 2H-Pyran-(2-,3- oder 4-)yl;
4H-Pyran, insbesondere
4H-Pyran-(2-,3- oder 4-)yl;
Piperidin, insbesondere Piperidin-(1-,2-,3-
oder 4-)yl;
1,4-Dioxolan, insbesondere 1,4-Dioxolan-(2- oder
3-)yl;
Morpholin, insbesondere Morpholin-(2-,3- oder 4-)yl;
1,4-Dithian,
insbesondere 1,4-Dithian-(2- oder 3-)yl;
Thiomorpholin, insbesondere
Thiomorpholin-(2-,3- oder 4-)yl;
Piperazin, insbesondere Piperazin-(1-,2-,3-
oder 4-)yl;
1,3,5-Trithian, insbesondere 1,3,5-Trithian-(2-)yl;
und
1,4-Oxazin, insbesondere 1,4-Oxazin-(2-)yl.
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Zu
Beispielen für
bevorzugte aromatische heterocyclische bicyclische Gruppen der Erfindung
gehören
Indolizin,
insbesondere Indolizin-(1-,2-,3-,5-,6-,7- oder 8)yl;
Indol,
insbesondere Indol-(1-,2-,3-,4-,5-,6- oder 7)yl;
Isoindol,
insbesondere Isoindol-(1-,2-,3-,4-,5-,6- oder 7-)yl;
Benzo[b]furan
(Benzofuran), insbesondere Benzo[b]furan-(2-,3-,4-,5-,6- oder 7-)yl;
Benzo[c]furan
(Isobenzofuran), insbesondere Benzo[c]furan-(1-,3-,4-,5-,6- oder
7-)yl;
Benzo[b]thiophen (Benzothiophen), insbesondere Benzo[b]thiophen-(2-,3-,4-,5-,6-
oder 7-)yl;
Benzo[c]thiophen (Isobenzothiophen), insbesondere
Benzo[c]thiophen-(1-,3-,4-,5-,6- oder
7-)yl;
Benzimidazol, insbesondere Benzimidazol-(1-,2-,4-,5-,6-
oder 7-)yl;
Benzthiazol, insbesondere Benzthiazol-(2-,4-,5-,6-
oder 7-)yl;
Purin, insbesondere Purin-(2-,6- oder 8-)yl;
Chinolin,
insbesondere Chinolin-(2-,3-,4-,5-,6-,7- oder 8-)yl;
Isochinolin,
insbesondere Isochinolin-(1-,3-,4-,5-,6-,7- oder 8-)yl;
Cinnolin,
insbesondere Cinnolin-(3-,4-,5-,6-,7- oder 8-)yl;
Phthalazin,
insbesondere Phthalazin-(1-,4-,5-,6-,7- oder 8-)yl;
Chinazolin,
insbesondere Chinazolin-(2-,4-,5-,6-,7- oder 8-)yl;
Chinoxalin,
insbesondere Chinoxalin-(2-,3-,5-,6-,7- oder 8-)yl;
1,8-Naphthyridin,
insbesondere 1,8-Naphthyridin-(2-,3-,4-,5-,6- oder 7-)yl; und
Pteridin,
insbesondere Ptendin-(2-,4-,6- oder 7-)yl.
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Zu
Beispielen für
bevorzugte aromatische heterocyclische tricyclische Gruppen der
Erfindung gehören
Carbazol,
insbesondere Carbazol-(1-,2-,3-,4-,5-,6-,7-,8- oder 9-)yl;
Acridin,
insbesondere Acridin-(1-,2-,3-,4-,5-,6-,7-,8- oder 9-)yl;
Phenazin,
insbesondere Phenazin-(1-,2-,3-,4-,6-,7-,8- oder 9-)yl;
Phenothiazin,
insbesondere Phenothiazin-(1-,2-,3-,4-,6-,7-,8-,9- oder 10-)yl;
und
Phenoxazin, insbesondere Phenoxazin-(1-,2-,3-,4-,6-,7-,8-,9-
oder 10-)yl.
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Zu
Beispielen für
bevorzugte gesättigte
oder teilweise gesättigte
heterocyclische bicyclische Gruppen der Erfindung gehören
Indolin,
insbesondere Indolin-(1-,2-,3-,4-,5-,6- oder 7-)yl;
3H-Indol,
insbesondere 3H-Indol-(2-,3-,4-,5-,6- oder 7-)yl;
1H-Indazol,
insbesondere 1H-Indazol-(3-,4-,5-,6- oder 7-)yl;
4H-Chinolizin,
insbesondere 4H-Chinolizin-(1-,2-,3-,4-,6-,7-,8- oder 9-)yl;
Chinuclidin,
insbesondere Chinuclidin-(2-,3-,4-,5-,6-,7- oder 8-)yl;
Isochinuclidin,
insbesondere Isochinuclidin-(1-,2-,3-,4-,5-,6-,7- oder 8-)yl;
Tropan,
insbesondere Tropan-(1-,2-,3-,4-,5-,6-,7- oder 8-)yl; und
Nortropan,
insbesondere Nortropan-(1-,2-,3-,4-,5-,6- oder 7-)yl.
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung bezeichnet eine Heteroalkylgruppe
eine wie vorstehend beschriebene mono- oder polyheterocyclische
Gruppe, wobei diese heterocyclische Gruppe an eine ebenfalls wie
vorstehend definierte Alkylgruppe gebunden ist. Zu Beispielen für bevorzugte
Heteroalkylgruppen der Erfindung gehören Furfuryl und Picolyl.
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Pharmazeutisch
annehmbare Salze
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Die
SK/IK/BK-Kanal modulierenden Mittel zur Verwendung gemäß der Erfindung
können
in einer beliebigen Form bereitgestellt werden, die sich für die beabsichtigte
Verabreichung eignet. Zu geeigneten Formen gehören pharmazeutisch (d.h. physiologisch)
annehmbare Salze und Pre- oder Prodrug-Formen der chemischen Verbindung
zur Verwendung gemäß der Erfindung.
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Zu
Beispielen für
pharmazeutisch annehmbare Additionssalze gehören ohne Einschränkung die nicht-toxischen
anorganischen und organischen Säureadditionssalze
wie das von Essigsäure
abgeleitete Acetat, das von Aconitsäure abgeleitete Aconat, das
von Ascorbinsäure
abgeleitete Ascorbat, das von Benzolsulfonsäure abgeleitete Benzolsulfonat,
das von Benzoesäure
abgeleitete Benzoat, das von Zimtsäure abgeleitete Cinnamat, das
von Citronensäure
abgeleitete Citrat, das von Embonsäure abgeleitete Embonat, das
von Önanthsäure abgeleitete Önanthat,
das von Ameisensäure
abgeleitete Formiat, das von Fumarsäure abgeleitete Fumarat, das
von Glutaminsäure
abgeleitete Glutamat, das von Glycolsäure abgeleitete Glycolat, das
von Chlorwasserstoffsäure
abgeleitete Hydrochlorid, das von Bromwasserstoffsäure abgeleitete
Hydrobromid, das von Milchsäure
abgeleitete Lactat, das von Maleinsäure abgeleitete Maleat, das
von Malonsäure
abgeleitete Malonat, das von Mandelsäure abgeleitete Mandelat, das
von Methansulfonsäure
abgeleitete Methansulfonat, das von Naphthalin-2-sulfonsäure abgeleitete
Naphthalin-2-sulfonat, das von Salpetersäure abgeleitete Nitrat, das
von Perchlorsäure
abgeleitete Perchlorat, das von Phosphorsäure abgeleitete Phosphat, das
von Phthalsäure
abgeleitete Phthalat, das von Salicylsäure abgeleitete Salicylat,
das von Sorbinsäure
abgeleitete Sorbat, das von Stearinsäure abgeleitete Stearat, das
von Bernsteinsäure
abgeleitete Succinat, das von Schwefelsäure abgeleitete Sulfat, das
von Weinsäure
abgeleitete Tartrat, das von p-Toluolsulfonsäure abgeleitete p-Toluolsulfonat
und dergleichen. Solche Salze können
durch im Fachgebiet wohlbekannte und beschriebene Verfahren gebildet
werden.
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Andere
Säuren
wie etwa Oxalsäure,
welche nicht als pharmazeutisch annehmbar angesehen werden können, können bei
der Herstellung von Salzen brauchbar sein, die als Zwischenprodukte
zum Erhalten einer chemischen Verbindung für die Verwendung gemäß der Erfindung
und ihres pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalzes brauchbar
sind.
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Zu
Metallsalzen einer chemischen Verbindung zur Verwendung gemäß der Erfindung
gehören
Alkalimetallsalze wie etwa das Natriumsalz einer chemischen Verbindung
zur Verwendung gemäß der Erfindung, die
eine Carboxygruppe enthält.
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In
dem Zusammenhang dieser Erfindung werden die "Oniumsalze" von N-haltigen Verbindungen ebenfalls
als pharmazeutisch annehmbare Salze in Betracht gezogen. Zu bevorzugten "Oniumsalzen" gehören die
Alkyl-Oniumsalze, die Cycloalkyl-Oniumsalze und die Cycloalkylalkyl-Oniumsalze.
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Die
chemische Verbindung zur Verwendung gemäß der Erfindung kann in löslichen
oder unlöslichen Formen
zusammen mit einem pharmazeutisch annehmbaren Lösungsmittel wie Wasser, Ethanol
und dergleichen bereitgestellt werden. Zu löslichen Formen können auch
hydratisierte Formen wie das Monohydrat, das Dihydrat, das Hemihydrat,
das Trihydrat, das Tetrahydrat und dergleichen gehören. Im
Allgemeinen werden für die
Zwecke dieser Erfindung die löslichen
Formen als äquivalent
zu unlöslichen
Formen angesehen.
-
Sterische
Isomere
-
Die
SK/IK/BK-Kanal modulierenden Mittel zur Verwendung gemäß der vorliegenden
Erfindung können in
(+)- und (–)-Formen
sowie in racemischen Formen vorliegen. Die Racemate von diesen Isomeren
und die einzelnen Isomere selbst liegen im Bereich der vorliegenden
Erfindung.
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Racemische
Formen können
durch bekannte Verfahren und Methoden in die optischen Antipoden
gespalten werden. Ein Weg zum Trennen der diastereomeren Salze ist
die Verwendung einer optisch aktiven Säure und das Freisetzen der
optisch aktiven Aminverbindung durch Behandlung mit einer Base.
Ein weiteres Verfahren zum Spalten von Racematen in die optischen
Antipoden beruht auf einer Chromatografie an einer optisch aktiven
Matrix. Racemische Verbindungen der vorliegenden Erfindung können somit
in ihre optischen Antipoden gespalten werden, z.B. durch fraktionierte
Kristallisation von d- oder I-Salzen (Tartraten, Mandelaten oder
Camphersulfonatsalzen).
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Die
chemischen Verbindungen zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung
können
auch durch die Bildung von diastereomeren Amiden durch Reaktion
der chemischen Verbindungen der vorliegenden Erfindung mit einer
optisch aktiven aktivierten Carbonsäure wie etwa der von (+) oder
(–)-Phenylalanin,
(+) oder (–)-Phenylglycin,
(+) oder (–)-Camphansäure abgeleiteten
Carbonsäure
oder durch die Bildung von diastere omeren Carbamaten durch Reaktion
der chemischen Verbindung der vorliegenden Erfindung mit einem optisch
aktiven Chlorformiat oder dergleichen gespalten werden.
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Weitere
Verfahren zum Trennen der optischen Isomere sind im Fachgebiet bekannt.
Zu solchen Verfahren gehören
diejenigen, die von Jaques J, Collet A, & Wilen S in "Enantiomers. Racemates. and Resolutions", John Wiley and
Sons, New York (1981) beschrieben sind.
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Optisch
aktive Verbindungen können
auch aus optisch aktiven Ausgangsmaterialien hergestellt werden.
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Außerdem können einige
der chemischen Verbindungen zur Verwendung gemäß der Erfindung in zwei Formen,
der syn- und anti-Form (Z- und E-Form) vorkommen, je nach der Anordnung
der Substituenten um die Doppelbindung herum. Eine chemische Verbindung
der vorliegenden Erfindung kann somit die syn- oder die anti-Form
(Z- und E-Form)
sein oder sie kann ein Gemisch davon sein.
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Biologische
Aktivität
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde nun festgestellt, dass die chemischen Verbindungen
zur Verwendung gemäß der Erfindung
eine wertvolle Aktivität
als Modulatoren von SKCa , IKCa und
BKCa-Kanälen besitzen.
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Die
SK/IK/BK-Kanal modulierende Aktivität kann unter Verwendung herkömmlicher
elektrophysiologischer Verfahren wie Patch-Clamp-Techniken oder
herkömmlicher
spektroskopischer Verfahren wie dem FLIPR-Assay (Fluorescence Image
Plate Reader; Fluoreszenz-Platten-Lesegerät; erhältlich von Molecular Devices)
verfolgt werden. Diese Verfahren umfassen im Allgemeinen das Aussetzen
einer SKCa, IKCa oder
BKCa enthaltenden Zelle der Wirkung der
chemischen Verbindung zur Verwendung gemäß der Erfindung, gefolgt von
einer Überwachung
des Membranpotenzials der SKCa, IKCa oder BKCa enthaltenden
Zelle, um Änderungen des
Membranpotenzials zu identifizieren, die durch die Wirkung der Verbindung
zur Verwendung gemäß der Erfindung
hervorgerufen werden.
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Auf
der Grundlage ihrer biologischen Aktivität werden die Verbindungen zur
Verwendung gemäß der Erfindung
als brauchbar für
die Behandlung oder Linderung von Krankheiten oder Zuständen bzw.
Leiden angesehen, die auf die Modulation von SKCa,
IKCa und/oder BK-Kanälen ansprechen und ausgewählt sind
aus der Gruppe von Asthma, zystischer Fibrose, chronisch-obstruktiver
Lungenerkrankung und Rhinorrhoe, Krämpfen, Gefässspasmen, Koronararterienspasmen,
Blasenspasmen, Harninkontinenz, Blasenentleerungsstörung, gastrointestinaler
Funktionsstörung
oder sekretorischer Diarrhoe.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
werden die chemischen Verbindungen für die Behandlung, Verhütung oder
Linderung von Harninkontinenz verwendet.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen
-
Wenngleich
eine chemische Verbindung zur Verwendung gemäß der Erfindung in Form der
rohen chemischen Verbindung verabreicht werden kann, ist es bevorzugt,
den Wirkstoff, gegebenenfalls in Form eines physiologisch annehmbaren
Salzes, in einer pharmazeutischen Zusammensetzung zusammen mit einem
oder mehreren Adjuvanzien, Excipienzien, Trägern, Puffern, Verdünnungsmitteln
und/oder anderen gebräuchlichen pharmazeutischen
Hilfsstoffen einzuführen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
umfassen die pharmazeutischen Zusammensetzungen die chemische Verbindung
zur Verwendung gemäß der Erfindung
oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz oder Derivat davon zusammen
mit einem oder mehreren pharmazeutisch annehmbaren Trägern dafür und gegebenenfalls
anderen therapeutischen und/oder prophylaktischen Inhaltsstoffen.
Der bzw. die Träger
muss bzw. müssen
in dem Sinne "annehmbar" sein, dass sie mit
den anderen Inhaltsstoffen der Formulierung verträglich sind
und ihrem Empfänger
nicht schaden.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen zur Verwendung gemäß der Erfindung können solche
sein, die für
eine orale, rektale, bronchiale, nasale, topische (einschließlich buckale
und sublinguale), transdermale, vaginale oder parenterale (einschließlich kutane,
subkutane, intramuskuläre,
intraperitoneale, intravenöse,
intraarterielle, intrazerebrale, durch intraokulare Injektion oder
Infusion erfolgende) Verabreichung geeignet sind, oder solche in
einer Form, die für
eine Verabreichung durch Inhalation oder Insufflation, wozu die
Verabreichung von Pulvern und flüssigem
Aerosol gehört,
oder durch Systeme mit verzögerter
Freigabe geeignet ist. Zu geeigneten Beispielen für Systeme
mit verzögerter
Freigabe gehören
semipermeable Matrizes aus festen hydrophoben Polymeren, welche
die Verbindung zur Verwendung gemäß der Erfindung enthalten,
wobei diese Matrizes in Form von Formstücken, z.B. Filmen oder Mikrokapseln
vorliegen können.
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Die
chemische Verbindung zur Verwendung gemäß der Erfindung kann somit
zusammen mit einem herkömmlichen
Adjuvans, Träger
oder Verdünnungsmittel
in die Form von pharmazeutischen Zusammensetzungen und Dosierungseinheiten
davon gebracht werden. Zu solchen Formen gehören Feststoffe und insbesondere
Tabletten, gefüllte
Kapseln, Pulver- und Pelletformen und Flüssigkeiten, insbesondere wässrige oder nichtwässrige Lösungen,
Suspensionen, Emulsionen, Elixiere und mit diesen gefüllte Kapseln,
allesamt zur oralen Verwendung, Suppositorien für eine rektale Verabreichung
und sterile injizierbare Lösungen
für eine
parenterale Verwendung. Solche pharmazeutischen Zusammensetzungen
und Dosierungseinheitsformen davon können herkömmliche Inhaltsstoffe in herkömmlichen
Anteilen mit oder ohne zusätzliche
aktive Verbindungen oder Wirkstoffe umfassen und solche Dosierungseinheitsformen
können
eine beliebige geeignete wirksame Menge des Wirkstoffs enthalten,
die mit dem beabsichtigten Tagesdosisbereich im Einklang steht,
welcher eingesetzt werden soll.
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Die
chemische Verbindung zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung
kann in einer großen Vielfalt
von oralen und parenteralen Dosierungsformen verabreicht werden.
Es ist dem Fachmann klar, dass die folgenden Dosierungsformen als
die aktive Komponente entweder eine chemische Verbindung zur Verwendung
gemäß der Erfindung
oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz einer chemischen Verbindung
zur Verwendung gemäß der Erfindung
umfassen können.
-
Zum
Herstellen von pharmazeutischen Zusammensetzungen aus einer chemischen
Verbindung zur Verwendung gemäß der vorliegenden
Erfindung können
pharmazeutisch annehmbare Träger
entweder fest oder flüssig
sein. Zu Zubereitungen in fester Form gehören Pulver, Tabletten, Pillen,
Kapseln, Oblatenkapseln, Suppositorien und dispergierbare Körnchen.
Ein fester Träger
kann eine oder mehrere Substanzen sein, welche auch als Verdünnungsmittel,
Aromastoffe, Lösungsvermittler,
Schmiermittel, Suspendiermittel, Bindemittel, Konservierungsmittel,
Tablettensprengmittel oder als ein Einkapselungsmaterial dienen
können.
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In
Pulvern ist der Träger
ein fein verteilter Feststoff, welcher in Mischung mit der fein
verteilten aktiven Komponente vorliegt.
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In
Tabletten ist die aktive Komponente mit dem Träger mit dem notwendigen Bindungsvermögen in geeigneten
Verhältnissen
vermischt und zu der gewünschten
Form und Größe verdichtet.
-
Die
Pulver und Tabletten enthalten vorzugsweise fünf oder zehn bis ungefähr siebzig
Prozent der aktiven Verbindung. Geeignete Träger sind Magnesiumcarbonat,
Magnesiumstearat, Talk, Zucker, Lactose, Pektin, Dextrin, Stärke, Gelatine,
Tragant, Methylcellulose, Natriumcarboxymethylcellulose, ein niedrig
schmelzendes Wachs, Kakaobutter und dergleichen. Der Begriff "Zubereitung" soll die Formulierung
der aktiven Verbindung mit Einkapselungsmaterial als Träger einschließen, welche
eine Kapsel ergibt, in welcher die aktive Komponente mit oder ohne
Träger
von einem Träger
umgeben ist, welcher somit in Verbindung mit ihr steht. Entsprechend
sind Oblatenkapseln und Pastillen umfasst. Tabletten, Pulver, Kapseln,
Pillen, Oblatenkapseln und Pastillen können als feste Formen verwendet
werden, welche sich für
eine orale Verabreichung eignen.
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Zum
Herstellen von Suppositorien wird zuerst ein niedrig schmelzendes
Wachs wie etwa ein Gemisch aus Fettsäureglycerid oder Kakaobutter
geschmolzen und die aktive Komponente wird dann homogen dispergiert,
z.B. durch Rühren.
Das geschmolzene homogene Gemisch wird dann in Formen mit zweckmäßiger Größe gegossen,
abkühlen
und dadurch sich verfestigen gelassen.
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Zusammensetzungen,
die sich für
eine vaginale Verabreichung eignen, können als Pessare, Tampons,
Cremes, Gele, Pasten, Schäume
oder Sprays dargeboten werden, welche außer dem Wirkstoff solche Träger enthalten,
die im Fachgebiet als geeignet bekannt sind.
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Zu
flüssigen
Zubereitungen gehören
Lösungen,
Suspensionen und Emulsionen, z.B. Wasser oder Wasser-Propylenglycol-Lösungen.
Zum Beispiel können
flüssige
Zuberei tungen für
eine parenterale Injektion als Lösungen
in wässriger
Polyethylenglycollösung
formuliert werden.
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Die
chemische Verbindung zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung
kann somit für
eine parenterale Verabreichung (z.B. durch Injektion, z.B. Bolusinjektion
oder kontinuierliche Infusion) formuliert werden und kann in Dosiseinheitsform
in Ampullen, vorgefüllten
Spritzen, kleinvolumigen Infusionsbehältern oder in Mehrfachdosisbehältern mit
einem zugegebenen Konservierungsmittel dargeboten werden. Die Zusammensetzungen
können
in Form von Suspensionen, Lösungen
oder Emulsionen in öligen
oder wässrigen Vehikeln
vorliegen und können
Formulierungshilfsmittel wie Suspendiermittel, Stabilisiermittel
und/oder Dispergiermittel enthalten. Alternativ kann der Wirkstoff
in Pulverform vorliegen, das durch aseptische Isolierung eines sterilen
Feststoffs oder durch Lyophilisierung aus einer Lösung erhalten
wird, zur Auflösung
in einem geeigneten Vehikel, z.B. sterilem pyrogenfreiem Wasser,
vor der Verwendung.
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Wässrige Lösungen,
die sich für
eine orale Verwendung eignen, können
durch Auflösen
der aktiven Komponente in Wasser und Zugeben von geeigneten Färbemitteln,
Aromastoffen, Stabilisier- und Verdickungsmitteln je nach Wunsch
hergestellt werden.
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Wässrige Suspensionen,
die sich für
eine orale Verwendung eignen, können
durch Dispergieren der fein verteilten aktiven Komponente in Wasser
mit viskosem Material wie natürlichen
oder synthetischen Gummen, Harzen, Methylcellulose, Natriumcarboxymethylcellulose
oder anderen wohlbekannten Suspendiermitteln hergestellt werden.
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Ebenfalls
umfasst sind Zubereitungen in fester Form, welche kurz vor der Verwendung
in Zubereitungen in flüssiger
Form für
eine orale Verabreichung umgewandelt werden sollen. Zu solchen flüssigen Formen gehören Lösungen,
Suspensionen und Emulsionen. Diese Zubereitungen können außer der
aktiven Komponente Färbemittel,
Aromastoffe, Stabilisatoren, Puffer, künstliche und natürliche Süßungsmittel,
Dispergiermittel, Verdickungsmittel, Lösungsvermittler und dergleichen
enthalten.
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Für eine topische
Verabreichung auf die Epidermis kann die Verbindung zur Verwendung
gemäß der Erfindung
als Salben, Cremes oder Lotionen oder als ein transdermales Pflaster
formuliert werden. Salben und Cremes können z.B. mit einer wässrigen
oder öligen
Base mit der Zugabe von geeigneten Verdickungsmitteln und/oder Geliermitteln
formuliert werden. Lotionen können
mit einer wässrigen
oder öligen
Base formuliert werden und enthalten im Allgemeinen auch ein oder
mehrere Emulgiermittel, Stabilisiermittel, Dispergiermittel, Suspendiermittel,
Verdickungsmittel oder Färbemittel.
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Zusammensetzungen,
die sich für
eine topische Verabreichung im Mund eignen, umfassen Pastillen, die
den Wirkstoff in einer aromatisierten Grundlage, gewöhnlich Sucrose
und Akaziengummi oder Tragant umfassen; Pastillen, die den Wirkstoff
in einer inerten Grundlage wie Gelatine und Glycerin oder Sucrose
und Akaziengummi umfassen; und Mundwässer, die den Wirkstoff in
einem geeigneten flüssigen
Träger
umfassen.
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Lösungen oder
Suspensionen werden durch herkömmliche
Mittel, z. B. mit einem Tropfer, einer Pipette oder als Spray direkt
in der Nasenhöhle
angewandt. Die Zusammensetzungen können in Einzeldosis- oder Mehrfachdosisform
bereitgestellt werden. In dem zuletzt genannten Fall eines Tropfers
oder einer Pipette kann dies dadurch erreicht werden, dass der Patient
ein geeignetes vorgegebenes Volumen der Lösung oder Suspension verabreicht.
Im Fall eines Sprays kann dies z. B. durch eine Zerstäubersprühdosierpumpe
erreicht werden.
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Eine
Verabreichung an den Atemtrakt kann auch mittels einer Aerosolformulierung
erzielt werden, in welcher der Wirkstoff in einer Druckpackung mit
einem geeigneten Treibmittel wie einem Chlorfluorkohlenwasserstoff
(CFC), z. B. Dichlordifluormethan, Trichlorfluormethan oder Dichlortetrafluorethan,
Kohlendioxid oder einem anderen geeigneten Gas bereitgestellt wird.
Das Aerosol kann zweckmäßigerweise
auch einen oberflächenaktiven
Stoff wie etwa Lecithin enthalten. Die Dosis des Arzneimittels kann
durch Bereitstellung eines Dosierventils geregelt werden.
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Alternativ
können
die Wirkstoffe in Form eines trockenen Pulvers, z. B. einer Pulvermischung
der Verbindung in einer geeigneten Pulvergrundlage wie Lactose,
Stärke,
Stärkederivate
wie Hydroxypropylmethylcellulose und Polyvinylpyrrolidon (PVP) bereitgestellt
werden. Zweckmäßigerweise
bildet der Pulverträger
in der Nasenhöhle
ein Gel. Die Pulverzusammensetzung kann in Dosiseinheitsform z.
B. in Kapseln oder Hülsen, z.
B. aus Gelatine, oder Durchdrückpackungen
dargeboten werden, aus denen das Pulver mittels eines Inhalators
verabreicht werden kann.
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In
Zusammensetzungen, die für
eine Verabreichung im Atemtrakt vorgesehen sind, einschließlich intranasaler
Zusammensetzungen, hat die Verbindung im Allgemeinen eine kleine
Teilchengröße beispielsweise in
der Größenordnung
von 5 μm
oder weniger. Eine solche Teilchengröße kann durch im Fachgebiet
bekannte Mittel, z. B. durch Mikronisieren erhalten werden.
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Wenn
es gewünscht
wird, können
Zusammensetzungen eingesetzt werden, die für eine verzögerte Freigabe des Wirkstoffs
eingerichtet sind.
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Die
pharmazeutischen Zubereitungen liegen vorzugsweise in Dosierungseinheitsformen
vor. In einer solchen Form ist die Zubereitung in Dosiseinheiten
unterteilt, die passende Mengen der aktiven Komponente enthalten.
Die Dosierungseinheitsform kann eine abgepackte Zubereitung sein,
wobei die Packung getrennte Mengen der Zubereitung enthält, wie
etwa abgepackte Tabletten, Kapseln und Pulver in Phiolen oder Ampullen.
Ferner kann die Dosierungseinheitsform eine Kapsel, Tablette, Oblatenkapsel
oder Pastille selbst sein, oder sie kann die geeignete Anzahl von
beliebigen von diesen in abgepackter Form sein.
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Tabletten
oder Kapseln für
eine orale Verabreichung und Flüssigkeiten
für eine
intravenöse
Verabreichung und kontinuierliche Infusion sind bevorzugte Zusammensetzungen.
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Weitere
Einzelheiten über
Methoden zur Formulierung und Verabreichung findet man in der letzten Auflage
von Remington's
Pharmaceutical Sciences (Maack Publishing Co., Easton, PA).
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Eine
therapeutisch wirksame Dosis bezieht sich auf diejenige Menge an
Wirkstoff, welche die Symptome oder den Zustand bzw. das Leiden
bessert. Die therapeutische Wirksamkeit und Toxizität, z. B.
ED50 und LD50, können durch
standardmäßige pharmakologische
Prozeduren in Zellkulturen oder Versuchstieren bestimmt werden.
Das Dosisverhältnis
zwischen therapeutischen und toxischen Wirkungen ist der therapeutische
Index und kann durch das Verhältnis
LD50/ED50 ausgedrückt werden.
Pharmazeutische Zusammensetzungen, welche große therapeutische Indizes aufweisen,
sind bevorzugt.
-
Die
verabreichte Dosis muss natürlich
sorgfältig
auf das Alter, Gewicht und den Zustand des behandelten Individuums
sowie den Weg der Verabreichung, die Dosierungsform und den Dosierungsplan
und das gewünschte
Ergebnis abgestimmt werden, und die exakte Dosierung sollte natürlich von
dem Praktiker bestimmt werden.
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Die
tatsächliche
Dosierung hängt
von der Natur und Schwere der behandelten Krankheit und dem Weg
der Verabreichung ab und liegt im Ermessen des Arztes und kann durch
Einstellung der Dosierung auf die speziellen Umstände dieser
Erfindung variiert werden, um die gewünschte therapeutische Wirkung
hervorzubringen. Es wird jedoch derzeit in Betracht gezogen, dass
pharmazeutische Zusammensetzungen, die ungefähr 0,1 bis ungefähr 500 mg
Wirkstoff pro Einzeldosis, vorzugsweise ungefähr 1 bis ungefähr 100 mg,
am meisten bevorzugt ungefähr
1 bis ungefähr
10 mg enthalten, für
therapeutische Behandlungen geeignet sind.
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Der
Wirkstoff kann in einer oder mehreren Dosen pro Tag verabreicht
werden. Ein zufriedenstellendes Ergebnis kann in bestimmten Fällen mit
einer Dosierung von nur 0,1 μg/kg
i.v. und 1 μg/kg
p.o. erhalten werden. Als die Obergrenze des Dosierungsbereichs
wird derzeit ungefähr
10 mg/kg i.v. und 100 mg/kg p.o. angesehen. Bevorzugte Bereiche
sind von ungefähr
0,1 μg/kg
bis ungefähr
10 mg/kg/Tag i.v. und von ungefähr 1 μg/kg bis
ungefähr
100 mg/kg/Tag p.o.
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BEISPIELE
-
Die
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele weiter
veranschaulicht, welche in keiner Weise den beanspruchten Umfang
der Erfindung beschränken
sollen. Beispiel
1
2-Amino-4,5-dichlorbenzothiazol (Verbindung 1).
Zu einer Lösung
von 2,3-Dichloranilin (1,0 g; 6,17 mmol) in Eisessig (30 ml) wurde
Kaliumthiocyanat (3,6 g; 37 mmol) zugegeben, und das Gemisch wurde
bei Umgebungstemperatur gerührt,
bis sich eine klare Lösung
gebildet hatte. Brom (0,48 ml; 9,26 mmol) wurde tropfenweise zugegeben,
und das Reaktionsgemisch wurde 5 Stunden bei Umgebungstemperatur
gerührt.
Das Lösungsmittel
wurde unter vermindertem Druck entfernt, und der Rückstand
wurde mit Wasser verdünnt
und durch Zugabe von wässrigem
Natriumhydroxid (6M) alkalisch gemacht. Das Produkt wurde abfiltriert,
mit Wasser gewaschen und getrocknet, wobei das gewünschte Produkt
quantitativ erhalten wurde.
Schmelzpunkt: 126–132°C.
-
Die
folgenden Verbindungen wurden analog hergestellt:
- 2-Amino-4,5-dimethylbenzothiazol
(Verbindung 2).
Aus 2,3-Dimethylanilin.
Schmelzpunkt:
88–89°C.
- 2-Amino-(5,6,7,8-tetrahydronaphtho)-[1,2-d]-thiazol (Verbindung
3).
Aus 1-Amino-5,6,7,8-tetrahydronaphthalin.
Schmelzpunkt:
190° (mit
Zersetzung)
-
Beispiel 2
-
Biologische
Aktivität
-
In
diesem Versuch wird der Ionenstrom durch Ca2+-aktivierte
K+-Kanäle
mit mittlerer Leitfähigkeit (IK-Kanäle) in dem
Ganzzell-Modus der Patch-Clamp-Technik aufgezeichnet.
-
Ca2+-aktivierte K+-Kanäle mit mittlerer
Leitfähigkeit
(IK-Kanäle)
sind aus menschlicher Plazenta kloniert und in HEK293-Zellen stabil
exprimiert worden.
-
Stabile Expression von
hIK in HEK293-Zellen
-
Humanes
IK (hIK) wurde aus pT3T7 (GenBank Hinterlegungsnummer N56819) herausgeschnitten, wobei
EcoR I und Not I verwendet wurden, und in den Säugerexpressionsvektor pNS1Z
(NeuroSearch), ein maßgeschneidertes
Derivat von pcDNA3Zeo (Invitrogen) subkloniert, wobei das Plasmidkonstrukt
pNS1Z_hIK erhalten wurde. HEK293-Gewebekulturzellen
wurden in DMEM (Dulbecco's
Modified Eagle Medium), das mit 10 % FCS (fötales Kälberserum) ergänzt war,
bei 37°C
in 5 % CO2 angezüchtet. Einen Tag vor der Transfektion wurden
106 Zellen in einen T25-Zellkulturkolben
ausplattiert. Am folgenden Tag wurden die Zellen mittels Lipofektion
transfiziert (20 μl
LipofectaminTM, Life Technologies, mit 2,5 μg des Plasmids
pNS1Z_hIK in einem Gesamtvolumen von 540 μl).
-
Das
Lipofektionsgemisch wurde über
die Zellen geschichtet und 5 Stunden bei 37°C inkubiert. Die Zellen wurden
dann mit regulärem
Medium gespült
und 72 Stunden in DMEM, 10 % FCS bei 37°C in 5 % CO2 angezüchtet. 72
Stunden nach der Transfektion wurden mit pNS1Z_hIK transfizierte
Zellen in Medien selektiert, die mit 0,25 mg/ml Zeocin ergänzt waren.
Einzelne Klone wurden gezielt entnommen und in Selektionsmedien
vermehrt, bis ausreichend Zellen zum Einfrieren zur Verfügung standen.
Danach wurden die Zellen in regulärem Medium ohne Selektionsmittel
kultiviert. Die Expression von funktionellen hIK-Kanälen wurde
durch Patch-Clamp-Messungen bestätigt.
-
Ganzzell-Aufzeichnungen
-
Die
Versuche werden an einer Patch-Clamp-Vorrichtung durchgeführt, die
mit einem automatischen Probengeber ausgestattet ist. Auf Deckgläsern ausplattierte
Zellen werden in eine 15 μl-Perfusionskammer (Fließgeschwindigkeit
~1 ml/min) gegeben, die an einem mit Nomarski- oder Hoffmann-Optik
ausgestatteten Mikroskop angebracht ist. Die Mikroskope werden auf
vibrationsfreie Tische in geerdeten Faraday-Käfigen gestellt. Alle Versuche
werden bei Raumtemperatur (20–22°C) durchgeführt. EPC-9-Patch-Clamp-Verstärker (HEKA-Electronics,
Lambrect, Deutschland) werden über
ITC16-Interfaces
mit Macintosh-Computern verbunden. Die Daten werden direkt auf der
Festplatte gespeichert und durch die IGOR-Software (Wavemetrics,
Lake Oswego, USA) analysiert.
-
Es
wird die Ganzzell-Konfiguration der Patch-Clamp-Technik angewandt.
In Kürze:
die Spitze einer Borosilicatpipette (Widerstand 2–4 MΩ) wird vorsichtig
(ferngesteuertes System) auf die Zellmembran aufgesetzt. Ein leichtes
Ansaugen führt
zu einer Gigadichtung (Pipettenwiderstand steigt auf mehr als 1
GΩ), und die
Zellmembran wird dann durch stärkeres
Saugen aufgebrochen. Die Zellkapazität wird elektronisch kompensiert
und der Widerstand zwischen der Pipette und dem Zellinneren (der
Reihenwiderstand, Rs) wird gemessen und kompensiert. Gewöhnlich liegt
die Zellkapazität
im Bereich von 5 bis 20 pF (je nach der Zellgröße) und der Reihenwiderstand
liegt im Bereich von 3 bis 6 MΩ.
Die Kompensation des Rs sowie der Kapazität werden während der Versuche (vor jedem
Reiz) aktualisiert. Alle Versuche mit driftenden Rs-Werten werden
verworfen. Verluststromsubtraktionen werden nicht durchgeführt.
-
Lösungen
-
Die
extrazelluläre
(Bad)-Lösung
enthält
(Konz. in mM): 144 KCl, 0,1 CaCl2, 3 MgCl2, 10 HEPES (pH = 7,4). Die intrazelluläre (Pipetten)-Lösung weist
die folgende Zusammensetzung auf (Konz. in mM): 144 KCl, 10 EGTA,
10 HEPES (pH = 7,2) sowie CaCl2 und MgCl2 in Konzentrationen, die so berechnet sind,
dass sie zu einer freien Konzentration von Ca2+ zwischen
100 nM und 300 nM führen.
Die freie Konzentration an Mg2+ ist so berechnet,
dass sie 1 mM beträgt.
-
Testverbindungen
werden gewöhnlich
als tausendfach konzentrierte Stammlösungen in DMSO gelöst und anschließend in
der extrazellulären
Lösung
verdünnt.
-
Quantitative
Bestimmung
-
Nach
dem Erstellen der Ganzzell-Konfiguration werden Spannungssprünge (voltage
ramps) (normalerweise –100
bis + 100 mV) alle 5 Sekunden an die Zelle angelegt. Unter diesen
Umständen
wird in nativen HEK293-Zellen sehr wenig endogener Strom aktiviert
(<200 pA bei 100
mV im Vergleich zu 2–20
nA IK-Strom). Ein stabiler Grundlinienstrom wird innerhalb eines
Zeitraums von 100–300
Sekunden erhalten. Danach wird ein Pulsprotokoll eingesetzt, das
ein Auslösesignal
für den
automatischen Probengeber enthält.
In diesem Protokoll werden 25 Spannungssprünge angelegt, gefolgt von einem
Warte zeitraum vor den nächsten
25 Spannungssprüngen.
Der automatische Probengeber sammelt die in extrazellulärer Lösung verdünnten Testverbindungen
aus einem Gestell, das 10–20
Testphiolen enthält.
Während
jedem Zeitraum mit Spannungssprüngen wird
eine neue Verbindung auf die Zelle angewandt, und die Kammer wird
während
der Wartezeiträume
mit extrazellulärer
Lösung
gewaschen.
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Aktive
Verbindungen werden durch Berechnen der Änderung des Grundlinienstroms
quantitativ bestimmt. Der Grundlinienstrom wird auf 100 eingestellt,
und ein Wert von 50 zeigt an, dass die Verbindung den Grundlinienstrom
auf die Hälfte
seines Wertes verringert hat (d. h. Blocker haben Werte zwischen
0 und 99, wobei die niedrigsten Werte für die stärksten Blocker erhalten werden).
Aktivatoren haben Werte von mehr als 100 und ein Wert von 200 zeigt
eine Verdopplung des Grundlinienstroms an. Schließlich zeigt
ein Wert von 100 an, dass die Verbindung den hIK-Strom nicht beeinflusst.
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Die
Ergebnisse dieser Versuche sind in nachstehender Tabelle 1 wiedergegeben.
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