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Die
Anmeldung beansprucht den Vorteil der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/130,011,
eingereicht am 19. April 1999, und der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/175,528,
eingereicht am 11. Januar 2000.
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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft bestimmte 1,4-disubstituierte Phenylderivate,
die als Agonisten hinsichtlich des PPAR-γ-Rezeptors fungieren. Die Erfindung
betrifft auch pharmazeutische Zusammensetzungen, die solche Verbindungen
umfassen. Sie betrifft ferner die Verwendung solcher Verbindungen
zur Behandlung von Typ II-Diabetes oder NIDDM. Die Wechselwirkung
von bestimmten erfindungsgemäßen 1,4-disubstituierten
Phenylderivaten mit dem nukleären
Rezeptor PPAR-γ wird
beschrieben. Diese Wechselwirkung führt zu den pharmakologischen
Aktivitäten
dieser Verbindungen.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Typ
II-Diabetes oder nicht insulinabhängiger Diabetes mellitus (NIDDM)
ist eine häufige
metabolische Störung,
die keine wirksame Behandlung aufweist. NIDDM tritt hauptsächlich bei
Erwachsenen auf und beinhaltet eine subnormale oder nicht ausreichende
Menge an zirkulierendem endogenem Insulin. Die zwei mit NIDDM assoziierten
Defekte sind Gewebsunempfindlichkeit gegenüber Insulin und eine beeinträchtigte
Reaktion von B-Zellen des Pankreas hinsichtlich Glucose. Beide Defekte
werden weiter durch eine erhöhte
Hyperglykämie
verschlimmert und folglich streben viele therapeutische Manöver danach,
diesen Zustand zu vermindern.
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Die
gegenwärtig
vertriebenen oralen Mittel für
Typ II-Diabetes fallen in mehrere Klassen (i) Sulfonylharnstoffe,
(ii) Biguanide oder (iii) Thiazolidindion(TZD)-Derivate wie der
kürzlich
zugelassene Insulin-Sensibilisator RezulinTM,
ein Agonist des PPAR-γ-Rezeptors.
Die Sulfonylharnstoffe sind eine ältere Arzneimittelklasse, die
schwerwiegende Nachteile wie schwere Hypoglykämie und kardiovaskuläre Erkrankung
aufweist. Mindestens drei Mechanismen einer Sulfonylharnstoff-Wirkung
wurden vorgeschlagen: (1) Freisetzung von Insulin aus B-Zellen,
(2) Verminderung von Serum-Glucagon-Spiegeln und (3) eine extrapankreatische
Wirkung, um die Wirkung von Insulin auf seine Ziele zu potenzieren.
Beispiele für
Sulfonylharnstoffe sind Tolbutamid, Tolazimid, Acetohexamid, Chloropropamid
und hyperglykämische
Mittel der zweiten Generation wie Glyburid, Glipizid und Glimepirid.
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Biguanide
wie Metformin gibt es auch etwa seit der Mitte der 50er-Jahre und
sie werden allgemein als antihyperglykämische Mittel mit geringfügigen Wirkungen
auf eine Insulinempfindlichkeit angesehen. Gegenwärtig vorgeschlagene
Mechanismen einer Wirkung für
Biguanide beinhalten (1) eine direkte Stimulierung der Glykolyse
in Geweben mit einer erhöhten
Glucose-Entfernung aus Blut, (2) verminderte hepatische Gluconeogenese,
(3) Verlangsamung einer Glucoseresorption aus dem Gastrointestinaltrakt
und (4) Verminderung von Plasma-Glucagon-Spiegeln. Obwohl Biguanide
keine Hyperglykämie
verursachen, besteht ein klarer Bedarf für wirksamere Arzneimittel,
die eine glykämische
Steuerung bereitstellen und die Insulinempfindlichkeit fördern.
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TZD-Derivate
sind eine neue Klasse von oralen antidiabetischen Arzneimitteln,
bei der der primäre Mechanismus
eine erhöhte
Zielgewebeempfindlichkeit gegenüber
Insulin zu sein scheint. Spezifisch beinhaltet das TZD eine Bindung
an nukleäre
Rezeptoren (PPAR), die die Transkription einer Reihe von insulinempfindlichen
Genen regulieren, die für
die Steuerung des Glucose- und Lipidmetabolismus kritisch sind.
Diese Art an Arzneimitteln potenziert die Wirkung von Insulin, die
Glucoseaufnahme und Glucoseoxidation in sowohl Muskel- als auch
Fettgewebe zu erhöhen,
wohingegen der Leberglucoseausstoß als auch die Lipidsynthese
in Muskel- und Fettzellen
vermindert werden. TZDs wie Troglitazon (RezulinTM),
Ciglitazon, Englitazon, Rosiglitazon und Pioglitazon sollen Hyperglykämie, Hyperinsulinämie und
Hypertriglyceridämie
in Tiermodellen vermindern.
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Das
kürzlich
vertriebene TZD, RezulinTM, weist, obwohl
es wirksam ist, nach der Markteinführung eine Reihe von Sicherheitsproblemen
auf, einschließlich
einer Induktion von Leberenzymen (z.B. P450 3A4) und einer Hepatotoxizität mit signifikant
assoziierter Letalität.
Ein neueres TZD, Rosiglitazon, weist ein schlechtes pharma kokinetisches
Profil im Menschen auf, was seine Wirksamkeit in einer größeren Population
begrenzen könnte.
Folglich besteht ein klarer Bedarf an wirksameren neuen Strukturen
von PPAR-γ-Agonisten,
die eine glykämische
Steuerung bereitstellen und die Insulinempfindlichkeit fördern.
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Die
Dokumente WO 97/31907 und WO 98/05331 beschreiben Verbindungen,
die als PPAR-Agonisten beschrieben werden.
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Die
Dokumente WO 98/58902, JP-A-9087291 und WO 94/22835 beschreiben
Verbindungen, die zu den beanspruchten Verbindungen ähnlich sind.
Es wird angegeben, dass diese Verbindungen die α4β1-vermittelte Adhäsion an
VCAM oder CS-1 hemmen, Angiotensin-umwandelndes Enzym bzw. die Zelladhäsion hemmen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Erfindungsgemäß werden
neue Verbindungen der Formel I bereitgestellt, die mit dem nukleären Rezeptor
PPAR-γ wechselwirken.
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Erfindungsgemäß werden
pharmazeutische Zusammensetzungen bereitgestellt, die die Verbindungen
der Formel I umfassen. Erfindungsgemäß werden auch Verbindungen
bereitgestellt, die bei der Behandlung von Typ II-Diabetes oder
NIDDM geeignet sind. Dementsprechend betrifft eine breite erfindungsgemäße Ausführungsform
Verbindungen der allgemeinen Formel I:
worin:
Z ein 5- oder
6-gliedriger Aryl- oder Heteroarylring ist, der gegebenenfalls mit
bis zu drei Gruppen substituiert ist, ausgewählt aus C
1-C
6-Alkylgruppe, Halogenatom oder C
1-C
6-Alkoxygruppe,
n
den Wert 1 oder 2 aufweist,
R
1 und
R
12 gleich oder verschieden sind und einem
Wasserstoffatom, einer C
1-C
6-Alkyl-, R
10SO
2-Gruppe oder
Cycloalkylgruppe,
die gegebenenfalls mit einer, zwei, drei oder vier Gruppen substituiert
ist, unabhängig
voneinander ausgewählt
aus Halogenatom, Trifluormethyl-, Trifluormethoxy-, Cyan-, Nitro-,
Carboxyl-, Alkoxycarboxy-, Alkylcarboxy-, Hydroxy-, C
1-C
6-Alkyl-, C
1-C
6-Alkoxy-, Amino- oder Mono- oder Dialkylaminogruppe,
wobei jeder Alkylanteil eine C
1-C
6-Alkylgruppe ist, oder
Aryl-, Heteroaryl-,
Arylalkyl- oder Heteroarylalkylgruppe, worin der Ringanteil jeder
Gruppe gegebenenfalls mit einer, zwei, drei oder vier Gruppen substituiert
ist, unabhängig
voneinander ausgewählt
aus Halogenatom, Trifluormethyl-, Trifluormethoxy-, Cyan-, Nitro-,
Carboxyl-, Alkoxycarboxy-, Alkylcarboxy-, Hydroxy-, C
1-C
6-Alkyl-,
C
1-C
6-Alkoxy-, Amino-
oder Mono- oder Dialkylaminogruppe, wobei jeder Alkylanteil eine
C
1-C
6-Alkylgruppe
ist, entsprechen,
R
10 ein Wasserstoffatom
oder eine C
1-C
6-Alkylgruppe
oder Aryl-, Heteroaryl-, Arylalkyl- oder Heteroarylalkylgruppe ist,
worin der Ringanteil jeder Gruppe gegebenenfalls mit einer, zwei
oder drei Gruppen substituiert ist, unabhängig voneinander ausgewählt aus
Halogenatom, Trifluormethyl-, Trifluormethoxy-, Cyan-, Nitro-, Carboxyl-,
Alkoxycarboxy-, Alkylcarboxy-, Hydroxy-, C
1-C
6-Alkyl-, C
1-C
6-Alkoxy-, Amino- oder Mono- oder Dialkylaminogruppe,
wobei jeder Alkylanteil eine C
1-C
6-Alkylgruppe
ist,
R
9 H oder eine C
1-C
6-Alkylgruppe ist,
Y ein Wasserstoffatom,
eine NR
1R
12-, OR
1-, CH
2R
1-,
SR
1-, SOR
1- oder
SO
2R
1-Gruppe ist
und
R
5, R
6 und
R
8 gleich oder verschieden sind und einem
Wasserstoffatom, einer C
1-C
6-Alkyl-, R
10C=O-, R
10SO
2-Gruppe oder
Cycloalkylgruppe, die
gegebenenfalls mit einer, zwei, drei oder vier Gruppen substituiert
ist, unabhängig
voneinander ausgewählt
aus Halogenatom, Trifluormethyl-, Trifluormethoxy-, Cyan-, Nitro-,
Carboxyl-, Alkoxycarboxy-, Alkylcarboxy-, Hydroxy-, C
1-C
6-Alkyl-, C
1-C
6-Alkoxy-, Amino- oder Mono- oder Dialkylaminogruppe,
wobei jeder Alkylanteil eine C
1-C
6-Alkylgruppe ist, oder
Aryl-, Heteroaryl-,
Arylalkyl- oder Heteroarylalkylgruppe, worin der Ringanteil jeder
Gruppe gegebenenfalls mit einer, zwei, drei oder vier Gruppen substituiert
ist, unabhängig
voneinander ausgewählt
aus Halogenatom, Trifluormethyl-, Trifluormethoxy-, Cyan-, Nitro-,
Carboxyl-, Alkoxycarboxy-, Alkylcarboxy-, Hydroxy-, C
1-C
6-Alkyl-,
C
1-C
6-Alkoxy-, Amino-
oder Mono- oder Dialkylaminogruppe, wobei jeder Alkylanteil eine
C
1-C
6-Alkylgruppe
ist, entsprechen, oder
R
5 und R
6 zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an das
sie gebunden sind, einen 5-, 6- oder 7-gliedrigen carbocyclischen
Ring bilden, wobei bis zu zwei dieser Glieder gegebenenfalls Heteroatome,
ausgewählt
aus Sauerstoff-, Schwefel- und Stickstoffatomen, sind.
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Diese
Verbindungen sind hochgradig selektive Agonisten für den PPAR-γ-Rezeptor
oder Propharmaka von Agonisten für
den PPAR-γ-Rezeptor.
Diese Verbindungen sind folglich bei der Behandlung von Typ II-Diabetes
geeignet.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
neuen Verbindungen, die erfindungsgemäß umfasst sind, können durch
die vorstehend beschriebene allgemeine Formel I oder die pharmazeutisch
verträglichen
nicht toxischen Salze davon beschrieben werden.
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Zusätzlich umfasst
die Erfindung auch Verbindungen der Formel II
worin n, Y, R
1,
R
5, R
6, R
8, R
9 und R
12 wie vorstehend für Formel I definiert sind.
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Bevorzugte
Verbindungen der Formel II sind diejenigen, bei denen n den Wert
1 aufweist, Y eine -S-Aryl-, -O-Aryl- oder -CH2-Arylgruppe
ist, R9 ein Wasserstoffatom oder eine C1-C6-Alkylgruppe
ist, R8 ein Wasserstoffatom oder eine C1-C6-Alkylgruppe
ist, R12 ein Wasserstoffatom ist und R1 eine substituierte oder nicht substituierte
Aryl- oder Arylalkylgruppe ist.
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Unter "Alkylgruppe" und "C1-C6-Alkylgruppe" werden erfindungsgemäß geradkettige
oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen wie Methyl-,
Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, sec-Butyl-, tert-Butyl-,
Pentyl-, 2-Pentyl-, Isopentyl-, Neopentyl-, Hexyl-, 2-Hexyl-, 3-Hexyl-
und 3-Methylpentylgruppen verstanden. Diese Gruppen können mit
bis zu 4 Gruppen, die nachstehend für eine substituierte Arylgruppe
beschrieben sind, substituiert sein.
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Unter "Alkoxygruppe" und "C1-C6-Alkoxygruppe" werden erfindungsgemäß geradkettige
oder verzweigte Alkoxygruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen wie
z.B. Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy-, Isopropoxy-, n-Butoxy-, sec-Butoxy-,
tert-Butoxy-, Pentoxy-, 2-Pentyl-, Isopentoxy-, Neopentoxy-, Hexoxy-,
2-Hexoxy-, 3-Hexoxy- und 3-Methylpentoxygruppen
verstanden. Diese Gruppen können
mit bis zu 4 Gruppen, die nachstehend für eine substituierte Arylgruppe
beschrieben sind, substituiert sein.
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Unter
dem Begriff "Halogenatom" wird erfindungsgemäß ein Fluor-,
Brom-, Chlor- und
Iodatom verstanden.
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Eine "carbocyclische Gruppe" oder "Cycloalkylgruppe" ist ein nicht aromatischer
cyclischer Ring oder kondensierte Ringe mit 3 bis 7 Ringmitgliedern.
Beispiele beinhalten Cyclopropyl-, Cyclobutyl- und Cycloheptylgruppen.
Diese Ringe können
mit einer oder mehreren der Substituentengruppen, die nachstehend
für eine Arylgruppe
beschrieben sind, z.B. Alkylgruppe, Halogenatom, Amino-, Hydroxy-
und Alkoxygruppe, substituiert sein. Typische substituierte carbocyclische
Gruppen beinhalten 2-Chlorcyclopropyl-, 2,3-Diethoxycyclopentyl- und
2,2,4,4-Tetrafluorcyclohexylgruppen. Die carbocyclische Gruppe kann
ein oder mehrere Heteroatome, ausgewählt aus Sauerstoff-, Schwefel-
und Stickstoffatomen, enthalten und solche Ringsysteme können als "Heterocyclylgruppe" oder "heterocyclisch" bezeichnet werden.
Beispiele beinhalten Pyranyl-, Tetrahydrofuranyl- und Dioxanylgruppen.
Diese heterocyclischen Gruppen können
mit bis zu 4 der Substituentengruppen, die für eine Arylgruppe beschrieben
sind, substituiert sein, um Gruppen wie 3-Chlor-2-dioxanyl- und
3,5-Dihydroxymorpholinogruppen zu ergeben.
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Unter
Heteroarylgruppe wird ein oder mehrere aromatische Ringsysteme mit
5-, 6- oder 7-gliedrigen Ringen
verstanden, die mindestens ein und bis zu vier Heteroatome, ausgewählt aus
Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefelatomen, enthalten. Solche
Heteroarylgruppen beinhalten z.B. Thienyl-, Furanyl-, Thiazolyl-,
Imidazolyl-, (Is)oxazolyl-, Pyridyl-, Pyrimidinyl-, (Iso)chinolinyl-,
Naphthyridinyl-, Benzimidazolyl-, Benzoxazolylgruppen. Die Heteroarylgruppe
ist gegebenenfalls mit bis zu vier Gruppen, die nachstehend für eine substituierte
Arylgruppe beschrieben sind, substituiert.
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Unter
Arylgruppe wird eine aromatische carbocyclische Gruppe mit einem
einzigen Ring (z.B. Phenylgruppe), mehreren Ringen (z.B. Biphenylgruppe)
oder mehreren kondensierten Ringen, bei denen mindestens einer aromatisch
ist (z.B. 1,2,3,4-Tetrahydronaphthyl-,
Naphthyl-, Anthryl- oder Phenanthrylgruppe), verstanden, die gegebenenfalls
mit z.B. Halogenatom, -OH-, -SH-, C1-C6-Alkyl-, C1-C6-Alkoxy-, C1-C6-Alkylthio-,
Trifluormethyl-, Trifluormethoxy-, C1-C6-Acyloxy-, Aryl-, Heteroaryl-, Amino-, Mono-
oder Dialkylamino- und Nitrogruppe mono-, di- oder trisubstituiert
ist. Eine bevorzugte Arylgruppe ist eine Phenylgruppe.
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In
bestimmten Fällen
können
Verbindungen der Formel I und Formel II ein oder mehrere asymmetrische
Kohlenstoffatome enthalten, so dass die Verbindungen in verschiedenen
stereoisomerischen Formen vorliegen können. Diese Verbindungen können z.B.
Racemate oder optisch aktive Formen sein. In diesen Fällen können die
einzelnen Enantiomere, d.h. optisch aktive Formen, durch asymmetrische
Synthese oder durch Auflösung
der Racemate erhalten werden. Eine Auflösung der Racemate kann z.B.
durch herkömmliche
Verfahren wie Kristallisation in Gegenwart eines Auflösungsmittels
oder Chromatographie unter Verwendung von z.B. einer chiralen HPLC-Säule erreicht
werden.
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Beispielhafte
erfindungsgemäße Verbindungen
sind nachstehend in Tabelle 1 gezeigt.
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Beispielhafte
erfindungsgemäße Verbindungen,
die von der Formel I umfasst sind, beinhalten in nicht begrenzender
Weise die Verbindungen in Tabelle 1 und deren pharmazeutisch verträgliche Salze.
Zusätzlich kann,
falls die erfindungsgemäße Verbindung
als ein Säureadditionssalz
erhalten wird, die freie Base dadurch erhalten werden, dass eine
Lösung
des Säuresalzes
basisch gemacht wird. Umgekehrt kann, falls das Produkt eine freie
Base ist, ein Additionssalz, insbesondere ein pharmazeutisch verträgliches
Additionssalz, dadurch hergestellt werden, dass die freie Base in
einem geeigneten organischen Lösungsmittel
gelöst
und die Lösung mit
einer Säure
gemäß herkömmlichen
Verfahren zum Herstellen von Säureadditionssalzen
aus Basenverbindungen behandelt wird.
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Nicht
toxische pharmazeutisch verträgliche
Salze beinhalten Salze von Säuren
wie Chlorwasserstoff-, Phosphor-, Bromwasserstoff-, Schwefel-, Sulfin-,
Ameisen-, Toluolsulfon-, Methansulfon-, Salpeter-, Benzoe-, Citronen-,
Wein-, Malein-, Iodwasserstoff-, Alkansäuren wie Essigsäure, HOOC-(CH2)n-CO2H,
worin n den Wert 0–4
aufweist. Der Fachmann wird eine große Vielzahl von nicht toxischen
pharmazeutisch verträglichen Additionssalzen
kennen.
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Erfindungsgemäß sind auch
die acetylierten Propharmaka der Verbindungen der Formel I umfasst. Der
Fachmann wird verschiedene synthetische Verfahren kennen, die verwendet
werden können,
um nicht toxische pharmazeutisch verträgliche Additionssalze und acetylierte
Propharmaka der Verbindungen, die von Formel I umfasst sind, herzustellen.
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Die
Verbindungen der Formel I und deren Salze sind für eine Verwendung bei der Behandlung
von Typ II-Diabetes sowohl in Menschen als auch in nicht menschlichen
Tieren und Haustieren oder Begleittieren, insbesondere Hunden und
Katzen und Nutzieren wie Schaf, Schwein und Rind geeignet.
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Die
Verbindungen der allgemeinen Formel I können oral, topisch, parenteral,
durch Inhalation oder Spray oder rektal in Einheitsdosisformulierungen
verabreicht werden, die herkömmliche
nicht toxische pharmazeutisch verträgliche Träger, Adjuvanzien und Vehikel
enthalten. Der Begriff parenteral, wie hierin verwendet, beinhaltet
subkutane Injektionen, intravenöse,
intramuskuläre,
intrasternale Injektions- oder Infusionstechniken. Zusätzlich wird
eine pharmazeutische Formulierung bereitgestellt, die eine Verbindung
der allgemeinen Formel I und einen pharmazeutisch verträglichen
Träger
umfasst. Eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel I
können
zusammen mit einem oder mehreren nicht toxischen pharmazeutisch
verträglichen Trägern und/oder
Verdünnungsmitteln
und/oder Adjuvanzien und, falls gewünscht, anderen aktiven Bestandteilen
vorhanden sein. Die pharmazeutischen Zusammensetzungen, die Verbindungen
der allgemeinen Formel I enthalten, können in einer Form vorliegen,
die für
eine orale Verwendung geeignet ist, z.B. als Tabletten, Pastillen,
Lutschtabletten, wässrigen
oder öligen
Suspensionen, dispergierbaren Pulvern oder Granula, Emulsionen,
Hart- oder Weichkapseln oder Sirupen oder Elixieren.
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Zusammensetzungen,
die für
eine orale Verwendung vorgesehen sind, können durch ein jegliches Verfahren
hergestellt werden, das auf dem Gebiet der Herstellung von pharmazeutischen
Zusammensetzungen bekannt ist, und solche Zusammensetzungen können ein
oder mehrere Mittel enthalten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Süßmitteln,
Aromastoffen, Färbemitteln
und Konservierungsmitteln, um pharmazeutisch geschmackvolle und
appetitliche Zubereitungen bereitzustellen. Tabletten enthalten
den aktiven Bestandteil zusammen mit nicht toxischen pharmazeutisch
verträglichen
Exzipienzien, die für
die Herstellung von Tabletten geeignet sind. Diese Exzipienzien
können
z.B. inerte Verdünnungsmittel
wie Calciumcarbonat, Natriumcarbonat, Lactose, Calciumphosphat oder
Natriumphosphat, Granulier- und Sprengmittel, z.B. Maisstärke oder
Alginsäure,
Bindemittel, z.B. Stärke,
Gelatine oder Gummi arabicum, und Schmiermittel, z.B. Magnesiumstearat,
Stearinsäure
oder Talk, sein. Die Tabletten können
nicht beschichtet sein oder sie können durch bekannte Techniken
beschichtet sein, um eine Auflösung
und Resorption im Gastrointestinaltrakt zu verzögern und dadurch eine ver längerte Wirkung über einen
längeren
Zeitraum bereitzustellen. Zum Beispiel kann ein Zeitverzögerungsmaterial
wie Glycerylmonostearat oder Glyceryldistearat verwendet werden.
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Formulierungen
für eine
orale Verwendung können
auch als Hartgelatinekapseln, worin der aktive Bestandteil mit einem
inerten festen Verdünnungsmittel,
z.B. Calciumcarbonat, Calciumphosphat oder Kaolin, gemischt ist,
oder als Weichgelatinekapseln, worin der aktive Bestandteil mit
Wasser oder einem Ölmedium,
z.B. Erdnussöl,
flüssiges
Paraffin oder Olivenöl,
gemischt ist, dargereicht werden.
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Wässrige Suspensionen
enthalten die aktiven Materialien mit Exzipienzien, die für die Herstellung
von wässrigen
Suspensionen geeignet sind. Solche Exzipienzien sind Suspendiermittel,
z.B. Natriumcarboxymethylcellulose, Methylcellulose, Hydropropylmethylcellulose,
Natriumalginat, Polyvinylpyrrolidon, Tragantgummi und Gummi arabicum.
Dispergier- oder Netzmittel können
ein natürlich
vorkommendes Phosphatid, z.B. Lecithin, oder Kondensationsprodukte
eines Alkylenoxids mit Fettsäuren,
z.B. Polyoxyethylenstearat, oder Kondensationsprodukte von Ethylenoxid
mit langkettigen aliphatischen Alkoholen, z.B. Heptadecaethylenoxycetanol,
oder Kondensationsprodukte von Ethylenoxid mit Teilestern, die sich
von Fettsäuren
und einem Hexitol ableiten, wie Polyoxyethylensorbitolmonooleat,
oder Kondensationsprodukte von Ethylenoxid mit Teilestern, die sich
von Fettsäuren
und Hexitolanhydriden ableiten, z.B. Polyethylensorbitanmonooleat,
sein. Die wässrigen
Suspensionen können
auch ein oder mehrere Konservierungsstoffe, z.B. Ethyl- oder n-Propyl-p-hydroxybenzoat,
ein oder mehrere Färbemittel,
ein oder mehrere Aromastoffe und ein oder mehrere Süßmittel
wie Sucrose oder Saccharin enthalten.
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Ölige Suspensionen
können
dadurch formuliert werden, dass der aktive Bestandteil in einem
Pflanzenöl,
z.B. Erdnussöl,
Olivenöl,
Sesamöl
oder Kokosnussöl,
oder in einem Mineralöl
wie flüssigem
Paraffin suspendiert wird. Die öligen
Suspensionen können
ein Verdickungsmittel, z.B. Bienenwachs, hartes Paraffin oder Cetylalkohol,
enthalten. Süßmittel
wie die vorstehend beschriebenen und Aromastoffe können zugesetzt werden,
um appetitliche orale Zubereitungen bereitzustellen. Diese Zusammensetzungen
können
durch die Zugabe eines Antioxidanz wie Ascorbinsäure konserviert werden.
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Dispergierbare
Pulver und Granula, die für
eine Herstellung einer wässrigen
Suspension durch die Zugabe von Wasser geeignet sind, stellen den
aktiven Bestandteil zusammen mit einem Dispergier- oder Netzmittel,
Suspendiermittel und einem oder mehreren Konservierungsstoffen bereit.
Geeignete Dispergier- oder Netzmittel und Suspendiermittel sind
durch diejenigen veranschaulicht, die bereits vorstehend beschrieben wurden.
Zusätzliche
Exzipienzien, z.B. Süßmittel,
Aromastoffe und Färbemittel,
können
auch vorhanden sein.
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Erfindungsgemäße pharmazeutische
Zusammensetzungen können
auch in der Form von Öl-in-Wasser-Emulsionen
vorliegen. Die ölige
Phase kann ein Pflanzenöl,
z.B. Olivenöl
oder Erdnussöl,
oder ein Mineralöl,
z.B. flüssiges
Paraffin, oder Gemische von diesen sein. Geeignete Emulgatoren können natürlich vorkommende
Gummis, z.B. Gummi arabicum oder Tragantgummi, natürlich vorkommende
Phosphatide, z.B. Sojabohnenlecithin, und Ester oder Teilester,
die sich von Fettsäuren
und Hexitol, Anhydriden ableiten, z.B. Sorbitanmonooleat, und Kondensationsprodukte
der Teilester mit Ethylenoxid, z.B. Polyoxyethylensorbitanmonooleat,
sein. Die Emulsionen können
auch Süßmittel
und Aromastoffe enthalten.
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Sirupe
und Elixiere können
mit Süßmitteln,
z.B. Glycerin, Propylenglykol, Sorbitol oder Sucrose, formuliert
werden. Solche Formulierungen können
auch ein Demulzens, ein Konservierungsmittel und Aromastoffe und
Färbemittel
enthalten. Die pharmazeutischen Zusammensetzungen können in
der Form einer sterilen injizierbaren wässrigen oder öligen Suspension
vorliegen. Diese Suspension kann in an sich bekannter Weise unter
Verwendung derjenigen geeigneten Dispergier- oder Netzmittel und
Suspendiermittel formuliert werden, die vorstehend beschrieben wurden.
Die sterile injizierbare Zubereitung kann auch eine sterile injizierbare
Lösung
oder Suspension in einem nicht toxischen, parenteral verträglichen
Verdünnungsmittel
oder Lösungsmittel
sein, z.B. als eine Lösung
in 1,3-Butandiol. Unter den verträglichen Vehikeln und Lösungsmitteln,
die verwendet werden können,
sind Wasser, Ringerlösung
und isotonische Natriumchloridlösung.
Zusätzlich
werden sterile gehärtete Öle herkömmlicherweise
als ein Lösungsmittel
oder Suspendiermedium verwendet. Zu diesem Zweck kann ein jegliches
mildes gehärtetes Öl verwendet
werden, einschließlich
synthetischer Mono- oder Diglyceride. Zusätzlich finden Fettsäuren wie Ölsäure bei
der Zubereitung von injizierbaren Materialien Verwendung.
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Die
Verbindungen der allgemeinen Formel I können auch in der Form von Suppositorien
für eine
rektale Verabreichung des Arzneimittels verabreicht werden. Diese
Zusammensetzungen können
dadurch hergestellt werden, dass das Arzneimittel mit einem geeigneten
nicht reizenden Exzipienz gemischt wird, das bei herkömmlichen
Temperaturen fest, aber bei Rektaltemperatur flüssig ist und daher im Rektum
schmelzen wird, um das Arzneimittel freizusetzen. Solche Materialien
sind Kakaobutter und Polyethylenglykole.
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Verbindungen
der allgemeinen Formel I können
parenteral in einem sterilen Medium verabreicht werden. Das Arzneimittel
kann, abhängig
von dem verwendeten Vehikel und der verwendeten Konzentration, entweder
in dem Vehikel suspendiert oder gelöst sein. Vorteilhafterweise
können
Adjuvanzien wie Lokalanästhetika,
Konservierungsstoffe und Puffermittel in dem Vehikel gelöst sein.
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Es
wird verstanden werden, dass die spezifische Dosismenge für einen
jeglichen spezifischen Patienten von einer Vielzahl von Faktoren
abhängen
wird, einschließlich
der Aktivität
der spezifischen verwendeten Verbindung, des Alters, des Körpergewichts,
der allgemeinen Gesundheit, des Geschlechts und der Ernährung des
Patienten, und des Zeitpunkts der Verabreichung, des Verabreichungswegs,
der Ausscheidungsrate, der Arzneimittelkombination und der Schwere
der spezifischen Erkrankung, die eine Therapie erfährt.
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Für eine Verabreichung
an nicht menschliche Tiere kann die Zusammensetzung auch zum Tierfutter oder
Trinkwasser gegeben werden. Es wird zweckmäßig sein, diese Tierfutter-
und Trinkwasserzusammensetzungen mit einer Vielfachdosis des Arzneimittels
zu formulieren, so dass das Tier eine geeignete Menge der Zusammensetzung
zusammen mit seiner Nahrung aufnimmt. Es wird auch zweckmäßig sein,
die Zusammensetzung als ein Vorgemisch für eine Zugabe zum Futter oder
Trinkwasser darzubieten.
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Eine
Veranschaulichung der Herstellung von erfindungsgemäßen Verbindungen
ist in Schema I und Schema II angegeben. In Schema II sind die Gruppen
R5, R6, R8 und Y wie in der allgemeinen Formel I definiert und
R3 ist ein Wasserstoffatom, eine C1-C6-Alkylgruppe
oder
Aryl-, Heteroaryl-, Arylalkyl- oder Heteroarylalkylgruppe,
worin der Ringanteil jeder Gruppe gegebenenfalls mit einer, zwei,
drei oder vier Gruppen substituiert ist, unabhängig voneinander ausgewählt aus
Halogenatom, Trifluormethyl-, Trifluormethoxy-, Cyan-, Nitro-, Carboxyl-,
Alkoxycarboxy-, Alkylcarboxy-, Hydroxy-, C1-C6- Alkyl-,
C1-C6-Alkoxy-, Amino-
oder Mono- oder Dialkylaminogruppe, wobei jeder Alkylanteil eine
C1-C6-Alkylgruppe
ist, oder
R3 bildet zusammen mit dem
Kohlenstoffatom, an das die Gruppe gebunden ist, eine gegebenenfalls
substituierte Cycloalkylgruppe.
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SCHEMA
II Bibliotheksynthese
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Der
Fachmann wird erkennen, dass die Ausgangsmaterialien variiert und
zusätzliche
Schritte verwendet werden können,
um Verbindungen herzustellen, die erfindungsgemäß umfasst sind, wie durch die
nachstehenden Beispiele gezeigt.
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Die
Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele weiter veranschaulicht,
die die Erfindung hinsichtlich Umfang oder Sinn nicht auf die spezifischen
darin beschriebenen Verfahren beschränken sollen.
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Die
Ausgangsmaterialien und verschiedene Zwischenverbindungen können aus
käuflichen
Quellen erhalten, aus käuflich
erhältlichen
organischen Verbindungen hergestellt oder unter Verwendung bekannter synthetischer
Verfahren hergestellt werden.
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Repräsentative
Beispiele für
Verfahren zum Herstellen von erfindungsgemäßen Zwischenverbindungen sind
nachstehend beschrieben.
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Beispiel 1
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1. Beladen des Gerüsts auf
Wang-Harz
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6,0
g Wang-Harz (0,89 mmol/g, 5,34 mmol) werden mit DMA (N,N-Dimethylacetamid),
3 × 40
ml, DCM (Dichlormethan), 3 × 40
ml, in dem Peptidgefäß gewaschen.
Das Harz wird sodann über
einer Vakuumpumpe 2 Stunden getrocknet.
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Das
behandelte Harz wird in 70 ml DCM gequollen. 5,83 g Fmoc-Aminosäure (12,38
mmol), 3,8 g 1-(Mesitylen-2-sulfonyl)-3-nitro-1,2,4-triazol (MSNT)
(12,8 mmol) und 32 ml 1-Methylimidazol (402 mmol) werden nacheinander
zugegeben. Das sich ergebende Gemisch wird auf einem Orbitalschüttler (200
UpM) 3,5 Stunden geschüttelt.
Das Harz wird drainagiert und mit DMA (4 × 50 ml), Tetrahydrofuran (THF)
(4 × 50
ml), DCM (4 × 50
ml) gewaschen und mittels einer Vakuumpumpe über Nacht getrocknet.
-
2
ml DCM und 2 ml TFA werden zu 237 mg gekoppeltem Harz in einem Peptidgefäß gegeben.
Das Gemisch wird bei Raumtemperatur 30 min geschüttelt. Das Harz wird abfiltriert
und mit DCM/Trifluoressigsäure (TFA)
= 1/1 (3 × 2
ml), DCM (3 × 5
ml) gewaschen. Die Filtrate werden vereinigt. Eine Entfernung von
Lösungsmitteln
ergibt einen weißen
Feststoff (70 mg). Nach Abzug des Harz-Blanks (~6 mg) beträgt die Ladungseffizienz
der Kopplungsreaktion zwischen hergestellter Fmoc-geschützter Aminosäure und
Wang-Harz 0,573 mmol/g.
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2. Entschützen der
Fmoc-Gruppe
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Dimethylformamid
(DMF) (60 ml) und Piperidin (40 ml) werden zu Fmoc-(4-allyloxycarbonyl)-L-Tyr-Wang-Harz
(6 g, 3,44 mmol) gegeben. Das Gemisch wird 40 min bei Raumtemperatur
geschüttelt (200
UpM). Das Harz wird sodann drainagiert und mit DMF (3 × 40 ml),
THF (3 × 40
ml), DCM (3 × 40
ml) gewaschen und mittels einer Hochvakuumpumpe über Nacht getrocknet.
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3. Reduktive
Aminierung
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Das
vorstehende Aminharz wird in 60 ml TMOF gequollen und Benzaldehyd
(9,6 ml, 94,4 mmol) wird zugegeben und das Gemisch wird 40 min geschüttelt. Das
Harz wird drainagiert und mit TMOF (2 × 40 ml) gewaschen, um einen Überschuss
an Aldehyd zu entfernen. Das Harz wird erneut in 60 ml TMOF gequollen und
Natriumcyanoborhydrid (5,6 g, 89,2 mmol) wird zugegeben, gefolgt
von 1 ml Essigsäure.
Das Gemisch wird bei Raumtemperatur über Nacht geschüttelt (200
UpM). Das Harz wird sodann drainagiert und mit MeOH (3 × 40 ml),
DMF (3 × 40
ml), THF (3 × 40
ml), DCM (3 × 40
ml) gewaschen und mittels einer Hochvakuumpumpe über Nacht getrocknet.
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4. Allyl-Entschützen
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Das
vorstehende Harz wird in 60 ml wasserfreiem THF gequollen und 2,1
ml Morpholin (24,2 mmol, 7 Äqu.)
werden zugesetzt, gefolgt von 1,2 g Pd(PPh3)4 (30% mol). Das Gemisch wird bei Raumtemperatur über Nacht
geschüttelt
(200 UpM). Das Harz wird sodann drainagiert und mit HOAc (3 × 40 ml),
DMF (3 × 40
ml), THF (3 × 40
ml), DCM (3 × 40
ml) gewaschen und sodann mittels einer Hochvakuumpumpe getrocknet.
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5. Koppeln mit 3-Phenyl-1-propylamin
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Das
vorstehende Harz wird in 70 ml DMA gequollen. HOBt (3,48 g, 25,8
mmol, 7,5 Äqu.),
HBTU (9,78 g, 25,8 mmol, 7,5 Äqu.),
DIEA (8,37 ml, 14 Äqu.)
und 3-Phenyl-1-propylamin
(4,9 ml, 10 Äqu.)
werden zugegeben. Das Gemisch wird 2 Tage bei Raumtemperatur geschüttelt (200
UpM). Das Harz wird sodann drainagiert und mit DMF (4 × 40 ml),
THF (4 × 40
ml) und sodann DCM (4 × 40
ml) gewaschen und mittels einer Hochvakuumpumpe getrocknet.
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6. Spaltung
vom Harz
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Das
vorstehende Harz wird in 60 ml DCM gequollen und 40 ml TFA werden
zugegeben. Das Gemisch wird 30 min bei Raumtemperatur geschüttelt. Das
Harz wird drainagiert und die TFA/DCM-Lösung wird gesammelt. Das Harz
wird mit DCM (2 × 30
ml) gewaschen und alle organischen Lösungen werden vereinigt. Eine Entfernung
von Lösungsmitteln
ergibt ein Rohprodukt, das durch Säulenchromatographie (SiO2, CHCl3/MeOH = 10/l
bis 4/l) aufgereinigt wird, um 811 mg eines weißen Feststoffs zu ergeben.
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Beispiel 2
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Die
nachstehenden Verbindungen werden im Wesentlichen wie in Beispiel
1 beschrieben hergestellt.
- (a) (2S)-2-[Benzylamino]-3-{4-[N-(3-phenylpropyl)carbamoyl]phenyl}propansäure (Verbindung
1),
- (b) (2S)-3-{4-[N-Methyl-N-(2-phenylthiocyclopentyl)carbamoyl]phenyl}-2-[benzylamino]propansäure (Verbindung
2),
- (c) (2S)-2-{[(4-Methoxyphenyl)methyl]amino}-3-{4-[N-(3-phenylpropyl)carbamoyl]phenyl}propansäure (Verbindung
3),
- (d) (2S)-3-{4-[N-Methyl-N-(2-phenylthiocyclopentyl)carbamoyl]phenyl}-2-({[4-(trifluormethoxy)phenyl]methyl}amino)propansäure (Verbindung
4),
- (e) (2S)-2-{[(4-Fluorphenyl)methyl]amino}-3-{4-[N-methyl-N-(2-phenylthiocyclopentyl)carbamoyl]phenyl}propansäure (Verbindung
5),
- (f) (2S)-3-{4-[N-Methyl-N-(2-phenoxycyclopentyl)carbamoyl]phenyl}-2-[benzylamino]propansäure (Verbindung
6),
- (g) (2S)-3-{4-[N-Methyl-N-(2-phenylthiocyclohexyl)carbamoyl]phenyl}-2-({[4-(trifluormethoxy)phenyl]methyl}amino)propansäure (Verbindung
7) und
- (h) (2S)-2-{[(4-Fluorphenyl)methyl]amino}-3-{4-[N-methyl-N-(2-phenylthiocyclohexyl)carbamoyl]phenyl}propansäure (Verbindung
8).
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Beispiel 3
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Differenzierung von humanen
Adipozyten
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Tests
erfolgen mit primären
humanen subkutanen Präadipozyten.
Präadipozyten
werden bei einer hohen Dichte in Präadipozytenmedium (DME/F-10,
1:1, (v/v), mit 10% fötalem
Kälberserum)
angeimpft und über Nacht
für eine
Anheftung belassen. Eine Arzneimittelbehandlung wird am zweiten
Tag dadurch begonnen, dass zu serumfreiem Medium mit Testverbindungen
gewechselt wird. Das Basalmedium, das als die Negativkontrolle verwendet
wird, enthält
DME/F-10, Biotin (33 μM),
Pantothenat (17 μM),
Insulin (100 μM)
und Dexamethason (1 μM)
und BRL 49653 ist als eine Positivkontrolle eingeschlossen. Die
Kultur wird 14 Tage unter Behandlung mit der Verbindung während der
ersten 5 Tage beibehalten. Am Ende der Kultivierung werden die Zellen
in 5% Formalin fixiert und mit Öl-Rot-O-Farbstoff
angefärbt.
Der Farbstoff wird durch Isopropanol extrahiert und durch Messung
der optischen Dichte bei 500 nm quantifiziert. EC50-Werte, die in
Tabelle 1 zu finden sind, spiegeln die Differenzierung von humanen
Adipozyten mit der Verbindung in Gegenwart von Insulin und Dexamethason
wider.
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Tabelle
1 Differenzierung
von humanen Adipozyten
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Beispiel 4
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Bindung an den PPAR-γ-Rezeptor
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Verbindungen
werden hinsichtlich ihrer Fähigkeit,
die Bindung des 3H-PPAR-γ-Liganden
an die LBD (Ligandenbindedomäne)
des PPAR-γ-Rezeptors
zu hemmen, untersucht. Verbindungen werden bei vier Konzentrationen
(1 μM bis
1 nM) dreifach getestet. Verbindungen werden mit H3-PPAR-Ligand
(Endkonzentration von 8 nM) und LBD (210 ng/Test-Well) in Testpuffer
(50 mM Tris mit einem pH-Wert von 8,0, 50 mM KCl, 2 mM EDTA, 0,3%
CHAPS, 0,1 mg/ml BSA, 10 mM DTT) 2 Stunden unter leichtem Schütteln inkubiert.
Eine nicht spezifische Bindung wird in Gegenwart von 10 μM Überschuss
an kaltem Kompetitor gemessen. Gebundener Ligand wird unter Verwendung
von Gelfiltrationsplatten (Edge Biosystems 31909) abgetrennt und
auf 96-Well-Wallac-MicroBeta-Platten (1450-5150) durch Zentrifugation
für 5 Minuten
bei 2500 UpM eingefangen. Radioaktivität wird in einem Wallac-Micro-Beta-Zählgerät gemessen.
Tabelle 2 gibt die IC50-Werte der Verbindungen 1 und 2 an.
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Beispiel 5
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Verminderung von Blutglucose
in diabetischen Ratten
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Männliche
magere Zucker-Ratten, 24–28
Wochen alt, werden mit Futter mit hohem Fettgehalt (AIN-93-M-Formulierung)
2 Wochen gefüttert,
um die Blutglucose zu erhöhen.
Bei Blutglucosekonzentrationen über
160 mg/dl wird eine 3-Tages-Voruntersuchungs-Grundlinie dadurch
erstellt, dass die Blutglucose täglich (bei
0700–0800
Std.) über
eine Schwanzvenen-Blutextraktion und Messung unter Verwendung eines
Glucometers gemessen wird. Die Tiere werden in 5er-Gruppen, basierend
auf den Gewichten und der Grundlinienglucose, getrennt. Verbindungen
werden sodann an die Tiere in verschiedenen Konzentrationen (30
mg Verbindung/kg Körpergewicht
oder 10 mg Verbindung/kg Körpergewicht)
verabreicht. Die Arzneimittel wurden in 0,5%iger Carboxymethylcellulose
(Sigma) in einem gesamten Sondenfütterungsvolumen von 250 μl suspendiert.
Die Tiere wurden 7 Tage dosiert, einmal täglich am Morgen nach der Bestimmung
der Blutglucose und des Gewichts. Am Ende des 7-tägigen Zeitraums
werden die Tiere durch Ausbluten nach Isofluoran-Anästhesie
eingeschläfert.
Tabelle 3 zeigt die Normalisierung von Blutglucose in den Ratten.
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Tabelle
3 Normalisierung
von Blutglucose in fettleibigen Zucker-Ratten
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Die
Erfindung und die Art und Weise und das Verfahren zum Herstellen
und Verwenden davon sind nun in einer solchen vollen, klaren, präzisen und
exakten Weise beschrieben, dass ein Fachmann, den sie betrifft,
dieselbe herstellen und verwenden kann. Es soll verstanden werden,
dass das Vorstehende bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen beschreibt. Um
den als Erfindung betrachteten Gegenstand spezifisch darzulegen
und deutlich zu beanspruchen, beschließen die nachstehenden Ansprüche diese
Beschreibung.