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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Cyclopentanheptansäure, 2-Thiocarbamoyloxy-
und 2-Carbamoyloxyverbindungen, die an der 1-Position mit Hydroxy-,
Alkoxy-, Amino- und Amidogruppen substituiert sein können. Diese
Verbindungen sind potente Okularhypotonika und sind besonders geeignet
zur Glaukombehandlung.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Okularhypotonische
Mittel sind geeignet zur Behandlung einer Anzahl verschiedener okularhypotonischer
Zustände,
wie beispielsweise postoperativer und postlasertrabeculectomer Okularhochdruckepisoden und
Glaukom, und als präoperative
Hilfsmittel.
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Glaukom
ist eine Erkrankung des Auges, die gekennzeichnet ist durch erhöhten Intraokulardruck.
Auf etiologischer Basis wird zwischen primärem und sekundärem Glaukom
unterschieden. Beispielsweise kann Primärglaukom bei Erwachsenen (angeborenes
Glaukom) entweder offenwinklig oder akut oder chronisch geschlossenwinklig
sein. Sekundäres
Glaukom resultiert aus vorhergehenden Augenerkrankungen, wie beispielsweise
Uveitis, Intraokulartumor oder einem vergrösserten Katarakt.
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Die
zugrundeliegenden Ursachen für
primäres
Glaukom sind noch nicht bekannt. Die erhöhte Intraokularspannung entsteht
durch Behinderung des Kammerwasserabflusses. Bei chronisch offenwinkligem
Glaukom erscheinen die vordere Kammer sowie deren anatomische Strukturen
normal, jedoch ist der Abfluss des Kammerwassers behindert. Bei
akutem oder chronischem geschlossenwinkligem Glaukom ist die vordere Kammer
flach, der Filtrationswinkel ist eingeengt und die Iris kann das
trabeculare Geflecht am Eingang des Schlemmkanals behindern. Durch
Pupillenerweiterung kann die Iriswurzel vorwärts gegen den Winkel geschoben
werden und kann eine Pupillenblockierung hervorrufen, wodurch ein
akuter Anfall ausgelöst
wird. Augen mit engen Vorderkammerwinkeln sind für akute Winkelverengungsglaukomanfälle verschiedener
Schweregrade prädisponiert.
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Sekundäres Glaukom
wird hervorgerufen durch eine beliebige Störung des Kammerwasserflusses von
der hinteren Kammer in die vordere Kammer und anschliessend in den
Schlemmkanal. Entzündungserkrankungen
des vorderen Segments können
den wässrigen
Austritt durch vollständige
hintere Verwachsung bei Napfkucheniris verhindern und können den
Drainagekanal mit Ausschwitzungen verstopfen. Andere übliche Ursachen
sind Intraokulartumore, vergrösserte
Katarakte, Zentralsehnervverstopfungen, Augenverletzungen, operative
Prozeduren und Intraokularblutungen.
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Betrachtet
man alle Typen zusammen, tritt Glaukom in etwa 2% aller Personen
mit einem Alter von über
40 auf und kann über
Jahre hinweg asymptotisch verlaufen, bevor ein Fortschreiten zum
raschen Sehverlust auftritt. In Fällen, in denen eine Operation
nicht angezeigt ist, wurden traditionell topische b-Adrenorezeptor-Antagonisten
als Wirkstoffe der Wahl zur Behandlung von Glaukom verwendet.
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Von
bestimmten Eicosanoiden und deren Derivaten wurde berichtet, dass
sie okularhypotensive Wirkung besitzen und sie wurden zur Verwendung
bei der Glaukombehandlung empfohlen. Eicosanoide und Derivate schliessen
zahlreiche biologisch wichtige Verbindungen ein, wie beispielsweise
Prostaglandine und deren Derivate. Prostaglandine können als
Derivate der Prostansäure
beschrieben werden, die die folgende Strukturformel aufweisen:
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Es
sind verschiedene Prostaglandintypen bekannt, die sich in der Struktur
und den Substituenten, die sich am alicyclischen Ring des Prostansäuregerüsts befinden,
unterscheiden. Eine weitere Unterteilung basiert auf der Anzahl
der ungesättigten
Bindungen in der Seitenkette, die angegeben wird durch numerische Indizes
nach dem generischen Prostaglandintyp [z. B. Prostaglandin E1 (PGE1), Prostaglandin
E2, (PGE2)], und ferner
auf der Konfiguration der Substituenten am alicyclischen Ring, angegeben
durch α oder β [z. B. Prostaglandin
F2α (PGF2α)].
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Prostaglandine
wurden früher
als starke Okularhypertonika angesehen, jedoch zeigen im letzten
Jahrzehnt angesammelte Hinweise, dass einige Prostaglandine hochwirksame
okularhypotensive Mittel sind und sich ideal zur medizinischen Glaukomlangzeitbehandlung
eignen (siehe beispielsweise L. Z. Bito, Biological Protection with Prostaglandins,
M. M. Cohen, Ed., Boca Raton, CRC Press Inc., 1985, Seiten 231–252; und
L. Z. Bito, Applied Pharmacology in the Medical Treatment of Glaucomas,
S. M. Drance and A. H. Neufeld, Eds. New York, Grune & Stratton, 1984,
Seiten 477–505).
Derartige Prostaglandine schliessen PGF2α, PGF1α,
PGE2 und bestimmte fettlösliche Ester, wie beispielsweise
C1-2-Alkylester, z. B. 1-Isopropylester,
solcher Verbindungen ein.
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Obwohl
der genaue Mechanismus noch nicht bekannt ist, weisen experimentelle
Ergebnisse darauf hin, dass die prostaglandininduzierte Reduktion
des Intraokulardrucks von einem verstärkten uveoskleralen Ausfluss
herrührt
(Nilsson et al., Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (Ergänzung),
284 (1987)).
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Es
wurde gezeigt, dass der Isopropylester von PGF2α eine
signifikant höhere
hypotensive Stärke
aufweist als die Mutterverbindung, vermutlich als Ergebnis des effektiveren
Durchtritts durch die Cornea. Im Jahr 1987 wurde diese Verbindung
als "das stärkste okularhypotensive
Mittel, von dem je berichtet wurde" beschrieben (siehe beispielsweise L.
Z. Bito, Arch. Ophthalmol. 105, 1036 (1987) und Siebold et al.,
Prodrug 5, 3 (1989)).
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Während Prostaglandine
keine signifikanten intraokularen Nebenwirkungen zu haben scheinen,
wurde die Augenoberflächen(Bindehaut)-Hyperämie und
Fremdkörperempfindlichkeit
immer wieder mit der topischen okularen Anwendung solcher Verbindungen,
insbesondere PGF2α und
dessen Prodrugs, z. B. dessen 1-Isopropylester, beim Menschen in
Verbindung gebracht. Das klinische Potential von Prostaglandinen
bei der Behandlung von Zuständen,
die mit erhöhtem
Augendruck verbunden sind, z. B. Glaukom, ist durch diese Nebenwirkungen
stark beschränkt.
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In
einer Reihe paralleler US-Patentanmeldungen von Allergan, Inc. sind
Prostaglandinester mit verstärkter
okularhypotensiver Aktivität
offenbart, die keine oder wesentlich verringerte Nebenwirkungen
aufweisen. Die parallele Anmeldung USSN 596 430 (angemeldet am 10.
Oktober 1990) betrifft bestimmte 11-Acylprostaglandine, wie beispielsweise
11-Pivaloyl-, 11-Acetyl-, 11-Isobutyryl-, 11-Valeryl- und 11-Isovaleryl-PGF
2α. Den
Intraokulardruck verringernde 15-Acylprostaglandine sind in der
parallelen Anmeldung USSN 175 476 (angemeldet am 29. Dezember 1993)
offenbart. Entsprechend ist es von 11,15-, 9,15- und 9,11-Diestern
von Prostaglandinen, beispielsweise 11,15-Dipivaloyl-PGF
2α bekannt,
dass sie okularhypotensive Aktivität besitzen [siehe parallele
Anmeldungen USSN 385 645 (angemeldet am 7. Juli 1989, jetzt
US-PS 4 994 274 ), 584 370
(angemeldet am 18. September 1990, jetzt
US-PS 5 028 624 ) und 585 284 (angemeldet
am 18. September 1990, jetzt US-PS 5 034 413)].
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von
Augenhochdruck, das die Verabreichung einer therapeutisch wirksamen
Menge der Verbindung der Formel (I) bei einem Säuger mit Augenhochdruck umfasst:
worin die gewellten Segmente
entweder die alpha (α)-
oder beta (β)-Konfiguration
angeben; die gestrichelte Linie stellt eine Doppelbindung oder eine
Einfachbindung dar; Z ist O oder S; Ar ist ein Aryl- oder Heteroarylradikal
mit 4–10
Kohlenstoffatomen, z. B. Phenyl, Furyl, Thienyl usw., oder ein substituiertes
Aryl- oder ein substituiertes Heteroarylradikal; n ist 0 oder eine
ganze Zahl von 1–4;
x und y sind 1 oder 0, vorausgesetzt dass, wenn x = 1 ist, y = 0
ist und wenn x = 0 ist, dann ist y = 1; R
1 ist
Wasserstoff oder ein Niederalkylradikal oder ein substituiertes
Niederalkylradikal mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen; X ist ausgewählt aus
-OR
1 und -N(R
1)
2; und Y ist =O oder steht für 2 Wasserstoffradikale;
und die 9- und/oder 11-Ester davon, z. B. die Niederalkylester mit
bis zu 6 Kohlenstoffatomen; und/oder die pharmazeutisch annehmbaren
Salze dieser Verbindung und/oder von deren Ester. Insbesondere können die
Substituenten am Niederalkyl-, Aryl- oder Heteroarylradikal ausgewählt werden
aus Niederalkyl, z. B. C
1-6-Alkyl; Hydroxy;
Niederalkoxy, z. B. OCH
3; Halogen, z. B.
Fluor, Chlor und Brom; Trifluormethyl (CF
3);
COR
1, z. B. COCH
3;
COCF
3; SO
2NR
1, z. B. SO
2NH
2; NO
2; CN.
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Gemäss einem
weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine ophthalmische
Lösung,
die eine therapeutisch wirksame Menge einer Verbindung der Formel
(I) umfasst, worin die Symbole die oben angegebenen Bedeutungen
aufweisen, oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon, in Mischung
mit einem nichttoxischen, ophthalmologisch annehmbaren, flüssigen Träger, verpackt
in einem für
die abgemessene Verabreichung geeigneten Behälter.
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Gemäss einem
noch weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein pharmazeutisches
Produkt, das einen Behälter,
der zur Abgabe des Inhalts in abgemessener Form angepasst ist, und
eine darin befindliche ophthalmische Lösung, wie oben definiert, umfasst.
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Schliesslich
sind bestimmte Verbindungen der obigen Formel, wie nachfolgend offenbart
und in dem erfindungsgemässen
Verfahren verwendet, neu und nicht naheliegend.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Darstellung der chemischen Synthese bestimmter
erfindungsgemässer Verbindungen,
insbesondere derjenigen, die nachstehend als Beispiele 2, 3, 5,
6 und 8–14
offenbart sind;
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2 ist
eine schematische Darstellung der chemischen Synthese bestimmter
erfindungsgemässer Verbindungen,
insbesondere derjenigen die als Beispiele 17–20 offenbart sind;
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3 zeigt
den IOP-senkenden Effekt der Verbindung aus Beispiel 9;
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4 zeigt den IOP-senkenden Effekt der Verbindung
aus Beispiel 12.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Cyclopentanheptan(en)säure, 2-Thiocarbamoyloxy
und 2-Carbamoyloxy als therapeutische Mittel, z. B. als Okularhypotensiva.
Die erfindungsgemäss
verwendeten Verbindungen werden von der folgenden Strukturformel
(I) umfasst:
worin die Substituenten und
Symbole wie oben definiert sind. Die gestrichelte Linie auf der
Bindung zwischen den Kohlenstoffatomen 5 und 6 (C-5) kennzeichnet
eine Einfachbindung oder eine Doppelbindung. Wenn an C-5 zwei durchgezogene
Linien verwendet werden, kennzeichnet dies die spezifische Konfiguration
für diese Doppelbindung.
Eine erfindungsgemäss
bevorzugte Gruppe von Verbindungen schliesst Verbindungen mit der folgenden
Strukturformel (II) ein:
worin n 0, 1, 2 oder 4 ist;
die schraffierten Linien an den Positionen C-8, C-9 und C-11 geben
die α-Orientierung an;
und das Dreieck an Position C-12 stellt die β-Orientierung dar. Y ist vorzugsweise
=O.
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Weiter
bevorzugt ist Ar ausgewählt
aus Phenyl, Furyl und Thienyl.
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Eine
weitere bevorzugte Gruppe schliesst Verbindungen der Formel (III)
ein:
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In
den Verbindungen der Formel (III) ist X vorzugsweise -OR1 oder N(R1)2 und Y ist =O, z. B. ist die 1-Position
ein Carbonsäure-
oder Carboxylamidradikal.
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R1 ist vorzugsweise H.
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n
ist vorzugsweise 0, 1, 2 oder 4.
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Ar
ist vorzugsweise Phenyl, Thienyl, Chlorphenyl oder Trifluormethylphenyl.
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X
ist vorzugsweise OH, NH2, NHC2H5 oder NHC2H4OH.
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Y
ist vorzugsweise =O.
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Die
obigen erfindungsgemässen
Verbindungen können
nach Verfahren hergestellt werden, die im Stand der Technik bekannt
sind oder nach den unten angegebenen Arbeitsbeispielen. Die unten
aufgeführten Verbindungen
sind besonders bevorzugte Vertreter der erfindungsgemässen Verbindungen.
(Z)-7-((1R,2S,3R,5S)-2-Benzylthiocarbamoyloxymethyl-3,5-dihydroxycyclopentyl)hept-5-ensäure,
(Z)-7-((1R,2S,3R,5S)-2-Benzylcarbamoyloxymethyl-3,5-dihydroxycyclopentyl)hept-5-ensäure,
(Z)-7-((1R,2S,3R,5S)-3,5-Dihydroxy-2-phenylcarbamoyloxymethylcyclopentyl)hept-5-ensäure,
(Z)-7-[(1R,2S,3R,5S)-3,5-Dihydroxy-2-(2-thiophen-2-ylethylcarbamoyloxymethyl)cyclopentyl]hept-5-ensäure,
(Z)-7-((1R,2S,3R,5S)-2-Butylthiocarbamoyloxymethyl-3,5-dihydroxycyclopentyl)hept-5-ensäure,
(Z)-7-[(1R,2S,3R,5S)-2-(3-Chlorbenzylthiocarbamoyloxymethyl)-3,5-dihydroxycyclopentyl)hept-5-ensäure,
(Z)-7-[(1R,2S,3R,5S)-3,5-Dihydroxy-2-(3-trifluormethylbenzylcarbamoyloxymethyl)cyclopentyl]hept-5-ensäure,
(Z)-7-[(1R,2S,3R,5S)-3,5-Dihydroxy-2-(3-trifluormethylbenzylthiocarbamoyloxymethyl)cyclopentyl]hept-5-ensäure,
(3-Chlorbenzyl)thiocarbaminsäure-O-[(1S,2R,3S,5R)-3,5-dihydroxy-2-[(Z)-6-(2-hydroxyethylcarbamoyl)hex-2-enyl]cyclopentylmethyl]ester,
(3-Chlorbenzyl)thiocarbaminsäure-O-[(1S,2R,3S,5R)-2-((Z)-6-ethylcarbamoylhex-2-enyl)-3,5-dihydroxycyclopentylmethyl]ester
und
(3-Chlorbenzyl)thiocarbaminsäure-O-[(1S,2R,3S,5R)-2-((Z)-6-carbamoylhex-2-enyl)-3,5-dihydroxycyclopentylmethyl]ester.
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Ein
pharmazeutisch annehmbares Salz ist ein beliebiges Salz, das die
Aktivität
der Mutterverbindung beibehält
und das auf das Subjekt, dem es verabreicht wird, und in dem Zusammenhang,
in dem es verabreicht wird, keine nachteiligen und unerwünschten
Wirkungen ausübt.
Von besonderem Interesse sind Salze, die mit anorganischen Ionen,
wie beispielsweise Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium und Zink,
gebildet werden.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen können
hergestellt werden durch Kombination einer therapeutisch wirksamen
Menge mindestens einer erfindungsgemässen Verbindung oder eines
pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalzes
davon als aktivem Bestandteil mit herkömmlichen ophthalmologisch annehmbaren,
pharmazeutisch annehmbaren Streckmitteln und durch Herstellung von
Einheitsdosierungsformen, die für
die topische Anwendung am Auge geeignet sind. Die therapeutisch
wirksame Menge liegt typischerweise zwischen etwa 0,0001 und 5%
(G/V), vorzugsweise etwa 0,001–1,0%
(G/V), in flüssigen
Formulierungen.
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Für ophthalmologische
Anwendungen werden Lösungen
vorzugsweise hergestellt unter Verwendung einer physiologischen
Kochsalzlösung
als Hauptträger.
Der pH-Wert solcher ophthalmologischen Lösungen sollte vorzugsweise
mit einem geeigneten Puffersystem zwischen 6,5 und 7,2 gehalten
werden. Die Formulierungen können
ferner herkömmliche,
pharmazeutisch annehmbare Konservierungsmittel, Stabilisatoren und Tenside
enthalten.
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In
den erfindungsgemässen
pharmazeutischen Zusammensetzungen verwendbare, bevorzugte Konservierungsmittel
schliessen Benzalkoniumchlorid, Chlorbutanol, Thimerosal, Phenylquecksilberacetat
und Phenylquecksilbernitrat ein, ohne darauf beschränkt zu sein.
Ein bevorzugtes Tensid ist beispielsweise Tween 80. Desgleichen
können
verschiedene bevorzugte Träger
in den erfindungsgemässen
ophthalmologischen Zubereitungen verwendet werden. Diese Träger schliessen
Polyvinylalkohol, Povidon, Hydroxypropylmethylcellulose, Poloxamere,
Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose und gereinigtes Wasser
ein, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
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Soweit
erforderlich oder geeignet, können
Tonizitätseinstellmittel
zugegeben werden. Diese schliessen Salze, insbesondere Natriumchlorid,
Kaliumchlorid, Mannit und Glycerin oder beliebige andere geeignete, ophthalmologisch
annehmbare Tonizitätseinstellmittel
ein, ohne darauf beschränkt
zu sein.
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Es
können
verschiedene Puffer und Mittel zur Einstellung des pH-Werts verwendet
werden, solange die resultierende Zubereitung ophthalmologisch annehmbar
ist. Folglich schliessen Puffer Acetatpuffer, Citratpuffer, Phosphatpuffer
und Boratpuffer ein. Zur Einstellung des pH-Werts dieser Formulierungen
können
nach Bedarf Säuren
oder Basen verwendet werden.
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Auf
gleiche Weise schliesst ein erfindungsgemäss verwendbares, ophthalmologisch
annehmbares Antioxidationsmittel Natriummetabisulfit, Natriumthiosulfat,
Acetylcystein, butyliertes Hydroxyanisol und butyliertes Hydroxytoluol
ein, ohne darauf beschränkt
zu sein.
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Andere
Streckmittelkomponenten, die in den ophthalmologischen Zubereitungen
eingeschlossen sein können,
sind Chelatbildner. Der bevorzugte Chelatbildner ist Dinatriumedentat,
obwohl auch andere Chelatbildner anstelle desselben oder zusammen
mit diesem verwendet werden können.
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Die
Bestandteile werden üblicherweise
in den folgenden Mengen verwendet:
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Die
tatsächliche
Dosis der erfindungsgemässen
aktiven Verbindungen hängt
von der spezifischen Verbindung und dem zu behandelnden Zustand
ab; die Auswahl der geeigneten Dosis liegt im Rahmen der Kenntnisse
des Durchschnittsfachmanns.
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Die
erfindungsgemässen
ophthalmologischen Formulierungen werden geeigneterweise in Formen verpackt,
die zur abgemessenen Anwendung geeigneten sind, wie beispielsweise in
Behältern,
die mit einer Tropfvorrichtung ausgerüstet sind, wodurch die Anwendung
am Auge vereinfacht wird. Behälter,
die zur tropfenweisen Anwendung geeignet sind, sind üblicherweise
aus einem ausreichend inerten, nichttoxischen Kunststoffmaterial
hergestellt und enthalten im allgemeinen zwischen etwa 0,5 und 15
ml Lösung.
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Die
erfindungsgemäss
wird durch die folgenden nichtbeschränkenden Beispiele weiter dargestellt,
die im Reaktionssystem der 1 zusammengefasst
sind, worin gleiche Zahlen die gleichen Verbindungen bezeichnen.
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BEISPIEL 1
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Methyl-7-[phenylcarbamoyloxymethyl-3,5-bis(tetrahydropyran-2-yloxy)cyclopentyl]hept-5-enoat
(2a)
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Phenylisocyanat
(68 μl,
0,63 mmol) wurde zu einer Lösung
von 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan (76,5 mg, 0,68 mmol) und Alkohol
(1)(250 mg, 0,57 mmol) in THF (3,0 ml) bei 23°C gegeben. Nach 16 Stunden wurde die
Reaktionsmischung im Vakuum eingeengt und der Rückstand durch Flash-Säulenchromatografie (Silicagel,
3 : 1 Hexan/EtOAc) gereinigt, wodurch die Titelverbindung erhalten
wurde.
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BEISPIEL 2
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Methyl-7-[3,5-dihydroxy-2-phenylcarbamoyloxymethylcyclopentyl]hept-5-enoat
(3)
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Eine
Lösung
von Bis-THP-ether (2a), wie oben erhalten, und Pyridinium-p-toluolsulfonat
(150 mg, 0,60 mmol) in MeOH (6,0 ml) wurde für 12 Stunden bei 23°C gerührt. Das
Lösungsmittel
wurde im Vakuum abgezogen. Der Rückstand
wurde mit EtOAc verdünnt
und mit 1 N HCl, gesättigter
wässriger
NaHCO3 und Kochsalzlösung gewaschen. Der organische
Anteil wurde getrocknet (MgSO4), filtriert
und im Vakuum eingeengt. Flash-Säulenchromatografie
(Silicagel, 100% EtOAc) des Rückstands
lieferte 208 mg (93% über
zwei Stufen) der Titelverbindung.
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BEISPIEL 3
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(Z)-7-((1R,2S,3R,5S)-3,5-Dihydroxy-2-phenylcarbamoyloxymethylcyclopentyl)-hept-5-ensäure (4a)
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Eine
Mischung des Esters (3a) (64 mg, 0,163 mmol) und Lithiumhydroxid
(0,66 ml einer 0,5 N-Lösung in
H2O, 0,33 mmol) in THF (1,3 ml) wurde für 12 Stunden
bei 23°C
gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde mit 1 N HCl angesäuert und mit EtOAc extrahiert.
Der organische Anteil wurde mit Kochsalzlösung gewaschen (2 ×), getrocknet
(MgSO4), filtriert und im Vakuum eingeengt.
Der Rückstand
wurde mittels Flash-Säulenchromatografie
(Silicagel, 9 : 1 EtOAc/MeOH), wodurch 55,3 mg (90%) der Titelverbindung
erhalten wurden.
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BEISPIEL 4
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Methyl-7-[2-benzylcarbamoyloxymethyl-3,5-bis(tetrahydropyran-2-yloxy)-cyclopentyl]hept-5-enoat
(2b)
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Gemäss der für (2a) beschriebenen
Vorgehensweise lieferte die Reaktion von Alkohol (1) (275 mg, 0,63
mmol), 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan (83,6 mg, 0,75 mmol) und Benzylisocyanat
(99,3 mg, 0,75 mmol) 182,6 mg (51%) der Titelverbindung nach Reinigung
durch Flash-Säulenchromatografie
(Silicagel, 2 : 1 Hexan/EtOAc).
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BEISPIEL 5
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Methyl-7-[2-benzylcarbamoyloxymethyl-3,5-dihydroxycyclopentyl]hept-5-enoat
(3b)
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Gemäss der für (3a) beschriebenen
Vorgehensweise lieferte die Reaktion von Bis-THP-ether (2b) (240 mg,
0,42 mmol) und Pyridinium-p-toluolsulfonat (100 mg, 0,40 mmol) nach
Reinigung durch Flash-Säulenchromatografie
(Silicagel 1 : 1 Hexan/EtOAc) 153,1 mg (90%) der Titelverbindung.
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BEISPIEL 6
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7-[2-Benzylcarbamoyloxymethyl-3,5-dihydroxycyclopentyl]-hept-5-ensäure (4b)
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Gemäss der für (4a) beschriebenen
Vorgehensweise lieferte die Reaktion des Esters (3b) (40 mg, 0,99 mmol)
und Lithiumhydroxid (0,40 ml einer 0,5 N-Lösung in H2O,
0,20 mmol) nach Reinigung durch Flash-Säulenchromatografie (Silicagel,
100% EtOAc) 35,6 mg (92%) der Titelverbindung.
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BEISPIEL 7
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Methyl-7-[2-benzylthiocarbamoyloxymethyl-3,5-bis(tetrahydropyran-2-yloxy)cyclopentyl]hept-5-enoat
(2c)
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Gemäss der für (2a) beschriebenen
Vorgehensweise lieferte die Reaktion von Alkohol (1) (300 mg, 0,68
mmol), 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan (153,0 mg, 1,36 mmol) und Benzylthioisocyanat
(0,14 ml, 1,02 mmol) nach Reinigung durch Flash-Säulenchromatografie
(Silicagel, 3 : 1 Hexan/EtOAc) 380,3 mg (95%) der Titelverbindung.
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BEISPIEL 8
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Methyl-7-[2-benzylthiocarbamoyloxymethyl-3,5-dihydroxycyclopentyl]hept-5-enoat
(3c)
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Gemäss der für (3a) beschriebenen
Vorgehensweise lieferte die Reaktion von Bis-THP-ether (2c) (380,3
mg, 0,65 mmol) und Pyridinium-p-toluolsulfonat (200 mg, 0,78 mmol)
nach Reinigung durch Flash-Säulenchromatografie
(Silicagel, 1 : 1 Hexan/EtOAc) 246,4 mg (91%) der Titelverbindung.
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BEISPIEL 9
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7-[2-Benzylthiocarbamoyloxymethyl-3,5-dihydroxycyclopentyl]hept-5-ensäure (4c)
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Gemäss der für (4a) beschriebenen
Vorgehensweise lieferte die Reaktion des Esters (3c) (60 mg, 0,142
mmol) und Lithiumhydroxid (0,57 ml einer 0,5 N-Lösung in H2O,
0,29 mmol) nach Reinigung durch Flash-Säulenchromatografie (Silicagel,
100% EtOAc) 9,7 mg (17%) der Titelverbindung.
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BEISPIEL 10
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(Z)-7-[(1R,2S,3R,5S)-3,5-Dihydroxy-2-(2-thiophen-2-ylethylcarbamoyloxymethyl)cyclopentyl]hept-5-ensäure (4d)
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Gemäss den oben
in den Beispielen 1, 2 und 3 zur Umwandlung des Alkohols (1) bis
(4a) beschriebenen Vorgehensweisen lieferte die Verwendung von (2-Thiophen-2-ylethylimino)ethenon
nach Reinigung durch Flash-Säulenchromatografie
(Silicagel, 100% EtOAc) 80 mg der Titelverbindung.
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BEISPIEL 11
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(Z)-7-((1R,2S,3R,5S)-2-Butylthiocarbamoyloxymethyl-3,5-dihydroxycyclopentyl)hept-5-ensäure (4e)
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Gemäss den oben
in den Beispielen 1, 2 und 3 zur Umwandlung des Alkohols (1) bis
(4a) beschriebenen Vorgehensweisen lieferte die Verwendung von (Butylimino)ethenthion
unter Rückfluss
in THF nach Reinigung durch Flash-Säulenchromatografie (Silicagel,
100% EtOAc) 20 mg der Titelverbindung.
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BEISPIEL 12
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(Z)-7-[(1R,2S,3R,5S)-2-(3-Chlorbenzylthiocarbamoyloxymethyl)-3,5-dihydroxycyclopentyl]hept-5-ensäure (4f)
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Gemäss den oben
in den Beispielen 1, 2 und 3 zur Umwandlung des Alkohols (1) bis
(4a) beschriebenen Vorgehensweisen lieferte die Verwendung von (3-Chlorbenzylimino)ethenthion
in THF unter Rückfluss nach
Reinigung durch Flash-Säulenchromatografie
(Silicagel, 100% EtOAc) 30,5 mg der Titelverbindung.
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BEISPIEL 13
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(Z)-7-[(1R,2S,3R,5S)-3,5-Dihydroxy-2-(3-trifluormethylbenzylcarbamoyloxymethyl)cyclopentyl]hept-5-ensäure (4g)
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Gemäss den oben
in den Beispielen 1, 2 und 3 zur Umwandlung des Alkohols (1) bis
(4a) beschriebenen Vorgehensweisen lieferte die Verwendung von (3-Trifluormethylbenzylimino)ethenon
nach Reinigung durch Flash-Säulenchromatografie
(Silicagel, 100% EtOAc) 20 mg der Titelverbindung.
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BEISPIEL 14
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(Z)-7-[(1R,2S,3R,5S)-3,5-Dihydroxy-2-(3-trifluormethylbenzylthiocarbamoyloxymethyl)cyclopentyl]hept-5-ensäure (4h)
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Gemäss den oben
in den Beispielen 1, 2 und 3 zur Umwandlung des Alkohols (1) bis
(4a) beschriebenen Vorgehensweisen lieferte die Verwendung von (3-Trifluormethylbenzylimino)ethenthion
in THF unter Rückfluss
nach Reinigung durch Flash-Säulenchromatografie
(Silicagel, 100% EtOAc) 22,7 mg der Titelverbindung.
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BEISPIEL 15
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(Z)-7-[(1S,2R,3S,5R)-2-(3-Chlorbenzylthiocarbamoyloxymethyl)-3,5-bis(tetrahydropyran-2-yloxy)cyclopentyl]hept-5-ensäureallylester
(6)
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(3-Chlorbenzylimino)ethenthion
(826,6 mg, 4,5 mol) wurde zu einer Lösung des Alkohols (5) (717
mg, 1,54 mmol) und 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan (345,5 mg, 3,08
mmol) in THF (10 ml) gegeben und für 24 Stunden unter Rückfluss
erwärmt.
Die Mischung wurde im Vakuum eingeengt und der Rückstand durch Flash-Säulenchromatografie
(Silicagel, 2 : 1 Hexan/EtOAc) gereinigt, wodurch 614 mg (63%) der
obigen Titelverbindung erhalten wurden.
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BEISPIEL 16
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(Z)-7-[(1S,2R,3S,5R)-2-(3-Chlorbenzylthiocarbamoyloxymethyl)-3,5-bis(tetrahydropyran-2-yloxy)cyclopentyl]hept-5-ensäure (7)
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Eine
Lösung
des Esters (6) (614 mg, 0,97 mmol) und Lithiumhydroxid (62 mg, 1,5
mmol) in THF/H2O (1 : 1, 20 ml) wurde für 72 Stunden
bei 23°C
gerührt.
Die Mischung wurde mit 1 N HCl angesäuert und mit EtOAc extrahiert.
Der organische Anteil wurde mit Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet
(Na2SO4), filtriert und
im Vakuum eingeengt, wodurch 430 mg der obigen Titelverbindung erhalten
wurden.
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BEISPIEL 17
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(3-Chlorbenzyl)thiocarbaminsäure-O-[(1S,2R,3S,5R)-2-[(Z)-6-(2-hydroxyethylcarbamoyl)hex-2-enyl]-3,5-bis-(tetrahydropyran-2-yloxy)cyclopentylmethyl]ester
(8a)
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Eine
Lösung
der Säure
(7) (60 mg, 0,10 mmol) und Triethylamin (30 mg, 0,30 mmol) in CH2Cl2 (2 ml) wurde
auf 0°C
abgekühlt
und mit Ethylchlorformiat (11 μl,
0,12 mmol) versetzt. Nach 0,5 Stunden wurde Ethanolamin (7,2 μl, 0,12 mmol)
zugegeben und die Reaktionsmischung wurde für 12 Stunden auf Raumtemperatur erwärmt. Die
Reaktionsmischung wurde mit EtOAc verdünnt und mit 1 N HCl, gesättigter
wässriger
NaHCO3 und Kochsalzlösung gewaschen. Der organische
Anteil wurde getrocknet (Na2SO4),
filtriert und im Vakuum eingeengt. die Reinigung des Rückstands
mittels Flash-Säulenchromatografie
(Silicagel, 100% EtOAc, gefolgt von 19 : 1 EtOAc/MeOH) lieferte
40 mg der obigen Titelverbindung.
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BEISPIEL 18
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(3-Chlorbenzyl)thiocarbaminsäure-O-[(1S,2R,3S,5R)-3,5-dihydro-2-[(Z)-7-(2-hydroxyethylcarbamoyl)hex-2-enyl]cyclopentylmethyl]ester
(9a)
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Eine
Lösung
von Bis-THP-ether (8a) (40 mg, 0,062 mmol) und Pyridinium-p-toluolsulfonat
(5 mg) in MeOH (1,5 ml) wurde für
16 Stunden bei 23°C
gerührt.
Das Lösungsmittel
wurde in Vakuum abgezogen und der Rückstand mit EtOAc verdünnt und
mit 1 N HCl, gesättigter
wässriger
NaHCO3 und Kochsalzlösung gewaschen. Der organische
Anteil wurde getrocknet (Na2SO4),
filtriert und im Vakuum eingeengt. Die Reinigung des Rückstands
mittels Flash- Säulenchromatografie
(Silicagel, 100% EtOAc, gefolgt von 9 : 1 EtOAc/MeOH) lieferte 20
mg der obigen Titelverbindung.
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BEISPIEL 19
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(3-Chlorbenzyl)thiocarbaminsäure-O-[(1S,2R,3S,5R)-2-((Z)-6-ethylcarbamoylhex-2-enyl)-3,5-dihydroxycyclopentylmethyl]ester
(9b)
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Gemäss den oben
in den Beispielen 17 und 18 beschriebenen Vorgehensweisen wurde
die Säure
(7) unter Verwendung von Ethylamin zu 30 mg der obigen Titelverbindung
umgewandelt.
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BEISPIEL 20
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(3-Chlorbenzyl)thiocarbaminsäure-O-[(1S,2R,3S,5R)-2-((Z)-6-carbamoylhex-2-enyl)-3,5-dihydroxycyclopentylmethyl]-ester (9c)
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Gemäss den oben
in den Beispielen 17 und 18 beschriebenen Vorgehensweisen wurde
die Säure
(7) unter Verwendung von Ammoniak zu 10 mg der obigen Titelverbindung
umgewandelt.
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Einige
der obigen Verbindungen wurden bezüglich ihrer Aktivität in verschiedenen
nachstehend beschriebenen in-vitro-Tests untersucht und die Ergebnisse
sind nachstehend in Tabelle 1 angegeben.
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Die
Aktivität
an unterschiedlichen prostanoiden Rezeptoren wurde in-vitro in isolierten
glatten Muskulaturzubereitungen gemessen. Die FP-Aktivität wurde
als Kontraktion des isolierten Katzenirisschliessmuskels gemessen.
Die Aktivität
wurde ferner gemessen als Relaxation der glatten Muskulatur aus
isoliertem Kaninchenjugulargefäss,
einer Zubereitung, die einen einzigartigen PGF2α-empfindlichen
Rezeptor zu enthalten scheint, der vorläufig als FPVASC bezeichnet
wird. Die TP-Vasokonstriktoraktivität wurde
als Kontraktion von Ringen der isolierten Rattenthoraxaorta gemessen.
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Andere
potentielle therapeutische Anwendungen sind Osteoporose, Verstopfung,
Nierenstörungen, sexuelle
Dysfunktion, Kahlköpfigkeit,
Diabetes, Krebs und Immunregulationserkrankungen.
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Zahlreiche
Beispiele besitzen auch eine ausgeprägte Aktivität am FP-Rezeptor, der vorläufig als
FP, der mit dem vaskularen Endothelium im Kaninchenjugulargefäss assoziiert
ist, bezeichnet wird. Da solche Mittel Vasodilatoren wären, besitzen
sie ein Potential bei Hochdruck und beliebigen Erkrankungen, bei
denen die Gewebedurchblutung beeinträchtigt ist. Derartige Indikationen
schliessen systemischen Hochdruck, Angina, Schlaganfall, Netzhautgefässerkrankungen,
Claudication, Raynauds-Krankheit, Diabetes und pulmonaren Hochdruck
ein, ohne darauf beschränkt
zu sein.
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Die
Wirkungen der erfindungsgemässen
Verbindungen auf den Augeninnendruck sind auch in den 3 und 4 gezeigt. Die Verbindungen wurden in den
genannten Konzentrationen in einem Träger, der 0,1% Polysorbat 80
und 10 mM TRIS-Base enthielt, hergestellt. Hunde wurden durch Verabreichung
von 25 μl
auf die Augenoberfläche
behandelt, und das andere Auge erhielt den Träger als Kontrolle. Der Augeninnendruck wurde
durch Abflachungspneumatonometrie gemessen. Der Augeninnendruck
der Hunde wurde unmittelbar vor der Wirkstoffverabreichung und 6
Stunden danach gemessen. Die Verbindungen der Beispiele 9 und 12 senkten
beide den Augeninnendruck.
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Die
erfindungsgemässen
Verbindungen können
auch nützlich
sein zur Behandlung verschiedener pathophysiologischer Erkrankungen,
einschliesslich akutem Myokardinfekt, vaskularer Thrombose, Hochdruck, pulmonarem
Hochdruck, ischämischer
Herzerkrankung, kongestiver Herzinsuffizienz und Angina pectoris,
und in diesem Fall können
die Verbindungen durch beliebige Mittel verabreicht werden, die
eine Vasodilatation bewirken und dadurch die Symptome der Erkrankung
lindern. Beispielsweise kann die Verabreichung oral, transdermal,
parenteral, subkutan, intravenös,
intramuskulär,
intraperitoneal, transdermal oder bukkal erfolgen.
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Die
erfindungsgemässen
Verbindungen können
alleine oder in Kombination mit anderen bekannten Vasodilatormedikamenten
verabreicht werden.
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Die
erfindungsgemässen
Verbindungen können
zu einer Salbe formuliert werden, die etwa 0,10–10% des aktiven Bestandteils
in einer geeigneten Basis aus beispielsweise entfärbtem Petrolatum,
Mineralöl
und Petrolatum und Lanolinöl
enthält.
Andere geeignete Basen sind für
den Fachmann unmittelbar ersichtlich.
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Die
erfindungsgemässen
pharmazeutischen Zubereitungen werden in einer an sich bekannten
Weise hergestellt, beispielsweise durch übliches Auflösen oder
Suspendieren der Verbindungen, die alle entweder wasserlöslich oder
-suspendierbar sind, zur Verabreichung bei der Behandlung der anderen
genannten pathophysiologischen Erkrankungen. Die pharmazeutischen
Zubereitungen, die oral verwendet werden können, schliessen zusammengesteckte
(push-fit) Kapseln aus Gelatine, sowie weiche verschlossene Kapseln
aus Gelatine und einem Weichmacher, wie beispielsweise Glycerin
oder Sorbit, ein. Die zusammengesteckten Kapseln können die
aktiven Verbindungen in flüssiger
Form, die mit Füllstoff,
wie beispielsweise Lactose, Bindemitteln, wie beispielsweise Stärken, und/oder
Gleitmitteln, wie beispielsweise Talk oder Magnesiumstearat, und
gegebenenfalls Stabilisatoren vermischt sein kann, enthalten. In
Weichkapseln sind die aktiven Verbindungen vorzugsweise in geeigneten
Flüssigkeiten,
wie beispielsweise in gepufferter Salzlösung, aufgelöst oder suspendiert.
Darüber
hinaus können
Stabilisatoren zugegeben werden.
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Zusätzlich zu
der Bereitstellung in flüssiger
Form, beispielsweise in einer Gelatinekapsel oder in einem anderen
geeigneten Träger,
können
die pharmazeutischen Zubereitungen geeignete Streckmittel zur Vereinfachung
der Verarbeitung der aktiven Verbindungen zu pharmazeutisch verwendbaren
Zubereitungen enthalten. Folglich können pharmazeutische Zubereitungen
für die
orale Anwendung erhalten werden durch Anhaften der Lösung der
aktiven Verbindungen an einen festen Träger, gegebenenfalls Mahlen
der resultierenden Mischung, nach Wunsch oder Bedarf nach Zugabe
geeigneter Hilfsmittel, wodurch Tabletten oder Drageekerne erhalten
werden.
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Geeignete
Streckmittel sind insbesondere Füllstoffe,
wie Zucker, beispielsweise Lactose oder Sucrose; Mannit oder Sorbit,
Cellulosezubereitungen und/oder Calciumphosphate, beispielsweise
Tricalciumphosphat oder Calciumhydrogenphosphat, sowie Bindemittel,
wie beispielsweise Stärke,
oder Paste, in der beispielsweise Maisstärke, Weizenstärke, Reisstärke (rich
starchy), Kartoffelstärke,
Gelatine, Tragacanth, Methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose,
Natriumcarboxymethylcellulose und/oder Polyvinylpyrrolidon verwendet
wird. Bei Bedarf können
Desintegrationsmittel, wie beispielsweise die oben genannten Stärken, und ferner
Carboxymethylstärke,
vernetztes Polyvinylpyrrolidon, Agar oder Algensäure oder ein Salz davon, wie beispielsweise
Natriumalginat, zugegeben werden. Hilfsmittel sind insbesondere
Flussregulationsmittel und Gleitmittel, beispielsweise Silica, Talk,
Stearinsäure
oder Salze davon, wie beispielsweise Magnesiumstearat oder Calciumstearat,
und/oder Polyethylenglykol. Drageekerne werden mit geeigneten Beschichtungen
versehen, die bei Bedarf gegenüber
Magensäften
resistent sind. Zu diesem Zweck können konzentrierte Zuckerlösungen,
die gegebenenfalls Gummi arabicum, Talk, Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenglykol
und/oder Titandioxid enthalten können,
Lacklösungen
und geeignete organische Lösungsmittel
oder Lösungsmittelmischungen verwendet
werden. Zur Herstellung magensaftresistenter Beschichtungen werden
Lösungen
geeigneter Cellulosezubereitungen, wie beispielsweise Acetylcellulosephthalat
oder Hydroxypropylmethylcellulosephthalat, verwendet. Zu den Tabletten
oder Drageebeschichtungen können
Farbstoffe oder Pigmente zugegeben werden, beispielsweise zur Identifizierung
oder zur Kennzeichnung von Kombinationen von Dosen aktiver Verbindung.
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Geeignete
Formulierungen für
die intravenöse
oder parenterale. Verabreichung schliessen wässrige Lösungen der aktiven Verbindungen
ein. Darüber
hinaus können
Suspensionen der aktiven Verbindungen als ölige Injektionssuspensionen
verabreicht werden. Wässrige
Injektionssuspensionen können
Substanzen enthalten, die die Viskosität der Suspension erhöhen, einschliesslich
beispielsweise Natriumcarboxymethylcellulose, Sorbit und/oder Dextran.
Gegebenenfalls kann die Suspension auch Stabilisatoren enthalten.
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Die
vorstehende Beschreibung liefert Details bezüglich spezifischer Verfahren
und Zusammensetzungen, die zur Durchführung der vorliegenden Erfindung
verwendet werden können,
und stellt die beste in Betracht gezogene Ausführungsform dar. Es ist jedoch
für den Durchschnittsfachmann
im vorliegenden technischen Bereich ersichtlich, dass weitere Verbindungen
mit den gewünschten
pharmakologischen Eigenschaften in analoger Weise hergestellt werden
können
und dass die offenbarten Verbindungen auch über andere chemische Reaktionen
aus anderen Ausgangsverbindungen erhalten werden können. Entsprechend
können andere
pharmazeutische Zusammensetzungen hergestellt und mit weitgehend
dem gleichen Ergebnis verwendet werden.