DE69102288T2

DE69102288T2 - R-Enantiomer von N-Propargyl-1-aminoindan, dessen Herstellung und dieses enthaltende pharmazeutische Zusammensetzungen.

Info

Publication number: DE69102288T2
Application number: DE69102288T
Authority: DE
Inventors: Tirtsah Berger-Paskin; John P M Finberg; David Lerner; Ruth Levy; Jeffrey Sterling; Haim Yellin; Moussa B H Youdim
Original assignee: Teva Pharmaceutical Industries Ltd; Technion Research and Development Foundation Ltd
Current assignee: Teva Pharmaceutical Industries Ltd; Technion Research and Development Foundation Ltd
Priority date: 1990-01-03
Filing date: 1991-01-02
Publication date: 1995-02-09
Anticipated expiration: 2011-01-03
Also published as: US5387612A; ATE106860T1; DK0436492T3; US5532415A; SK280742B6; EP0436492A2; US5453446A; US5519061A; AU6772490A; IE904376A1; RU2001614C1; IE62371B1; ZA909997B; US5891923A; US5457133A; DE69102288D1; HK1008017A1; HUT59376A; CA2031714C; EP0436492B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet selektiver, irreversibler Inhibitoren des Enzyms Monoamin-Oxidase (hier als MAO bezeichnet) und das R(+)-Enantiomer von N-Propargyl- 1-aminoindan (hier als PAI bezeichnet), das ein selektiver, irreversibler Inhibitor der B-Form des Enzyms Monoamin-Oxidase (hier als MAO-B bezeichnet) ist. Die Erfindung betrifft auch pharmazeutische Zusammensetzungen, die das für die Behandlung der Parkinson'schen Krankheit, von Gedächtnisstörungen, Demens des Alzheimer Typs (DAT), Depression und des Hyperaktivitätssyndroms bei Kindern besonders nützliche R(+)-PAI enthalten.
Die Parkinson'sche Krankheit wird allgemein als ein Ergebnis des Abbaus der präsynaptischen, dopaminergen Neurone im Gehirn betrachtet, der mit einer anschließenden Abnahme der Menge des freigesetzten Neurotransmitters Dopamin verbunden ist. Unzureichende Dopaminfreisetzung führt daher zum Beginn der für die Parkinson'sche Krankheit symptomatischen Störungen der willkürlichen Kontrolle der Muskulatur.
Es wurden verschiedene Verfahren zur Behandlung der Parkinson'schen Krankheit etabliert und finden gegenwärtig breite Anwendung, beispielsweise die Verabreichung von L-Dopa zusammen mit einem Decarboxylase-Inhibitor wie L-Carbidopa oder Benzerazid. Der Decarboxyiase-Inhibitor schützt das L-Dopamolekül vor der peripheren Decarboxylierung und garantiert so die L-Dopa Aufnahme in das Striatum des Gehirns durch die verbleibenden dopaminergen Neurone. Hier wird L-Dopa zu Dopamin umgesetzt, was zu erhöhten Dopaminmengen in diesen Neuronen führt. Diese Neurone sind daher fähig als Reaktion auf physiologische Impulse größere Dopaminmengen freizusetzen, deren Quantität annährend den normal erforderlichen Mengen entspricht. Diese Behandlung mildert daher die Krankheitssymptome und trägt zum Wohlbefinden der Patienten bei.
Diese L-Dopa-Behandlung hat jedoch ihre Nachteile, hauptsächlich den, daß ihre Wirksamkeit nur in den ersten Jahren nach dem Beginn der Behandlung optimal ist. Nach diesem Anfangs-Zeitraum nimmt die klinische Reaktion ab und wird von nachteiligen Nebenwirkungen begleitet, die Dyskinisie, Fluktuation in der Wirksamkeit während des Tages ("on-off"- Effekt) und psychiatrische Symptome wie Zustände der Konfusion, Paranoia und Halluzinationen umfassen. Diese Wirkungsabnahme der L-Dopa-Behandlung wird einer Reihe von Faktoren zugeschrieben, die den natürlichen Fortgang der Krankheit, die Veränderung der Dopamin-Rezeptoren als Folge der erhöhten Dopaminherstellung oder die erhöhten Mengen an Dopamin-Metaboliten und pharmakokinetische Probleme der L-Dopa-Absorption umfassen (Übersicht von Youdim et al., Progress in Medical Chemistry 21, Kapitel 4 (1984), 138-167, Hrsg. Ellis und West, Elsevier, Amsterdam).
Zur Überwindung der Nachteile der L-Dopa-Behandlung wurden zahlreiche Behandlungen entwickelt, bei denen L-Dopa mit MAO- Inhibitoren kombiniert wird, um den metabolischen Abbau des neu gebildeten Dopamins zu reduzieren (siehe beispielsweise US 4,826,875).
MAO existiert in zwei als MAO-A und MAO-B bekannten Formen, die Selektivität für verschiedene Substrate und Inhibitoren aufweisen. MAO-B metabolisiert beispielsweise wirksamer Substrate wie 2-Phenylethylamin und wird, wie nachstehend beschrieben, durch (-)-Deprenyl selektiv und irreversibel gehemmt.
Es muß jedoch beachtet werden, daß das Kombinieren von L-Dopa mit einem Inhibitor von MAO-A und MAO-B nicht wünschenswert ist, da dies zu nachteiligen Nebenwirkungen führt, die mit einer erhöhten Katecholaminmenge in dem Neurit in Zusammenhang stehen. Ferner ist auch eine vollständige Hemmung der MAO nicht wünschenswert, da dies die Wirkung der sympathikomimetischen Amine wie Tyramin verstärkt, was zu dem sogenannten "cheese"-Effekt führt (Übersicht von Youdim et al., Handbook of Experimental Pharmacology 90, Kapitel 3 (1988), Hrsg. Trendelenburg und Weiner, Springer Verlag). Da gezeigt wurde, daß MAO-B die im Gehirn vorherrschende MAO-Form ist, wurden so selektive Inhibitoren dieser Form als eine Möglichkeit betrachtet, eine Abnahme des Dopaminabbaus einerseits zusammen mit einer Minimierung der systemischen Wirkungen einer totalen MAO-Hemmung andererseits zu erreichen.
Einer dieser selektiven MAO-B-Inhibitoren, (-)-Deprenyl, wurde umfassend untersucht und als MAO-B-Inhibitor zur Steigerung der L-Dopa-Behandlung verwendet. Diese Behandlung mit (-)-Deprenyl, die in fast vollständige Hemmung der MAO-B bewirkenden Dosierungen keinen "cheese"-Effekt bewirkt, ist allgemein zu bevorzugen (Elsworth et al., Psychopharmacology 57 (1978), 33). Ferner führt der Zusatz von (-)-Deprenyl zu einer Kombination von L-Dopa und Decarboxylase-Inhibitor bei Parkinson-Patienten zu Besserungen der Akinesie und der gesamten funktionellen Fähigkeiten, sowie zur Eliminierung der Fluktuationen des "on-off"-Typs (Übersicht von Birkmayer & Riederer in "Parkinson's Disease" Springer Verlag (1983), 138-149).
So verstärkt und verlängert (-)-Deprenyl die L-Dopa-Wirkung und erlaubt ein Herabsetzen der L-Dopa-Dosierung, wodurch nachteilige Effekte einer L-Dopa-Behandlung limitiert werden.
(-)-Deprenyl weist jedoch seine eigenen nachteiligen Nebenwirkungen auf, die die Aktivierung bereits existierender Magengeschwüre und gelegentliche Blutdruckerhöhung umfassen.
Ferner ist (-)-Deprenyl ein Amphetamin-Derivat und wird zu Amphetamin und Metamphetaminen metabolisiert, die zu unerwünschten mit diesen Stoffen verbundenen Nebenwirkungen z.B. erhöhtem Herzschlag führen können (Simpson, Biochemical Pharmacology 27 (1978), 1591, Finberg et al. in "Monoamine Oxidase Inhibitors- The State of the Art" (1981), 31-43, Hrsg. Youdim und Paykel, Wiley).
Andere Verbindungen wurden beschrieben, die selektive, irreversible Inhibitoren von MAO-B, jedoch frei von den mit (-)-Deprenyl verbundenen unerwünschten Wirkungen sind. Eine derartige Verbindung, nämlich N-Propargyl-1-aminoindan HCl (racemisches PAI HCl) wurde in GB 1,003,686, GB 1,037,014 und 3,513,244 beschrieben. Es ist ein wirksamer, selektiver, irreversibler MAO-B-Inhibitor, wird nicht zu Amphetaminen metabolisiert und führt nicht zu unerwünschten sympathikomimetischen Effekten.
In vergleichenden Tierversuchen wurde gezeigt, daß racemisches PAI beträchtliche Vorteile gegenüber (-)-Deprenyl aufweist. Racemisches PAI rief beispielsweise keine signifikante Tachykardie hervor, erhöhte nicht den Blutdruck (Wirkungen, die bei Dosierungen von 5 mg/kg (-)-Deprenyl hervorgerufen wurden), führte bei Dosierungen bis zu 5 mg/kg nicht zur Kontraktion der Nickhaut und nicht zur Erhöhung des Herzschlags (Wirkungen, die durch (-)-Deprenyl bei Dosierungen von über 0.5 mg/kg bewirkt wurden). Ferner verstärkt racemisches PAI -HCl nicht die cardiovasculären Wirkungen von Tyramin (Finberg et al., in "Enzymes and Neurotransmitters in Mental Disease" (1980), 205-219, Hrsg. Usdin et al., Verlag John Wiley und Söhne, NY; Finberg et al., in "Monoamine Oxidase Inhibitors - The State of the Art" (1981), a.a.O; Finberg und Youdim, British Journal Pharmacol. 85 (1985), 451).
Ein Ziel dieser Erfindung ist die Trennung der racemischen PAI-Verbindungen und die Herstellung eines Enantiomers mit Aktivität bei der Hemmung der MAO-B.
Da Deprenyl eine ähnliche Struktur wie PAI aufweist und bekannt ist, daß das (-)-Enantiomer von Deprenyl, d.h. (-)- Deprenyl pharmazeutisch beträchtlich wirksamer als das (+)- Enantiomer ist, wurde von den Fachleuten erwartet, daß nur das (-)-Enantiomer von PAI der wirksame MAO-B-Inhibitor sein wird.
Im Gegensatz zu derartigen Erwartungen wurde jedoch nach Trennung der Enantiomere gemäß der vorliegenden Erfindung gefunden, daß tatsächlich das (+)-PAI-Enantiomer der wirksame MAO-B-Inhibitor war, während das (-)-Enantiomer extrem niedrige Aktivität bei der Hemmung der MAO-B aufwies. Ferner wies das (+)-PAI-Enantiomer überraschenderweise bei der Hemmung der MAO-B auch ein höheres Maß an Selektivität auf, als die entsprechende racemische Form und kann so weniger unerwünschte Nebenwirkungen bei der Behandlung der angezeigten Krankheit aufweisen. Diese Beobachtungen beruhen auf nachstehend detaillierter beschriebenen in-vitro - und in-vivo - Experimenten.
Es wurde anschließend gezeigt, daß (+)-PAI die absolute R-Konfiguration aufweist, Dies war, basierend auf der erwarteten, strukturellen Analogie zu Deprenyl und den Amphetaminen ebenfalls überraschend.
Das hohe Maß an Stereoselektivität der pharmakologischen Wirksamkeit von R(+)-PAI und dem S(-)-Enantiomer ist ebenfalls bemerkenswert. Die R(+)-PAI-Verbindungen sind bei der Hemmung der MAO-B fast vier Größenordnungen wirksamer als das S(-)- Enantiomer. Dieses Verhältnis ist signifikant höher als das zwischen den beiden Deprenyl-Enantiomeren beobachtete (Knoll und Magyar, Adv. Biochem. Psychopharmacol. 5 (1972), 393; Magyar et al., Acta Physiol. Acad. Sci. Hung. 32 (1967), 377). Ferner wurde von einigen physiologischen Tests berichtet, in denen (+)-Deprenyl die gleiche oder sogar höhere Wirksamkeit als das (-)-Enantiomer aufwies (Tekes et al., Pol. J. Pharmacol. Pharm. 40 (1988), 653).
N-Methyl-N-propargyl-1-aminoindan (MPAI) ist ein wirksamerer Inhibitor der MAO-Aktivität, jedoch mit geringerer Selektivität für MAO-B gegenüber A (Tipton et al., Biochem. Pharmacol. 31 (1982), 1250). Überraschenderweise haben wir in diesem Fall nur geringe Unterschiede bei den relativen Aktivitäten der beiden getrennten Enantiomere gefunden, wodurch die Besonderheit im Fall des R(+)-PAI weiter hervorgehoben wird (siehe Tabelle 1A).
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die erstmalige Bereitstellung des pharmazeutisch aktiven PAI-Enantiomers allein (ohne L-Dopa) zur Verwendung bei der Behandlung der Parkinson'schen Krankheit, Demens und Depression (siehe Übersicht von Youdim et al., in Handbook of Experimental Pharmacology 90/I, Kapitel 3 (1988), Hrsg. Trendelenberg und Wiener).
Es ist ferner ein weiteres Ziel der Erfindung das pharmazeutisch aktive PAI-Enantiomer allein oder zusammen mit synergistischen Agentien zur Verwendung bei der Vorbehandlung der Parkinson'schen Krankheit bereitzustellen, um die L-Dopa-Behandlung mit den damit verbundenen nachteiligen Nebenwirkungen hinauszuzögern. Diese Vorgehensweise wurde bezüglich (-)-Deprenyl untersucht, von dem gezeigt wurde, daß es bei alleiniger Verabreichung an Patienten mit Frühparkinsonismus wirksam ist und auch synergistische Effekte bei diesen Patienten nach Verabreichung zusammen mit α-Tocopherol (ein Vitamin E-Derivat) aufweisen kann (The Parkinson's Study Group, New England J. Med. 321 (20) (1989), 1364-1371).
Zusätzlich zu seiner Nützlichkeit bei der Behandlung der Parkinson'schen Krankheit wurde auch gezeigt, daß (-)-Deprenyl bei der Behandlung von Patienten mit Demens des Alzheimer Typs (DAT) (Tariot et al., Psychopharmacology 91 (1987), 489-495) und bei der Behandlung von Depression (Mendelewicz und Youdim, Brit. J. Psychiat. 142 (1983), 508-511) nützlich ist. So wurde gezeigt, daß die erfindungsgemäße R(+)-PAI- Verbindung eine das Gedächtnis wiederherstellende Aktivität besitzt und so das Potential zur Behandlung von Gedächtnisstörungen sowie Demens aufweist und besonders nützlich bei der Behandlung der Alzheimer Krankheit und der Behandlung des Hyperaktivitätssyndroms bei Kindern ist.
Die vorliegende Erfindung stellt so das R(+)-Enantiomer von N- Propargyl-1-aminoindan [R(+)PAI] als eine neue Verbindung der Formel (I) bereit:
und pharmazeutisch verträgliche Säureadditionssalze davon. Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Herstellung von R(+)-PAI, die R(+)-PAI-Verbindung zusammen mit geeigneten Trägern umfassende pharmazeutische Zusammensetzungen und die Verwendung von R(+)-PAI zur Behandlung menschlicher Patienten mit Parkinson'scher Krankheit, Gedächtnisstörungen, Demens des Alzheimer Typs, Depression und dem Hyperaktivitätssyndrom.
Das R(+)-PAI kann durch optische Trennung racemischer Gemische des R- und S-Enantiomers von PAI erhalten werden. Eine derartige Trennung kann durch jedes herkömmliche dem Fachmann bekannte Trennungsverfahren durchgeführt werden, wie die in "Enantiomers, Racemates and Resolutions" von J. Jacques, A. Collet und S. Wilen, Verlag Wiley & Söhne, NY 1981 beschriebenen. Die Trennung kann beispielsweise mittels präparativer Chromatographie auf einer chiralen Säule durchgeführt werden. Ein anderes Beispiel eines geeigneten Trennungsverfahrens ist die Erzeugung eines diastereomeren Salzes mit einer chiralen Säure wie Weinsäure, Apfelsäure, Mandelsäure oder N-Acetyl-Derivaten der Aminosäuren wie N-Acetyl-Leucin gefolgt von einer Rekristallisation zur Isolierung des diastereomeren Salzes des gewünschten R-Enantiomers.
Das racemische Gemisch der R- und S-Enantiomere von PAI kann z.B. hergestellt werden, wie in GB 1,003,676 und GB 1,037,014 beschrieben. Das racemische Gemisch von PAI kann auch durch Umsetzung von 1-Chlorindan oder 1-Bromindan mit Propargylamin hergestellt werden. Alternativ kann dieses Racemat durch Umsetzung von Propargylamin mit 1-Indanon unter Bildung des entsprechenden Imins hergestellt werden, mit anschließender Reduktion der Kohlenstoff-Stickstoff Doppelbindung des Imins mit einem geeigneten Agens wie Natriumborhydrid.
Gemäß dieser Erfindung kann das R-Enantiomer von PAI auch direkt aus dem optisch aktiven R-Enantiomer von 1-Aminoindan hergestellt werden durch Umsetzung mit Propargylbromid oder Propargylchlorid in Gegenwart einer organischen oder anorganischen Base und gegebenenfalls in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels.
Zur Verwendung bei der vorstehenden Reaktion geeignete organische oder anorganische Basen sind z.B. Triethylamin, Pyridin, Alkalimetall-Carbonate oder Bicarbonate usw. Falls die Reaktion in Gegenwart eines Lösungsmittels ausgeführt wird, kann dieses beispielsweise unter Toluol, Methylenchlorid und Acetonitril ausgewählt werden. Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der vorstehend erwähnten Verbindung ist die Umsetzung von R-1-Aminoindan mit Propargylchlorid unter Verwendung von Kaliumbicarbonat als Base und Acetonitril als Lösungsmittel.
Die vorstehend beschriebene Umsetzung von 1-Aminoindan führt allgemein zu einem Gemisch aus nicht-umgesetztem primären Amin, dem gewünschten sekundären Amin und dem tertiären Amin N,N-Bispropargylamino-Produkt. Das gewünschte sekundäre Amin, d.h. N-Propargyl-1-aminoindan kann aus diesem Gemisch durch jedes herkömmliche Trennungsverfahren wie Chromatographie, Destil lation, selektive Extraktion usw. abgetrennt werden.
Das R-1-Aminoindan-Ausgangsmaterial kann mittels der in der Literatur bekannten Verfahren hergestellt werden z.B. Lawson und Rao, Biochemistry 19 (1980), 2133 sowie die darin zitierten Referenzen und Europäisches Patent Nr. 235,590.
Das R-1-Aminoindan kann auch durch Trennung eines racemischen Gemischs der R- und S-Enantiomere hergestellt werden z.B. durch Erzeugung diastereomerer Salze mit chiralen Säuren oder durch jedes weitere bekannte Verfahren wie die in dem vorstehend erwähnten "Enantiomers, Racemates and Resolutions" von J.Jacques et al., Verlag John Wiley & Söhne, NY 1981 beschriebenen. Alternativ kann das R-1-Aminoindan-Ausgangsmaterial durch Umsetzung von 1-Indanon mit einem optisch aktiven Amin hergestellt werden, mit anschließender Reduktion der Kohlenstoff-Stickstoff-Doppelbindung des erhaltenen Imins durch Hydrierung über einem geeigneten Katalysator wie Palladium auf Kohlenstoff, Platinoxid, Raney-Nickel usw. Geeignete optisch aktive Amine sind beispielsweise einer der Antipoden von Phenethylamin oder ein Ester einer Aminosäure wie Valin oder Phenylalanin. Die benzylische N-C Bindung kann anschließend durch Hydrierung unter gemäßigten Bedingungen gespalten werden.
Zusätzliche Verfahren zur Herstellung von R-1-Aminoindan sind die Hydrierung von Indan-1-on Oximethern, wie vorstehend beschrieben, wobei der Alkylanteil des Ethers ein optisch reines chirales Zentrum enthält. Alternativ kann ein nicht- chirales, eine Kohlenstoff-Stickstoff-Doppelbindung enthaltendes Indan-1-on-Derivat wie ein Imin oder Oxim mit einem chiralen, reduzierenden Agens z.B. einem Komplex aus Lithium- Aluminiumhydrid und Ephedrin reduziert werden.
Zur Herstellung eines pharmazeutisch verträglichen Säureadditionssalzes der R(+)-PAI-Verbindung kann mittels herkömmlicher Verfahren die freie Base mit den gewünschten Säuren in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels umgesetzt werden. Gleichermaßen kann das Säureadditionssalz in einer bekannten Weise in die freie Base überführt werden.
Erfindungsgemäß kann die R(+)-PAI-Verbindung in Form pharmazeutischer Zusammensetzungen hergestellt werden, die bei der Behandlung der Parkinson'schen Krankheit, Demens des Alzheimer Typs (DAT) oder Depression besonders nützlich sind. Derartige Zusammensetzungen können die R(+)-PAI-Verbindung oder pharmazeutisch verträgliche Säureadditionssalze davon zusammen mit pharmazeutisch verträglichen Trägern und/oder Excipienten umfassen. Diese Zusammensetzungen können beispielsweise als Arzneimittel zur oralen, parenteralen, rektalen oder transdermalen Verabreichung hergestellt werden, Geeignete Formen zur oralen Verabreichung umfassen Tabletten, Kompretten, beschichtete Pillen, Dragees, Beutel, Steck- oder Weichkapseln, Sublingualtabletten, Syrup und Suspensionen; zur parenteralen Verabreichung stellt die Erfindung eine wäßrige oder nicht-wäßrige Lösung oder Emulsion enthaltende Ampullen oder Fläschchen bereit; zur rektalen Verabreichung werden Zäpfchen mit hydrophilen oder hydrophoben Trägern bereitgestellt, zur örtlichen Anwendung als Salbe und zur transdermalen Verabreichung werden geeignete im Fachgebiet bekannte Verabreichungssysteme bereitgestellt.
Diese vorstehenden Zusammensetzungen können allein zur Behandlung der Parkinson'schen Krankheit, Alzheimer Krankheit oder Depression verwendet werden. Im Fall der Parkinson'schen Krankheit können sie alternativ als Zusatz zu den herkömmlichen L-Dopa-Behandlungen verwendet werden.
Die bevorzugten Dosierungen des Wirkstoffs, d.h. der R-PAI- Verbindungen in den vorstehenden Zusammensetzungen liegen in den folgenden Bereichen: bei oralen oder Zäpfchen-Formulierungen 2-20 mg pro täglich einzunehmender Dosierungseinheit und vorzugsweise können 5-10 mg pro täglich einzunehmender Dosierungseinheit verwendet werden; und bei injizierbaren Formulierungen 1-10 mg/ml täglich einzunehmender Dosierungseinheit und vorzugsweise können 2-5 mg/ ml täglich einzunehmender Dosierungseinheit verwendet werden.
Fig.1 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 19.
Fig.2 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 19.
Fig.3 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 19.
Fig.4 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 20.
Fig.5 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 20.
Fig.6 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 20.
Fig.7 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 20.
Fig.8 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 20.
Fig.9 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 20.
Fig.10 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 20.
Fig.11 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 20.
Fig.12 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 21.
Fig.13 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 21.
Fig.14 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 21.
Fig.15 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 21.
Fig.16 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 22.
Die Erfindung wird nun in den folgenden, nicht einschränkenden Beispielen und ihren zugehörigen Tabellen und Figuren detaillierter beschrieben.

Beispiel 1

Racemisches N-Propargyl-1-aminoindan Hydrochlorid

Zu 75 ml Acetonitril wurden 10.0 g racemisches 1-Aminoindan und 10.4 g Kaliumcarbonat gegeben. Die erhaltene Suspension wurde auf 60ºC erhitzt und 4.5 g Propargylchlorid tropfenweise zugesetzt.
Das Gemisch wurde 16 Stunden bei 60ºC gerührt. Danach wurden die meisten flüchtigen Stoffe unter vermindertem Druck abdestilliert. Der Rückstand wurde zwischen 10% wäßriger Natronlauge umd Methylenchlorid verteilt.
Die organische Phase wurde getrocknet und das Lösungsmittel mittels Destillation entfernt. Der Rückstand wurde auf Silicagel "Flash"-chromatographiert und mit 40% Ethylacetat/60% Hexan eluiert. Die die Titelverbindung als freie Base enthaltenden Fraktionen wurden vereinigt und das Laufmittel durch Ether ersetzt. Die etherische Lösung wurde mit gasförmigem Chlorwasserstoff behandelt. Das gebildete Präzipitat wurde mittels Absaugfiltration isoliert und aus Isopropanol rekristallisiert. Man erhält 7.3 g der Titelverbindung, Smp. 182-4º C.
Chromatographische und spektroskopische Daten stimmten mit der Literatur (US 3,513,244) und einer authentischen Probe überein.
NMR (δ, CDCl&sub3;): 2.45 (2H, m), 2.60 (1H, t), 2.90 (1H, m), 3.45 (1H, m), 3.70 (2H, d), 4.95 (1H, t), 7.5 (4H, m) ppm.

Beispiel 2

S-(-)-N-Proparpyl-1-aminoindan Hydrochlorid

Die Titelverbindung wurde in Form der freien Base durch Auftrennen des racemischen Gemischs der freien Base aus Beispiel 1 auf einer präparativen Chiracel OJ (Cellulose-Tris[p- methylbenzoat]) HPLC-Säule isoliert und mit 10% Isopropanol/90% Hexan eluiert. Der erste eluierte Haupt-Peak wurde gesammelt. Das erhaltene Öl wurde durch Behandlung einer 10%igen Lösung des Öls in Diethylether mit gasförmigem Chlorwasserstoff zu der Titelverbindung (Hydrochlorid) umgesetzt und das erhaltene Präzipitat mittels Absaugfiltration gewonnen.
[α]D -29.2º (1%, Ethanol), Smp. 182-184ºC. Weitere chromatographische und spektroskopische Eigenschaften stimmten mit dem Hydrochlorid-Salz aus Beispiel 1 überein.

Beispiel 3

R-(+)-N-Proparpyl-1-aminoindan Hydrochlorid

Die Titelverbindung wurde wie vorstehend in Beispiel 2 hergestellt, außer, daß der zweite mittels der präparativen HPLC eluierte Peak gesammelt wurde; [α]D +29.1º (0.8%, Ethanol), Smp. 179-181ºC. Weitere chromatographische und spektroskopische Eigenschaften stimmten mit dem Hydrochlorid-Salz aus Beispiel 1 überein.

Beispiel 4

R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan Hydrochlorid

Zu 95 ml Acetonitril wurden 12.4 g R-(-)-1-Aminoindan und 12.9 g Kaliumcarbonat gegeben. Die erhaltene Suspension wurde auf 60ºC erhitzt und 5.6 g Propargylchlorid tropfenweise zugesetzt. Das Gemisch wurde 16 Stunden bei 60ºC gerührt. Danach wurden die meisten flüchtigen Stoffe unter vermindertem Druck abdestilliert. Der Rückstand wurde zwischen wäßriger 10%iger Natronlauge und Methylenchlorid verteilt.
Die organische Phase wurde getrocknet und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Der Rückstand wurde auf Silicagel "Flash"-chromatographiert und mit 40% Ethylacetat/60% Hexan eluiert. Die die Titelverbindung als freie Base enthaltenden Fraktionen wurde vereinigt und das Lösungsmittel durch Ether ersetzt. Die etherische Lösung wurde mit gasförmigem Chlorwasserstoff behandelt. Das erhaltene Präzipitat wurde mittels Absaugfiltration isoliert und aus Isopropanol rekristallisiert. Man erhält 6.8 g der Titelverbindung, Smp. 183-185ºC, [α]D +30.90º (2%, Ethanol). Die spektralen Eigenschaften stimmten mit den für die Verbindung in Beispiel beschriebenen überein.

Beispiel 5

S-(-)-N-Propargyl-1-aminoindan Hydrochlorid

Die Titelverbindung wurde mittels des Verfahrens in Beispiel 4 hergestellt, außer, daß S-(+)-1-Aminoindan als Ausgangsmaterial verwendet wurde. Das Produkt zeigte [α]D -30.3º (2%, Ethanol), Smp. 183-5ºC. Die spektralen Eigenschaften stimmten mit den für die Verbindung in Beispiel 1 beschriebenen überein.

Beispiel 6

Di (R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan) L-tartarat

Zu einer Lösung aus 4.4 g L-Weinsäure in 48 ml kochendem Methanol wurde eine Lösung aus 5.0 g der freien Base von R- (+)-N-Propargyl-1-aminoindan in Methanol (48 ml) gegeben. Die Lösung wurde unter Rückfluß erhitzt und über einen Zeitraum von 20 Minuten 284 ml t-Butylmethylether zugesetzt. Das Gemisch wurde weitere 30 Minuten erhitzt. Das nach Abkühlung erhaltene Präzipitat wurde durch Absaugfiltration isoliert. Man erhält 6.7 g der Titelverbindung, Smp. 175-177ºC.
[α]D(1.5, H&sub2;O) = +34.3º; Anal. berechnet für C&sub2;&sub8;H&sub3;&sub2;O&sub6;N&sub2;; C, 68.26; H, 6.56; N, 5.69. Gefunden: C, 68.76; H, 6.57; N, 5.61.

Beispiel 7

R-(+)-N-Methyl-N-propargyl-1-aminoindan Hydrochlorid

Zu 15 ml Aceton wurden 1.2 g des in Form der freien Base vorliegenden R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan aus Beispiel 4, 0.97 g Kaliumcarbonat und 1 g Methyliodid gegeben und die erhaltene Suspension 8 Stunden in einer Stickstoffatmosphäre unter Rückfluß erhitzt. Danach wurden die flüchtigen Stoffe bei vermindertem Druck entfernt und der Rückstand zwischen einer 10%igen, wäßrigen Natronlauge (30 ml) und Methylenchlorid (30 ml) verteilt. Die organische Phase wurde getrocknet und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert. Der Rückstand wurde auf Silicagel "Flash"-chromatographiert und mit 40% Ethylacetat/60% Hexan eluiert. Die die Titel verbindung als freie Base enthaltenden Fraktionen wurden vereinigt und das Lösungsmittel durch Diethylether ersetzt. Die etherische Lösung wurde mit gasförmigen Chlorwasserstoff behandelt, die flüchtigen Stoffe unter vermindertem Druck abdestilliert und der Rückstand aus Isopropanol rekristallisiert. Man erhält 400 mg der Titelverbindung in Form einer weißen, kristallinen Festsubstanz, Smp.: 134-136ºC [α]D +31.40º (Ethanol). NMR (δ CDCl&sub3;): 2.55 (2H, m); 2.7 (1H, br.s); 2.8 (3H, s); 3.0 (1H, m); 3.4 (1H, m); 3.9 (2H, br.s); 5.05 (1H, m); 7.7 (4H, m) ppm.

Beispiel 8

S-(-)-N-Methyl-N-proparhyl-1-aminoindan Hydrochlorid

Die Titelverbindung wurde wie vorstehend in Beispiel 7 hergestellt, außer, daß S-(-)-N-Propargyl-1-aminoindan (freie Base) aus Beispiel 5 als Ausgangsmaterial verwendet wurde. Alle physikalischen und spektralen Eigenschaften der Titelverbindung stimmten mit Ausnahme von [α]D -34,9º (Ethanol) mit denen in Beispiel 7 überein.

Beispiel 9

Tabletten-Zusammensetzung

R(+)-N-Propargyl-1-aminoindan Hydrochlorid 5.0 mg
Pregelatinierte Stärke 47.0 mg
Wasserhaltige Lactose 66.0 mg
Microkristalline Cellulose 20.0 mg
Natrium-Stärke-Glycolat 3.0 mg
Talkum 1.5 mg
Magnesiumstearat 0.7 mg
Zur Granulierung erforderliches, gereinigtes Wasser wurde zugesetzt.

Beispiel 10

Tabletten-Zusammensetzung

R(+)-N-Propargyl-1-aminoindan Hydrochlorid 1.0 mg
Wasserhaltige Lactose 50.0 mg
Pregelatinierte Stärke 36.0 mg
Microkristalline Cellulose 14.0 mg
Natrium-Stärke-Glykolat 2.2 mg
Talkum 1.0 mg
Magnesiumstearat 0.5 mg
Zur Granulierung erforderliches, gereinigtes Wasser wurde zugesetzt.

Beispiel 11

Kapsel-Zusammensetzung

R(+)-N-Propargyl-1-aminoindan Hydrochlorid 5.0 mg
Pregelatinierte Stärke 10.0 mg
Stärke 44.0 mg
Microkristalline Cellulose 25.0 mg
Ethylcellulose 1.0 mg
Talkum 1.5 mg
Zur Granulierung erforderliches, gereinigtes Wasser wurde zugesetzt.

Beispiel 12

Zusammensetzung der Injektion

R(+)-N-Propargyl-1-aminoindan Hydrochlorid 5.0 mg
Wasserfreie Dextrose 44.0 mg
pH 5 wurde mit HCl eingestellt
Gereinigtes Wasser wurde bis zu 1 ml zugesetzt.

Beispiel 13

Zusammensetzung der Injektion

R(+)-N-Propargyl-1-aminoindan Hydrochlorid 1.0 mg
Natriumchlorid 8.9 mg
pH 5 wurde mit HCl eingestellt
Gereinigtes Wasser wurde bis zu 1 ml zugesetzt.

Beispiel 14

Zusammensetzung der Injektion

R(+)-N-Propargyl-1-aminoindan Hydrochlorid 2.0 mg
Natriumchlorid 8.9 mg
pH 5 wurde mit HCl eingestellt
Gereinigtes Wasser wurde bis zu 1 ml zugesetzt.

Beispiel 15

Syrup-Zusammensetzung

R(+)-N-Propargyl-1-aminoindan Hydrochlorid 5.0 mg
Saccharose 2250.0 mg
Natrium-Saccharin 5.0 mg
Methylparaben 6.0 mg
Propylparaben 1.0 mg
Geschmacksstoff 20.0 mg
Glycerin USP 500 mg
Alkohol 95% USP 200 mg
Gereinigtes Wasser wurde bis zu 5.0 ml zugesetzt.

Beispiel 16

Sublingualtabletten

R(+)-N-Propargyl-1-aminoindan Hydrochlorid 2.5 mg
Microkristalline Cellulose 20.0 mg
Wasserhaltige Lactose 5.0 mg
Pregelatinierte Stärke 3.0 mg
Povidon 0.3 mg
Farbstoff q.s.
Geschmacksstoff q.s.
Süßstoff q.s.
Talkum 0.3 mg
Die Excipienten und der Wirkstoff werden gemischt und mit einer ethanolischen Povidonlösung granuliert. Nach dem Trocknen und Wiegen wird es mit dem Talkum gemischt und gepreßt.

Beispiel 17

PAI-Sublingualtabletten

R(+)-N-Propargyl-1-aminoindan Hydrochlorid 5.0 mg
Microkristalline Cellulose 15.0 mg
Pregelatinierte Stärke 12.0 mg
Ethylcellulose 0.3 mg
Talkum 0.3 mg
Zur Granulierung erforderliches, gereinigtes Wasser wurde zugesetzt.

Beispiel 18

Tabletten-Zusammensetzung

R(+)-N-Propargyl-1-aminoindan Hydrochlorid 5.0 mg
Levodopa 100.0 mg
Carbidopa 25.0 mg
Pregelatinierte Stärke 24.0 mg
Stärke 40.0 mg
Microkristalline Cellulose 49.5 mg
Col.D & C Gelb Nr.10 0.5 mg
Col.D & C Gelb Nr.6 0.02 mg
Zur Granulierung erforderlicher Alkohol USP wurde zugesetzt.
Die folgenden Beispiele mit ihren zugehörigen Tabellen und Figuren betreffen die gemäß dieser Erfindung durchgeführten biologischen Experimente.

Beispiel 19

Hemmung der MAO-Aktivität in-vitro

Versuchsprotokoll

Als Quelle für das MAO-Enzym diente eine Homogenat aus Rattengehirn in 0.3 M Saccharose, das 15 Minuten bei 600 g zentrifugiert wurde. Der Überstand wurde in geeigneter Weise mit 0.05 M Phosphatpuffer verdünnt und mit Verdünnungsreihen von Verbindungen der allgemeinen Formel I: R(+)-PAI, S(-)-PAI und racemischem-PAI 20 Minuten bei 37ºC vorinkubiert. Anschließend wurden C¹&sup4;-markierte Substrate (2-Phenylethylamin, hier als PEA bezeichnet; 5-Hydroxytryptamin, hier als 5-HT bezeichnet) zugesetzt und die Inkubation weitere 20 (PEA) oder 30-45 Minuten (5-HT) fortgesetzt. Die verwendeten Substratkonzentrationen betrugen 50 uM (PEA) und 1 mM (5-HT). Im Fall von PEA wurde die Enzymkonzentration so gewählt, daß während des Reaktionsverlaufs nicht mehr als 10% des Substrats metabolisiert wurden. Die Reaktion wurde dann durch Zugabe von Tranylcypromin (zu einer Endkonzentration von 1 mM) abgestoppt und das Reaktionsprodukt über eine kleine auf pH 6.3 gepufferte Amberlite CG-50-Säule filtriert. Die Säule wurde mit 1.5 ml Wasser gewaschen, die Eluate gepoolt und der Gehalt an Radioaktivität mittels Flüssig-Szintillations-Spektrometrie bestimmt. Da die Amin-Substrate vollständig auf der Säule zurückgehalten werden, gibt die Radioaktivität in dem Eluat die durch die MAO-Aktivität gebildeten neutralen und sauren Metaboliten an. Die Aktivität der MAO in der Probe wurde als Prozentwert der Kontrollaktivität in Abwesenheit von Inhibitoren nach Abzug der entsprechenden Leerwerte ausgedrückt. Die mittels PEA als Substrat bestimmte Aktivität wird als MAO-B und die mittels 5-HT bestimmte als MAO-A bezeichnet.

Ergebnisse:

Die inhibitorische Aktivität der R(+)-PAI, S(-)-PAI und racemischen PAI-Verbindungen der Formel I wurden getrennt in- vitro untersucht. Die Ergebnisse von typischen Versuchsabläufen sind in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Das gesamte Experiment wurde dreimal wiederholt. Die Inhibitorkonzentration, die 50% Hemmung des Substratmetabolismus (IC 50) bewirkt, wurde aus den Inhibitions-Kurven berechnet und ist in Tabelle 1 dargestellt. Aus diesen Daten geht hervor, daß:
(a) das R(+)-PAI bezüglich der Hemmung von MAO-B doppelt so aktiv ist wie das Racemat;
(b) das R(+)-PAI bezüglich der Hemmung von MAO-B 29-mal aktiver ist als bezüglich der von MAO-A;
(c) das S(-)-PAI bezüglich der Hemmung von MAO-B nur 1/6800 so aktiv ist wie R(+)-PAI und nur wenig oder keine Selektivität für MAO-B und MAO-A zeigt. Tabelle 1 IC-50-Werte (nM) für die Hemmung von MAO-A und MAO-B durch racemisches-PAI und die R(+) und S(-)-Enantiomere davon in einem Homogenat aus Rattengehirn in-vitro Verbindung:
Die Ergebnisse des gleichen Experiments unter Verwendung von R(+) und S(-)-MPAI (N-Methyl-N-propargyl-1-aminoindan) sind in Tabelle 1A dargestellt. Jedes der Enantiomere von MPAI ist weniger selektiv für die Hemmung von MAO-B und MAO-A als R(+)-PAI. Ferner ist R(+)-MPAI bei der Hemmung von MAO-B im Gegensatz zu R(+)-PAI, das in diesem Versuch etwa 7000-mal aktiver als S(-)-PAI ist, nur fünfmal so aktiv wie S(-)-MPAI. Tabelle 1A IC-50-Werte (nM) für die Hemmung von MAO-A und MAO-B durch die R(+) und S(-)-Enantiomere von MPAI in einem Homogenat aus Rattengehirn in-vitro Verbindung:
Einige Experimente wurde auch mit 6 Stunden post mortem erhaltenen Geweben aus der Großhirnrinde des Menschen durchgeführt und, wie vorstehend beschrieben, behandelt. Die Ergebnisse eines solchen Experiments sind in Figur 3 zusammengefaßt (wo die R(+)-PAI, S(-)-PAI und racemischen PAI- Verbindungen die zu der Formel I äquivalenten waren).

Beispiel 20

Hemmung der MAO-Aktivität in-vivo: akute Behandlung

Versuchsprotokoll:

Ratten (männliche von Sprague-Dawley stammende), die 250 ± 20g wogen, wurden mit einem der Enantiomere oder der racemischen Form von PAI mittels intraperitonealer Injektion (ip) oder oraler Verabreichung (po) behandelt und nach 1 bzw. 2 Stunden enthauptet. Für jede Inhibitordosis wurden Gruppen von drei Ratten verwendet und die MAO-Aktivität mittels des vorstehend beschriebenen allgemeinen Verfahrens im Gehirn und der Leber bestimmt. Die Proteinmenge in jedem Inkubationsansatz wurde mittels des Folin-Lowry-Verfahrens bestimmt, und die Enzymaktivität als nmol metabolisiertes Substrat pro Stunde Inkubation für jedes mg Protein berechnet. Die MAO-Aktivität in Geweben aus mit Inhibitoren behandelten Tieren wurde als Prozentwert der Enzymaktivität in einer Gruppe von Kontrolltieren ausgedrückt, denen ein Träger (Wasser zur oralen Verabreichung; 0.9% Kochsalzlösung zur ip Injektion) verabreicht wurde und die wie vorstehend getötet wurden.

Ergebnisse:

Keine der verwendeten Inhibitordosen erzeugte irgendeine offensichtliche Verhaltensänderung. Die Ergebnisse sind in den Figuren 4 bis 11 dargestellt. Nach der ip Verabreichung erzeugte die Verbindung R(+)-PAI bei einer Dosis von 0.5 mg/kg 90% Hemmung der MAO-B-Aktivität im Gehirn. Die gleiche Dosis erzeugte nur 20% Hemmung der MAO-A-Aktivität. Nach oraler Verabreichung erzeugte die gleiche Dosis von R(+)-PAI 80% Hemmung von MAO-B ohne nachweisbare Hemmung von MAO-A. Im wesentlichen gleiche Ergebnisse wie mit Gehirn-MAO wurden für die Hemmung der Leber-MAO beobachtet. Die 50% Hemmung der MAO-A und MAO-B (IC 50) erzeugenden Dosen wurden aus den Inhibitions-Kurven berechnet und sind in Tabelle 2 dargestellt. Diese Daten zeigen, daß:
(a) die MAO-hemmende Aktivität der Vebindung R(+)-PAI in-vivo in der Ratte erhalten bleibt;
(b) die Selektivität für die Hemmung von MAO-B durch R(+)- PAI im Gegensatz zu MAO-A in-vivo erhalten bleibt;
(c) die erheblich höhere Aktivität des (+)-Enantiomers im Gegensatz zu der des (-)-Enantiomer in-vivo erhalten bleibt;
(d) die Verbindungen nach oraler Aufnahme wirksam absorbiert werden; und
(e) die Verbindungen die Blut-Hirn-Schranke wirksam passieren und die Gehirn-MAO wirksam hemmen. Die Tatsache, daß R(+)-PAI bei der Hemmung von MAO-B etwa doppelt so wirksam war wie die racemische Verbindung, spiegelt die extrem niedrige Aktivität von S(-)-PAI bei der Hemmung von MAO-B wieder. Tabelle 2 IC-50-Werte (mg/kg) für die Hemmung von MAO-A und MAO-B durch R(+)-PAI, S(-)-PAI oder racemisches PAI in der Ratte nach intraperitonealer (ip) Injektion oder oraler Verabreichung (po) Verbindung: Gehirn Leber

Beispiel 21

Hemmung der MAO-Aktivität in-vivo: chronische Behandlung

Versuchsprotokoll:

Ratten (Spezifizierung, wie in Beispiel 20: 4 Tiere für jede Dosis) wurden durch orale Verabreichung mit der Verbindung R(+)-PAI oder der racemischen Form in drei Dosen (0.05, 0.1 und 0.5 mg/kg) mittels einer Tagesdosis über 21 Tage behandelt und 2 Stunden nach der letzten Dosis enthauptet. Die Aktivität der MAO-Typen A und B wurde, wie vorstehend in Beispiel 20 beschrieben, im Gehirn und der Leber bestimmt.

Ergebnisse:

Eine Tagesdosis der Verbindung R(+)-PAI von 0.1 mg/kg erzeugte ein hohes Maß an selektiver Hemmung mit mehr als 80% Hemmung der Gehirn-MAO-B und 20% oder weniger Hemmung der Gehirn-MAO-A. Bei der höheren Tagesdosis von 0.5 mg/kg wurde MAO-A noch immer weniger als 50% gehemmt (Figuren 12 und 13). Die Leber-MAO zeigte ein ähnliches Maß an selektiver Hemmung (Figuren 14 und 15). Die Verbindung R(+)-PAI war wieder um etwa einen Faktor zwei wirksamer als die racemische Form des Inhibitors. Im Fall der Gehirn-MAO wies R(+)-PAI bei der Hemmung von MAO-B ein höheres Maß an Selektivität auf als die racemische Form.
Diese Ergebnisse zeigen, daß die Selektivität der Hemmung von MAO-B nach chronischer Behandlung mit den Verbindungen aufrecht erhalten werden kann. Wie bei anderen irreversiblen Inhibitoren ist daß Maß der Enzymhemmung bei einer chronischen Behandlung höher als nach einer Einzeldosis des Arzneimittels. Die Verbindung R(+)-PAI zeigt ein höheres Maß an Selektivität bei der Hemmung der Gehirn-MAO-B als die racemische Verbindung.

Beispiel 22

Irreversibilität der MAO-Hemmung

Versuchsprotokoll:

Eine Einzeldosis der Verbindung R(+)-PAI (Img/kg) wurde Gruppen von 4 Ratten mittels ip-Injektion verabreicht und die Tiere nach 2, 6, 18, 24, 48, und 72 Stunden getötet. Die MAO- B-Aktivität wurde in allen Gehirngeweben bestimmt, wie hier vorstehend beschrieben.

Ergebnisse:

Die Ergebnisse sind in Figur 16 zusammengefaßt. Maximale Hemmung der MAO-B wurde 6 Stunden nach der Injektion erhalten. Die MAO-Aktivität hatte 72 Stunden nach der Injektion nur 30% der Kontrollaktivität wiedererlangt. Dieses Experiment zeigt die Irreversibilität der MAO-Hemmung durch die Verbindung R(+)-PAI.

Beispiel 23

Potenzierung der blutdruckerhöhenden Wirkung von Tyramin bei Ratten, die bei Bewußtsein sind

Versuchsprotokoll:

Ratten wurden mittels intraperitonealer Injektion eines Gemischs aus Pentobarbital (30 mg/kg) und Chloralhydrat (120 mg/kg) betäubt. In die linke Halsschlagader und Jugularvene wurde ein feiner Polyethylenschlauch (Arterie) oder ein feiner mit einem Polyethylenschlauch verbundener Silicon-Gummischlauch (Vene) als Kanüle eingeführt, dessen distales Ende unter die Haut an einen Verankerungspunkt hinter dem Nacken gebracht wurde. Der Schlauch wurde mit heparinisierter Kochsalzlösung gefüllt und mit einem feinen Stäbchen aus Stahl verschlossen. Die Tiere wurden mittels einer intramuskulären Injektion mit 20 mg Chloramphenicol behandelt und konnten sich über Nacht von der Operation erholen. Am folgenden Tag wurden die Ratten in einen von einer hohen Wand umgebenen Behälter gesetzt, der ihnen freie Bewegung erlaubte. Der Arterien-Katheter war mit einem Druck-Transduktor über einen 100 cm langen, mit Kochsalzlösung gefüllten, eine feine Bohrung enthaltenden Polyethylenschlauch verbunden, und der Venen-Katheter war über einen Schlauch ähnlicher Länge mit einer 1 ml Spritze verbunden. Dieser Schlauch und die Spritze enthielten eine Lösung von Tyraminhydrochlorid in Kochsalzlösung (1 mg/ml).
Nach einem Equilibrations-Zeitraum von 30 bis 40 Minuten wurden Tyramin-Injektionen (50 oder 100 ug) verabreicht und die Blutdruckreaktion aufgezeichnet. Es wurden zwischen den Injektionen mindestens 15 Minuten nach Rückgang des Blutdrucks auf die Kontrollwerte abgewartet. Blutdruckerhöhende Kontrollreaktionen wurden aufgenommen, anschließend eines der Arzneimittel intraperitoneal injiziert und die Tyraminreaktion über die folgenden 4 Stunden wiederholt. Der Bereich unter der Blutdruck-Reaktionskurve wurde abgeschätzt. Das Verhältnis dieses Bereichs nach der Behandlung im Vergleich zu vor der Behandlung wurde mittels des Durchschnitts von 3 bis 4 Werten bestimmt, die innerhalb des Kontrollzeitraums und 1 bis 3 Stunden nach der Injektion der Verbindungen erhalten wurden.

Ergebnisse:

Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefaßt. Die Verbindung R(+)-PAI bewirkte bei einer Dosis von 1 mg/kg (welche vollständige Hemmung der MAO-B im Gehirn und in der Leber und 40-50% Hemmung der MAO-A in diesen Geweben bewirkt) keine signifikante Potenzierung der blutdruckerhöhenden Wirkung von Tyramin. Bei der höheren R(+)-PAI Dosis von 5 mg/kg (die eine umfassendere Hemmung der MAO-A im Gehirn und in der Peripherie bewirkt) gab es eine signifikante Potenzierung der blutdruckerhöhenden Reaktion von Tyramin, die von ihrem Ausmaß her ähnlich der durch die gleiche Dosis Deprenyl und weniger stark als die durch Clorgylin (bei einer Dosis, die die Leber-MAO-A-Aktivität über 85% hemmt) erzeugte war. Tabelle 3 Potenzierung der blutdruckerhöhenden Wirkung durch Tyramin mittels MAO-Inhibitoren bei Ratten, die bei Bewußtsein sind Inhibitor Dosis (mg/kg) Anzahl der Ratten (n) blutdruckerhöhende Reaktionskurve danach/davor Standardabweichung des Mittelwerts Kochsalzlösung Clorgylin (-)-Deprenyl
Aus diesem Experiment geht hervor, daß die Verbindung R(+)- PAI bei einer Dosis, die MAO-B wirksam hemmt, keine Potenzierung der blutdruckerhöhenden Wirkung durch Tyramin bewirkt.

Beispiel 24

Suppression der MPTP-induzierten dopaminergen Toxizität durch R(+)-PAI

1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridin (MPTP) ist ein Neurotoxin, das nigrostriäre, dopaminerge Neurone bei vielen Säugetierarten, Mäuse eingeschlossen, schädigt und ein Parkinson-Syndrom bei Menschen und Primaten erzeugt. Ein entscheidener Anfangsschritt bei seinem Neurotoxizitäts-Mechanismus umfaßt die Umsetzung von MPTP zu seinem toxischen Metaboliten 1-Methyl-4-phenyl Pyridiniumion (MPP+). Diese Reaktion wird durch das Enzym MAO-B katalysiert und findet vermutlich außerhalb der dopaminergen Neurone, hauptsächlich in der Glia statt. Es ist bekannt, daß MPTP ein Substrat und ein irreversibler Inhibitor von MAO-B ist. Eine Vorbehandlung der Versuchstiere mit MAO-B-Inhibitoren wie Deprenyl oder Pargylin schützt gegen oder verhindert die MPTP-induzierte Schädigung der nigrostriären Neurone, da die oxidative Umsetzung von MPTP zu MPP+ blockiert ist. Eine der gegenwärtigen Haupt- Hypothesen legt nahe, daß die zunehmende nigrostriäre Degeneration bei Parkinson der Exposition aus der Umwelt stammender, exogener, MPTP-ähnlicher Neurotoxine zugeschrieben werden kann. In einem derartigen Fall gibt es eine zusätzliche starke Indikation mit einer Langzeitbehandlung mit einem MAO- B-Inhibitor von den sehr frühen Stadien der Parkinson'schen Krankheit an zu beginnen, in der Hoffnung, das er die schädigenden Wirkungen derartiger putativer MPTP-ähnlicher Toxine neutralisiert und so das Voranschreiten der Krankheit stoppt oder verlangsamt. Ein erfolgreiches Arzneimittel in Form eines MAO-B-Inhibitors wird gegenwärtig in seiner Fähigkeit beurteilt, eine MPTP-induzierte Schädigung der nigrostriären, dopaminergen Neurone in-vivo zu blockieren. Daher testeten wir die (-) und (+)-Enantiomere von PAI hinsichtlich ihrer Wirksamkeit, MPTP-induzierten, striären Dopaminschwund bei Mäusen zu verhindern oder zu verringern.

Versuchsprotokoll:

Schwarzen, männlichen C57 Mäusen (Gewicht 20-25 g) wurde MPTP HCl (30 mg/kg gelöst in destilliertem Wasser s.c.) oder nur der Träger oder eine Stunde nach Vorbehandlung die (-) oder (+)-Isomere von PAI (2.5 mg/kg i.p.) oder Deprenyl (5 mg/kg i.p.) injiziert. Nach 5 Tagen wurden sie enthauptet. Die Gehirne wurden entfernt, der Corpus striatum auf einer eiskalten Glasplatte seziert und in Trockeneis eingefroren. Die striären Gewebe wurden in 0.1 M Perchlorsäure homogenisiert und Dihydroxybenzylamin als internen Standard enthaltende, deproteinisierte Aliquots mittels HPLC mit elektrochemischem Nachweis auf Dopamin und seinen Hauptmetaboliten 3,4-Dihydroxyxyphenylessigsäure (DOPAC) untersucht.

Ergebnisse:

Die Ergebnisse dieses Experiments sind in Tabelle 4 zusammengefaßt. Die Behandlung nur mit MPTP erzeugte einen ausgeprägten striären Dopamin (DA)- und DOPAC-Schwund. Die Behandlung mit den (-) und (+)-Enantiomeren von PAI oder mit (-) -Deprenyl veränderte die striären DA-Konzentrationen nicht. Die Vorbehandlung mit dem (-)-Isomer von PAI veränderte die MPTP-induzierten DA- und DOPAC-Mengen im Striatum nicht. Das vor MPTP verabreichte (+)-Isomer von PAI hob die durch das Toxin erzeugte Verminderung der striären DA- und DOPAC-Mengen vollständig auf. Bei einer Dosis von 2.5 mg/kg war es in seiner schützenden Wirkung gleichwirksam mit (-)-Deprenyl (5 mg/kg). Tabelle 4 Wirkung der Vorbehandlung mit den (-) und (+)- Enantiomeren des MAO-B-Inhibitors PAI in-vivo auf den durch MPTP bei Mäusen induzierten striären DA- und DOPAC-Schwund (ng/mg protein) Kontrolle (-)-Deprenyl
Die vorstehenden DA- und DOPAC-Werte sind als Mittelwert ± Standardabweichung des Mittelwerts ausgedrückt und die Anzahl der Ratten beträgt in jeder Gruppe n = 7-11.
Diese Ergebnisse zeigen, daß das R(+)-PAI in-vivo ein hervorragender MAO-B-Inhibitor mit besonders großer Wirksamkeit bei der Behandlung der Parkinson'schen Krankheit ist.
Obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf die vorstehend erwähnten Beispiele und ihre zugehörigen Tabellen und Figuren beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt. Es sind viele Modifikaiotnen und Anwendungen der Erfindung möglich, beispielsweise können Verbindungen der Formel I zur Behandlung der Parkinson'schen Krankheit in synergistischer Weise mit α-Tocopherol (Vitamin E-Derivat) kombiniert werden.

Beispiel 25

Wirkung der PAI-Enantiomere auf durch Amphetamin induziertes stereotypes Verhalten bei alternden Ratten

Von Amphetaminen ist bekannt, daß sie durch die Mobilisierung von endogenem Dopamin stereotypes Verhalten induzieren (Sulser F. & Sanders-Bush, E. Ann. Rev. Pharmacol. 11 (1971), 209-230). Amphetamin wird durch MAO-B nicht metabolisiert. Die Hemmung von MAO-B durch einen wirksamen Inhibitor und die Verabreichung von Amphetamin bewirkt die Freisetzung von Dopamin, das durch die gehemmte MAO-B nicht abgebaut wird. So ist ein Anstieg des synaptischen Dopamins nach der Verabreichung von Amphetamin und einem wirksamen MAO-B-Inhibitor zu erwarten, der zu einer Steigerung des stereotypen Verhaltens also einer Potenzierung der Amphetaminwirkung führt. Das Ausmaß dieses Verhaltens wird gemäß der Anzahl der lateralen Kopfbewegungen über den Zeitraum von einer Minute eingestuft.

Versuchsprotokoll:

Die Testverbindung wurde mit dem Trinkwasser 24 Stunden vor dem Beginn einer Hypoxie (6 Stunden 92% Stickstoff + 8% Sauerstoff) in einer Tagesdosis von 0.5 mg/kg verabreicht. Anschließend wurde ein Amphetamin in einer Dosis von 0.5 mg/kg injiziert (s.c.). Nach 45 Minuten wurden die lateralen Kopfbewegungen gezählt.

Ergebnisse:

Die Ergebnisse dieser Experimente sind in Tabelle 5 zusammengefaßt. Tabelle 5 Wirkung der PAI-Isomere auf durch Amphetamin induziertes stereotypes Verhalten bei alternden Ratten (Kontrolle und Hypoxie-geschädigt) Gruppe Behandlung Einstufung des stereotypen Verhaltens Kontrolle Hypoxie-geschädigt
Die in Klammern angegebenen Zahlen geben die Anzahl der getesteten Tiere an.
* P < 0.001 im Hinblick auf die nicht-behandelte Hypoxie-Gruppe oder die entsprechende nicht-behandelte Kontrollgruppe.
Die Ergebnisse in Tabelle 5 zeigen, daß (+)-PAI eine signifikante Potenzierung des durch Amphetamin induzierten stereotypen Verhaltens bei Hypoxie-geschädigten und Kontrollratten bewirkt. (-)-PAI war in dieser Hinsicht völlig unwirksam. Diese das Verhalten betreffenden in-vivo-Ergebnisse bestätigen frühere biochemische Erkenntnisse, daß (+)-PAI ein wirksamer Inhibitor der MAO-B im Gehirn ist, während (-)-PAI in dieser Hinsicht unwirksam ist.

Beispiel 26

Wirkung von R(+)-PAI auf die Verbesserung oder Wiederherstellung des Gedächtnisses

Neugeborene über einen kurzen Zeitraum Anoxie ausgesetzte und dann ihr Wachstum in normaler Weise fortsetzende Ratten entwickeln eine langanhaltende Gedächtnisstörung (Speiser et al., Behav. Brain Res. 30 (1988), 89-94). Diese Gedächtnisstörung wird in dem passiven Vermeidungstest als geringe Leistung ausgedrückt.
Die Wirkung von R(+)-PAI und S(-)-PAI auf die Verbesserung oder Wiederherstellung des Gedächtnisses wurde in dem passiven Vermeidungstest untersucht. Falls das Arzneimittel wirksam ist, steigert es die Latenz der Reaktion eine dunkle Zelle oder Kammer zu betreten, in der die getestete Ratte früher einen Elektroschock erfahren hatte. Die Latenz der maximalen Reaktion beträgt 300 Sekunden.

Versuchsprotokoll:

Junge Ratten wurden wie in Beispiel 27 beschrieben einer post-natalen Anoxie ausgesetzt. R(+)-PAI oder S(-)-PAI wurden gemäß einem der folgenden Protokolle verabreicht:

Protokoll A

- Säugenden Muttertieren wurde 21 Tage eine Tagesdosis jedes Isomers von 1-1.5 mg/kg mit dem Trinkwasser bis zur Entwöhnung verabreicht. Anschließend daran erhielten die entwöhnten Nachkommen direkt die gleiche Dosis über 20 Tage. Die Behandlung wurde nach 40 Tagen beendet und der Test nach 60 Tagen durchgeführt, d.h. 20 Tage nach der letzten Dosis des Arzneimittels.

Protokoll B

- Die dem säugenden Muttertier 21 Tage bis zur Entwöhnung verabreichte Tagesdosis wurde auf 0.5 mg/kg reduziert. Dann wurde sie den jungen Ratten bis zum 60. Tag direkt verabreicht, dem Zeitpunkt zu dem der Test durchgeführt wurde.

Passiver Vermeidungstest

- Das Gerät bestand aus einer zu einer dunklen Kammer benachbarten beleuchteten Kammer und einer die beiden trennenden Schiebetür. Beim Training wurde die Ratte 30 Sekunden in die beleuchtete Kammer gesetzt. Anschließend wurde die Tür geöffnet. Die Ratte bewegte sich mit einer Latenz in die dunkle Kammer, die aufgezeichnet wurde. Nach dem Eintritt der Ratte in die dunkle Zelle wurde die Tür geschlossen und 3 Sekunden ein 0.3 mA Fuß-Schock verabreicht.
Das Erinnerungsvermögen (Gedächtnis) wurde nach 48 Stunden durch Wiederholung des Tests bestimmt, indem die Latenz, von Licht in die Dunkelheit zu gehen, bis zu einem willkürlichen Maximum von 300 Sekunden aufgezeichnet wurde.

Ergebnisse:

Die Ergebnisse dieser Experimente sind in Tabelle 6 zusammengefaßt. Tabelle 6 Wirkung der PAI-Isomere auf die passive Vermeidungsreaktion junger Ratten (60 Tage alt) Protokoll Gruppe Behandlung vor Elektroshock nach Elektroschock Kontrolle Anoxie-geschädigt
Die Zahlen geben die Latenz in Sekunden an bis zum Eintritt in eine dunkle Zelle, in der die getestete Ratte vorher einen Elektroschock erfahren hatte.
* Die prozentualen Steigerungen sind in Bezug auf die Anoxie- oder entsprechenden Kontrollgruppen angegeben.
Die Versuchsergebnisse zeigten, daß (+)-PAI, jedoch nicht (-)- PAI bei der Verbesserung des Gedächtnisses von Anoxie-geschädigten und Kontrollratten wirksam ist Die in diesem Test wirksamen Arzneimittel werden als möglicherweise hilfreich bei der Behandlung von verschiedenen Erkrankungen mit Gedächtnisstörung, Demens und besonders bei seniler Demens des Alzheimer Typs betrachtet.

Beispiel 27

Wirkung von R(+)-PAI bei dem durch Anoxie induzierten Hyperaktivitätssvndrom juveniler Ratten

Ratten, die post-natal einer Anoxie ausgesetzt und anschließend unter normalen Bedingungen wachsen gelassen wurden, zeigen in einem Alter von 10-42 Tagen eine gesteigerte motorische Aktivität in dem offenen Feld (Hertshkowitz et al., Dev. Brain Res. 7 (1983), 145-155).
Die Wirkung von R(+)-PAI und S(-)-PAI auf ein derartiges Hyperaktivitätssyndrom wurde untersucht.

Versuchsprotokoll:

Am ersten Tag nach der Geburt wurden junge Ratten Anoxie ausgesetzt. Sie wurden in eine Glaskammer gesetzt und 25 Minuten 100% Stickstoff ausgesetzt. Sie wurden durch sanfte diskontinuierliche Massage der Brust wiederbelebt und anschließend zu ihren entsprechenden Müttern zurückgebracht. Kontrollratten wurden mit Luft anstelle von Stickstoff analog behandelt.
Das R(+)-PAI oder S(-)-PAI (0.5 mg/kg/Tag) wurde den säugenden Muttertieren mit dem Trinkwasser verabreicht und so über die Milch auf die Säuglinge übertragen.
Die Bewegung wurde durch Aufzeichnen der Anzahl der Durchquerungen in einem vorgegebenen Zeitraum in 6 voll computerisierten Käfigen (28 x 28 cm) gemessen. Die Durchquerung von gerasterten Infrarotstrahlen in 4 cm Abständen erzeugte elektrische Impulse, die an ein Meßgerät weitergeleitet wurden. Aufzeichnungen der motorischen Aktivität wurden im Alter von 15 und 20 Tagen über einen Zeitraum von 15 Minuten vorgenommen.

Ergebnisse:

Die Ergebnisse der Experimente sind in Tabelle 7 zusammengefaßt. Tabelle 7 Wirkung jedes der beiden Enantiomere auf das Anoxie-induzierte Hyperaktivitätssynsdrom Gruppe Behandlung Tage alte Ratten Kontrolle Anoxie-geschädigt
Die in Klammern angegebenen Zahlen geben die Anzahl der getesteten Tiere an.
Die Zahlen geben die Anzahl der Durchquerungen eines Infrarotstrahl-Rasters in dem Aktivitätskäfig über einen Zeitraum von 15 Minuten an.
a P < 0.001 verglichen mit der nicht-behandelten Anoxie-Gruppe.
b P < 0.05 verglichen mit der nicht-behandelten Anoxie-Gruppe.
c P < 0.05 verglichen mit der Kontrollgruppe.
Diese Ergebnisse zeigen, daß die chronische orale Behandlung des säugenden Muttertiers in einer Dosis von 0.5 mg/kg verabreichtem und zu den milchgefütterten Nachkommen gelangenden R(+)-PAI das Hyperaktivitätssyndrom signifikant verbessert wurde. Folglich ist R(+)-PAI möglicherweise ein hilfreiches Arzneimittel Bei der Behandlung des Hyperaktivitätssyndroms bei Kindern.

Claims

1. R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan der Formel (I)

und pharmazeutisch vertragliche Säureadditionssalze davon.

2. Verwendung von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan zur Herstellung eines Arzneimittels.

3. Verwendung nach Anspruch 2 zur Behandlung der Parkinson'schen Krankheit, von Gedächtnisstörungen, Demens des Alzheimer Typs (DAT), Depression und des Hyperaktivitätssyndrom.

4. Arzneimittel enthaltend R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan nach Anspruch 1 und gegebenenfalls einen pharmazeutisch verträglichen Träger und/oder Verdünnungsmittel.

5. Arzneimittel nach Anspruch 4 zur Behandlung der Parkinson'schen Krankheit, von Gedächtnisstörungen, Demens des Alzheimer Typs (DAT), Depression und des Hyperaktivitätssyndrom bei Kindern.

6. Arzneimittel nach Anspruch 4 oder 5 in einer für die orale Verabreichung geeigneten Form.

7. Arzneimittel nach Anspruch 4 oder 5 in Form einer injizierbaren Lösung oder Emulsion.

8. Arzneimittel nach Anspruch 4 oder 5 in Form von Zäpfchen zur rektalen Verabreichung.

9. Arzneimittel nach Anspruch 4 oder 5 in einer zur transdermalen Verabreichung geeigneten Form.

10. Arzneimittel nach Anspruch 6 oder 8, enthaltend 2 bis 20 mg R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan pro Dosierungseinheit.

11. Arzneimittel nach Anspruch 10, enthaltend 5 bis 10 mg R- (+)-N-Propargyl-1-aminoindan pro Dosierungseinheit.

12. Arzneimittel nach Anspruch 7, enthaltend 1 bis 10 mg/ml R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan pro Dosierungseinheit.

13. Arzneimittel nach Anspruch 12, enthaltend 2 bis 5 mg/ml R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan pro Dosierungseinheit.

14. Arzneimittel nach Anspruch 6 in Form von Tabletten oder Kapseln, enthaltend R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan nach Anspruch 1, Levodopa und einen Decarboxylaseinhibitor.

15. Arzneimittel nach Anspruch 14, umfassend 2 bis 10 mg R- (+)-N-Propargyl-1-aminoindan, 50 bis 250 mg Levodopa und 10 bis 25 mg L-Carbidopa.

16. Arzneimittel nach Anspruch 14, umfassend 2 bis 10 mg R- (+)-N-Propargyl-1-aminoindan, 50 bis 200 mg Levodopa und 12,5 bis 50 mg Benserazid.

17. Verfahren zur Herstellung von R-(+ )-N-Propargyl-1-aminoindan und Säureadditionssalzen davon, umfassend die Umsetzung des R-(-)-Enantiomeren von 1-Aminoindan mit Propargylbromid oder Propargylchlorid in Gegenwart einer organischen oder anorganischen Base, gegebenenfalls in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels, und die Isolierung des R-(+)-Enantiomeren von N-Propargyl-1-aminoindan durch Chromatographie, Destillation, selektive Extraktion und, falls erwünscht, die Umwandlung der erhaltenen freien Base in ein Säureadditionssalz davon.

18. Verfahren zur Herstellung von R-(+ )-N-Propargyl-1-aminoindan und säureadditionssalzen davon, umfassend die Umsetzung von racemischen 1-Aminoindan mit Propargylbromid oder Propargylchlorid in Gegenwart einer organischen oder anorganischen Base, gegebenenfalls in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels, und die Isolierung des R-(+)-Enantiomeren von N-propargyl-1-aminoindan durch Chromatographie, Destillation, selektive Extraktion und, falls erwünscht, die Umwandlung der erhaltenen freien Base in ein säureadditionssalz davon.

19. Verfahren zur Herstellung von R-(+ )-N-Propargyl-1-aminoindan und Säureadditionssalzen davon, umfassend die Umsetzung von racemischen 1-Aminoindan mit Propargylbromid oder Propargylchlorid in Gegenwart einer organischen oder anorganischen Base, gegebenenfalls in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels, die Umsetzung einer derart erhaltenen freien Base mit einer optisch aktiven Säure, wobei zwei diasteromere Salze hergestellt werden, die Trennung des gewünschten R-(+ )-N-propargyl-1-aminoindansalzes durch an sich bekannte Verfahren und, falls erwünscht, die Regenerierung der freien Base.

20. Verfahren nach Anspruch 19, in dem die Trennung von R-(+)N-Propargyl-1-aminoindansalz durch fraktionierte Kristallisation bewirkt wird.