DE69911241T2

DE69911241T2 - 1,4-diazabicyclo(3.2.2)nonanderivate, deren herstellung und deren verwendung in heilkunde

Info

Publication number: DE69911241T2
Application number: DE69911241T
Authority: DE
Inventors: Alistair Lochead; Samir Jegham; Alain Nedelec; Frederic Galli; Jean Jeunesse; Luc Even
Original assignee: Sanofi Synthelabo SA
Current assignee: Sanofi Aventis France
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1999-12-01
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2019-12-02
Also published as: ATE249460T1; DE69911241D1; AU1393000A; EP1135389A1; EP1135389B1; FR2786770B1; JP2002531565A; WO2000034279A1; US6407095B1; FR2786770A1; AR021534A1; JP4576052B2

Description

Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung entsprechen der folgenden allgemeinen Formel (I):
in der
eines der Symbole X, Y und Z ein Stickstoffatom, ein anderes eine Gruppe der Formel C-R₃ und das dritte ein Stickstoffatom oder eine Gruppe der Formel C-R₄ darstellen, R₃ und R₄ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Trifluormethylgruppe, eine Cyanogruppe, eine Hydroxygruppe, eine (C₁-C₆)-Alkylgruppe oder eine (C₁-C₆)-Alkoxygruppe bedeuten, R₁ und R₂ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Trifluormethylgruppe, Cyanogruppe, Hydroxygruppe, (C₁-C₆)-Alkylgruppe, (C₁-C₆)-Alkoxygruppe oder Phenylgruppe, die gegebenenfalls durch ein Halogenatom, durch eine oder zwei Trifluormethylgruppen, durch eine Cyanogruppe, durch eine Nitrogruppe, durch eine Hydroxygruppe, durch eine (C₁-C₆)-Alkylgruppe, durch eine (C₁-C₆)-Alkoxygruppe, durch eine Acetylgruppe, durch eine Methylendioxygruppe, durch eine Trifluormethoxygruppe, durch eine Methylthiogruppe oder durch eine Phenylgruppe substituiert ist, bedeuten.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können in Form der Base oder von Säureadditionssalzen vorliegen.
Die bevorzugten Verbindungen sind jene der Formel, in welcher der X, Y und Z enthaltende Heterocyclus eine Pyridin-3-yl- oder Pyridazin-3-yl-Gruppe ist.
Die Internationale Patentanmeldung WO 96/30372 beschreibt eine Verbindung mit einer Struktur analog zu jener der erfindungsgemäßen Verbindungen, welche die gleiche biologische Wirkung besitzt.
Erfindungsgemäß und gemäß dem folgenden Schema kann man die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) dadurch herstellen, daß man 1,4-Diazabicyclo[3.2.2]nonan der Formel (II) mit einer heterocyclischen Verbindung der allgemeinen Formel (III), in der X, Y, Z, R₁ und R₂ die oben angegebenen Bedeutungen besitzen und W ein Halogenatom darstellt, umsetzt.
Man kann auch eine Buchwald-Kupplung (J. Org. Chem. (1997) 62 6066–6068) in Gegenwart eines Palladium-Katalysators, wie Palladiumacetat, Tris(dibenzylidenaceton)-dipalladium(0) etc., eines Komplexierungsliganden, wie Triphenylphosphin, Tributylphosphin oder 2,2'-Bis(diphenylphosphino)-1,1'-binaphthyl, und einer Base, beispielsweise einer organischen Base, wie Natrium t-Butoxyd, oder einer anorganischen Base, wie Cäsiumcarbonat, bewirken.
Wenn X oder Z ein Stickstoffatom darstellt, kann man auch eine nucleophile Substitutionsreaktion in Gegenwart einer starken Base, wie Cäsiumcarbonat oder Triethylamin, durchführen.
1,4-Diazabicyclo[3.2.2]nonan ist in J. Med. Chem. (1993) 36 2311– 2320 beschrieben.
Bei bestimmten Verbindungen sind die Substituenten R₁ und/oder R₂ in der Ausgangsverbindung der allgemeinen Formel (III) nicht vorhanden; in Abhängigkeit von ihrer Art können diese Substituenten in die Endverbindung der allgemeinen Formel (I) eingeführt werden. So können beispielsweise die Verbindungen der allgemeinen Formel (I), in der R₁ und/oder R₂ Arylgruppen bedeuten, ausgehend von den entsprechenden Verbindungen, in deren Formel R₁ und/oder R₂ Bromatome oder Iodatome bedeuten, mit Hilfe bekannter Verfahrensweisen hergestellt werden, wie einer Suzuki-Kupplung in Gegenwart einer Boronsäure und eines Palladium-Katalysators, beispielsweise Tetrakistriphenylphosphin-palladium.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel (III) sind im Handel erhältlich oder mit Hilfe von in der Literatur beschriebenen Methoden zugänglich.
Die folgenden Beispiele verdeutlichen die Herstellung einiger erfindungsgemäßer Verbindungen. Die Mikroelementaranalysen und die IR- und NMR-Spektren bestätigen die Struktur der erhaltenen Verbindungen. Die in den Titeln der Beispiele in Klammern angegebenen Nummern entsprechen jenen in der ersten Spalte der nachfolgenden Tabelle 1.
Bei den Verbindungsnummern stellt der "–" einen Teil des Wortes dar, während der "–" nur die Trennung am Ende der Zeile anzeigt; dieser ist in Abwesenheit einer Trennung zu unterdrücken und muß weder durch einen normalen Bindestrich noch durch eine Leertaste ersetzt werden.
Beispiel 1 (Verbindung Nr. 1).
4-Pyridin-3-y1-1,4-diazabicyclo[3.2.2]nonan-Hydrobromid (2 : 1).
Man beschickt einen 100 ml-Dreihalskolben mit 1,0 g (7,92 mMol) 1,4-Diazabicyclo[3.2.2]nonan, 5,0 g (31,7 mMol) 3-Brompyridin, 88,9 (0,396 mMol) Palladium(II)-acetat, 247 mg (0,396 mMol) 2,2'-Bis(diphenylphosphino)-1,1'-binaphthyl und 3,61 g (11,1 mMol) Cäsiumcarbonat in Suspension in 50 ml Tetrahydrofuran und erhitzt die Mischung während 72 Stunden zum Sieden am Rückfluß.
Man läßt abkühlen, filtriert, dampft das Filtrat unter vermindertem Druck ein und reinigt den Rückstand säulenchromatographisch über Kieselgel unter Elution mit einer 95/5/0,5-Mischung aus Chloroform, Methanol und Ammoniak.
Man erhält 0,83 g eines orangefarbenen Öles, welches man in 15 ml Ethanol suspendiert und mit 1,45 ml einer 37%-igen Lösung von Bromwasserstoffsäure in Essigsäure versetzt. Man isoliert schließlich 1,02 g des Dihydrobromids.
Schmelzpunkt: 295–305°C.
Beispiel 2 (Verbindung Nr. 6).
4-(6-Chlorpyridazin-3-yl)-1,4-diazabicyclo[3.2.2)nonan-Hydrobromid (2 : 1).
Man beschickt einen 50 ml-Dreihalskolben mit 0,88 g (7,0 mMol) 1,4-Diazabicyclo[3.2.2]nonan und 0,52 g (3,5 mMol) 3,6-Dichlorpyridazin in 25 ml Toluol und erhitzt die Lösung während 24 Stunden zum Sieden am Rückfluß.
Man verdampft das Lösungsmittel unter vermindertem Druck, nimmt den Rückstand mit einer 90/10-Mischung aus Dichlormethan und Methanol, die einige Tropfen Ammoniak enthält, auf und eluiert die Lösung über Kieselgel mit der gleichen Lösungsmittelmischung.
Man erhält 0,58 g der Verbindung in Form der Base, welche man durch Zugabe von 37%-iger Bromwasserstoffsäure in Essigsäure in das Dihydrobromid umwandelt.
Nach der Umkristallisation aus einer 50/50-Mischung aus Propan-2-ol und Methanol isoliert man schließlich 0,7 g des Dihydrobromids.
Schmelzpunkt: 291–293°C.
Beispiel 3 (Verbindung Nr. 8).
4-(6-Phenylpyridin-3-yl)-1,4-diazabicyclo[3.2.2]nonan-Hydrobromid (2 : 1).
3.1. 3-Brom-6-phenylpyridin.
Man beschickt einen 250 ml-Dreihalskolben mit 10 g (42,2 mMol) 2,5-Dibrompyridin, 5,2 g (42,2 mMol) Phenylboronsäure und 30 ml Benzol, gibt 1,5 g (1,3 mMol) Tetrakis(triphenylphosphino)-palladium, 30 ml Benzol und 30 ml einer 2 M wässrigen Natriumcarbonatlösung und 1,4 ml Ethanol zu und erhitzt die Mischung während 17 Stunden zum Sieden am Rückflug.
Man kühlt die Reaktionsmischung ab, filtriert sie, dekantiert die organische Phase ab, verdampft das Lösungsmittel unter vermindertem Druck und reinigt den Rückstand chromatographisch über Kieselgel unter Elution mit einer 70/30-Mischung aus Heptan und Dichlormethan.
Man erhält 8,6 g des rohen Produkts, welches man aus 7 ml Ethanol umkristallisiert. Man erhält dieser Weise 5,6 g des reinen Produkts in Form eines weißen Feststoffs.
Schmelzpunkt: 69–72°C.
3.2. 4-(6-Phenylpryridin-3-yl)-1,4-diazabicyclo[3.2.2]nonan-Hydrobromid (2 : 1).
Man beschickt einen Dreihalskolben unter einer Stickstoffatmosphäre mit 0,631 g (5 mMol) 1,4-Diazabicyclo[3.2.2]nonan, 1,4 g (6 mMol) 3-Brom-6-phenylpyridin, 2,28 g (7 mMol) Cäsiumcarbonat, 45 mg (0,2 mMol) Palladium(II)acetat und 125 mg (0,2 mMol) 2,2'-Bis(diphenylphosphino)-1,1'-binaphthyl in Suspension in 40 ml Tetrahydrofuran und erhitzt die Mischung während 48 Stunden zum Sieden am Rückfluß.
Man kühlt das Reaktionsmedium ab, filtriert es und verdampft das Lösungsmittel unter vermindertem Druck. Man reinigt den erhaltenen Rückstand chromatographisch über Kieselgel unter Elution mit einer 96/4/0,4-Mischung aus Chloroform, Methanol und Ammoniak. Man erhält 0,47 g des rohen Produktes, welches man mit Ether aufnimmt, die unlöslichen Anteile abfiltriert und das Filtrat unter vermindertem Druck einengt unter Erhalt von 0,42 g des Produkts.
Man suspendiert es in 10 ml Ethanol und behandelt die erhaltene Lösung mit 0,6 ml einer 5 M Lösung von Bromwasserstoffsäure in Essigsäure. Nach 1 Stunde gewinnt man den Niederschlag, spült mit Methanol und dann mit Ether. Man erhält in dieser Weise 0,519 g des Produkts in Form eines weißen Feststoffs.
Schmelzpunkt: 290–297°C.
Beispiel 4 (Verbindung Nr. 9).
4-(5-Brompyridin-3-yl)-1,4-diazabicyclo[3.2.2]nonan-Hydrobromid (2 : 1).
Man beschickt einen 250 ml-Dreihalskolben mit einer Suspension von 71 mg (0,32 mMol) Palladium(II)-acetat, 3,6 g (11,09 mMol) Cäsiumcarbonat und 0,197 mg (0,32 mMol) 2,2'-Bis(diphenylphosphino)-1,1'-binaphthyl in 45 ml Te trahydrofuran, einer Lösung die 1,0 g (7,92 mMol) 1,4-Diazabicyclo[3.2.2]nonan und 2,82 g (11,89 mMol) 3,5-Dibrompyridin in 20 ml Tetrahydrofuran enthält und erhitzt das Reaktionsmedium während 24 Stunden.
Man kühlt die Suspension ab und verdünnt sie mit 65 ml Chloroform, entfernt einen Niederschlag durch Filtration und engt das Filtrat unter vermindertem Druck ein unter Erhalt von 4,4 g eines dunkelbraunen Feststoffes. Man reinigt das Produkt chromatographisch über Kieselgel unter Elution mit einer 95/5/0,5-Mischung aus Chloroform, Methanol und Ammoniak. Man erhält 1,25 g des reinen Produkts, welches man in 10 ml Ethanol löst und mit 1,6 ml einer 5,7 M Lösung von Bromwasserstoffsäure in Essigsäure bei 0°C behandelt. Man erhält 1,79 g des Produkts, welches man aus 20 ml einer 86/14-Mischung aus Ethanol und Wasser umkristallisiert. In dieser Weise erhält man 1,14 g des Produkts in Form eines hellgelben Feststoffs.
Schmelzpunkt: 266–276°C.
Beispiel 5 (Verbindung Nr. 10).
4-(5-Phenylpyridin-3-yl)-1,4-diazabicyclo[3.2.2]nonan.
Man beschickt einen 50 ml-Dreihalskolben mit 0,87 g (3,1 mMol) 4-(5-Brompyridin-3-yl)-1,4-diazabicyclo[3.2.2]nonan, gibt 0,39 g (3,15 mMol) Phenylboronsäure, 0,11 g (0,095 mMol) Tetrakis(triphenylphosphino)-palladium, 3,3 ml einer wässrigen 2 M Natriumcarbonatlösung, 6,5 ml Benzol und 0,15 ml Ethanol zu und erhitzt während 16 Stunden zum Sieden am Rückfluß.
Man kühlt das Reaktionsmedium ab, verdünnt es mit 90 ml Benzol und filtriert. Man trennt die organische Phase ab, verdampft das Lösungsmittel unter vermindertem Druck, reinigt den Rückstand säulenchromatographisch über Kieselgel unter Elution mit einer 95/5/0,5-Mischung aus Chloroform, Methanol und Ammoniak und erhält 0,80 g eines orangefarbenen Öles, welches man in 4 ml Petrolether kristallisieren läßt. Man erhält in dieser Weise 0,617 g des Produkts in Form eines schmutzigweißen Feststoffes.
Schmelzpunkt: 85–88°C.
Beispiel 6 (Verbindung Nr. 7).
4-(6-Chlorpyrazin-2-yl)-1,4-diazabicyclo[3.2.2]-nonan.
Man beschickt einen 25 ml-Dreihalskolben mit 0,30 g (2,0 mMol) 1,4-Diazabicyclo[3.2.2]nonan, 0,30 g (2,0 mMol) 2,6-Dichlorpyrazin, 3 ml einer 50%-igen wässrigen Natriumhydroxidlösung und 64,4 mg (0,2 mMol) Tetrabutylammoniumbromid in 3 ml Toluol und erhitzt das Reaktionsmedium während 4 Stunden auf 60°C.
Man gibt 0,30 g (2,0 mMol) 2,6-Dichlorpyrazin und 64,4 mg (0,2 mMol) Tetrabutylammoniumbromid zu und setzt das Erhitzen während 18 Stunden fort.
Man trennt die organische Phase ab, gibt Wasser zu und extrahiert die Mischung mit Chloroform. Man verdampft das Lösungsmittel unter vermindertem Druck und reinigt den erhaltenen Rückstand säulenchromatographisch über Kieselgel unter Elution mit einer 95/5/0,5-Mischung aus Chloroform, Methanol und Ammoniak und kristallisiert das erhaltene Produkt aus 1,5 ml Diisopropylether.
Man erhält 0,17 g des Produkts.
Schmelzpunkt: 80°C.
Beispiel 7 (Verbindung Nr. 12).
4-(6-Phenylpyridazin-3-yl)-1,4-diazabicyclo[3.2.2]nonan-Hydrobromid (2 : 1).
Man beschickt einen 25 ml-Dreihalskolben mit 0,477 g (2,0 mMol) 4-(6-Chlorpyridazin-3-yl)-1,4-diazabicyclo[3.2.2]nonan, 0,293 g (2,4 mMol) Phenylboronsäure und 69 mg (0,06 mMol) Tetrakis(triphenylphosphino)-palladium, 2 ml einer wässrigen 2 M Natriumcarbonatlösung und 0,1 ml Ethanol und erhitzt das Reaktionsmedium während 17 Stunden zum Sieden am Rückfluß.
Man dekantiert die organische Phase ab, wäscht sie mit Wasser, dampft sie unter vermindertem Druck ein und reinigt den Rückstand chromatographisch über Kieselgel unter Elution mit einer 95/5/0,5-Mischung aus Chloroform, Methanol und Ammoniak. Man erhält 0,49 g des Produkts in Form eines Öls, welches man mit 5 ml Ethanol aufnimmt und mit 0,7 ml einer 5 M Lösung von Bromwasserstoffsäure in Essigsäure behandelt. Man filtriert den Niederschlag ab, spült ihn mit Ethanol und dann mit Wasser und erhält in dieser Weise 0,551 g eines weißen Feststoffes.
Schmelzpunkt: 295–298°C.
Die nachfolgende Tabelle verdeutlicht die chemischen Strukturen und die physikalischen Eigenschaften einiger erfindungsgemäßer Verbindungen.
In der Spalte "R₁" steht "3,4-OCR₂O-C₆R₃" für eine 3,4-Methylendioxyphenyl- oder 1,3-Benzodioxol-5-yl-Gruppe und "4-C₆H₅-C₆H₄" für eine Biphenyl-4-yl-Gruppe.
In der Spalte "Salz" steht "-" für eine Verbindung in Form der Base, "HBr" für ein Hydrobromid und "HCl" für ein Hydrochlorid, wobei dabei auch das entsprechende Säure : Basen-Molverhältnis angegeben ist.
In der Spalte "F (°C)" steht "(d)" für einen Schmelzpunkt unter Zersetzung.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen waren Gegenstand von Untersuchungen, die ihre therapeutischen Wirkungen nachgewiesen haben.
So wurden sie unter Anwendung der von Anderson und Arneric beschriebenen Methoden, Eur. J. Pharmacol (1994) 253, und Hall und Koll., Brain Res. (1993) 600 127, bezüglich ihrer Affinität für Nicotinrezeptoren, die die Untereinheit α₄β₂ enthalten, untersucht.
Man enthauptet männliche Sprague Dawley-Ratten mit einem Gewicht von 150 bis 200 g und entnimmt schnell das gesamte Gehirn, homogenisiert es in 15 Volumen einer 0,32 M Saccharoselösung bei 4°C und zentrifugiert dann während 10 Minuten bei 1000 g. Man entfernt den Zentrifugenrückstand und zentrifugiert die überstehende Flüssigkeit während 20 Minuten bei 4°C und 20000 g. Man gewinnt den Zentrifugenrückstand und homogenisiert ihn mit Hilfe einer Polytron^TM-Zerkleinerungsvorrichtung in 15 Volumen bidestillierten Wassers bei 4°C und zentrifugiert dann erneut während 20 Minuten bei 8000 g. Man entfernt den Zentrifugenrückstand und zentrifugiert die überstehende Flüssigkeit und die Hautschicht ("buffy coat") bei 40000 g während 20 Minuten, gewinnt den Zentrifugenrückstand, suspendiert ihn erneut in 15 ml bidestilliertem Wasser bei 4°C und zentrifugiert erneut einmal bei 40000 g bevor man das Material bei –80°C aufbewahrt.
Am Tag der Untersuchung taut man das Gewebe langsam auf und suspendiert es in 3 Volumen des Puffers. Man inkubiert 150 μl dieser Membransuspension in Gegenwart von 100 μl 1 nM [³H]-Cytisin in einem Endvolumen von 500 μl des Puffers während 120 min bei 4°C in Gegenwart oder in Abwesenheit der zu untersuchenden Verbindung. Man unterbricht die Reaktion durch Filtration über zuvor mit Polyethylenimin behandelten Whatman GF/B^TM-Filtern, spült die Filter mit 2 mal 5 ml des Puffers bei 4°C und mißt die auf dem Filter zurückgehaltene Radioaktivität zur Flüssigszintigraphie. Man bestimmt die nicht spezifische Bindung in Gegenwart von 10 μM (–)-Nicotin, wobei die nicht spezifische Bindung 75 bis 85% der gesamten auf dem Filter zurückgehaltenen Bindung darstellt. Für jede untersuchte Konzentration der Verbindung bestimmt man den Prozentsatz der Inhibierung der spezifischen Bindung von [³H]-Cytisin und berechnet dann den CI₅₀-Wert, das heißt die Konzentration der Verbindung, die die spezifische Bindung um 50% inhibiert.
Die CI₅₀-Werte der affinsten erfindungsgemäßen Verbindungen liegen zwischen 0,001 und 0,013 μM.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen wurden mit Hilfe der von Marks und Collins, J. Pharmacol. Exp. Ther. (1982) 22 564, und Marks et al., Mol. Pharmacol. (1986) 30 427, beschriebenen Methoden bezüglich ihrer Affinität gegenüber Nicotinrezeptoren, die die Untereinheit α7 enthalten, untersucht.
Man enthauptet männliche OFA-Ratten mit einem Gewicht von 150 bis 200 g, entnimmt schnell das gesamte Gehirn, homogenisiert es mit Hilfe einer Polytron^TM-Zerkleinerungsvorrichtung in 15 Volumen einer 0,32 M Saccharoselösung bei 4°C, und zentrifugiert dann während 10 Minuten bei 1000 g. Man entfernt den Zentrifugenrückstand und zentrifugiert die überstehende Flüssigkeit während 20 Minuten bei 4°C und 8000 g, gewinnt den Zentrifugenrückstand und homogenisiert ihn mit Hilfe einer Polytron^TM-Vorrichtung in 15 Volumen bidestilliertem Wasser bei 4°C und zentrifugiert erneut während 20 min bei 8000 g. Man entfernt den Zentrifugenrückstand und zentrifugiert die überstehende Flüssigkeit und die Hautschicht ("buffy coat") während 20 min bei 40000 g. Man gewinnt den Zentrifugenrückstand, suspendiert ihn erneut in 15 Volumen bidestilliertem Wassers bei 4°C und zentrifugiert ihn ein weiteres Mal während 20 min bei 40000 g bevor man das Material bei –80°C aufbewahrt.
Am Tag der Untersuchung taut man das Gewebe langsam auf und suspendiert es in 5 Volumen des Puffers. Man führt eine Vorinkubierung von 150 μl dieser Membransuspension während 30 min bei 37°C im Dunklen und in Gegenwart oder in Abwesenheit der zu untersuchenden Verbindung durch. Anschließend inkubiert man die Membranen während 60 min bei 37°C in der Dunkelheit in Gegenwart von 50 μl 1 nM [³H]-α-Bungarotoxin in einem Endvolumen von 250 μl eines 20 mM HEPES-Puffers und von 0,05% Polyethylenimin. Man unterbricht die Reaktion durch Filtration über zuvor während 3 Stunden mit 0,5% Polyethylenimin behandelten Whatman GF/B^TM-Filtern. Man spült die Filter mit 2 mal 5 ml des Puffers bei 4°C und mißt die auf jedem Filter zurückgehaltene Radioaktivität durch Flüssigszintigraphie. Man bestimmt die nicht spezifische Bindung in Gegenwart von einer Endkonzentration von 1 μM α-Bungarotoxin, wobei die nicht spezifische Bindung etwa 60% der gesamten auf dem Filter zurückgehaltenen Bindung darstellt. Für jede untersuchte Konzentration der Verbindung bestimmt man den Prozentsatz der Inhibierung der spezifischen Bindung von [³H]-α-Bun garotoxin und berechnet dann den CI₅₀-Wert, das heißt die Konzentration der Verbindung, die die spezifische Bindung um 50% inhibiert.
Die CI₅₀-Werte der affinsten erfindungsgemäßen Verbindungen liegen zwischen 0,002 und 0,75 μM.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen wurden weiterhin mit Hilfe der von Houghtling et al., Mol. Pharmacol. (1995) 48 280–287, beschriebenen Methode bezüglich ihrer Affinität gegenüber peripheren Nicotinrezeptoren des ganglionären Typs untersucht. Die Fähigkeit einer Verbindung, [³H]-Epibatidin von den Nebennierendrüsen von Rindern zu verdrängen dient dazu, ihre Affinität für diesen Rezeptor zu messen.
Man taut bei –80°C aufbewahrte Nebennierendrüsen von Rindern auf und homogenisiert sie mit Hilfe einer Polytron^TM-Zerkleinerungsvorrichtung in 20 Volumen eines 50 mM Tris-HCl-Puffers mit einem pH-Wert von 7,4 bei 4°C und zentrifugiert dann während 10 min bei 35000 g. Man entfernt die überstehende Flüssigkeit und suspendiert den Zentrifugenrückstand erneut in 30 Volumen des 50 mM Tris-HCl-Puffers bei 4°C und bewirkt erneut eine Homogenisierung vor dem Zentrifugieren während 10 min bei 35000 g. Man nimmt den dann erhaltenen Zentrifugenrückstand in 10 Volumen des Tris-HCl-Puffers bei 4°C auf und inkubiert 100 μl der Membransuspension, das heißt 10 mg des frischen Gewebes während 3 Stunden bei 24°C in Gegenwart von 50 μl [³H]-Epibatidin mit einer Endkonzentration von 0,66 nM in einem Endvolumen von 250 μl des Puffers in Gegenwart oder in Abwesenheit der zu untersuchenden Verbindung. Man unterbricht die Reaktion durch Verdünnen der Proben mit dem 50 μM Tris-HCl-Puffer mit einem pH-Wert von 7,4 bei 4°C und filtriert dann über zuvor während 3 Stunden mit 0,5% Polyethylenimin behandelten Whatman GF/CTM-Filtern. Man spült die Filter zweimal mit 5 ml des Puffers und mißt die auf dem Filter zurückgehaltene Radioaktivität durch Flüssigszintigraphie. Man bestimmt die nicht-spezifische Bindung in Gegenwart von einer Endkonzentration von 2 mM (–)-Nicotin, wobei die nichtspezifische Bindung 30 bis 40% der gesamten auf dem Filter zurückgehaltenen Bindung darstellt. Für jede untersuchte Konzentration der Verbindung bestimmt man den Prozentsatz der Inhibierung der spezifischen Bindung von [³H]-Epibatidin und berechnet dann den CI₅₀-Wert, das heißt die Konzentration der Verbindung, die die spezifische Bindung um 50% inhibiert.
Die CI₅₀-Werte der erfindungsgemäßen Verbindungen liegen zwischen 0,06 und 20 μM.
Die obigen Untersuchungsergebnisse zeigen, daß bestimmte erfindungsgemäße Verbindungen selektive Liganden für die Untereinheiten α₄β₂, α₇ oder α₃ des Nicotin-Rezeptors darstellen, während andere gemischte Liganden für α₄β₂ und α₇, α₄β₂ und α₃ oder α₃ und α₃ darstellen.
Schließlich wurden die erfindungsgemäßen Verbindungen Untersuchungen zum Nachweis ihrer analgetischen Wirkungen unterzogen. Hierzu wurden sie in dem Modell der geheizten Platte nach der Methode von Eddy und Leimbach, J. Pharmacol. Exp. Ther. (1953) 107 385–393, mit dem Ziel untersucht, einen eventuellen analgetischen Effekt nachzuweisen und zu quantifizieren.
Man unterwirft Mäuse mit einem Gewicht von 20 bis 30 g einer thermischen Reizung durch Kontakt der Pfoten mit einer Platte, die mit Hilfe eines thermostatisierten Wasserbades bei einer konstanten Temperatur von 57,5°C gehalten wird. Man mißt die Zeit bis zu einer Schmerzreaktion, die sich durch ein Lecken der Pfoten oder durch ein Springen manifestiert. In dieser Weise setzt man die Mäuse nach einer Vorbehandlung, die durch subkutane oder orale Behandlung erfolgt (wobei jede Gruppe aus acht Tieren für die gleiche Vorbehandlung gebildet wird) einzeln auf die Platte und mißt die Zeit bis zu der Schmerzreaktion. Man entfernt das Tier sofort nach der Manifestation des Schmerzes von der Platte. Die maximale Reizbehandlungsdauer beträgt 30 Sekunden.
Man ermittelt für jede Gruppe die mittlere Reaktionszeit und die mittlere Standardabweichung (m.S.A.). Man analysiert die nicht-parametrische Variante (Kruskal-Wallis) an der Gesamtheit der Gruppe. Ein Wilcoxon-Test ermöglicht einen Vergleich jeder behandelten Gruppe mit der Kontrollgruppe. Die Unterschiede werden bei einem Schwellenwert von 5% als statistisch signifikant angesehen.
Die Reaktionszeit wird durch Analgetica mit überwiegend zentralem Effekt in signifikanter Weise verlängert. Die erfindungsgemäßen Verbindungen zeigen bei diesem Test bei Dosierungen zwischen 0,3 und 30 mg/kg bei intraperitonaler oder oraler Verabreichung eine Wirkung.
Die Ergebnisse der verschiedenen Untersuchungen legen die Verwendbarkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen bei der Behandlung oder der Vor beugung von Störungen nahe, die mit einer Dysfunktion der Nicotin-Rezeptoren verknüpft sind, insbesondere im Bereich des Zentralnervensystems oder des Magen-Darm-Systems.
Im Bereich des Zentralnervensystems umfassen diese Störungen Erkenntnisveränderungen, insbesondere Gedächtnisstörungen, jedoch auch Aufmerksamkeitsstörungen, die mit der Alzheimerschen Krankheit, dem pathologischen Altern (Age Associated Memory Impairment, AAM), dem Parkinson-Syndrom, der Trisomie 21 (Downs-Syndrom), dem Korsakoff-Alkohol-Syndrom, vaskulären Demenzien (Multiinfarkt-Demenzia, MID) und der Aufmerksamkeitsmangel/Hyperaktivitäts-Störung (Attention deficit/hyperactivity disorder, ADHD) verknüpft sind.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auch genutzt werden bei der Behandlung von motorischen Störungen, die man bei der Parkinsonschen Krankheit oder anderen Nervenerkrankungen beobachtet, sowie der Huntington-Chorea, dem Tourette-Syndrom, der tardiven Dyskinesie und der Hyperkinesie.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auch für die heilende oder symptomatische Behandlung von Schädel- oder Medulla-Vorfällen und Traumata, Cerebralgefäß-Vorfällen, Schlaganfällen und hypoxischen Gehirn-Episoden sowie anderen akuten oder chronischen neurogenerativen Erkrankungen verwendet werden.
Sie können auch bei psychiatrischen pathologischen Zuständen eingesetzt werden, wie Schizophrenie, Depression, Angst, Panikanfällen, Krampf- und Besessenheits-Verhalten.
Sie können auch den Symptomen vorbeugen, die eine Folge sind des Entzugs von Tabak, Alkohol, verschiedenen Substanzen, die zu einer Abhängigkeit führen, wie Kokain, LSD, Canabis und Benzodiazepinen.
Schließlich können sie nützlich sein bei der Behandlung von akuten und neuropathischen Schmerzen.
Im Bereich des Magen-Darm-Systems können die erfindungsgemäßen Verbindungen nützlich sein bei der Behandlung der Crohnschen Krankheit, der ulcerösen Colitis, dem Reizdarmsyndrom und der Fettsucht.
Hierzu können die erfindungsgemäßen Verbindungen in jegliche geeignete Zubereitungsformen gebracht werden, die für die enterale, parenterale oder transdermale Verabreichung geeignet sind, wie Tabletten, Dragees, Gelkapseln, Kapseln, trinkbare oder injizierbare Suspensionen oder Lösungen, wie Sirupe oder damit gefüllte Ampullen, transdermale Pflaster ("patch"), etc., wozu sie mit geeigneten Trägermaterialien vereinigt und derart dosiert werden, daß eine tägliche Dosis von 0,01 bis 20 mg/kg verabreicht werden kann.

Claims

Verbindung der allgemeinen Formel (I)
in der eines der Symbole X, Y und Z ein Stickstoffatom, ein anderes eine Gruppe der Formel C-R₃ und das dritte ein Stickstoffatom oder eine Gruppe der Formel C-R₄ darstellen, R₃ und R₄ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Trifluormethylgruppe, eine Cyanogruppe, eine Hydroxygruppe, eine (C₁-C₆)-Alkylgruppe oder eine (C₁-C₆)-Alkoxygruppe bedeuten, R₁ und R₂ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Trifluormethylgruppe, Cyanogruppe, Hydroxygruppe, (C₁-C₆)-Alkylgruppe, (C₁-C₆)-Alkoxygruppe oder Phenylgruppe, die gegebenenfalls durch ein Halogenatom, durch eine oder zwei Trifluormethylgruppen, durch eine Cyanogruppe, durch eine Nitrogruppe, durch eine Hydroxygruppe, durch eine (C₁-C₆)-Alkylgruppe, durch eine (C₁-C₆)-Alkoxygruppe, durch eine Acetylgruppe, durch eine Methylendioxygruppe, durch eine Trifluormethoxygruppe, durch eine Methylthiogruppe oder durch eine Phenylgruppe substituiert ist, bedeuten, in Form der Base oder in Form des Additionssalzes mit einer Säure.
Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der X, Y und Z enthaltende Heterocyclus eine Pyridin-3-yl-gruppe ist.
Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der X, Y und Z enthaltende Heterocyclus eine Pyridazin-3-yl-gruppe ist.
Arzneimittel, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Verbindung nach Anspruch 1 besteht.
Pharmazeutische Zubereitung, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Verbindung nach Anspruch 1 in Kombination mit einem Trägermaterial enthält.