DK162892B - 1,2,5,6-tetrahydropyridinforbindelser, deres fremstilling og farmaceutiske praeparater indeholdende disse - Google Patents

Description

i

DK 162892B

5 Opfindelsen angår hidtil ukendte terapeutisk aktive 1,2,5,6- tetrahydropyridinforbindelser, en metode til fremstilling af samme og farmaceutiske præparater der indeholder forbindelserne. De nye forbindelser ifølge opfindelsen er nyttige som stimulanter af den kogniti-10 ve funktion af forhjernen og hippocampus i pattedyr og i særdeleshed i behandlingen af Alzheimers sygdom.

På grund af den generelt forøgede folkesundhed i den vestlige verden, er alderdoms-lignende sygdomme bety-15 delig mere almindelige nu end før i tiden og vil sandsynligvis være endnu mere almindelige fremover.

Et af de alderdoms-relaterede symptomer er en reduktion af de kognitive funktioner. Dette symptom er spe-20 cielt udpræget i den patofysiologiske sygdom Alzheimers sygdom. Denne sygdom er ledsaget af, og sandsynligvis også forårsaget af, en optil 90% degeneration af de muscarine cholinerge neuroner i nucleus basalis, som er en del af substantia innominata. Disse neuroner 25 projekterer til den prefrontale cortex og hippocampus og har en generelt stimulerende effekt på de kognitive funktioner i forhjernen såvel som i hippocampus, nemlig indlæring, association, konsolidering og genkaldelse.

30

Det er karakteristisk for Alzheimers sygdom, at skønt de cholinerge neuroner degenererer, eksisterer de post-synaptiske muscarine receptorer i forhjernen og hippocampus stadig. Derfor er muscarine cholinerge agonis-35 ter nyttige i behandlingen af Alzheimers sygdom og til at øge de kognitive funktioner hos ældre.

DK 162892 B

2

Det er velkendt, at arecolin (methyl l-methyl-1,2,5,6-tetrahydropyridin-3-carboxylat) er en sådan cholinerg agonist.

5 Arecolin har imidlertid en meget kort biologisk halveringstid og en lille separation mellem centrale og perifere muscarine effekter. Endvidere er arecolin en temmelig toksisk forbindelse.

10 Fra dansk patentansøgning nr. 1542/87 kendes 1,2,5,6-tetrahydropyridinderivater, der i tetrahydropyridin-ringens 3- stilling er substitueret med en 1,2,4-oxa- diazolylgruppe. Disse forbindelser angives at have » . , ; , virkning, især ved behandling af Alzheimers sygdom.

15 4 '· Dét er derfor et formål med herværende opfindelse at finde nye muscarine cholinerge forbindelser.

De nye forbindelser ifølge opfindelsen har den generel-20 le formel I: i· . , 25 U> 30 hvori R1 er H eller C^g-alkyl, og R' er hydrogen, -alkyl, Cg_g-cycloalkyl, C1_4~ alkoxy, C2_g-alkenyl eller C2_g-alkynyl eller et salt heraf med en farmaceutisk 35 acceptabel syre.

3

DK 162892B

Eksempler på sådanne salte inkluderer uorganiske og organiske syreadditionssalte såsom hydrochloridet, hy-drobromidet, sulfatet, fosfatet, acetatet, fumaratet, maleatet, citratet, laktatet, tartratet, oxalatet, el-5 ler lignende farmaceutisk acceptable uorganiske eller organiske syreadditionssalte.

De omhandlede forbindelser med formlen I kan fremstilles ved en fremgangsmåde, der omfatter omsætning af et 10 reaktivt derivat af en forbindelse med formlen II

15 (ID

tf 20 hvor R1, har den ovenfor definerede betydning.

De farmakologiske egenskaber af forbindelserne ifølge opfindelsen kan illustreres ved at bestemme deres evne 3 til at hæmme den specifikke binding af H-Oxotremorin-M 25 (3H-0xo).

3H-0xo mærker muscarine receptorer i CNS (med præference for agonistiske receptorområder). Tre forskellige områder mærkes af 3H-0xo. Disse områder har en affini-30 tet på hhv. 1,8, 20 og 3000 nM. Når de nævnte eksperimentelle betingelser anvendes,bestemmes kun høj- og medium-affinitetsområder.

Forbindelsernes hæmmende virkning på 3H-0xo binding 35 afspejler deres affinitet for muscarine acetylcholin-receptorer.

DK 162892 B

4

Alle trin i forsøgsproceduren udføres ved 0-4*C med mindre andet er angivet. Frisk cortex (0,1-1 g) fra han Wistar rotter (150-250 g) homogeniseres i 5-10 sek. i 10 ml 20 mM Hepes pH: 7,4, med en Ultra-Turrax 5 homogenisator. Homogenisatoren renses med 10 ml buffer og den samlede suspension centrifugeres i 15 min. ved 40.000 x g. Bundfaldet vaskes tre gange med buffer. I hvert trin homogeniseres bundfaldet som før i 2x10 ml buffer og centrifugeres i 10 min. ved 40.000 χ g.

10

Det endelige bundfald homogeniseres i 20 mM Hepes pH: 7,4 (100 ml per g oprindeligt væv) og benyttes til bindingsforsøg. Åliquoter på 0,5 ml tilsættes 25 μΐ testopløsning og 25 μΐ 3H-Oxotremorin (1,0 nM, slutkon- 15 centration) blandes og inkuberes i 30 min. ved 25°C.

Non-specifik binding bestemmes tre gange ved at anvende Arecolin (1 pg/ml,' slutkoncentration) som'testsubstans’. Efter inkubering tilsættes prøverne 5 ml iskold buffer og hældes direkte på Whatman GF/C glasfiberfil- 20 tre under sug og vaskes straks 2 gange med 5 ml iskold buffer; Mængden af radioaktivitet på filtrene bestemmes ved konventionel væske-scintillationstælling. Specifik binding er total binding minus non- specifik binding.

25

Testforbindelserne opløses i 10 ral vand (hvis nødvendigt opvarmet på dampbad i mindre end 5 min.) til en koncentration på 2.2 mg/ml. 25-75% hæmning af specifik binding skal være opnået før beregning af IC^q.

30

Testværdien vil blive givet som IC^q (koncentration (ng/ml) af testforbindelsen som hæmmer den specifikke binding af 3H-0xo med 50%).

35 5

DK 162892B

ICgQ * (anvendt testsubstanskonc.) x - ng/ml r co i — - 1 5 L Cx hvor CQ er den specifikke binding i kontrol-forsøget og C er den specifikke binding i test-forsøget (bereg-

X

10 ningen forudsætter normal masseaktion kinetik).

Testresultater opnået ved testning af visse forbindelser ifølge opfindelsen fremgår af nedenstående tabel: 15 TABEL 1

Forbindelse Hæmning 20 ifølge in vitro opfindelsen oxo-binding (ng/ml)

Forbindelse 1 1.6 25

Forbindelse 2 11 30

Forbindelsen ifølge opfindelsen kan sammen med et traditionelt adjuvans, en bærer eller et fortyndingsmid-35 del, og hvis ønsket i form af et farmaceutisk.acceptabelt syre additions salt deraf, formgives til farmaceutiske sammensætninger, og enhedsdoser heraf, og kan i

DK 162892 B

6 sådan form anvendes som faste materialer, såsom tabletter eller fyldte kapsler, eller som væsker, såsom opløsninger, suspensioner, emulsioner, eliksirer, eller kapsler fyldt med samme, alle beregnet på oral anven-5 delse, eller de kan fremstilles til suppositorier til rectal indgivelse eller i form af sterile, injicerbare opløsninger til parenteral (inklusiv subkutane anvendelser). Sådanne farmaceutiske præparationer og enhedsdosisformer heraf kan omfatte traditionelle bestandde-10 le i traditionelle mængder, med eller uden yderligere aktive forbindelser eller principper, og sådanne enheddosisformer kan indeholde en hvilken som helst hensigtsmæssig effektiv muscarin cholinerg agonistisk mængde af den aktive forbindelse svarende til den dag-15 lige dosis, det er hensigten at anvende. Tabletter indeholdende ti (10) milligram af den aktive forbindelse eller, mere bredt, ti (10) til hundrede (100) milligram per tablet, repræsenterer hensigtsmæssige repræsentative enhedsdosisformer.

20

Forbindelserne ifølge opfindelsen kan således anvendes til formulering af farmaceutiske præparater, f.eks. til oral eller parenteral indgivelse til pattedyr, inklusiv mennesker, ved fremgangsmåder som er velkendt 25 indenfor galenisk farmaci.

Traditionelle tilsætningsstoffer er sådanne farmaceutisk acceptable organiske eller uorganiske bærestoffer, egnet til parenteral eller enteral indgivelse, 30 som ikke på skadelig måde reagerer med. de aktive forbindelser.

Eksempler på sådanne bærestoffer er vand, saltopløsninger, alkoholer, polyethylenglycoler, polyhydroxyethox-35 yleret ricinusolie, gelatine, laktose, amylose, magnesium stearat, talkum, kiselsyre, fedtsyre monoglyceri-der og diglycerider, pentaerythritol fedtsyreestre, 7

DK 162892B

hydroxymethylcellulose og polyvinylpyrrolidone.

De farmaceutiske præparationer kan steriliseres og blandes, hvis ønsket, med hjælpestoffer, smørende mid-5 ler, salte påvirkende det osmotiske tryk, buffere, og/eller farvestoffer og lignende, som ikke reagerer på skadelig måde med de aktive forbindelser.

Til parenteral anvendelse er injiserbare opløsninger 10 eller suspensioner fortrinsvis vandige opløsninger af den aktive forbindelse opløst i polyhydroxyleret ricinusolie, specielt egnede.

Ampuller er hensigtsmæssige enhedsdoser.

15

Tabletter, drageer, eller kapsler med talkum og/eller kulhydratbærer eller binder eller lignende, fortrinsvis laktose og/eller majsstivelse og/eller kartoffelstivelse, er specielt egnede til oral anvendelse. En 20 sirup, eliksir eller lignende kan benyttes i tilfælde hvor der bruges en sødet bærer.

Almindeligvis dispenseres forbindelserne ifølge opfindelsen i enhedsdosisform indeholdende 1-100 mg i en 25 farmaceutisk acceptabel bærer per enhedsdosis.

Dosis af forbindelserne ifølge opfindelsen er 1-100 mg/dag, fortrinsvis 10-70 mg/dag, når de indgives til patienter, d.v.s. mennesker,;som et lægemiddel.

30

En typisk tablet som kan fremstilles ved traditionelle tablétteringsteknikker indeholder: 35

DK 162892 B

8

Aktiv forbindelse 5,0 mg

Laktose 67,8 mg Ph.Eur.

Avicel® 31,4 mg Ph.Eur.

Amberlite® IRP 88 1,0 mg 5 Magnesii stearas 0,25 mg Ph.Eur.

På grund af den høje muscarine cholinerge receptor agonistiske aktivitet, er forbindelserne ifølge opfindelsen særdeles nyttige til behandling af symptomer rela-10 teret til en reduktion af de kognitive funktioner i hjernen på pattedyr, når de indgives i en mængde som er effektiv til at stimulere de kognitive funktioner af forhjernen og hippocampus. Den vigtige stimulerende aktivitet af forbindelserne ifølge opfindelsen inklu-15 derer både aktivitet mod den patofysiologiske sygdom, Alzheimer's sygdom, såvel som mod normal degeneration af hjernefunktion. Forbindelserne ifølge opfindelsen kan derfor indgives til et individ, d.v.s. en levende organisme, inkluderende et menneske, som har behov for 20 stimulering af de kognitive funktioner af forhjernen og hippocampus, og om ønsket i form af et farmaceutiskacceptabelt syre additions salt heraf (såsom hydrobro-midet, hydrochloridet, eller sulfatet, under alle omstændigheder fremstillet på den sædvanlige eller tra-25 ditionelle måde, d.v.s. ved inddampning af den frie base i opløsning med' syren), normalt samvirkende, samtidig; eller sammen med en farmaceutisk-acceptabel bærer eller fortynder, specielt og fortrinsvist i form af en farmaceutisk præparation heraf, enten ved oral, 30 rektal, eller parenteral (inklusiv subcutan) indgivelse i en effektiv forhjerne og hippocampus stimulerende mængde, og under alle omstændigheder en mængde, som er effektiv til åt øge de kognitive funktioner hos pattedyr på grund af deres muscarine cholinerge receptor 35 agonistiske aktivitet1 Passende dosisgrænser er 1-100 milligram daglig, 10-100 milligram daglig, og specielt 30-70 milligram daglig, som sædvanlig afhængig af den * , · .

9

DK 162892B

eksakte måde, hvorpå indgivet, form hvorpå indgivet, den indikation hvorimod indgivelsen er rettet, individet involveret og legemsvægten af individet involveret og preferencer og erfaringer hos den ansvarlige læge 5 eller dyrlæge.

Opfindelsen vil nu blive beskrevet nærmere med henvisning til følgende eksempler: 10 EKSEMPEL 1 a. 1,2,5,6-Tetrahydro-l-methyl-3-pyridincarbothioamid 15 —---:-

En opløsning af l,2,5,6-tetrahydro-l-methyl-3-pyridin-carboxamid (4,2 g, 30,2 mmol) og Lawesson's reagens (6,1 g, 15,1 mmol) i HMPA (hexamethylphosphoramid) (80 20 ml) omrørtes ved 80°C i 2,5 time. Efter afkøling til rumtemperatur, tilsattes en mættet kaliumkarbonat opløsning (100 ml) til reaktionsblandingen. Vand/HMPA opløsningen ekstraheredes med æter (3 x 500 ml) og de kombinerede æterfaser tørredes; filtreredes og inddam-25 pedes. Inddampningsresten chromatograferedes på kiselgel med CH2C12:MeOH (9:1) som elueringsmiddel. Hovedtoppen var det ønskede produkt, som kunne isoleres som et gult faststof i 410 mg udbytte. MS:M+ « 156 (100%), 123 (90%).

30 b. 1,2,5,6-Tetrahydro-l-methyl-3-(3-methyl-l,2,4-thia-diazol-5-yl)pyridin oxalat 35 En opløsning af l,2,5,6-tetrahydro-l-methyl-3-pyridin-carbothioamid (360 mg, 2,3 mmol) i N,N-dimethylacet-amid dimethyl acetat (2,5 ml, 17 mmol) omrørtes ved

DK 162892 B

10 rumtemperatur i 3 timer. Reaktionsblandingen inddampedes in vacuo hvorved der dannedes en sort-brun olie.

Efter opløsning af inddampningsresten i EtOH (7 ml, 99,9%) og pyridin (0,18 ml) tilsattes en opløsning af 5 hydroxylamin-O-sulfonsyre (283 mg, 2,5 mmol) i MeOH (3 ml). Reaktionsblandingen rørtes ved rumtemperatur i 1 time og inddampedes. Inddampningsresten opløstes i en mættet kaliumkarbonatopløsning (5 ml) og extraheredes med æter (5 x 20 ml). De kombinerede organiske faser 10 tørredes og inddampedes. Chromatografisk oprensning af inddampningsresten på kiselgel (eluering med CI^C^:

MeOH (9:1) gav 130 mg af det ønskede produkt. *HNMR (60 MH2, CDC13): 6,65 (lH,m), 3,35 (2H, .pert. s), 2,60 (3H,s), 2,42 (3H,s), 2,8- 2,2 (4H,m). Krystallisation 15 med oxalsyre fra acetone gav 130 mg af titelforbindelsen. Smp. 175-177°C. GC/MS: M+: 195 (100%). (Forbindelse 1 ) .

EKSEMPEL 2 20 a. 3-(1,2,4-thiadiazol-5-yl)pyridin

En opløsning af thionicotinamid (10,0 g, 72,5 mmol) i 25 N,N- dimethylformamid dimethylacetal (51 ml, 359 mmol) omrørtes ved 90°C i 3 timer, efterfulgt af 16 timer ved stuetemperatur. Efter inddampning opløstes den brune olierest i ethanol (200 ml) og pyridin (5,7 ml).

En opløsning af hydroxylamin-O-sulfonsyre (9,75 g, 86 30 mmol) i methanol (90 ml) tilsattes ved stuetemperatur og reaktionsblandingen omrørtes i 3 timer. Reaktions-blandingen inddampedes, og inddampningsresten opløstes i vand. Vandfasen ekstraheredes med æter efter tilsætning af kaliumkarbonat til pH 10. De samlede æterfaser 35 tørredes og rensedes ved kolonnechromatografi med ethy-lacetat som elueringsmiddel. Udbytte: 1,5 g. M+: 163 (100%).

DK 162892B

11 b. 1,2,5,6-Tetrahydro-l-methyl-3-(1,2,4-thiadiazol- 5-yl)pyridin oxalat 5 En opløsning af 3-(l,2,4-thiadiazol-5-yl)pyridin (1,5 g, 9,2 mmol) i acetone (50 ml) tilsattes methyljodid (6 ml, 100 mmol). Reaktionsblandingen omrørtes ved stuetemperatur i 16 timer og bundfaldet opsamledes ved filtrering, 1,98 g. Bundfaldet opløstes i methanol (50 10 ml) og køledes til 0°C. Natriumborhydrid (448 mg, 11,8 mmol) tilsattes reaktionsblandingen. Efter 15 min. ved 0°C inddampedes reaktionsblandingen. Inddampningsres-ten opløstes i vand og ekstraheredes med æter, tørredes og inddampedes. Krystallisering som oxalatsaltet 15 fra acetone gav titelforbindelsen i 370 mg udbytte.

Smp. 166-170°C dekomp. M+: 181. (Forbindelse 2).

20 25 30 35

Claims (6)

1. 2. Forbindelse ifølge krav 1,KENDETEGNET VED, at den er 1,2,5,6-tetrahydro-l-methyl-3-(3-methyl-l, 2,4-thia-diazol- 5-yl)-pyridin eller et salt heraf med en farmaceutisk acceptabel syre. 25 3^ Forbindelse ifølge krav 1, KENDETEGNET VED, at den er l,2,5,6-tetrahydro-3-(l,2,4-thiadiazol-5-yl) -1-me-thylpyridin eller et salt heraf med en farmaceutisk acceptabel syre'. 30 ‘
2. 4. En metode til fremstilling af en forbindelse ifølge krav 1, KENDETEGNET VED omsætning af et reaktivt derivat af en forbindelse med 35 formlen II DK 162892 B 13 5 [NT 2 (il) R1 i 10 hvor R har den ovenfor definerede betydning med en forbindelse med formlen III r,-c(och3)2n(ch3)2 (III) 15 hvor R' har den ovenfor definerede betydning.
3. 5. Farmaceutisk præparat, KENDETEGNET VED, at det indeholder en forbindelse ifølge krav 1-3 eller et farma- 20 ceutisk acceptabelt salt heraf og et farmaceutisk acceptabelt bærestof eller fortynder.
4. 6. Et farmaceutisk præparat, som er egnet til brug ved stimulering af de kognitive funktioner af forhjer- 25 ner og hippocampus hos pattedyr, inklusiv mennesker, og i behandling af Alzheimers sygdom, indeholdende en mængde af en forbindelse ifølge krav 1-3, som er effektiv ved stimulering af forhjernen og hippocampus hos pattedyr eller ved behandling af Alzheimers sygdom, 30 sammen med en farmaceutisk acceptabel bærer eller et farmaceutisk acceptabelt fortyndingsmiddel.
5. 7. Farmaceutisk præparat ifølge krav 5 eller 6, KENDETEGNET VED, at det er i form af en oral enhedsdosis in- 35 deholdende 1-100 mg af den aktive forbindelse. DK 162892 B 14
6. 8. Anvendelse af en forbindelse ifølge krav 1-3 eller et farmaceutisk salt heraf til fremstilling af et farmaceutisk præparat til behandling af Alzheimers sygdom 5 eller et farmaceutisk præparat som er effektivt til stimulering af forhjernen og hippocampus hos pattedyr, inklusive mennesker. 10 20 25 30 35