DE69720551T2

DE69720551T2 - Makrozyklische derivate von erythromycin a und b mit 13 ringatomen

Info

Publication number: DE69720551T2
Application number: DE69720551T
Authority: DE
Inventors: A. Paul LARTEY; Brunell Cynthia CURTY; Ramin Faghih; Nerby Hugh NELLANS; Christian Albert PETERSEN
Original assignee: Abbott Laboratories
Current assignee: Abbott Laboratories
Priority date: 1996-06-18
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2017-04-26
Also published as: DE69720551D1; JP2000512653A; EP1021456B1; WO1997048713A1; PT1021456E; ATE236185T1; DK1021456T3; CA2257361A1; ES2196331T3; US5712253A; EP1021456A1

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft neuartige ringverengte 13-gliedrige Ring-Derivate von Erythromycinen A und B, pharmazeutische Zusammensetzungen, die diese Verbindungen enthalten, ein Verfahren zur Behandlung von gastrointestinalen Störungen, die mit Hypermotilinämie verbunden sind, mit pharmazeutischen Zusammensetzungen, die diese Verbindungen enthalten, und ein Verfahren zu deren Herstellung.
Hintergrund der Erfindung
Die Hauptfunktion des Ernährungs- oder Gastrointestinal(GI)-Traktes ist es, dem Körper eine ausgeglichene Versorgung mit Wasser, Elektrolyten und Nährstoffen bereitzustellen. Damit das erreicht wird, muss die Nahrung entlang des GI-Traktes mit einer geeigneten Geschwindigkeit wandern, damit Verdauung, Absorption und Sekretion stattfinden. Nahrung wird normalerweise durch den GI-Trakt auf eine gut koordinierte Art und Weise durch vorwärtstreibende Bewegungen transportiert, welche durch Gruppen von glatten Muskelkontraktionen vermittelt wird in einem Prozess, der für gewöhnlich als Peristaltik bezeichnet wird.
Die normale Funktion des GI-Traktes wird vermittelt durch mehrere natürlich vorkommende Faktoren einschließlich dem Hormon Motilin, welches ein 22-Aminosäurepeptid ist. Die Rolle von Motilin ist, die koordinierten vorwärtstreibenden Bewegungen des GI-Traktes zu bewirken, beginnend bei der Speiseröhre, ausstrahlend durch den Magen und fortschreitend durch die Därme. Das Ziel dieser vorwärtstreibenden Kontraktionen ist, die Nahrung, die im Magen verdaut worden ist, durch den GI-Trakt zu bewegen, wobei dieser Prozess als der migrierende Motorkomplex bezeichnet wird. Motilin verursacht auch Pankreassekretion, was zur Freisetzung von Pankreasfaktoren und Hormonen führt, die ebenfalls an der Verdauung, Absorption und Speicherung von Nährstoffen, die von der Nahrung abgeleitet werden, beteiligt sind. Im Fastenzustand wird Motilin periodisch freigesetzt, was die Auslösung der vorwärtstreibenden kontraktilen Aktivität zur Folge hat, die als Phase III des myoelektrischen Motorkomplexes (MMC) bekannt ist. Es wird behauptet, dass die Auslösung von MMC die Empfindung von Hunger erzeugt und verbunden sein kann mit dem Wunsch einer Person, zu essen.
Während die angeforderte natürliche Freisetzung von Motilin durch den Körper nützlich ist, kann bei bestimmten. Krankheitszuständen jede Störung in dem normalen Motilitätsmuster des GI-Traktes zu der Entwicklung mehrerer Indikationen führen.
Zum Beispiel kann ein unzulänglicher oder schwacher unterer Speiseröhrenschließmuskel häufigen Rückfluss von aufgenommener Nahrung aus dem Magen in die Speiseröhre zur Folge haben, was zu Ösophagitis führen kann. Prokinetische Mittel (auch motilitätssteigernde Mittel genannt) sind nützlich bei der Behandlung von Refluxösophagitis, da sie (a) den Druck des unteren Speiseröhrenschließmuskels erhöhen, wodurch Rückfluss behindert wird; (b) die Kraft der Speiseröhrenperistaltik erhöhen, um eine Entleerung von Nahrung von der Speiseröhre in den Magen zu erleichtern; und (c) die Magenentleerung steigern, wodurch die verfügbare Masse für einen Rückfluss weiter verringert wird.
Andererseits kann die übermäßige Freisetzung von Motilin, oder die Hypersensibilisierung von Motilinrezeptoren, zu unkoordinierter und übermäßiger Stimulation der GI-Traktkontraktionen führen und kann zu mehreren Krankheiten führen. Einige davon sind gastrointestinales Dumping-Syndrom (Sturzentleerung des Magens), atrophische Gastritis, Pankreatitis, Diarrhö, Reizkolon, Crohn-Krankheit, Colitis ulcerosa und Zöliakie. Antagonisten von Motilin können genutzt werden, um die Symptome zu behandeln oder zu verhindern, die mit Hypermotilinämie und Hypersensibilisierung von Motilinrezeptoren verbunden sind. Zusätzlich kann die Verabreichung von Motilinantagonisten die Blockade von Hungerempfindungen zur Folge haben, wodurch ein Gefühl der Sättigung erzeugt wird.
Makrozyklische Lacton(Makrolid)-prokinetische Mittel sind bekannt. Zum Beispiel offenbaren J. S. Gidda, et al., in Europäischer Patentanmeldung Nr. 0349100, veröffentlicht am 3. Januar 1990, 12-gliedrige Makrolide zur Verwendung als gastrointestinale Motilitätssteigerer. S. Omura und Z. Itoh, in US-Patent Nr. 4.677.097, herausgegeben am 30. Juni 1987, Europäische Patentanmeldung Nr. 215.355, veröffentlicht am 25. März 1987, und Europäische Patentanmeldung Nr. 213.617, veröffentlicht am 11. März 1987, offenbaren Derivate von Erythromycinen A, B, C und D, welche als Stimulanzien der Verdauungstraktkontraktionsbewegung nützlich sind. Zusätzlich offenbaren T. Sunazuka, et al., Chem. Pharm. Bull. 37(10): 2701-2709 (1989) quartäre Derivate von 8,9-Anhydroerythromycin-A-6,9-hemiacetal und 9,9-Dihydroerythromycin-A-9-epoxid mit gastrointestinaler Motor-stimulierender Wirkung. Makrozyklischen Lacton(Makrolid)-prokinetischen Mittel sind bekannt. Zum Beispiel offenbaren R. Faghih, et al., in PCT-Anmeldung WO 9312780, veröffentlicht am 22. Juli 1993, 4"-Desoxyerythromycin-Verbindungen zur Verwendung bei der Steigerung der gastrointestinalen Motilität, und J.S. Gidda, et al., in Europäischer Patentanmeldung Nr. 0349100, veröffentlicht am 3. Januar 1990, offenbaren 12-gliedrige Makrolide ebenfalls zur Verwendung als gastrointestinale motilitässteigernde Aktivität.
Jedoch offenbart keine der obigen Referenzen Derivate, welche Motilinantagonist-Aktivität aufweisen. Deshalb gibt es einen Bedarf an Verbindungen, welche als Antagonisten von Motilin nützlich sind und auch zur Behandlung von Fettleibigkeit verwendet werden können.
Zusammenfassung der Erfindung
Unter einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden makrozyklische 13-gliedrige Ringverbindungen bereitgestellt, die abgeleitet sind von Erythromycinen A und B mit der Formel (I)
oder pharmazeutisch verträgliche Salze davon. In Formel (I)
ist R H oder OH;
R¹ und R² sind unabhängig gewählt aus der Gruppe bestehend aus H, C₁-C₈-Alkyl, Phenyl-C₁-C₈-Alkyl und Naphthyl-C₁-C₈-Alkyl;
R³ ist gewählt aus der Gruppe bestehend aus H, OH, O-C₁-C₈-Alkyl, O-CO-C₁-C₈-Alkyl, O-CO-Phenyl, O-CO-NR⁴R⁵, worin R⁴ und R⁵ unabhängig H oder C₁-C₈-Alkyl sind; NH₂; N-CO-C₁-C₈-Alkyl; N-CO-Phenyl; und N-CO-NR⁹R⁵, worin R⁴ und R⁵ unabhängig H oder C₁-C₈-Alkyl sind; und
X ist gewählt aus der Gruppe bestehend aus F, Cl, Br oder
Diese neuen 13-gliedrigen ringverengten Erythromycin-A- und -B-Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind nützlich als Motilinantagonisten sowie bei der Behandlung von. gastrointestinalen Störungen, besonders solchen, die mit Hypermotilinämie verbunden sind wie: gastrointestinales Dumping-Syndrom, atrophische Gastritis, Pankreatitis, Diarrhö, Reizkolon, Crohn-Krankheit, Colitis ulcerosa, Zöliakie und Fettleibigkeit. Unter einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung werden pharmazeutische Zusammensetzungen bereitgestellt, die Verbindungen der Formel (I) enthalten.
Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung von gastrointestinalen Störungen, die in Verbindung stehen mit Hypermotilinämie, mit pharmazeutischen Zusammensetzungen, die diese Verbindungen enthalten.
Unter noch einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung werden Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel (I) bereitgestellt.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befinden sich Verbindungen der Formel (I), worin R¹ und R² C₁-C₈-Alkyl sind, und R³ H, OH, O-C₁-C₈-Alkyl, O-CO-NR⁴R⁵, worin R⁴ und R⁵ unabhängig H oder C₁-C₈-Alkyl sind, und NH₂ ist .
In einer bevorzugteren Ausführungsform der Erfindung befinden sich Verbindungen der Formel (I), worin R H ist; R¹ und R² sind C₁-C₈-Alkyl, R³ ist H und X ist F.
Repräsentative Verbindungen der Erfindung schließen ein:
Verbindung der Formel (I); R=H; R¹=Methyl; R²=Ethyl; R³=H; X=F;
Verbindung der Formel (I); R=H; R¹=Methyl; R²=H; R³=H; X=F;
Verbindung der Formel (I); R=OH; R¹=Methyl; R²=Ethyl; R³=H; X=F;
Verbindung der Formel (I); R=H; R¹=Methyl; R²=Isopropyl; R³=H; X=F;
Verbindung der Formel (I); R=H; R1=Methyl; R²=Phenylmethyl; R³=H; X=F;
Verbindung der Formel (I); R=H; R1=Methyl; R²=Methyl; R³=0H; X=F;
Verbindung der Formel (I); R=H; R¹=Methyl; R²=Methyl; R³=Methoxy; X=F;
Verbindung der Formel (I); R=H; R¹=Methyl; R²=Methyl; R3=OCON (CH₃)₂; X=F;
Verbindung der Formel (I) ; R=H; R1=Methyl; R²=Methyl; R³=NH₂; X=F; und
Verbindung der Formel (I); R=H; R1=Methyl; R²=Methyl; R³=H; X=Cl; oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon.
Eine bevorzugte Verbindung der Erfindung ist die Verbindung mit der Formel:
welche eine Verbindung der Formel (I) ist, worin R=H; R¹=Methyl; R²=Ethyl; R3=H; und X=F ist; oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon.
Unter einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt zur Herstellung von Verbindungen mit . der Formel:
worin
R H oder OH ist;
R¹ und R² sind unabhängig gewählt aus der Gruppe bestehend aus H, C₁-C₈-Alkyl, Phenyl-C₁-C₈-Alkyl und Naphthyl-C₁-C₈-Alkyl;
R3 ist gewählt aus der Gruppe bestehend aus H, OH, O-C₁-C₈- Alkyl, O-CO-C₁-C8-Alkyl, O-CO-Phenyl, O-CO-NR⁴R⁵, worin R⁴ und R⁵ unabhängig H oder C₁-C₈-Alkyl sind; NH₂; N-CO-C₁-C₈-Alkyl; N-CO-Phenyl; N-CO-NR⁴R⁵, worin R⁴ und R⁵ unabhängig H oder C₁-C₈-Alkyl sind; und
X ist gewählt aus der Gruppe bestehend aus F, Cl, Br oder I;
wobei das Verfahren folgendes umfasst:

(a) selektives Schützen der 2'-Hydroxylgruppe einer Verbindung mit der Formel:
worin R3 wie oben beschrieben ist, durch Behandlung mit einem Reagenz, das gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Säureanhydrid und einem Säurehalogenid, unter neutralen aprotischen Bedingungen, und Isolieren der ersten Zwischenverbindung mit der Formel:
(b) Ringverengen der ersten Zwischenverbindung durch Behandlung mit einem Reagenz, das in der Lage ist, eine nucleophile Halogenspezies abzugeben, bei Raumtemperatur und unter einer inerten Atmosphäre, und Isolieren der 13-gliedrigen ringverengten zweiten Zwischenverbindung mit der Formel:
c) wahlweise Demethylieren einer oder mehrerer der 3'-N-Methylgruppen durch Behandlung mit Iod in Gegenwart von Natriumacetat in einer methanolischen Lösung, gefolgt von N-Alkylierung durch Behandlung mit einem Reagenz gewählt aus der Gruppe, die ein Alkylhalogenid und Wasserstoff umfasst, und einem Edelmetallkalatylsator in Gegenwart eines Aldehyds oder Ketons und eines Alkalimetallhalogenids, und Isolieren der dritten Zwischenverbindung mit der Formel:
(d) Aufheben des Schutzes des 2'-Hydroxylgruppe durch Behandlung mit Methanol und Isolieren des gewünschten Produktes.

In einer bevorzugten Ausführungsform des oben beschriebenen Verfahrens ist X F, und in Schritt (b) ist das Reagenz, das zur Abgabe einer nucleophilen Halogenspezies in der Lage ist, Diethylamidoschwefeltrifluorid (DAST).
Unter einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung befindet sich das Verfahren zur Herstellung der Verbindung mit der Formel:
wobei das Verfahren folgendes umfasst:

(a) Behandlung der Verbindung mit der Formel:
mit Essigsäureanhydrid unter N₂ bei Raumtemperatur 4 Stunden lang und Isolieren der ersten Zwischenverbindung mit der Formel:
(b) Ringverengung der ersten Zwischenverbindung durch Behandlung mit Diethylamidoschwefeltrifluorid (DAST) unter N₂ bei Raumtemperatur 4 Stunden lang und Isolieren der zweiten Zwischenverbindung mit der Formel:
c) Behandlung der zweiten Zwischenverbindung mit Methanol und Isolieren des gewünschten Produktes.

Der Ausdruck "C₁-C₈-Alkyl", wie er hier verwendet wird, bezeichnet ein geradkettiges oder verzweigtes C₁-C₈-Alkyl-Kohlenwasserstoffradikal einschließlich, aber nicht begrenzt auf, Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec--Butyl, Isobutyl, tert-Butyl, Hexyl, Heptyl, Octyl und dergleichen.
Der Ausdruck "Naphthyl-C_l-C₈-Alkyl" bezeichnet eine C₁-C₈-Alkylgruppe, wie oben definiert, die substituiert ist durch eine Naphthylkomponente durch Ersetzen eines der Wasserstoffatome an der Alkylkomponente.
Der Ausdruck "Phenyl-C₁-C₈-Alkyl" bezeichnet eine C₁-C₈-Alkylgruppe, wie oben definiert, die substituiert ist durch eine Phenylkomponente durch Ersetzen eines der Wasserstoffatome an der Alkylkomponente.
Der Ausdruck "aprotisches Lösungsmittel", wie er hier verwendet wird, bezeichnet ein Lösungsmittel, das relativ inert gegenüber Protonenaktivität ist, d.h. das nicht als ein Protonendonator wirkt. Beispiele umfassen, sind aber nicht begrenzt auf, Kohlenwasserstoffe wie zum Beispiel Hexan und Toluol, halogenierte Kohlenwasserstoffe wie zum Beispiel Methylenchlorid, Ethylenchlorid, Chloroform und dergleichen, heterozyklische Verbindungen wie zum Beispiel Tetrahydrofuran und N-Methylpyrrolidinon, und Ether wie Diethylether, Bismethoxymethylether. Derartige Verbindungen sind dem Fachmann gut bekannt, und es wird für den Fachmann offensichtlich sein, dass einzelne Lösungsmittel oder Mischungen davon bevorzugt sein können für spezielle Verbindungen und Reaktionsbedingungen, abhängig von solchen Faktoren wie zum Beispiel der Löslichkeit der Reagenzien, der Reaktivität der Reagenzien und der bevorzugten Temperaturbereiche. Weitere Besprechungen von aprotischen Lösungsmitteln können in organischen Chemielehrbüchern oder in spezialisierten Monographien gefunden werden, zum Beispiel: Organic Solvents Physical Properties and Methods of Purification; 4. Ausgabe, herausgegeben von John A. Riddick, et al., Vol. II, in der Techniques of Chemistry Series, John Wiley & Sons, NY, 1986.
"Hydroxy-Schutzgruppen", wie hier verwendet, bezeichnet eine leicht entfernbare Gruppe, für welche auf dem Gebiet bekannt ist, dass sie eine Hydroxylgruppe gegen unerwünschte Reaktion während synthetischer Verfahren schützt, und die selektiv entfernbar ist. Die Verwendung von Hydroxy-Schutzgruppen ist auf dem Gebiet zum Schützen von Gruppen gegen unerwünschte Reaktionen während eines Syntheseverfahrens gut bekannt, und viele solcher Schutzgruppen sind bekannt, vergleiche zum Beispiel T. H. Greene und P. G. M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, 2. Ausgabe, John Wiley & Sons, New York (1991). Beispiele für Hydroxy-Schutzgruppen umfassen, sind aber nicht begrenzt auf, Methylthiomethyl, tert-Dimethylsilyl, tert-Butyldiphenylsilyl, Acyl substituiert mit einer aromatischen Gruppe und dergleichen.
Der Ausdruck "geschütztes Hydroxy" bezeichnet eine Hydroxylgruppe, die mit einer Hydroxy-Schutzgruppe, wie oben definiert, geschützt ist, einschließlich zum Beispiel Benzoyl-Acetyl-, Trimethylsilyl-, Triethylsilyl-, Methoxymethylgruppen. Der Ausdruck "atrophische Gastritis" bezeichnet die Auszehrung und die Entzündung des GI-Traktes aufgrund hormoneller Veränderungen. Der Ausdruck "Zöliakie" bezeichnet Anomalien des GI-Traktes, die aus der Empfindlichkeit auf Gluten folgen.
Der Ausdruck "Crohn-Krankheit" bezeichnet eine Entzündung des Dünndarms.
Der Ausdruck "Diarrhö" bezeichnet die anomale Entleerung von flüssigem Stuhl aus dem Darm.
Der Ausdruck "gastrointestinales Dumping-Syndrom" bezeichnet die Passage von teilweise unverdauter Nahrung durch den GI-Trakt.
Der Ausdruck "Reizkolon" bezeichnet die unkoordinierte spastische Motilität des GI-Traktes.
Der Ausdruck "Pankreatitis" bezeichnet eine Entzündung der Bauchspeicheldrüse.
Der Ausdruck "Colitis ulcerosa" bezeichnet eine Entzündung des Dickdarms.
Mit "pharmazeutisch verträglichen Salzen" sind solche sauren Additionssalze von den Verbindungen der Formel (I) gemeint, welche im Rahmen des gesunden medizinischen Ermessens geeignet sind zur Verwendung in Kontakt mit den Geweben von Menschen und niederen Tieren, ohne übermäßige Toxizität, Irritation, allergische Reaktion und dergleichen, im Einklang stehend mit einem vernünftigen Nutzen/Risiko-Verhältnis, und welche für ihre beabsichtigte Verwendung wirksam sind.
Pharmazeutisch verträgliche Salze sind auf dem Gebiet gut bekannt. Zum Beispiel beschreiben S. M. Berge, et al., pharmazeutische Salze ausführlich in J. Pharmaceutical Sciences (1977), 66: 1–19. Beispiele für pharmazeutisch verträgliche, nicht toxische saure Additionssalze sind Salze einer Aminogruppe, die gebildet werden mit anorganischen Säuren wie Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure und Perchlorsäure, oder mit organischen Säuren wie Essigsäure, Oxalsäure, Maleinsäure, Weinsäure, Citronensäure, Bernsteinsäure oder Malonsäure, oder unter Verwendung anderer Verfahren, die auf dem Gebiet verwendet werden, wie Ionenaustausch. Andere pharmazeutisch verträgliche Salze umfassen die Salze Nitrat, Bisulfat, Borat, Formiat, Butyrat, Valerat, 3-Phenylpropionat, Campherat, Adipat, Benzoat, Oleat, Palmitat, Stearat, Laurat, Lactat, Fumarat, Ascorbat, Aspartat, Nicotinat, p-Toluensulfonat, Camphersulfonat, Methansulfonat, 2-Hydroxyethansulfonat, Gluconat, Glucoheptonat, Lactobionat, Glycerophosphat, Pectinat, Laurylsulfat, Alginat, Cyclopentanpropionat, Digluconat, Dodecylsulfat, Ethansulfonat, Hemisulfonat, Heptonat, Hexanoat, 2-Naphthalensulfonat, Pamoat, Persulfat, Pivalat, Propionat, Undecanoat und dergleichen und können gemäß herkömmlicher Verfahren hergestellt werden.
Repräsentative Alkali- oder Erdalkalimetallsalze umfassen Salze von Natrium, Calcium, Kalium, Magnesium und dergleichen.
Pharmazeutisch verträgliche Gegenionen für die quartären Ammoniumsalzverbindungen, die gebildet werden, wenn R⁴ vorhanden ist, umfassen Halogenid (besonders Bromid und Iodid), Hydroxid, Carboxylat, Sulfat, Phosphat, Nitrat, Niederalkylsulfonat und Arylsulfonat.
Wie hier verwendet bedeutet der Ausdruck "pharmazeutisch verträglicher Träger" einen nicht toxischen, inerten festen, halbfesten oder flüssigen Füllstoff, Verdünnungsmittel, Kapselmaterial oder Formulierungshilfsmittel jeder beliebigen Art. Einige Beispiele für Materialien, die als pharmazeutisch verträgliche Träger verwendet werden können, sind Zucker wie Lactose; Glukose und Saccharose; Stärken wie Maisstärke und Kartoffelstärke; Cellulose und deren Derivate wie Natriumcarboxymethylcellulose, Ethylcellulose und Celluloseacetat; pulverförmiges Tragacanth; Malz, Gelatine; Talk; Bindemittel wie Kakaobutter und Suppositoriumswachse; Öle wie Erdnussöl, Baumwollsaatöl, Safloröl, Sesamöl, Olivenöl, Maiskeimöl und Sojabohnenöl; Glykole wie Propylenglykol; Polyole wie Glycerin, Sorbitol, Mannitol und Polyethylenglykol; Ester wie Ethyloleat und Ethyllaurat; Agar; Puffermittel wie Magnesiumhydroxid und Aluminiumhydroxid; Alginsäure; pyrogenfreies Wasser; isotonische Salzlösung; Ringer-Lösung; Ethylalkohol und Phosphatpufferlösungen, sowie andere nicht toxische kompatible Substanzen, die in pharmazeutischen Zubereitungen verwendet werden. Benetzungsmittel, Emulgatoren und Gleitmittel wie Natriumlaurylsulfat und Magnesiumstearat sowie Farbstoffe, Freisetzungsmittel, Überzugsmittel, Süßstoffe, Geschmacksstoffe und Duftstoffe, Konservierungsmittel und Antioxidantien können ebenfalls in der Zusammensetzung vorhanden sein, gemäß dem Ermessen des Zubereiters.
Mit einer "therapeutisch wirksamen Menge" einer Verbindung der Erfindung ist eine ausreichende Menge der Verbindung gemeint, um eine gastrointestinale Störung zu behandeln, bei einem vernünftigen Nutzen/Risiko-Verhältnis, das für jede beliebige medizinische Behandlung anwendbar ist. Es versteht sich jedoch, dass der Gesamttagesgebrauch der Verbindungen und Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung von dem behandelnden Arzt innerhalb des Rahmens des gesunden medizinischen Ermessens festgelegt werden wird. Der spezifische therapeutisch wirksame Dosispegel für jeden einzelnen Patienten wird abhängig sein von einer Vielfalt von Faktoren einschließlich der Erkrankung, die gerade behandelt wird, und der Schwere der Erkrankung; der Aktivität der eingesetzten spezifischen Verbindung; der eingesetzten spezifischen Zusammensetzung; dem Alter, Körpergewicht, allgemeinen Gesundheitszustand, Geschlecht und der Ernährung des Patienten; der Zeit der Verabreichung, dem Weg der Verabreichung, und der Geschwindigkeit der Ausscheidung der eingesetzten spezifischen Verbindung; der Dauer der Behandlung; den Arzneistoffen, die in Kombination oder zufällig gleichzeitig mit der eingesetzten spezifischen Verbindung verwendet werden; und ähnlichen Faktoren, die auf dem medizinischen Gebiet gut bekannt sind.
Die tägliche Gesamtdosis der Verbindungen dieser Erfindung, die einem Menschen oder anderen Säuger als Einzeldosis oder in verteilten Dosen verabreicht wird, kann in Mengen von zum Beispiel ungefähr 0,0001 bis ungefähr 25 mg/kg Körpergewicht sein. Noch besser können Tagesdosen im Bereich von ungefähr 0,0005 bis ungefähr 10 mg/kg oder, am besten, von ungefähr 0,005 bis ungefähr 2 mg/kg Körpergewicht liegen. Einzeldosiszusammensetzungen können solche Mengen oder Teilvielfache davon enthalten, wie die Tagesdosis ausmachen. Allgemein umfassen die Behandlungsschemata gemäß der vorliegenden Erfindung die Verabreichung von ungefähr 1 mg bis ungefähr 100 mg der Verbindung (en) dieser Erfindung pro Tag in mehreren Dosen oder in einer Einzeldosis an einen Menschen, der einer solchen Behandlung Bedarf.
Flüssige Dosierungsformen zur oralen Verabreichung können pharmazeutisch verträgliche Emulsionen, Mikroemulsionen, Lösungen, Suspensionen, Sirupe und Elixiere einschließen, die inerte Verdünnungsmittel enthalten, die für gewöhnlich auf dem Gebiet verwendet werden, z. B. Wasser. Solche Zusammensetzungen können Hilfsstoffe umfassen wie Benetzungsmittel; Emulgatoren oder Suspensionsmittel, und Süßstoffe, Geschmacksstoffe und Duftstoffe.
Injizierbare Zubereitungen, wie zum Beispiel. sterile injizierbare wässrige oder ölige Suspensionen, können formuliert werden gemäß der bekannten Technik unter Verwendung geeigneter Dispergier- oder Benetzungsmittel und Suspensionsmittel. Die sterile injizierbare Zubereitung kann außerdem eine sterile injizierbare Lösung, Suspension oder Emulsion in einem nicht toxischen parenteral verträglichen Verdünnungsmittel oder Lösungsmittel sein, wie zum Beispiel in Lösung in 1,3-Butandiol. Unter den verträglichen Trägern und Lösungsmitteln, die eingesetzt werden können, befinden sich Wasser, Ringer-Lösung, USP und isotonische Natriumchloridlösung. Zusätzlich werden sterile feste Öle herkömmlich als , ein Lösungsmittel oder Suspensionsmittel eingesetzt. Zu diesem Zweck kann jedes milde feste Öl eingesetzt werden einschließlich synthetischer Mono- oder Diglyceride. Zusätzlich können Fettsäuren wie Oleinsäure bei der Herstellung von injizierbaren Zubereitungen verwendet werden.
Die injizierbare Zubereitung kann sterilisiert werden, zum Beispiel durch Filtration durch ein Bakterienrückhaltefilter, oder durch Einlagern von Sterilisierungsmitteln in Form von sterilen festen Zusammensetzungen, welche in sterilem Wasser oder einem anderen sterilen injizierbaren Medium kurz vor der Verwendung aufgelöst oder dispergiert werden können.
Um die Wirkung eines Wirkstoffes zu verlängern, ist es häufig wünschenswert, die Absorption eines Wirkstoffes aus subkutaner oder intramuskulärer Injektion zu verlangsamen. Der gebräuchlichste Weg, um das zu erreichen, ist, eine Suspension von kristallinem oder amorphen Material mit geringer Wasserlöslichkeit zu injizieren. Die Geschwindigkeit der Absorption des Wirkstoffes wird abhängig von der Geschwindigkeit der Auflösung des Wirkstoffes, welche wiederum abhängig ist von dem Aggregatzustand des Wirkstoffes, wie zum Beispiel seiner Kristallgröße und Kristallform. Ein anderer Ansatz zum Verzögern der Absorption eines Wirkstoffes ist, den Wirkstoff als eine Lösung oder Suspension in Öl zu verabreichen. Injizierbare Depotformen können ebenfalls hergestellt werden durch Bilden von Mikrokapselmatrizen aus Wirkstoffen und biologisch abbaubaren Polymeren wie Polylactid-Polyglykolid. Abhängig von dem Verhältnis von Wirkstoff zu Poylmer und der Zusammensetzung des Polymers kann die Geschwindigkeit der Wirkstofffreisetzung gesteuert werden. Beispiele anderer biologisch abbaubarer Polymere umfassen Polyorthoester und Polyanhydride. Die injizierbaren Depotzubereitungen können außerdem hergestellt werden durch Einschließen des Wirkstoffes in Liposomen oder Mikroemulsionen, welche mit Körpergeweben kompatibel sind.
Feste Dosierungsformen zur oralen Verabreichung können Kapseln, Tabletten, Pillen, Pulver, durch Sprühkristallisation erzeugte Granalien und Körnchen sein. In derartigen festen Dosierungsformen kann die wirksame Verbindung mit mindestens einem inerten Verdünnungsmittel wie Saccharose, Lactose oder Stärke beigemischt sein. Derartige Dosierungsformen können außerdem, wie es normale Praxis ist, andere zusätzliche Substanzen als inerte Verdünnungsmittel umfassen, z. B. Tablettengleitmittel und andere Tablettenhilfsmittel wie Magnesiumstearat und mikrokristalline Cellulose. In dem Fall von Kapseln, Tabletten und Pillen können die Dosierungsformen außerdem Puffermittel umfassen. Tabletten und Pillen können zusätzlich mit magensaftresistenten Überzügen und anderen die Freisetzung steuernden Überzügen hergestellt werden.
Feste Zusammensetzungen eines ähnlichen Typs können ebenfalls als Füllstoffe eingesetzt werden in weichen und harten gefüllten Gelatinekapseln unter Verwendung solcher Hilfsmittel wie Lactose oder Milchzucker sowie hochmolekularer Polyethylenglykole und dergleichen.
Die wirksamen Verbindungen können in mikrogekapselter Form mit einem oder mehreren Hilfsmitteln, wie oben angegeben, kombiniert werden. Die festen Dosierungsformen von Tabletten, Dragees, Kapseln, Pillen und Körnchen können mit Überzügen und Hüllen wie magensaftresistenten Überzügen und anderen in der pharmazeutischen Formulierungskunst gut bekannten Überzügen hergestellt werden. Sie können wahlweise Trübstoffe enthalten und können außerdem von einer Zusammensetzung sein, dass sie den/die wirksamen Bestandteil e) nur, oder vorzugsweise, in einem bestimmten Teil des Darmtraktes freisetzen, wahlweise auf eine verzögerte Art. und Weise. Beispiele für einbettende Zusammensetzungen, welche verwendet werden können, schließen polymere Substanzen und Wachse ein.
Weitere Verbesserungen bei der Abgabe der Verbindungen der Erfindung können erreicht werden durch die Bildung von biolabilen Derivaten oder von Prodrugs, welche nach Verabreichung an einen Patienten in vivo in die Elternverbindung umgewandelt werden. Prodrugs sind auf dem Gebiet gut bekannt und können durch die Addition, wie zum Beispiel durch Veresterung oder eine andere Derivatisierung an der 2'-Position der vorliegenden Verbindungen, einer pharmazeutisch verträglichen und biologisch abspaltbaren Gruppe hergestellt werden. (Eine eingehende Besprechung von Prodrugs wird bereitgestellt in T. Higuchi und V. Stella, "Pro-drugs as Novel Delivery Systems", Vol. 14 der A.C.S Symposium Series, und in Bioreversible Carriers in Drug Design, Hrsg. Edward B. Roche, American Pharmaceutical Association and Pergamon Press, 1987, welche beide hier durch Literaturverweis eingegliedert sind.) Es wird erwartet, dass solche Prodrugs dem fachkundigen Leser ohne weiteres ersichtlich sein werden und als funktionelle Äquivalente der Verbindungen der Erfindung angesehen werden.
Syntheseverfahren
Die Verbindungen und Verfahren der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden werden im Zusammenhang mit den folgenden Syntheseschemata, welche die Verfahren veranschaulichen, durch welche die Verbindungen der Erfindung hergestellt werden können. Die Gruppen R, R¹, R², R³ und X sind wie bezüglich Formel (I) oben definiert, sofern unten nichts anderes angegeben ist.
Gemäß Schema 1 unten werden Verbindungen (1) an dem 2'-Hydroxyl selektiv geschützt durch Behandlung mit einem Säureanhydrid, wie zum Beispiel Essigsäureanhydrid, unter neutralen aprotischen Bedingungen, wie in Methylenchlorid oder Ethylacetat, oder durch Behandlung mit einem Acylhalogenid, wie Acetylchlorid, unter ähnlichen Bedingungen, um die 2-Hydroxygeschützte Verbindung (2) herzustellen. Die Verwendung von Hydroxy-Schutzgruppen ist auf dem Gebiet zum Schützen von Gruppen gegen unerwünschte Reaktionen während eines Syntheseverfahrens gut bekannt, und viele solcher Schutzgruppen sind bekannt, vergleiche zum Beispiel T. H. Greene und P. G. M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, 2. Ausgabe, John Wiley & Sons, New York (1991).
Die Ausgangsmaterialverbindungen (1) sind 8,9-Anhydro-6,9-hemiacetal-Derivate von Erythromycin A (R=OH) oder B (R=H) und können hergestellt werden gemäß veröffentlichter Verfahren (Kurath, et al., Experientia, 27: 362–363 (1971). In dem Fall, wo es erwünscht ist, dass in der Endverbindung von Formel (I) R¹ oder R2=Wasserstoff ist, wird die Demethylierungsreaktion als letzter Schritt des Verfahrens oder kurz davor ausgeführt, um das Stickstoffatom vor der Reaktion mit anderen Reagenzien zu schützen. Ausgangsmaterialien, worin R³ 4"-Hydroxyderivate sind, wie Ester, Carbamate und dergleichen, können hergestellt werden nach Verfahren, die auf dem Gebiet der Erythromycin-Chemie Standard sind. Ausgangsmaterialien, worin R³4"-Desoxyverbindungen sind, können hergestellt werden nach den Verfahren von Lartey, et al., J. Med. Chem., 38: 1793–1798 (1995). Ausgangsmaterialien, worin R3 Aminoderivate sind, können hergestellt werden nach den Verfahren, die beschrieben wurden von L. A. Freiberg, et al., 29. Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy (Houston, TX), 1029 (1989) .
Die gewünschten Kombinationen von R¹, R² und R³ können erhalten werden durch Kombination oder aufeinanderfolgende Behandlung eines Vorläufers unter geeigneten Reaktionsbedingungen (wie hier oder in den zitierten Referenzen beschrieben). Weiter kann ein alternativer Weg zur Herstellung der gewünschten Verbindungen mit dem Austausch der N-Methylgruppen durch solche anderen Alkylgruppen (R¹- und R²) beginnen, wie sie erwünscht sein können, gefolgt von 2-Hydroxyschutz und nachfolgenden Reaktionen, wie unten beschrieben.
Die 2'-Hydroxy-geschützte Verbindung (2) wird dann in einem aprotischen Lösungsmittel wie Methylenchlorid gelöst und mit einem Reagenz behandelt, das in der Lage ist, eine nucleophile Halogenspezies wie Diethylamidoschwefeltrifluorid (DAST) bei Raumtemperatur und unter einer inerten Atmosphäre abzugeben. Diese Reaktion löst eine Ringverengung aus, um eine 13-gliedrige ringverengte Erythromycin-Verbindung (3) (kürzlich als ein Dodecalid bezeichnet) zu ergeben bei gleichzeitiger Einführung von Halogen an das Kohlenstoffatom, das zuvor in dem Ring war (der Kohlenstoff, an welchen die X-Gruppe in Verbindung (3) angelagert ist).
SCHEMA 1
Falls es erwünscht ist, die 3'-N-Methylgruppen von Verbindung (3) zu ersetzen, dann wird sie in Methanol gelöst und mit Iod in Gegenwart von Natriumacetat behandelt, um eine oder mehrere der 3'-N-Methylgruppen zu entfernen. Die N-demethylierte Verbindung (4, R¹=H) oder die einfach demethylierte Verbindung (4, R¹=CH₃) kann anschließend alkyliert werden entweder unter Verwendung eines Alkylhalogenids, oder durch reduktive Alkylierung mit einem Aldehyd oder Keton in Gegenwart eines Alkalimetallhydrids, oder durch reduktive Alkylierung mit einem Aldehyd oder Keton durch katalytische Hydrierung, um die gewünschte Verbindung (5) herzustellen.
Behandlung von Verbindung (5) mit Methanol, um die Acetylgruppe (2'-Hydroxy-Schutzgruppe) zu entfernen, ergibt Verbindung (6), welches eine Verbindung der Formel (I) ist, worin R, R¹, R², R³ und X wie gewünscht sind. SCHEMA 2
Schema 2 veranschaulicht . ein spezielles alternatives Verfahren, in welchem die Gruppen R¹ und R² gewählt und modifiziert werden, bevor die Ringverengung durchgeführt wird. Verbindung (7) (hergestellt wie beschrieben in Beispiel 5 der PCT-Anmeldung WO 9312780, veröffentlicht am 22. Juli 1993) wird mit Essigsäureanhydrid unter N₂ bei Raumtemperatur 4 Stunden lang behandelt, um Verbindung (8) herzustellen. Verbindung (8) wird mit DAST unter N₂ bei Raumtemperatur 4 Stunden lang behandelt, um Verbindung (9) herzustellen. Verbindung (9) wird in Methanol über Nacht gerührt, um Verbindung (10) zu ergeben.
BEISPIELE
Die vorausgehenden Schemata können besser verstanden werden durch Bezug auf die folgenden Beispiele, welche nur zur Veranschaulichung bereitgestellt werden und nicht als eine Begrenzung der Erfindung beabsichtigt sind.
BEISPIEL 1
Verbindung der Formel (I) : R=H; R¹=Methyl; R²=Ethyl; R³=H; X=F Schritt 1a. Verbindung (8) von Schema 2
Die Verbindung (7) von Schema 2 (3,01 g, 4,31 mmol, hergestellt wie beschrieben in Beispiel 5 von PCT-Anmeldung WO 9312780, veröffentlicht am 22. Juli 1993) wurde in CH₂Cl₂ (23 ml) gelöst. Essigsäureanhydrid (0,8 ml, 8,5 mmol) wurde über eine Spritze hinzugegeben, und die Mischung wurde unter N₂ 4 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Die Mischung wurde mit CH₂Cl₂ (150 ml) verdünnt und nacheinander mit gesättigtem NaHCO₃, H₂O und Salzlösung (jeweils 40 ml) extrahiert. Die organische Phase wurde über Na₂SO₉ getrocknet, und das Lösungsmittel wurde unter Vakuum entfernt, um einen Feststoff zu ergeben, welcher durch Chromatographie gereinigt wurde, um 2,60 g (81%) der Titelverbindung zu erbringen: [a]_D –30,0 (c 1,0, CHCl₃); ¹H NMR (CDCl₃) d 0,84 (d, 3H, J = 12, 5) , 0, 90 (t, 3H, J = 12,5, 12,5 ), 0,96 (d, 3H, J = 13,0), 1,01 (t, 3H, J = 11,8, 11,8) , 1,06 (d, 3H, J = 11,5), 1,15 (s, 3H), 1,16 (d, 3H, J = 12,0), 1,17 (d, 3H, J = 9,0),
1,18 (d, 3H, J = 10, 0), 1,25 –1,54 (m, 4H), 1,34 (s, 3H), 1,56 (s, 3H), 1,68 (m, 4H), 1,93 (m, 3H), 2,0 (s, 3H), 2,24 (s, 3H), 2,25 – 2,80 (m, 7H), 3,32 (s, 3H), 3,42 (m, 1H), 3,62 (m, 1H), 3,82 (d, 1H, J = 11,0) , 4,0 (m, 1H), 4,34 (m, 1H), 4,65 (m, 2H), 5,15 (m, 1H), 5,19 (d, 1H, J = 7.0); ¹³C-NMR (CDCl₃) d 8,7, 10,4, 11,9, 13,3, 14,1, 14,4, 21,1, 21,4, 21,7, 25,0, 25,4, 26,4, 31,9, 33,3, 33,6, 36,7, 42,1, 42,7, 43,0, 44,5, 45,9, 47,9, 49,2, 61,4, 62,3, 67,8, 70,7, 71,9, 76,8, 77,2, 80,0, 85,7, 95,6, 100,2, 101,4, 151,5, 169, 9, 178, 2; MS m/e 740 (M + H⁺) ; Analyse berechnet für C₄₀H₆₉N0₁₁ C, 64,92; H, 9,39; N, 1,89. Gefunden: C, 64,97; H, 9,79; N, 2,12.
Schritt 1b. Verbindung (9) von Schema 2
Die Verbindung von Schritt 1a (0,50 g, 0,68 mmol) wurde in CH₂Cl₂ (20 ml) gelöst . DAST (0,3 ml, 2,27 mmol) wurden über eine Spritze hinzugegeben. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur und unter N₂ 4 Stunden lang gerührt, mit CH₂Cl₂ (50 ml) verdünnt und nacheinander mit gesättigtem NaHCO₃, H₂O und Salzlösung (jeweils 10 ml) extrahiert. Die organische Phase wurde über Na₂SO₄ getrocknet, und das Lösungsmittel wurde unter Vakuum entfernt, um eine Mischung zu ergeben, welche durch Chromatographie gereinigt wurde, um 0,37 g (73%) der Titelverbindung zu erbringen: [a]_D –24,1° (c, 0,9, CHCl₃); ¹H NMR (CDC1₃) d 0,80 (t, 3H, J = 7,5, 7,5), 0,85 (d, 3H, J = 8,0), 0,88 (d, 3H, J = 7,5), 0,94 (t, 3H, J = 7,5, 7,5), 1,09 (d, 3H, J = 7,5), 1,10 (s, 3H), 1,12 (d, 3H, J = 6,0), 1,19 (d, 3H, J = 6,0), 1,25 (m, 3H), 1,30 (s, 3H), 1,32 (dd, 3H, J = 5,5, 24,3), 1,36 (m, 2H), 1,50 (s, 3H), 1,60 (m, 3H), 1,85 (d, 1H, J = 16,5), 1,98 (m, 1H), 1,99 (s, 3H), 2,15 (s, 3H), 2,24 (dd, 1H, J = 7,5, 14,8), 2,30 (m, 2H), 2,48 (m, 1H), 2,55 (m, 1H), 2,64 (m, 1H), 2,75 (d, 1H, J = 15), 3,22 (s, 3H), 3,40 (m, 1H), 3,58 (d, 1H, J = 8,5), 3,88 (m, 1H), 4,20 (m, 1H), 4,45 (d, 1H, J = 8,0), 4,59 (m, 1H), 4,70 (m, 2H), 4,80 (m, 1H), 4,86 (d, 1H, J = 4,5) ; ¹³C-NMR (CDC1₃) d 9,4, 9,4, 10,2, 13,0, 13,6, 14,1, 19,5, 19,8, 21,1, 21,4, 21, 25,5, 25,6, 27,0, 31,9, 33,9, 34,0, 34,1, 36,7, 42,5, 44,2, 45,7, 47,9, 49,4, 52,2 ,52,5, 61,1, 62,5, 68,4, 70,7, 71,5, 77,3, 81,4, 82,2, 86,2, 88,9, 91,1, 96,5, 101,2, 146,0, 146,2, 169,9, 177,2; MS m/e 742 (M + H⁺); Analyse berechnet für C₄₀H₆₈FNO₁₀: C, 64,75; H, 9,23; N, 1,88. Gefunden: C, 64,81; H, 9,48; N, 1,75.
Schritt 1c. Verbindung der Formel (I); R=H; R¹=Methyl; R²=Ethyl; R3=H; X=F (Verbindung (10) von Schema 2)
Die Verbindung von Schritt Ib (0,072 g, 0,097 mmol) wurde in CH₃OH (10 ml) gelöst und die Mischung wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wurde unter Vakuum entfernt und der Rückstand wurde chromatographisch behandelt, um 0,06 g (90%) von 7 zu ergeben: [a]_D –20,5° (c 0,9, CHCl₃); ¹H NMR (CDC1₃) d 0,88 (t, 3H, J = 7,5, 7,5), 1,00 (d, 3H, J = 6,5), 1,08 (t, 3H, J = 3,5, 3,5), 1,09 (d, 3H, J = 7,5), 1,12 (d, 3H, J = 7,5) , 1,14 (s, 3H), 1,19 (d, 3H, J = 6,5), 1,20 (d, 3H, J = 6,0), 1,26 (s, 1H), 1,32 (m, 1H), 1,36 – 1,47 (m, 8H), 1,59 (s, 3H), 1,64 (m, 1H), 1,65 (m, 1H), 1,76 (m, 1H), 1,96 (d, 1H, J = 15,5), 2,08 (m, 1H), 2,24 (s, 4H), 2,33 – 2,38 (m, 2H), 2,43 (dd; 1H, J = 10,5, 15,3), 2,50 – 2,64 (m, 3H), 2,97 (d, 1H, J = 16,5), 3,21 (m, 1H), 3,28 (s, 3H), 3,51 (m, 1H), 3,70 (d, 1H, J = 8,0), 4,00 (m, 1H), 4,31 (m, 1H), 4,45 (d, 1H, J = 7, 0), 4,64 –4,95 (m, 3H); ¹³C NMR (CDCl₃) d 9,0, 9,4, 10,2, 12,9, 13,6, 13,9, 19,5, 19,8, 21,3, 21,6, 25,4, 25,6, 27,1, 29,8, 33,8, 34,0, 34,1, 36,2, 42,8, 44,2, 45,7, 45,7, 47,6, 49,4, 52,3, 52,5, 61,1, 64,7, 68,8, 70,4, 70,6, 77,2, 81,5, 82,2, 86,2, 88,9, 91,2, 96,5, 103,3, 104,1, 146,1, 146,2, 177,3; MS m/e 700 (M + H+); Analyse berechnet für C₃₈H₆₆FNO₉.2H₂O: C, 62,01; H, 9,58; N,1,90. Gefunden: C, 62,24; H, 9,21; N, 1,75.
BEISPIELE 2–10
Nach dem Verfahren von Beispiel 1, wobei das Ausgangsmaterial von Schritt 1a durch das geeignet substituierte Ausgangsmaterial ersetzt wurde (worin R, R¹, R² und R³ wie in Tabelle 1 unten beschrieben sind), wurden die Verbindungen mit der folgenden Formel hergestellt:
worin R, R¹, R² and R³ wie in Tabelle 1 beschrieben sind. TABELLE 1
BEISPIEL 11
BIOLOGISCHE AKTIVITÄT IN VITRO PROKINETISCHE UND ANTIBAKTERIELLE AKTIVITÄTEN
In vitro prokinetische Aktivität
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung wurden in vitro auf ihre Fähigkeit getestet, eine Kontraktion von glatten Muskelstreifen hervorzurufen, die von Kaninchen-Dünndarm unter Verwendung des folgenden Verfahrens isoliert wurden.
Kaninchen wurden getötet und 15 cm des Zwölffingerdarms wurden schnell entfernt und in eiskalte modifizierte Ringer-Lösung (120 mM Natriümchlorid, 25 mM Natriumbicarbonat, 4,7 mM Kaliumchlorid, 1,25 mM Calciumchlorid, 1,20 mM Magnesiumsulfat und 5,6 mM Glukose) gelegt. Die Längsmuskelschicht wurde von dem zirkularen Muskel durch stumpfe Sektion getrennt und in Streifen von 10 × 20 mm geschnitten. Doppelt gefaltete Streifen wurden senkrecht zwischen zwei Haken in 10-ml-Gewebebädern aufgehängt mit einer mechanischen Vorlast von 1 g. Der obere Haken wurde mit einem isotonischen Kraftaufnehmer verbunden und seine Verschiebung wurde auf einem Grass-Polygraph aufgezeichnet. Die Gewebebäder enthielten modifizierte Ringer-Lösung bei 37°C und wurden fortlaufend mit 95% Sauerstoff/5% Kohlendioxid begast, um den pH auf 7,5 zu halten.
Nach einer Stabilisierungszeit von mindestens 60 Minuten wurde eine Kontraktilitäts-Dosiswirkungsreihe durchgeführt, indem zunehmende Endkonzentrationen von Methacholin (10^–7 M, 10^–6 M und 10^–5 M) in Volumen von 100 μl hinzugegeben wurden. Die Badlösungen wurden mindestens dreimal zwischen Dosen ersetzt.
Nachdem die Methacholin-Dosiswirkungsreihe abgeschlossen war, wurde eine Testverbindungs-Dosiswirkungskurve nach dem gleichen Verfahren initiiert, das für die Methacholin-Dosiswirkungsreihe verwendet wurde, mit mindestens fünf Konzentrationen von Testverbindung im Bereich von 10^–10 M bis 10^–4 M. Die Gewebe wurden mehrmals zwischen Dosen gewaschen, und die Untersuchungen wurden abgeschlossen durch Aufzeichnen der kontraktilen Reaktion auf 10^–5 M Methacholin, um die Integrität des Muskelpräparats festzustellen. Kontraktile Reaktionen wurden ausgedrückt als prozentualer Anteil der maximalen durch Methacholin hervorgerufenen Kontraktion. Die Konzentration der Testverbindung, welche die Hälfte der maximalen Konzentration (ED₅₀-Wert) produzierte, und der negative Logarithmus des ED₅₀-Wertes (pED₅₀) wurden aus den Dosiswirkungskurven bestimmt. Die pED₅₀-Werte wurden verglichen mit Motilin (pED₅₀: 8,10) , einem bekannten gastrointestinalen prokinetischen Mittel.
Für die Verbindung von Beispiel 1 wurde herausgefunden, dass sie ein sehr schwacher Agonist ist für die Hervorrufung kontraktiler Aktivität in glattem Zwölffingerdarm-Muskelpräparat vom Kaninchen: pED₅₀< 4,0, um mehr als vier Größenordnungen weniger leistungsfähig als Motilin.
Antibakterielle Aktivität
Verbindungen der Erfindung wurden als nächstes auf antibakterielle Wirksamkeit getestet, wobei eine solche Aktivität als eine unerwünschte Nebenwirkung der Motilinantagonisttherapie betrachtet wird. Untersuchungen wurden durchgeführt unter Verwendung von Methodologie, die auf dem Gebiet gut bekannt ist (das Agar-Verdünnungsverfahren). Wie durch die Daten, die in Tabelle 2 unten gezeigt sind, veranschaulicht wird, wurde für die Verbindungen herausgefunden, dass sie eine sehr geringe antibakterielle Wirksamkeit aufweisen, was sie somit weiter von typischen Erythromycin-Antibiotika unterscheidet.
TABELLE 2 AUSGEWÄHLTE MINIMALE HEMMKONZENTRATIONS(MHK)-DATEN
Motilinrezeptorbindungsaktivität
Die Bindungsaffinität für Motilinrezeptoren wurde bestimmt gemäß dem Protokoll von Peeters, et al. ("Motilin receptor", Motilin, Z. Itoh, Hrsg., Acad. Press, San Diego, Seite 93–109 (1990). Motilinrezeptoren wurden von glattem Kaninchenantrum-Muskelgewebe isoliert. [¹²⁵I]-Motilin wird als der Ligand für die Rezeptoren verwendet. Die Bindung der Testverbindung wird ausgedrückt als der negative Logarithmus der Konzentration der Testverbindung, die 50% an gebundenem [¹²⁵I]-Motilin verdrängt. Für die Verbindung von Beispiel 1 wurde herausgefunden, dass sie eine Motilinbindung mit einem pKd = 7,94 aufweist. Der pK_d von Motilin unter ähnlichen Bedingungen ist 9,1, so dass folglich angezeigt wird, dass diese Verbindung stark an Motilinrezeptoren bindet. Diese Fähigkeit der Verbindungen, stark an Motilinrezeptoren zu binden, und das effektive Fehlen der Auslösung kontraktiler Aktivität durch eine beurteilte therapeutische Konzentration dieser Verbindungen in glattem Zwölffingerdarm-Muskelgewebe vom Kaninchen machen zusammen die Motilinantagonistaktivität der Verbindung aus.

Claims

Eine Verbindung mit der Formel:
oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon, worin R H oder OH ist; R¹ und R² sind unabhängig gewählt aus der Gruppe bestehend aus H, C₁-C₈-Alkyl, Phenyl-C_l-C₈-Alkyl und Naphthyl-C_l-C₈-Alkyl; R3 ist gewählt aus der Gruppe bestehend aus H, OH, O-C₁-C₈-Alkyl, O-CO-C₁-C₈-Alkyl, O-CO-Phenyl, O-CO-NR⁴R⁵, worin R⁴ und R⁵ unabhängig H oder C₁-C₈-Alkyl sind; NH₂; N-CO-C₁-C₈-Alkyl; N-CO-Phenyl; N-CO-NR₄R₅, worin R4 und R₅ unabhängig H oder C₁-C₈-Alkyl sind; und X ist gewählt aus der Gruppe bestehend aus F, Cl, Br oder I.
Eine Verbindung gemäß Anspruch 1, worin R¹ und R² C₁-C₈-Alkyl sind, und R3 H, OH, O-C₁-C₈-Alkyl, O-CO-NR⁴R⁵-, worin R⁴ und R⁵ unabhängig H oder C₁-C₈-Alkyl sind, und NH₂ ist .
Eine Verbindung gemäß Anspruch 1, die gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Verbindung der Formel (I) ; R=H; R¹=Methyl; R=H; R³=H; X=F; Verbindung der Formel (I) ; R=OH; R1=Methyl; R²=Ethyl; R³=H; X=F; Verbindung der Formel (I); R=H; R1=Methyl; R²=i-Propyl; R³=H; X=F; Verbindung der Formel (I); R=H; R1=Methyl; R²-=Phenylmethyl; R³=H; X=F; Verbindung der Formel (I) ; R=H; R1=Methyl; R=Methyl; R³=0H; X=F; Verbindung der Formel (I); R=H; R1=Methyl; R²=Methyl; R³=Methoxy; X=F; Verbindung der Formel (I); R=H; R¹=Methyl; R²=Methyl; R³=OCON(CH₃)₂; X=F; Verbindung der Formel (I) ; R=H; R1=Methyl; R²=Methyl; R³=NH₂; X=F; und Verbindung der Formel (I); R=H; R1=Methyl; R²=Methyl; R³=H; X=Cl.
Eine Verbindung gemäß Anspruch 1, worin R H ist; R¹ und R² sind C₁-C₈-Alkyl; R³ ist H und X ist F.
Eine Verbindung gemäß Anspruch 4, welche folgendes ist:
Verbindung der Formel (I) ; R=H; R1=Methyl; R²=Ethyl; R³=H; X=F.
Eine pharmazeutische Zusammensetzung, die eine therapeutisch wirksame Menge einer Verbindung gemäß Anspruch 1 und einen pharmazeutisch verträglichen Träger umfasst.
Eine pharmazeutische Zusammensetzung, die eine therapeutisch wirksame Menge einer Verbindung gemäß Anspruch 5 und einen pharmazeutisch verträglichen Träger umfasst.
Verwendung einer Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 und 2 zur Herstellung eines Medikamentes zur Behandlung von gastrointestinalen Störungen verbunden mit Hypermotilinämie bei Menschen und anderen Säugern, die einer solchen Behandlung bedürfen.
Eine Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 und 5 zur Verwendung als ein Medikament.
Ein Verfahren zur Herstellung der Verbindungen mit der Formel:
worin R H oder OH ist;, R1 und R2 sind unabhängig gewählt aus der Gruppe bestehend aus H, C₁-C₈-Alkyl, Phenyl-C_l-C₈-Alkyl und Naphthyl-C₁-C₈-Alkyl; R3 ist gewählt aus der Gruppe bestehend aus H, OH, O-C₁-C₈-Alkyl, O-CO-C₁-C₈-Alkyl, O-CO-Phenyl, O-CO-NR⁴R⁵, worin R⁴ und R⁵ unabhängig H oder, C₁-C₈-Alkyl sind; NH₂; N-CO-C₁-C₈-Alkyl; N-CO- Phenyl; N-CO-NR⁴R⁵, worin R4 und R⁵ unabhängig H oder C₁-C₈-Alkyl sind; und X ist gewählt aus der Gruppe bestehend aus F, Cl, Br oder I; wobei das Verfahren folgendes umfasst: (a) selektives Schützen der 2'-Hydroxylgruppe einer Verbindung mit der Formel:
worin R3 wie oben beschrieben ist, durch Behandlung mit einem Reagenz, das gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Säureanhydrid und einem Säurehalogenid, unter neutralen aprotischen Bedingungen, und Isolieren der ersten Zwischenverbindung mit der Formel:
(b) Ringverengen der ersten Zwischenverbindung durch Behandlung mit einem Reagenz, das in der Lage ist, eine nukleophile Halogenspezies abzugeben, bei Raumtemperatur und unter einer inerten Atmosphäre, und Isolieren der 13-gliedrigen ringverengten zweiten Zwischenverbindung mit der Formel:
(c) wahlweise Demethylieren einer oder mehrerer der ³'-^N-Methylgruppen durch Behandlung mit Iod in Gegenwar^t ^von Natriumacetat in einer methanolischen Lösung, gefolgt ^von N-Alkylierung durch Behandlung mit einem Reagenz gewählt aus der Gruppe, die ein Alkylhalogenid und Wasserstoff umfasst, und einem Edelmetallkalatylsator in Gegenwart eines Aldehyds oder Ketons und eines Alkalimetallhalogenids, und Isolieren der dritten Zwischenverbindung mit der Formel:
(d) Aufheben des Schutzes der 2'-Hydroxylgruppe durch Behandlung mit Methanol und Isolieren des gewünschten Produktes. 11. Ein Verfahren gemäß Anspruch 10, worin X F ist und in Schritt (b) das Reagenz, das zur Abgabe einer nukleophilen Halogenspezies in der Lage ist, Diethylamidoschwefeltrifluorid (DAST) ist.
Ein Verfahren zur Herstellung der Verbindung mit der Formel:
wobei das Verfahren folgendes umfasst: (a) Behandlung der Verbindung mit der Formel:
mit Essigsäureanhydrid unter N₂ bei Raumtemperatur 4 Stunden lang und Isolieren der ersten Zwischenverbindung mit der Formel:
(b) Ringverengung der ersten Zwischenverbindung durch Behandlung mit Diethylamidoschwefeltrifluorid (DAST) unter N₂ bei Raumtemperatur 4 Stunden lang und Isolieren der zweiten Zwischenverbindung mit der Formel:
(c) Behandlung der zweiten Zwischenverbindung mit Methanol und Isolieren des gewünschten Produktes.