DE69728685T2

DE69728685T2 - Neue substituierte imidazolverbindungen

Info

Publication number: DE69728685T2
Application number: DE69728685T
Authority: DE
Inventors: L. Jerry ADAMS; C. Jeffrey BOEHM
Original assignee: SmithKline Beecham Corp
Current assignee: SmithKline Beecham Corp
Priority date: 1996-01-11
Filing date: 1997-01-10
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2017-01-11
Also published as: IL125282A; KR19990077165A; EP0935465A1; EA001430B1; NO316625B1; US5811549A; NO983181L; HUP9900645A2; CN1213307A; DK0935465T3; AU726084B2; NZ327052A; PT935465E; ATE264105T1; MX9805634A; EA199800633A1; ES2219750T3; EP0935465B1; PL327934A1; PL187616B1

Description

Diese Erfindung betrifft eine neue Gruppe von Imidazolverbindungen, Verfahren für deren Herstellung, deren Verwendung zur Behandlung zytokinvermittelter Erkrankungen und Arzneimittel zur Verwendung bei einer solchen Therapie.
Interleukin-1 (IL-1) und der Tumor-Nekrose-Faktor (TNF) sind biologische Stoffe, die von einer Vielzahl an Zellen, wie Monozyten oder Makrophagen, erzeugt werden. Es ist gezeigt worden, dass IL-1 eine Vielzahl an biologischen Wirkungen vermittelt, von denen man annimmt, dass sie bei der Immunregulation und anderen physiologischen Zuständen, wie einer Entzündung, wichtig sind [Siehe z. B. Dinarello et al., Rev. Infect. Disease, 6, 51 (1984)]. Die Myriaden bekannter biologischer Wirkungen von IL-1 schließen die Aktivierung von T-Helferzellen, Induktion von Fieber, Stimulation der Prostaglandin- oder Kollagenaseerzeugung, Neutrophilenchemotaxis, Induktion von Akute-Phase-Proteinen und die Suppression von Plasmaeisenspiegeln ein.
Es gibt viele Erkrankungszustände, bei denen eine übermäßige oder unregulierte IL-1-Erzeugung an einer Verschlimmerung und/oder Verursachung der Erkrankung beteiligt ist. Diese schließen rheumatoide Arthritis, Osteoarthritis, Endotoxämie und/oder toxisches Schocksyndrom, andere akute oder chronische entzündliche Erkrankungszustände, wie die durch Endotoxin induzierte entzündliche Reaktion oder die entzündliche Darmerkrankung, Tuberkulose, Atherosklerose, Muskeldegeneration, Kachexie, Arthritis psoriatica, Reiter-Syndrom, rheumatoide Arthritis, Gicht, traumatische Arthritis, Röteln-Arthritis und akute Synovitis. Neuestes Beweismaterial verbindet die IL-1-Aktivität auch mit Diabetes und pankreatischen β-Zellen.
Dinarello, J. Clinical Immunolgy, 5 (5), 287–297 (1985), bespricht die biologischen Wirkungen, die IL-1 zugeschrieben worden sind. Es sollte beachtet werden, dass einige dieser Wirkungen von anderen als indirekte Wirkungen von IL-1 beschrieben worden sind.
Eine übermäßige oder unregulierte TNF-Erzeugung ist bei der Vermittlung oder Verschlimmerung einer Zahl von Erkrankungen impliziert worden, die rheumatoide Arthritis, rheumatoide Spondylitis, Osteoarthritis, gichtartige Arthritis und andere arthritische Zustände, Sepsis, septischen Schock, endotoxischen Schock, gramnegative Sepsis, toxisches Schocksyndrom, Atemnotsyndrom des Erwachsenen, zerebrale Malaria, chronische Lungenentzündung, Silikose, Lungensarkoidose, Knochenresorptionserkrankungen, Reperfusionsverletzung, Transplantat-Wirt-Reaktion, Allotransplantatabstoßungen, Fieber und Myalgien aufgrund einer Infektion, wie Influenza, Kachexie nachfolgend einer Infektion oder Malignität, Kachexie nachfolgend einem erworbenen Immundefizienzsyndrom (AIDS), AIDS, ARC (AIDS-verwandter Komplex), Keloidbildung, Narbengewebebildung, Morbus Crohn, Colitis ulcerosa oder Pyrese einschließen.
AIDS resultiert aus der Infektion von T-Lymphozyten mit dem Humanen Immundefizienzvirus (HIV). Mindestens drei Typen oder Stämme des HIV sind identifiziert worden, d. h. HIV-1, HIV-2 und HIV-3. Als Folge einer HIV-Infektion wird die T-Zellvermittelte Immunität beeinträchtigt und infizierte Personen zeigen schlimme opportunistische Infektionen und/oder ungewöhnliche Neoplasmen. Ein HIV-Eintritt in den T-Lymphozyten erfordert eine T-Lymphozytenaktivierung. Andere Viren, wie HIV-1 und HIV-2, infizieren T-Lymphozyten nach T-Zellaktivierung und eine solche Virusproteinexpression und/oder -replikation wird durch eine solche T-Zellaktivierung vermittelt oder aufrechterhalten. Wenn ein aktivierter T-Lymphozyt einmal mit HIV infiziert ist, muss der T-Lymphozyt weiter in einem aktivierten Zustand aufrechterhalten werden, um eine HIV-Genexpression und/oder HIV-Replikation zuzulassen. Monokine, speziell TNF, sind an einer durch aktivierte T-Zellen vermittelten HIV-Proteinexpression und/oder Virusreplikation dadurch beteiligt, dass sie bei der Aufrechterhaltung der T-Lymphozytenaktivierung eine Rolle spielen. Deshalb hilft eine Störung der Monokinaktivität, wie durch Hemmung der Monokinerzeugung, vor allem von TNF, bei einer HIV-infizierten Person beim Beschränken der Aufrechterhaltung der T-Zellaktivierung, wodurch das Fortschreiten der HIV-Infektiosität auf vorher nicht infizierte Zellen verringert wird, was zu einer Verlangsamung oder Eliminierung des Fortschreitens der durch die HIV-Infektion verursachten Immunfunktionsstörung führt. Monozyten, Makrophagen und verwandte Zellen, wie Kupfer- und Gliazellen, sind auch mit der Aufrechterhaltung der HIV-Infektion in Zusammenhang gebracht worden. Diese Zellen, wie T-Zellen, sind Ziele für die Virusreplikation und der Anteil der Virusreplikation ist vom Aktivierungszustand der Zellen abhängig. Es ist gezeigt worden, dass Monokine, wie TNF, die HIV-Replikation in Monozyten und/oder Makrophagen aktivieren [Siehe Poli et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 87: 782–784 (1990)]; deshalb hilft eine Hemmung der Monokinerzeugung oder -aktivität bei der Beschränkung des HIV-Fortschreitens, wie es vorstehend für T-Zellen angegeben ist.
TNF ist auch in verschiedenen Rollen mit anderen Virusinfektionen, wie dem Cytomegalievirus (CMV), Influenzavirus und dem Herpesvirus, aus ähnlichen Gründen wie den genannten in Zusammenhang gebracht worden.
Interleukin-8 (IL-8) ist ein chemotaktischer Faktor, der zuerst 1987 identifiziert und charakterisiert wurde. IL-8 wird durch verschiedene Zelltypen erzeugt, die mononukleäre Zellen, Fibroblasten, Endothelzellen und Keratinozyten einschließen. Seine Erzeugung durch Endothelzellen wird durch IL-1, TNF, oder Lipopolysaccharid (LPS) induziert. Es ist gezeigt worden, dass menschliches IL-8 auf Neutrophile von Maus, Meerschweinchen, Ratte und Kaninchen wirkt. Viele verschiedene Namen sind für IL-8 verwendet worden, wie „neutrophile attractant/activation protein-1" (NAP-1), monozytenabgeleiteter neutrophiler chemotaktischer Faktor (MDNCF), neutrophiler aktivierender Faktor (NAF) und T-Zell-Lymphozyten chemotaktischer Faktor.
IL-8 stimuliert eine Zahl von Funktionen in vitro. Es ist gezeigt worden, dass es chemisch anziehende (chemotaktische) Eigenschaften für Neutrophile, T-Lymphozyten und Basophile aufweist. Außerdem induziert es die Histaminfreisetzung aus Basophilen sowohl aus normalen als auch atopischen Individuen sowie lysosomale Enzymfreisetzung und Respiratory Burst von Neutrophilen. Es ist auch gezeigt worden, dass IL-8 die Oberflächenexpression von Mac-1 (CD11b/CD18) auf Neutrophilen ohne de novo-Proteinsynthese erhöht; dies kann zu einer erhöhten Adhäsion der Neutrophilen an Gefäßendothelzellen beitragen. Viele Erkrankungen sind durch eine massive Neutrophileninfiltration charakterisiert. Beschwerden, die mit einer Zunahme der IL-8-Erzeugung (die für Chemotaxis von Neutrophilen am Entzündungsort verantwortlich ist) verbunden sind, würden von Verbindungen profitieren, die die IL-8-Erzeugung unterdrücken.
IL-1 und TNF beeinflussen eine breite Vielfalt an Zellen und Geweben und diese Zytokine sowie andere von Leukozyten abgeleitete Zytokine sind wichtige und entscheidende Entzündungsvermittler einer breiten Vielfalt an Erkrankungszuständen und Beschwerden. Die Hemmung dieser Zytokine ist von Vorteil beim Kontrollieren, Verringern und Lindern vieler dieser Erkrankungszustände.
Es bleibt ein Bedarf für Behandlung, in diesem Gebiet, für Verbindungen, die zytokinsuppressive entzündungshemmende Arzneistoffe sind, d. h. Verbindungen, die Zytokine, wie IL-1, IL-6, IL-8 und TNF hemmen können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft die neuen Verbindungen der Formel (I) und Arzneimittel, die eine Verbindung der Formel (I) und ein pharmazeutisch verträgliches Verdünnungsmittel oder einen pharmazeutisch verträglichen Träger umfassen.
Diese Beschreibung beschreibt ein Verfahren zur Behandlung einer durch CSBP/RK/p38-Kinase hervorgerufenen Erkrankung bei einem Säuger, der derer bedarf, welches das Verabreichen einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel (I) an den Säuger umfasst.
Diese Beschreibung beschreibt auch ein Verfahren zur Hemmung von Zytokinen und die Behandlung einer zytokinvermittelten Erkrankung bei einem Säuger, der derer bedarf, welche das Verabreichen einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel (I) an den Säuger umfasst.
Diese Beschreibung beschreibt spezieller ein Verfahren zur Hemmung der Erzeugung von IL-1 bei einem Säuger, der derer bedarf, welches das Verabreichen einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel (I) an den Säuger umfasst.
Diese Beschreibung beschreibt spezieller ein Verfahren zur Hemmung der Erzeugung von IL-8 bei einem Säuger, der derer bedarf, welches das Verabreichen einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel (I) an den Säuger umfasst.
Diese Beschreibung beschreibt spezieller ein Verfahren zur Hemmung der Erzeugung von TNF bei einem Säuger, der derer bedarf, welches das Verabreichen einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel (I) an den Säuger umfasst.
Folglich stellt die vorliegende Erfindung eine Verbindung der Formel (I):
in der
R₁ ein 4-Pyridyl- oder 4-Pyrimidinylring ist, der einen 2-substituierten C_1-4-Alkoxyrest aufweist;
R₄ eine Phenyl-, Naphth-1-yl- oder Naphth-2-ylgruppe ist, die gegebenenfalls ein- oder zweifach mit einem Halogenatom substituiert ist;
R₂ ein gegebenenfalls substituierter Heterocyclylrest oder eine gegebenenfalls substituierte Heterocyclyl-C_1-10-alkyleinheit ist,
oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon bereit.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die neuen Verbindungen der Formel (I) können auch in Verbindung mit der tierärztlichen Behandlung von anderen Säugern als Menschen, die der Hemmung der Zytokinhemmung oder -erzeugung bedürfen, verwendet werden. Insbesondere umfassen zytokinvermittelte Erkrankungen zur therapeutischen oder prophylaktischen Behandlung bei Tieren Erkrankungszustände, wie diejenigen, die hier in dem Abschnitt Behandlungsverfahren vermerkt sind, aber insbesondere Virusinfektionen. Beispiele solcher Viren umfassen Lentivirusinfektionen, wie das Virus der infektiösen Anämie der Pferde, das Caprine Arthritisvirus, das Visnavirus oder Maedivirus, oder Retrovirusinfektionen, wie das Katzenimmundefizienzvirus (FIV), das Rinderimmundefizienzvirus oder das Hundeimmundefizienzvirus oder andere Retrovirusinfektionen, aber nicht darauf beschränkt.
Geeigneterweise ist R₄ eine Phenyl-, Naphth-1-yl- oder Naphth-2-ylgruppe, die gegebenenfalls ein- oder zweifach mit einem Halogenatom substituiert ist. Wenn der Phenylring disubstituiert ist, sind es vorzugsweise zwei voneinander unabhängige Halogeneinheiten, wie eine Fluor- und Chloreinheit, vorzugsweise eine Dichloreinheit und stärker bevorzugt in der 3,4-Position.
Vorzugsweise ist die R₄-Einheit eine unsubstituierte oder substituierte Phenyleinheit. Stärker bevorzugt ist R₄ eine Phenylgruppe oder ein in der 4-Position mit Fluor substituierter und/oder in der 3-Position mit Fluor- oder Chlor substituierter Phenylrest oder R₄ ist ein in der 3,4-Position unabhängig voneinander mit Chlor oder Fluor, stärker bevorzugt Chlor disubstituierter Phenylrest. Am stärksten bevorzugt ist R₄ eine 4-Fluorphenylgruppe.
Geeigneterweise ist R₂ ein gegebenenfalls substituierter Heterocyclylrest oder eine Heterocyclyl-C_1-10-alkyleinheit.
Wenn R₂ ein gegebenenfalls substituierter Heterocyclylrest ist, ist der Ring vorzugsweise eine Morpholino-, Pyrrolidinyl- oder eine Piperidinylgruppe. Wenn der Ring gegebenenfalls substituiert ist, können die Substituenten direkt an das freie Stickstoffatom, wie in der Piperidinylgruppe oder im Pyrrolring, oder an den Ring selbst gebunden sein. Vorzugsweise ist der Ring ein Piperidin oder Pyrrol, stärker bevorzugt Piperidin. Der Heterocyclylring kann gegebenenfalls ein- bis vierfach unabhängig voneinander mit einem Halogenatom, einem C_1-4-Alkylrest, einem Arylrest, wie einer Phenylgruppe, einem Arylalkylrest, wie einer Benzylgruppe, wobei die Aryl- oder Arylalkyleinheiten selbst gegebenenfalls substituiert sein können (wie in dem nachstehenden Definitionsabschnitt), einem Rest C(O)OR₁₁, wie die C(O)C_1-4-Alkyl- oder C(O)OH-Einheiten, einem Rest C(O)H einem C(O)C_1-4-Alkylrest, einem hydroxysubstituierten C_1-4-Alkylrest, einem C_1-4-Alkoxyrest, einem S(O)_mC_1-4-Alkylrest (wobei m 0, 1 oder 2 ist), einem Rest NR₁₀R₂₀ (wobei R₁₀ und R₂₀ unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder ein C_1-4-Alkylrest sind) substituiert sein.
Falls der Ring ein Piperidin ist, ist der Ring vorzugsweise in der 4-Position an das Imidazol gebunden und die Substituenten sind direkt am verfügbaren Stickstoffatom, d. h. ein 1-Formyl-4-piperidin, 1-Benzyl-4-piperidin, 1-Methyl-4-piperidin, 1-Ethoxycarbonyl-4-piperidin. Falls der Ring mit einem Alkylrest substituiert ist und der Ring in der 4-Position gebunden ist, ist er vorzugsweise in der 2- oder 6-Position oder beiden substituiert, wie 2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidin. Falls der Ring ein Pyrrol ist, ist der Ring ebenso in der 3-Position an das Imidazol gebunden und die Substituenten sind alle direkt am verfügbaren Stickstoffatom.
Wenn R₂ ein gegebenenfalls substituierter Heterocyclyl-C_1-10-alkylrest ist, ist der Ring vorzugsweise eine Morpholino-, Pyrrolidinyl- oder eine Piperidinylgruppe. Vorzugsweise weist die Alkyleinheit 1 bis 4 Kohlenstoffatome, stärker bevorzugt 3 oder 4 und am stärksten bevorzugt 3, wie in einer Propylgruppe, auf. Bevorzugte heterocyclische Alkylreste umfassen Morpholinoethyl-, Morpholinopropyl-, Pyrrolidinylpropyl- und Piperidinylpropyleinheiten. Der heterocyclische Ring hierin ist gegebenenfalls auch in einer Weise substituiert, die der, die vorstehend für die direkte Bindung des Heterocyclylrestes angegeben ist, ähnlich ist.
In allen Fällen hierin, in denen eine Alkenyl- oder Alkinyleinheit als Substituentengruppe vorliegt, ist die ungesättigte Bindung, d. h. die Vinylen- oder Acetylenbindung, vorzugsweise nicht direkt an die Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefeleinheiten gebunden, zum Beispiel in bestimmten R₂-Einheiten.
Wie hier verwendet, soll "gegebenenfalls substituiert", sofern nicht speziell definiert, solche Reste wie ein Halogenatom, wie ein Fluor-, Chlor-, Brom- oder Jodatom, eine Hydroxygruppe, einen hydroxysubstituierten C_1-10-Alkylrest, einen C_1-10-Alkoxyrest, wie eine Methoxy- oder Ethoxygruppe, einen S(O)_m-Alkylrest, wobei m 0, 1 oder 2 ist, wie eine Methylthio-, Methylsulfinyl- oder Methylsulfonylgruppe, eine Aminogruppe, eine mono- & disubstituierte Aminogruppe, wie in dem Rest NR₇R₁₇ oder wo die Reste R₇ und R₁₇ zusammen mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, cyclisieren können, wobei ein 5- bis 7-gliedriger Ring gebildet wird, der gegebenenfalls ein zusätzliches aus O/N/S ausgewähltes Heteroatom umfasst, einen C_1-10-Alkylrest, einen Cycloalkyl- oder Cycloalkylalkylrest, wie eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, t-Butyl-, usw. oder Cyclopropylmethylgruppe, einen halogensubstituierten C_1-10-Alkylrest, wie CF₂CF₂H oder CF₃, einen halogensubstituierten C_1-10-Alkoxyrest, wie OCF₂CF₂H, einen gegebenenfalls substituierten Arylrest, wie eine Phenylgruppe, oder einen gegebenenfalls substituierten Arylalkylrest bedeuten, wie eine Benzyl- oder Phenethylgruppe, wobei diese Aryleinheiten auch ein- bis zweifach mit einem Halogenatom, einer Hydroxygruppe, einem hydroxysubstituierten Alkylrest, einem C_1-10-Alkoxyrest, einem S(O)_m-Alkylrest, einer Aminogruppe, einer mono- & disubstituierten Aminogruppe, wie in dem Rest NR₇R₁₇, einem Alkylrest oder CF₃ substituiert sein können.
In einer bevorzugten Untergattung von Verbindungen der Formel (I) ist R₂ eine Morpholinylpropyl-, Piperidinyl-, N-Benzyl-4-piperidinyl- oder N-Methyl-4-piperidinylgruppe und R₄ ist eine Phenylgruppe oder ein ein- oder zweifach mit Fluor oder Chlor substituierter Phenylrest.
Geeignete pharmazeutisch verträgliche Salze sind Fachleuten gut bekannt und umfassen basische Salze anorganischer und organischer Säuren, wie Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Methansulfonsäure, Ethansulfonsäure, Essigsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Citronensäure, Milchsäure, Oxalsäure, Bernsteinsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Benzoesäure, Salicylsäure, Phenylessigsäure und Mandelsäure. Außerdem können pharmazeutisch verträgliche Salze von Verbindungen der Formel (I) auch mit einem pharmazeutisch verträglichen Kation gebildet werden, zum Beispiel falls eine Substituentengruppe eine Carboxyeinheit umfasst. Geeignete pharmazeutisch verträgliche Kationen sind Fachleuten gut bekannt und schließen Alkali-, Erdalkali-, Ammonium- und quaternäre Ammoniumkationen ein.
Die folgenden Begriffe, wie sie hier verwendet werden, betreffen:

– "Halogen" oder "Halogenatome" schließen die Halogenatome Chlor, Fluor, Brom und Jod ein.
– C_1-10-Alkylrest" oder "Alkylrest" – beide gerad- und verzweigtkettige Reste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, sofern die Kettenlänge nicht anderweitig beschränkt ist, einschließlich der Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, sek.-Butyl-, Isobutyl-, tert.-Butyl- und n-Pentylgruppe.
– Der Begriff "Cycloalkylrest" wird hier verwendet, um cyclische Reste, vorzugsweise mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, zu bezeichnen, einschließlich der Cyclopropyl-, Cyclopentyl- und Cyclohexylgruppe.
– Der Begriff "Cycloalkenylrest" wird hier verwendet, um cyclische Reste, vorzugsweise mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen zu bezeichnen, die mindestens eine Doppelbindung aufweisen, einschließlich der Cyclopentenyl- und Cyclohexenylgruppe.
– Der Begriff "Alkenylrest" wird hier bei allen Vorkommensarten verwendet, um einen gerad- oder verzweigtkettigen Rest mit 2–10 Kohlenstoffatomen zu bezeichnen, sofern die Kettenlänge nicht darauf beschränkt ist, einschließlich der Ethenyl-, 1-Propenyl-, 2-Propenyl-, 2-Methyl-1-propenyl-, 1-Butenyl- und 2-Butenylgruppe.
– "Arylrest" – Phenyl- und Naphthylgruppe.
– "Heteroarylrest" (allein oder in einer beliebigen Kombination, wie "Heteroaryloxyrest" oder "Heteroarylalkylrest") – ein 5- bis 10-gliedriges aromatisches Ringsystem, bei dem ein oder mehr Ringe ein oder mehrere aus N, O oder S ausgewählte Heteroatome enthalten, wie Pyrrol, Pyrazol, Furan, Thiophen, Chinolin, Isochinolin, Chinazolin, Pyridin, Pyrimidin, Oxazol, Thiazol, Thiadiazol, Tnazol, Imidazol oder Benzimidazol.
– "Heterocyclylrest" (allein oder in einer beliebigen Kombination, wie "Heterocyclylalkylrest") – ein gesättigtes oder teilweise ungesättigtes 4- bis 10-gliedriges Ringsystem, bei dem ein oder mehr Ringe ein oder mehrere aus N, O oder S ausgewählte Heteroatome enthalten, wie Pyrrolidin, Piperidin, Piperazin, Morpholin, Tetrahydropyran oder Imidazolidin.
– Der Begriff "Aralkylrest" oder "Heteroarylalkylrest" oder "Heterocyclylalkylrest" wird hier verwendet, um einen wie vorstehend definierten C_1-4-Alkylrest, der an eine Aryl-, Heteroaryl- oder Heterocyclyleinheit, wie sie hier auch definiert ist, gebunden ist, zu bezeichnen, sofern nicht anders angegeben.
– "Sulfinylgruppe" – das Oxid S(O) des entsprechenden Sulfids, der Begriff "Thiogruppe" betrifft das Sulfid und der Begriff "Sulfonylrest" betrifft die vollständig oxidierte S(O)₂-Einheit.
– "Aroylrest" – ein Rest C(O)Ar, wobei Ar ein Phenyl-, Naphthyl- oder Arylalkylderivat, wie vorstehend definiert, ist; solche Reste umfassen eine Benzyl- und Phenethylgruppe.
– "Alkanoylrest" – ein C(O)C_1-4-Alkylrest, wobei der Alkylrest wie vorstehend definiert ist.

Für die Zwecke hier wird die "Kern"-4-Pyrimidinyleinheit für R₁ oder R₂ mit der Formel
bezeichnet.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können ein oder mehrere asymmetrische Kohlenstoffatome enthalten und können in racemischer und optisch aktiven Formen vorliegen. Alle diese Verbindungen sind im Bereich der vorliegenden Erfindung eingeschlossen.
Beispielhafte Verbindungen der Formel (I) umfassen:
1-(4-Piperidinyl)-4-(4-fluorphenyl)-5-(2-isopropoxy-4-pyrimidinyl)imidazol,
1-(4-Piperidinyl)-4-(4-fluorphenyl)-5-(2-methoxy-4-pyrimidinyl)imidazol,
5-(2-Methoxy-4-pyridinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-(4-piperidinyl)imidazol,
5-(2-Isopropoxy-4-pyridinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-(4-piperidinyl)imidazol,
5-(2-Ethoxy-4-pyrimidinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-(4-piperidinyl)imidazol.
Eine bevorzugte Gruppierung von Verbindungen der Formel (I) weist die Struktur:
auf, wobei
R₁ eine 4-Pyrimidinylgruppe ist, die mit einem 2-substituierten C_1-4-Alkoxyrest substituiert ist,
R₂ ein gegebenenfalls substituierter Heterocyclylrest oder eine gegebenenfalls substituierte Heterocyclyl-C_1-10-alkyleinheit ist,
R₄ eine Phenylgruppe ist, die gegebenenfalls mit einem Halogenatom substituiert ist,
oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon.
Vorzugsweise ist R₂ eine Piperidin-, 1-Formyl-4-piperidin-, 1-Benzyl-4-piperidin-, 1-Methyl-4-piperidin-, 1-Ethoxycarbonyl-4-piperidin-, 2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidin-, Morpholinoethyl-, Morpholinopropyl-, Pyrrolidinylpropyl- oder Piperidinylpropylgruppe.
Eine andere bevorzugte Gruppierung von Verbindungen der Formel (I) weist die Struktur:
auf, wobei
R₁ eine 4-Pyridylgruppe ist, die mit einem 2-substituierten C_1-4-Alkoxyrest substituiert ist,
R₂ ein gegebenenfalls substituierter Heterocyclylrest oder eine gegebenenfalls substituierte Heterocyclyl-C_1-10-alkyleinheit ist,
R₄ eine Phenylgruppe ist, die gegebenenfalls mit einem Halogenatom substituiert ist,
oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon.
Vorzugsweise ist R₂ eine Piperidin-, 1-Formyl-4-piperidin-, 1-Benzyl-4-piperidin-, 1-Methyl-4-piperidin-, 1-Ethoxycarbonyl-4-piperidin-, 2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidin-, Morpholinoethyl-, Morpholinopropyl-, Pyrrolidinylpropyl- oder Piperidinylpropylgruppe.
Die Verbindungen der Formel (I) können durch Anwendung von Syntheseverfahren, von denen einige hier in den Schemata I bis XI veranschaulicht sind, erhalten werden. Die in diesen Schemata vorgesehene Synthese ist anwendbar zum Herstellen von Verbindungen der Formel (I) mit einer Vielfalt an verschiedenen Resten R₁, R₂, und R₄, die unter Verwendung optionaler Substituenten umgesetzt werden, die geeigneterweise geschützt sind, um eine Vereinbarkeit mit den hier dargestellten Umsetzungen zu erreichen. In diesen Fällen stellt anschließende Schutzgruppenabspaltung dann Verbindungen der allgemein offenbarten Art bereit. Wenn der Imidazolkern einmal aufgebaut worden ist, können weitere Verbindungen der Formel (I) durch Anwendung von Standardverfahren zur wechselseitigen Umwandlung funktioneller Gruppen, die im Fachgebiet bekannt sind, hergestellt werden.
Vorstufen der Reste R₁, R₂ und R₄ können andere Reste R₁, R₂ und R₄ sein, die durch Anwendung von Standardverfahren zur wechselseitigen Umwandlung funktioneller Gruppen wechselseitig umgewandelt werden können. Zum Beispiel kann eine Verbindung der Formel (I), wobei R₂ ein halogensubstituierter C_1-10-Alkylrest ist, durch Umsetzen mit einem geeigneten Azidsalz zum entsprechenden C_1-10-Alkyl-N₃-Derivat umgewandelt werden und kann anschließend, falls gewünscht, zur entsprechenden C_1-10-Alkyl-NH₂-Verbindung reduziert werden, die wiederum mit R₁₈S(O)₂X, wobei X ein Halogenatom ist (z. B. ein Chloratom) umgesetzt werden kann, wobei die entsprechende C_1-10-Alkyl-NHS(O)₂R₁₈-Verbindung erhalten wird.
SCHEMA I
Mit Bezugnahme auf Schema I werden die Verbindungen der Formel (I) geeigneterweise durch Umsetzen einer Verbindung der Formel (II) mit einer Verbindung der Formel (III), wobei p 0 oder 2 ist, R₁, R₂ und R₄ wie hier für Formel (I) definiert sind oder Vorläufer der Reste R₁, R₂ und R₄ sind und Ar ein gebenenfalls substituierter Phenylrest ist, und anschließend, wenn nötig, Umwandeln eines Vorläufers von R₁, R₂ und R₄ in einen Rest R₁, R₂ und R₄ hergestellt.
Geeigneterweise wird die Umsetzung bei Umgebungstemperatur oder unter Kühlen (z. B. –50°C bis 10°C) oder Erwärmen in einem inerten Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, DMF, Tetrahydrofuran, Toluol, Acetonitril oder Dimethoxyethan, in Gegenwart einer geeigneten Base, wie 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en (DBU) oder einer Guanidinbase, wie 1,5,7-Triazabicyclo[4.4.0]dec-5-en (TBD), ausgeführt. Es ist gefunden worden, dass die Zwischenprodukte der Formel (II) sehr stabil sind und eine lange Zeit gelagert werden können. Vorzugsweise ist p 2. PTK ist als Phasentransferkatalysator definiert.
Verbindungen der Formel (II) weisen die Struktur:
auf, wobei p 0 oder 2 ist, R₄ wie in Formel (I) definiert ist und Ar ein gegebenenfalls substituierter Arylrest ist, wie er hier definiert ist. Geeigneterweise ist Ar eine Phenylgruppe, die gegebenenfalls mit einem C_1-4-Alkyl-, C_1-4-Alkoxyrest oder Halogenatom substituiert ist. Vorzugsweise ist Ar eine Phenyl- oder 4-Methylphenylgruppe, d. h. ein Tosylderivat.
Umsetzung einer Verbindung der Formel (II), in der p = 2 ist, mit einer Verbindung der Formel (III) in Schema I ergibt durchweg höhere Ausbeuten an Verbindungen der Formel (I) als wenn p = 0 ist. Außerdem ist die Umsetzung der Verbindungen der Formel (II), in der p = 2 ist, ökologisch und ökonomisch günstiger. Wenn p = 0 ist, ist das bevorzugt verwendete Lösungsmittel Methylenchlorid, das für großtechnische Verarbeitung ökologisch ungünstig ist, und die bevorzugte Base, TBD, ist auch teuer und erzeugt einige Nebenprodukte und Verunreinigungen, als wenn die kommerziell günstige Synthese (p = 2) verwendet wird, wie sie hier weiter beschrieben wird.
Wie vermerkt, verwendet Schema I die 1,3-dipolaren Cycloadditionen eines Anions eines substituierten Arylthiomethylisocyanids (wenn p = 0 ist) an ein Imin. Spezieller erfordert diese Umsetzung eine starke Base, wie eine Aminbase, die für den Deprotonierungsschritt zu verwenden ist. Das im Handel erhältliche TBD ist bevorzugt, obgleich t-Butoxid, Li⁺- oder Na⁺- oder K⁺-Hexamethyldisilazid auch verwendet werden können. Obwohl Methylenchlorid das bevorzugte Lösungsmittel ist, können andere halogenierte Lösungsmittel, wie Chloroform oder Tetrachlorkohlenstoff, Ether, wie TBF, DME, DMF, Diethylether, t-Butylmethylether, sowie Acetonitril, Toluol oder Gemische davon verwendet werden. Die Umsetzung kann für Umsetzungen, die einen Pyrimidinrest R₁ beteiligen, von –20°C bis 40°C, vorzugsweise von 0°C bis 23°C, stärker bevorzugt von 0°C bis 10°C und am stärksten bevorzugt 4°C stattfinden. Für Verbindungen, bei denen R₁ Pyridin ist, ist anerkannt, dass Variieren der Umsetzungsbedingungen von sowohl Temperatur als auch Lösungsmittel notwendig sein kann, wie Verringern der Temperaturen auf –50°C oder Wechseln des Lösungsmittels auf THF.
In einem weiteren Verfahren können Verbindungen der Formel (I) dadurch hergestellt werden, dass ein geeignetes Derivat einer Verbindung der Formel (IX):
wobei T₁ ein Wasserstoffatom ist und T₄ ein Rest R₄ ist oder in einer anderen Ausführungsform T₁ ein Rest R₁ ist und T₄ ein Wasserstoffatom ist, wobei R₁, R₂ und R₄ wie hier vorstehend definiert sind, mit: (i) einem geeigneten Derivat des Heteroarylrings R₁H unter Ringkupplungsbedingungen, wenn T₁ ein Wasserstoffatom ist, um Kupplung des Heteroarylrings R₁ an den Imidazolkern in Position 5 zu bewirken; (ii) einem geeigneten Derivat des Arylrings R₄H unter Ringkupplungsbedingungen, wenn T₄ ein Wasserstoffatom ist, um Kupplung des Arylrings R₄ an den Imidazolkern in Position 4 zu bewirken, gekuppelt wird.
Solche Aryl/Heteroarylkupplungsreaktionen sind Fachleuten bekannt. Im Allgemeinen wird ein organometallisches Syntheseäquivalent eines Anions einer Komponente mit einem reaktiven Derivat der zweiten Komponente in Gegenwart eines geeigneten Katalysators gekuppelt. Das Anionäquivalent kann entweder aus dem Imidazol der Formel (IX), wobei die Aryl/Heteroarylverbindung das reaktive Derivat bereitstellt, oder aus der Aryl/Heteroarylverbindung gebildet werden, wobei das Imidazol das reaktive Derivat bereitstellt. Folglich umfassen geeignete Derivate der Verbindung der Formel (IX) oder der Aryl/Heteroarylringe organometallische Derivate, wie Organomagnesium-, Organozink-, Organostannan- und Boronsäurederivate und geeignete reaktive Derivate umfassen die Brom Jod-, Fluorsulfonat- und Trifluormethansulfonatderivate. Geeignete Verfahren sind in WO 91/19497 beschrieben.
Geeignete Organomagnesium- und Organozinkderivate einer Verbindung der Formel (IX) können mit einem Halogen-, Fluorsulfonat- oder Triflatderivat des Heteroaryl- oder Arylrings in Gegenwart eines Ringkupplungskatalysators, wie einem Palladium(0)- oder Palladium(II)katalysator umgesetzt werden, wobei dem Verfahren von Kumada et al., Tetrahedron Letters, 22, 5319 (1981) gefolgt wird. Geeignete solche Katalysatoren umfassen Tetrakis(triphenylphosphin)palladium und PdCl₂-[1,4-bis(diphenylphosphino)butan) gegebenenfalls in Gegenwart von Lithiumchlorid und einer Base, wie Triethylamin. Außerdem kann auch ein Nickel(II)katalysator, wie Ni(II)Cl₂-(1,2-biphenylphosphino)ethan, zur Kupplung eines Arylrings verwendet werden, wobei dem Verfahren von Pridgen et al., J. Org. Chem, 1982, 47, 4319 gefolgt wird. Geeignete Lösungsmittel für die Umsetzung umfassen Hexamethylphosphoramid. Wenn der Heteroarylring eine 4-Pyridylgruppe ist, umfassen geeignete Derivate 4-Brom- und 4-Jodpyridin und die Fluorsulfonat- und Triflatester des 4-Hydroxypyridins. Ebenso umfassen geeignete Derivate die Brom-, Fluorsulfonat-, Triflat- und vorzugsweise Jodderivate, wenn der Arylring eine Phenylgruppe ist. Geeignete Organomagnesium- und Organozinkderivate können durch Behandeln einer Verbindung der Formel (IX) oder des Bromderivats davon mit einer Alkyllithiumverbindung erhalten werden, wobei das entsprechende Lithiumreagens durch Deprotonierung bzw. Transmetallierung erhalten wird. Dieses Lithiumzwischenprodukt kann dann mit einem Überschuss eines Magnesiumhalogenids oder Zinkhalogenids behandelt werden, wobei das entsprechende organometallische Reagens erhalten wird.
Ein Trialkylzinnderivat der Verbindung der Formel (IX) kann mit einem Bromid-, Fluorsulfonat-, Triflat oder vorzugsweise Jodidderivat einer Aryl- oder Heteroarylringverbindung in einem inerten Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran, das vorzugsweise 10% Hexamethylphosphoramid enthält, in Gegenwart eines geeigneten Kupplungskatalysators, wie eines Palladium(0)katalysators, zum Beispiel Tetrakis(triphenylphosphin)palladium, durch das von Stille, J. Amer. Chem. Soc., 1987, 109, 5478 und den US-Patenten 4,719,218 und 5,002,942 beschriebene Verfahren, oder unter Verwendung eines Palladium(II)katalysators in Gegenwart von Lithiumchlorid gegebenenfalls mit einer zugesetzten Base, wie Triethylamin, in einem inerten Lösungsmittel, wie Dimethylformamid, behandelt werden. Trialkylzinnderivate können günstigerweise durch Metallierung der entsprechenden Verbindung der Formel (IX) mit einem Lithiierungsmittel, wie s-Butyllithium oder n-Butyllithium, in einem etherischen Lösungsmittel, wie Tetrahydrofuran, oder Behandlung des Bromderivats der entsprechenden Verbindung der Formel (IX) mit einem Alkyllithium, in jedem Fall von einer Behandlung mit einem Trialkylzinnhalogenid gefolgt, erhalten werden. In einer anderen Ausführungsform kann das Bromderivat einer Verbindung der Formel (IX) mit einer geeigneten Heteroaryl- oder Aryltrialkylzinnverbindung in Gegenwart eines Katalysators, wie Tetrakis(triphenylphosphin)palladium, unter Bedingungen, die den vorstehend beschriebenen ähnlich sind, behandelt werden.
Boronsäurederivate sind auch verwendbar. Also kann ein geeignetes Derivat einer Verbindung der Formel (IX), wie das Brom-, Jod-, Triflat- oder Fluorsulfonatderivat, mit einer Heteroaryl- oder Arylboronsäure in Gegenwart eines Palladiumkatalysators, wie Tetrakis(triphenylphosphin)palladium oder PdCl₂-[1,4-bis(diphenylphosphino)butan] in Gegenwart einer Base, wie Natriumbicarbonat, unter Rückflussbedingungen in einem Lösungsmittel, wie Dimethoxyethan, umgesetzt werden (siehe Fischer und Haviniga, Rec. Trav. Chim. Pays Bas, 84, 439, 1965, V. Snieckus, Tetrahedron Lett., 29, 2135, 1988 und M. Terashimia, Chem. Pharm. Bull., 11, 4755, 1985). Nichtwässrige Bedingungen, zum Beispiel ein Lösungsmittel, wie DMF, bei einer Temperatur von 100°C in Gegenwart eines Pd(II)-Katalysators können auch verwendet werden (siehe W. J. Thompson et al., J. Org. Chem, 49, 5237, 1984). Geeignete Boronsäurederivate können durch Behandeln des Magnesium- oder Lithiumderivats mit einem Trialkylboratester, wie Triethyl-, Triisopropyl- oder Tributylborat, gemäß Standardverfahren hergestellt werden.
Es ist selbstverständlich, dass bei solchen Kupplungsreaktionen gebührende Rücksicht was funktionelle Gruppen, die in den Verbindungen der Formel (IX) vorhanden sind, anbetrifft ausgeübt werden muss. So sollten Amino- und Schwefelsubstituenten im Allgemeinen nicht oxidiert oder geschützt sein.
Verbindungen der Formel (IX) sind Imidazole und können durch beliebige der hier vorstehend beschriebenen Verfahren zum Herstellen von Verbindungen der Formel (I) erhalten werden. Insbesondere können ein α-Halogenketon oder andere geeignet aktivierte Ketone R₄COCH₂Hal (für Verbindungen der Formel (IX), wobei T₁ ein Wasserstoffatom ist) oder R₁COCH₂Hal (für Verbindungen der Formel (IX), wobei T₄ ein Wasserstoffatom ist) mit einem Amidin der Formel R₂NH-C=NH, wobei R₂ wie in Formel (I) definiert ist, oder einem Salz davon in einem inerten Lösungsmittel, wie einem halogenierten Kohlenwasserstofflösungsmittel, zum Beispiel Chloroform, bei einer nicht übermäßig erhöhten Temperatur und, wenn nötig, in Gegenwart eines geeigneten Kondensationsmittels, wie einer Base, umgesetzt werden. Die Herstellung geeigneter α-Halogenketone ist in WO 91/19497 beschrieben. Geeignete reaktive Ester umfassen Ester starker organischer Säuren, wie einer Niederalkansulfon- oder Arylsulfonsäure, zum Beispiel Methan- oder p-Toluolsulfonsäure. Das Amidin wird vorzugsweise als Salz verwendet, geeigneterweise als Hydrochloridsalz, das dann in situ unter Verwendung eines Zweiphasensystems, bei dem der reaktive Ester in einem inerten organischen Lösungsmittel, wie Chloroform, ist und das Salz in einer wässrigen Phase ist, der langsam eine Lösung einer wässrigen Base zugesetzt wird, in dimolarer Menge unter kräftigem Rühren in das freie Amidin umgewandelt werden kann. Geeignete Amidine können durch Standardverfahren erhalten werden, siehe zum Beispiel R. Garigipati, Tetrahedron Letters, 190, 31, 1989.
Verbindungen der Formel (I) können auch durch ein Verfahren hergestellt werden, das das Umsetzen einer Verbindung der Formel (IX), wobei T₁ ein Wasserstoffatom ist, mit einem N-Acylheteroarylsalz gemäß dem Verfahren, das im US-Patent 4,803,279, US-Patent 4,719,218 und US-Patent 5,002,942 offenbart ist, umfasst, wobei ein Zwischenprodukt erhalten wird, bei dem der Heteroarylring an den Imidazolkern gebunden ist und als 1,4-Dihydroderivat davon vorliegt, wobei das Zwischenprodukt dann oxidativen Entacylierungsbedingungen unterworfen werden kann (Schema II). Das Heteroarylsalz, zum Beispiel ein Pyridiniumsalz, kann entweder durch Zusetzen eines substituierten Carbonylhalogenids (wie eines Acylhalogenids, eines Aroylhalogenids, eines Halogenameisensäurearylalkylesters oder vorzugsweise eines Halogenameisensäurealkylesters, wie Acetylbromid, Benzoylchlorid, Chlorameisensäurebenzylester oder vorzugsweise Chlorameisensäureethylester) zu einer Lösung der Verbindung der Formel (IX) in der Heteroarylverbindung R₁H oder in einem inerten Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, dem die Heteroarylverbindung zugesetzt worden ist, vorgebildet oder stärker bevorzugt in situ hergestellt werden. Geeignete Entacylierungs- und Oxidationsbedingungen sind in den US-Patenten Nr. 4,803,279, 4,719,218 und 5,002,942 beschrieben. Geeignete Oxidationssysteme umfassen Schwefel in einem inerten Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch, wie Decalin, Decalin und Diglyme, p-Cymen, Xylol oder Mesitylen, unter Rückflussbedingungen oder vorzugsweise Kalium-t-butoxid in t-Butanol mit trockener Luft oder Sauerstoff.
SCHEMA II
Bei einem weiteren Verfahren, das im nachstehenden Schema III veranschaulicht ist, können Verbindungen der Formel (I) durch Behandeln einer Verbindung der Formel (X) thermisch oder mit Hilfe eines Cyclisierungsmittels, wie Phosphoroxychlorid oder Phosphorpentachlorid, hergestellt werden (siehe Engel und Steglich, Liebigs Ann. Chem., 1978, 1916 und Strzybny et al., J. Org. Chem., 1963, 28, 3381). Verbindungen der Formel (X) können zum Beispiel durch Acylierung des entsprechenden α-Ketoamins mit einem aktivierten Formiatderivat, wie dem entsprechenden Anhydrid, unter Standardacylierungsbedingungen, gefolgt von Bildung des Imins mit R₂NH₂ erhalten werden. Das Aminoketon kann vom Stammketon durch Oxaminierung und Reduktion abgeleitet werden und das erforderliche Keton kann wiederum durch Decarboxylierung des β-Ketoesters hergestellt werden, der aus der Kondensation eines Aryl(heteroaryl)essigesters mit der Komponente R₁COX erhalten wird.
SCHEMA III
In Schema IV, das nachstehend veranschaulicht ist, gibt es zwei (2) verschiedene Wege, die ein Keton (Formel XI) zur Herstellung einer Verbindung der Formel (I) verwenden. Ein heterocyclisches Keton (XI) wird durch Zugeben des Anions des Alkylheterocyclus, wie 4-Methylchinolin, (hergestellt durch dessen Behandlung mit einem Alkyllithium, wie n-Butyllithium) zu einem N-Alkyl-O-alkoxybenzamid, -ester oder einem anderen geeignet aktivierten Derivat derselben Oxidationsstufe hergestellt. In einer anderen Ausführungsform kann das, Anion mit einem Benzaldehyd kondensiert werden, wobei ein Alkohol erhalten wird, der dann zum Keton (XI) oxidiert wird.
SCHEMA IV
In einem weiteren Verfahren können N-substituierte Verbindungen der Formel (I) dadurch hergestellt werden, dass das Anion eines Amids der Formel (XII): R₁CH₂NR₂COH (XII)wobei R₁ und R₂ wie vorstehend definiert sind, mit:

(a) einem Nitril der Formel (XIII): R₄CN (XIII)wobei R₄ wie hier vorstehend definiert ist, oder
(b) einem Überschuss eines Acylhalogenids, zum Beispiel eines Acylchlorids, der Formel (XIV): R₄COHal (XIV)

₄

SCHEMA V
Eine Variation dieses Ansatzes ist im vorstehenden Schema V veranschaulicht. Ein primäres Amin (R₂NH₂) wird mit einem Halogenmethylheterocyclus der Formel R₁CH₂X behandelt, wobei das sekundäre Amin erhalten wird, das dann durch Standardverfahren zum Amid umgewandelt wird.
In einer anderen Ausführungsform kann das Amid, wie in Schema V veranschaulicht_; durch Alkylierung des Formamids mit R₁CH₂X hergestellt werden. Deprotonierung dieses Amids mit einer starken Amidbase, wie Lithiumdiisopropylamid oder Natriumbis(trimethylsilyl)amid, gefolgt von Zugabe eines Überschusses eines Aroylchlorids liefert die bisacylierte Verbindung, die dann durch Erwärmen in Ammoniumacetat enthaltender Essigsäure zu einer Imidazolverbindung der Formel (I) geschlossen wird. In einer anderen
SCHEMA VI
Die Umsetzung von Iminen mit Tosylmethylisonitrilen wurde zuerst von van Leusen berichtet (van Leusen et al., J Org. Chem. 1977, 42, 1153). Berichtet wurden die folgenden Bedingungen: tert.-Butylamin (t-BuNH₂) in Dimethoxyethan (DME), K₂CO₃ in MeOH und NaH in DME. Nach erneuter Untersuchung dieser Bedingungen wurde gefunden, dass sie jeweils niedrige Ausbeuten erzeugen. Ein zweiter Weg, der Aminaustausch umfasst, wobei das t-Butylimin erzeugt wird, gefolgt von Umsetzung mit dem Isocyanid, wobei ein 1-t-Bu-Imidazol erzeugt wird, funktionierte auch. Dieser wird sich wahrscheinlich unter Verwendung eines beliebigen primären Amins als Base abspielen. Die sekundären Amine können, obgleich sie nicht bevorzugt sind, verwendet werden, aber können das Isonitril auch langsam zersetzen. Umsetzungen werden wahrscheinlich etwa 3 Äquivalente Amin erfordern, um zur Vollendung zu kommen, was zu etwa 50%igen isolierten Ausbeuten führt. Gehinderte sekundäre Amine (Diisopropylamin) sind, obgleich sie verwendbar sind, sehr langsam und im Allgemeinen nicht allzu effektiv. Die Verwendung von tertiären und aromatischen Aminen, wie Pyridin, und Triethylamin ergab unter bestimmten Versuchsbedingungen keine Umsetzung, aber basischere Typen, wie DBU und 4-Dimethylaminopyridin (DMAP) erzeugten, obgleich langsam, etwas Ausbeute und können also zur Verwendung hierin geeignet sein.
Wie in nachstehenden Schemata VII und VIII veranschaulicht, können die Pyrimidinaldehyde des Schemas VI mit einem primären Amin kondensiert werden, wobei ein Imin erzeugt wird, das geeigneterweise isoliert oder mit dem gewünschten Isonitril in Gegenwart einer Vielfalt an geeigneten Basen und Lösungsmitteln, wie sie hier beschrieben sind, in situ umgesetzt werden kann, wobei die 5-(4-Pyrimidinyl)-substituierten Imidazole hervorgebracht wurden, wobei R₂ und R₄ wie hier für Verbindungen der Formel (I) definiert sind.
Ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen von Verbindungen der Formel (I) ist nachstehend in Schema VII gezeigt. Die in einem separaten Schritt hergestellten und isolierten Imine waren oft Teere, die schwer zu handhaben waren. Die schwarze Farbe wurde auch oft in das Endprodukt verschleppt. Die Ausbeute für das Herstellen der Imine schwankte, und ökologisch weniger verträgliche Lösungsmittel, wie CH₂Cl₂, wurden oft bei ihrer Herstellung verwendet.
Diese Umsetzung, wobei p = 2 ist, erfordert eine geeignete Base, damit die Umsetzung vonstatten geht. Die Umsetzung erfordert eine Base, die stark genug ist, um das Isonitril zu deprotonieren. Geeignete Basen umfassen ein Amin, ein Carbonat, ein Hydrid oder ein Alkyl- oder Aryllithiumreagens oder Gemische davon. Basen umfassen Kaliumcarbonat, Natriumcarbonat, primäre und sekundäre Amine, wie Morpholin, Piperidin, Pyrrolidin, und andere nichtnucleophile Basen, aber sind nicht darauf beschränkt.
Geeignete Lösungsmittel zur Verwendung hierin umfassen N,N-Dimethylformamid (DMF), MeCN, halogenierte Lösungsmittel, wie Methylenchlorid oder Chloroform, Tetrahydrofuran (THF), Dimethylsulfoxid (DMSO), Alkohole, wie Methanol oder Ethanol, Benzol oder Toluol oder DME. Vorzugsweise ist das Lösungsmittel DMF, DME, THF oder MeCN, stärker bevorzugt DMF. Die Produktisolierung kann im Allgemeinen durch Zugeben von Wasser und Filtrieren des Produktes als reine Verbindung ausgeführt werden.
SCHEMA VII
Obgleich für großtechnische Arbeit nicht günstig, ist die Zugabe von NaH zum Isonitril, vielleicht mit niedrigeren Temperaturen als 25°C (in THF) wahrscheinlich notwendig. Außerdem ist auch berichtet worden, dass BuLi eine wirksame Base zum Deprotonieren von Tosylbenzylisonitrilen bei –50°C ist (DiSanto et al., Synth. Commun. 1995, 25, 795).
Verschiedene Temperaturbedingungen können in Abhängigkeit von der bevorzugten Base verwendet werden. Zum Beispiel können die Ausbeuten mit t-BuNH₂/DME, K₂CO₃/MeOH, K₂CO₃ in DMF bei Temperaturen über 40°C auf etwa 20% abfallen, aber ein geringer Unterschied wird zwischen 0°C und 25°C erwartet. Folglich werden Temperaturbereiche unter 0°C und über 80°C als auch im Bereich dieser Erfindung liegend betrachtet. Vorzugsweise sind die Temperaturbereiche 0°C bis 25°C.
Wie im nachstehenden Schema VIII gezeigt, wird das Imin vorzugsweise in einem Lösungsmittel in situ gebildet. Diese bevorzugte Synthese ist ein Verfahren, das sich als Eintopfsynthese abspielt. Geeigneterweise kann die Umsetzung, wenn das primäre Amin als Salz verwendet wird, weiter eine Base, wie Kaliumcarbonat, vor der Zugabe des Isonitrils umfassen. In einer anderen Ausführungsform kann es erforderlich sein, dass der Piperidinstickstoff, wie nachstehend gezeigt, geschützt wird. Umsetzungsbedingungen, wie Lösungsmittel, Basen, Temperaturen, usw., sind denjenigen ähnlich, die vorstehend für das isolierte Imin, wie in Schema VII gezeigt, veranschaulicht und diskutiert sind. Ein Fachmann würde leicht erkennen, dass die in situ-Bildung des Imins unter manchen Umständen Dehydratisierungsbedingungen erfordern kann oder Säurekatalyse erfordern kann.
SCHEMA VIII
Schema IX beschreibt ein alternatives Verfahren zum Herstellen von Verbindungen der Formel (I). In diesem besonderen Fall wird die Alkylthioeinheit zur Alkylsulfinyl- oder -sulfonyleinheit oxidiert, die mit einer geeigneten Alkoxyeinheit umgesetzt wird.
SCHEMA IX
Obgleich diese Schemata hier zum Beispiel mit einer gegebenenfalls substituierten Piperidineinheit für die resultierende Position R₂ oder einer 4-Fluorphenylgruppe für R₄ dargestellt werden, kann eine beliebige geeignete Einheit R₂ oder Einheit R₄ in dieser Weise zugesetzt werden, falls sie an dem primären Amin hergestellt werden kann. Ebenso kann ein beliebiger geeigneter Rest R₄ über den Isonitrilweg zugesetzt werden.
Die Verbindungen der Formel (II) in Schema I können durch die vorstehenden Verfahren von van Leusen et al. hergestellt werden. Zum Beispiel kann eine Verbindung der Formel (II) durch Dehydratisieren einer Verbindung der Formel (IV) – Schema I, wobei Ar, R₄ und p wie hier definiert sind, hergestellt werden.
Geeignete Dehydratisierungsmittel umfassen Phosphoroxychlorid, Oxalylchlorid, Thionylchlorid, Phosgen oder Tosylchlorid in Gegenwart einer geeigneten Base, wie Triethylamin oder Diisopropylethylamin, oder ähnlicher Basen, usw., wie Pyridin. Geeignete Lösungsmittel sind Dimethoxyether, Tetrahydrofuran oder halogenierte Lösungsmittel, vorzugsweise THF. Die Umsetzung ist am effizientesten, wenn die Umsetzungstemperaturen zwischen –10°C und 0°C gehalten werden. Bei niedrigen Temperaturen tritt eine unvollständige Umsetzung auf und bei höheren Temperaturen färbt sich die Lösung dunkel und die Produktausbeute sinkt.
Die Verbindungen der Formel (IV) – Schema I können durch Umsetzen einer Verbindung der Formel (V) – Schema I, R₄CHO, wobei R₄ wie hier definiert ist, mit ArS(O)_pH und Formamid mit oder ohne Wasserentfernung, vorzugsweise unter Dehydratisierungsbedingungen, bei Umgebungs- oder erhöhter Temperatur, z. B. 30°C bis 150°C, günstigerweise unter Rückfluss, gegebenenfalls in Gegenwart eines sauren Katalysators hergestellt werden. In einer anderen Ausführungsform kann Trimethylsilylchlorid statt des sauren Katalysators verwendet werden. Beispiele von sauren Katalysatoren umfassen Campher-10-sulfonsäure, Ameisensäure, p-Toluolsulfonsäure, Chlorwasserstoff oder Schwefelsäure.
Ein optimales Verfahren zum Herstellen eines Isonitrils der Formel (II) ist nachstehend in Schema XI veranschaulicht.
SCHEMA XI
Die Umwandlung des substituierten Aldehyds zum Tosylbenzylformamid kann durch Erwärmen des Aldehyds, 1 – Schema XI, mit einer Säure, wie p-Toluolsulfonsäure, Ameisensäure oder Camphersulfonsäure, mit Formamid und p-Toluolsulfinsäure [unter Umsetzungsbedingungen von etwa 60°C für etwa 24 Stunden] ausgeführt werden. Vorzugsweise wird kein Lösungsmittel verwendet. Die Umsetzung kann schlechte Ausbeuten (< 30%) ergeben, wenn Lösungsmittel, wie DMF, DMSO, Toluol, Acetonitril oder überschüssiges Formamid, verwendet werden. Niedrigere Temperaturen als 60°C sind im Allgemeinen schlecht beim Erzeugen des gewünschten Produktes und über 60°C hinausgehende Temperaturen können ein Produkt erzeugen, das sich zersetzt, oder ein benzylisches Bisformamid, 2 – Schema XI, erhalten.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Synthese der Tosylbenzylformamidverbindung, die durch Umsetzen des Bisformamidzwischenproduktes, 2 – Schema XI, mit p-Toluolsulfinsäure erreicht wird. Bei diesem bevorzugten Weg wird die Herstellung des Bisformamids aus dem Aldehyd durch Erwärmen des Aldehyds mit Formamid in einem geeigneten Lösungsmittel mit Säurekatalyse ausgeführt. Geeignete Lösungsmittel sind Toluol, Acetonitril, DMF und DMSO oder Gemische davon. Säurekatalysatoren sind diejenigen, die im Fachgebiet bekannt sind, und umfassen Chlorwasserstoff, p-Toluolsulfonsäure, Camphersulfonsäure und andere wasserfreie Säuren, aber sind nicht darauf beschränkt. Die Umsetzung kann bei Temperaturen ausgeführt werden, die im Bereich von 25°C bis 110°C liegen, vorzugsweise 50°C, geeigneterweise für 4 bis 5 Stunden, wobei längere Umsetzungszeiten auch akzeptabel sind. Produktzersetzung und geringere Ausbeuten können bei höheren Temperaturen (> 70°C) bei verlängerten Umsetzungszeiten beobachtet werden. Vollständige Umwandlung des Produkts erfordert im Allgemeinen Wasserentfernung aus dem Umsetzungsgemisch.
Bevorzugte Bedingungen zum Umwandeln eines Bisformamidderivates zum Tosylbenzylformamid werden durch Erwärmen des Bisformamid in einem geeigneten Lösungsmittel mit einem sauren Katalysator und p-Toluolsulfinsäure erreicht. Lösungsmittel zur Verwendung bei dieser Umsetzung umfassen Toluol und Acetonitril oder Gemische davon, aber sind nicht darauf beschränkt. Zusätzliche Gemische dieser Lösungsmittel mit DMF oder DMSO können auch verwendet werden, aber können zu geringeren Ausbeuten führen. Die Temperaturen können im Bereich von 30°C bis 100°C liegen. Temperaturen, die niedriger als 40°C und höher als 60°C sind, sind nicht bevorzugt, da die Ausbeute und Geschwindigkeit abnehmen. Vorzugsweise ist der Bereich 40°C bis 60°C, am stärksten bevorzugt 50°C. Die optimale Zeit ist etwa 4 bis 5 Stunden, obgleich sie länger sein kann. Vorzugsweise umfassen die verwendeten Säuren Toluolsulfonsäure, Camphersulfonsäure und Chlorwasserstoff und andere wasserfreie Säuren. Am stärksten bevorzugt wird das Bisformamid in Toluol : Acetonitril in einem 1 : 1-Verhältnis mit p-Toluolsulfinsäure und Chlorwasserstoff erwärmt.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der bevorzugte Syntheseweg zur Synthese der Tosylbenzylformamidverbindung, der unter Verwendung eines Eintopfverfahrens ausgeführt wird. Dieser Vorgang wandelt zuerst den Aldehyd zum Bisformamidderivat um und setzt anschließend das Bisformamidderivat mit Toluolsulfinsäure um. Dieses Verfahren vereint die optimierten Bedingungen in einem einzigen, effizienten Vorgang. Hohe Ausbeuten, > 90%, des Arylbenzylformamids können in solch einer Weise erhalten werden.
Bevorzugte Umsetzungsbedingungen verwenden einen Katalysator, wie Trimethylsilylchlorid (TMSCl), in einem bevorzugten Lösungsmittel, Toluol : Acetonitril, vorzugsweise in einem 1 : 1-Verhältnis. Ein Reagens, wie TMSCl, ist bevorzugt, das sich mit darin erzeugtem Wasser umsetzt und gleichzeitig Chlorwasserstoff erzeugt, wobei die Umsetzung katalysiert wird. Auch bevorzugt ist die Verwendung von Chlorwasserstoff und p-Toluolsulfonsäure. Deshalb umfassen drei geeignete Umsetzungsbedingungen zur Verwendung hierin 1) Verwendung eines Dehydratisierungsmittels, das auch Chlorwasserstoff bereitstellt, wie TMSCl, oder 2) Verwendung eines geeigneten Dehydratisierungsmittels und einer geeigneten Quelle einer Säurequelle, wie Camphersulfonsäure, Chlorwasserstoff oder Toluolsulfonsäure, und 3) alternative Dehydratisierungsbedingungen, wie die azeotrope Entfernung von Wasser und Verwendung eines sauren Katalysators und von p-Toluolsulfinsäure.
Verbindungen der Formel (II), wo p 2 ist, können auch durch Umsetzen einer Verbindung der Formel (VI) – Schema I, R₄CH₂NC, mit einer Verbindung der Formel (VII) – Schema I, ArSO₂L₁, wobei R₄ und Ar wie hierin definiert sind und L₁ eine Abgangsgruppe, wie ein Halogenatom, z. B. ein Fluoratom, ist, in Gegenwart einer starken Base hergestellt werden. Geeignete starke Basen umfassen Alkyllithiumverbindungen, wie Butyllithium oder Lithiumdiisopropylamid (Van Leusen et al., Tetrahedron Letters, Nr. 23, 2367–68 (1972)).
Die Verbindungen der Formel (VI) – Schema I können durch das Umsetzen einer Verbindung der Formel (VIII) – Schema I, R₄CH₂NH₂, mit einem Ameisensäurealkylester (z. B. Ameisensäureethylester) hergestellt werden, wobei ein Amidzwischenprodukt erhalten wird, das durch Umsetzen mit einem bekannten Dehydratisierungsmittel, wie Oxalylchlorid, Phosphoroxychlorid oder Tosylchlorid, in Gegenwart einer geeigneten Base, wie Triethylamin, zum gewünschten Isonitril umgewandelt werden kann.
In einer anderen Ausführungsform kann eine Verbindung der Formel (VIII) – Schema I durch Umsetzung mit Chloroform und Natriumhydroxid in wässrigem Dichlormethan unter Phasentransferkatalyse in eine Verbindung der Formel (VI) – Schema I umgewandelt werden.
Die Verbindungen der Formel (III) – Schema I können durch Umsetzen einer Verbindung der Formel R₁CHO mit einem primären Amin R₂NH₂ hergestellt werden.
Die Aminoverbindungen der Formel (VIII) – Schema I sind bekannt oder können aus den entsprechenden Alkoholen, Oximen oder Amiden unter Verwendung von gängigen wechselseitigen Umwandlungen für funktionelle Gruppen hergestellt werden.
Geeignete Schutzgruppen zur Verwendung bei Hydroxylgruppen und dem Imidazolstickstoffatom sind im Fachgebiet bekannt und in vielen Literaturangaben beschrieben, zum Beispiel Protecting Groups in Organic Synthesis, T. W. Greene, Wiley-Interscience, New York, 1981. Geeignete Beispiele für Hydroxylschutzgruppen umfassen Silylether, wie t-Butyldimethyl- oder t-Butyldiphenylsilylether, und Alkylether, wie eine Methylgruppe, die durch eine Alkylkette variabler Kettenglieder, (CR₁₀R₂₀)_n, verbunden ist. Geeignete Beispiele für Imidazolstickstoffschutzgruppen umfassen die Tetrahydropyranylgruppe.
Pharmazeutisch verträgliche Säureadditionssalze von Verbindungen der Formel (I) können in bekannter Weise erhalten werden, zum Beispiel durch deren Behandlung mit einer geeigneten Menge Säure in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels.
BEHANDLUNGSVERFAHREN
Die Verbindungen der Formel (I) oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon können bei der Herstellung eines Medikaments zur prophylaktischen oder therapeutischen Behandlung eines Erkrankungszustands bei einem Menschen oder anderen Säuger, der durch eine übermäßige oder unregulierte Zytokin-Erzeugung durch solche Säugerzellen, wie Monozyten und/oder Makrophagen, verschlimmert oder verursacht wird, verwendet werden.
Verbindungen der Formel (I) können proentzündliche Zytokine, wie IL-1, IL-6, IL-8 und TNF, hemmen und werden deshalb in der Therapie verwendet. IL-1, IL-6, IL-8 und TNF beeinflussen eine breite Vielfalt an Zellen und Geweben und diese Zytokine sowie andere von Leukozyten abgeleitete Zytokine sind wichtige und entscheidende Entzündungsvermittler einer breiten Vielfalt an Erkrankungszuständen und Beschwerden. Die Hemmung dieser proentzündlichen Zytokine ist von Vorteil beim Kontrollieren, Vermindern und Lindern vieler dieser Erkrankungszustände.
Folglich beschreibt die vorliegende Beschreibung ein Verfahren zum Behandeln einer Zytokin-vermittelten Erkrankung, welches das Verabreichen einer wirksamen Zytokinstörenden Menge einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon umfasst.
Verbindungen der Formel (I) können induzierbare proentzündliche Proteine, wie COX-2, auch mit vielen anderen Namen, wie Prostaglandinendoperoxidsynthase-2 (PGHS-2), bezeichnet, hemmen und werden deshalb in der Therapie verwendet. Diese proentzündlichen Lipidvermittler des Cyclooxygenase (CO)-Weges werden durch das induzierbare COX-2-Enzym erzeugt. Deshalb Regulierung von COX-2, das für diese Produkte, die von Arachidonsäure abgeleitet sind, wie Prostaglandine, verantwortlich ist, beeinflussen eine breite Vielfalt an Zellen und Geweben, sind wichtige und entscheidende Entzündungsvermittler einer breiten Vielfalt an Erkrankungszuständen und Beschwerden. Die Expression von COX-1 wird nicht durch Verbindungen der Formel (I) hervorgerufen. Diese selektive Hemmung von COX-2 kann die ulzerogene Neigung, die mit der Hemmung von COX-1 verbunden ist, lindern oder ersparen, wodurch Prostaglandine gehemmt werden, die für zellschützende Wirkungen notwendig sind. So ist die Hemmung dieser proentzündlichen Vermittler von Vorteil beim Kontrollieren, Vermindern und Lindern vieler dieser Erkrankungszustände. Am hauptsächlichsten sind diese Entzündungsvermittler, insbesondere Prostaglandine, mit der Schmerzempfindung, wie an der Sensibilisierung von Schmerzrezeptoren, oder an Ödemen in Verbindung gebracht worden. Dieser Aspekt der Schmerzhandhabung umfasst deshalb die Behandlung von neuromuskulärem Schmerz, Kopfschmerz, Krebsschmerz und Arthritisschmerz. Verbindungen der Formel (I) oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon werden bei der Prophylaxe oder Therapie bei einem Menschen oder anderen Säuger durch Hemmung der Synthese des COX-2-Enzyms verwendet.
Folglich beschreibt die vorliegende Beschreibung ein Verfahren zur Hemmung der Synthese von COX-2, welches das Verabreichen einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon umfasst. Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Prophylaxebehandlung bei einem Menschen oder anderen Säuger durch Hemmung der Synthese des COX-2-Enzyms bereit.
Insbesondere werden Verbindungen der Formel (I) oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon bei der Prophylaxe oder Therapie eines Erkrankungszustands bei einem Menschen oder anderen Säuger verwendet, der durch eine übermäßige oder unregulierte IL-1-, IL-8- oder TNF-Erzeugung durch solche Säugerzellen, wie Monozyten und/oder Makrophagen, aber nicht darauf beschränkt, verschlimmert oder verursacht wird.
Folglich beschreibt diese Beschreibung unter einem anderen Aspekt ein Verfahren zur Hemmung der Erzeugung von IL-1 bei einem Säuger, der derer bedarf, welches das Verabreichen einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon an den Säuger umfasst.
Es gibt viele Erkrankungszustände bei denen eine übermäßige oder unregulierte IL-1-Erzeugung an einer Verschlimmerung und/oder Verursachung der Erkrankung beteiligt ist. Diese schließen rheumatoide Arthritis, Osteoarthritis, Schlaganfall, Endotoxämie und/oder toxisches Schocksyndrom, andere akute oder chronische entzündliche Erkrankungszustände, wie die durch Endotoxin induzierte entzündliche Reaktion oder entzündliche Darmerkrankung, Tuberkulose, Atherosklerose, Muskeldegeneration, multiple Sklerose, Kachexie, Knochenresorptionserkrankung, Arthritis psoriatica, Reiter-Syndrom, rheumatoide Arthritis, Gicht, traumatische Arthritis, Röteln-Arthritis und akute Synovitis ein. Neuestes Beweismaterial verbindet die IL-1-Wirkung auch mit Diabetes, pankreatischen β-Zellen und der Alzheimer-Krankheit.
Unter einem weiteren Aspekt beschreibt diese Beschreibung ein Verfahren zur Hemmung der Erzeugung von TNF bei einem Säuger, der derer bedarf, welches das Verabreichen einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon an den Säuger umfasst.
Eine übermäßige oder unregulierte TNF-Erzeugung ist bei der Vermittlung oder Verschlimmerung einer Zahl von Erkrankungen beteiligt worden, die rheumatoide Arthritis, rheumatoide Spondylitis, Osteoarthritis, gichtartige Arthritis und andere arthritische Zustände, Sepsis, septischen Schock, endotoxischen Schock, gramnegative Sepsis, toxisches Schocksyndrom, Atemnotsyndrom des Erwachsenen, Schlaganfall, zerebrale Malaria, chronische Lungenentzündung, Silikose, Lungensarkoidose, Knochenresorptionserkrankungen, wie Osteoporose, Reperfusionsverletzung, Transplantat-Wirt-Reaktion, Allotransplantatabstoßungen, Fieber und Myalgien aufgrund einer Infektion, wie Influenza, Kachexie nachfolgend einer Infektion oder Malignität, Kachexie nachfolgend einem erworbenen Immundefizienzsyndrom (AIDS), AIDS, ARC (AIDS-verwandter Komplex), Keloidbildung, Narbengewebebildung, Morbus Crohn, Colitis ulcerosa und Pyrese einschließen.
Verbindungen der Formel (I) sind auch bei der Behandlung von Virusinfektionen verwendbar, wo solche Viren gegen eine Aufregulierung durch TNF empfindlich sind oder eine TNF-Erzeugung in vivo auslösen werden. Die hier zur Behandlung in Erwägung gezogenen Viren sind diejenigen, die TNF als Ergebnis einer Infektion erzeugen, oder diejenigen, die gegen eine Hemmung, wie durch verminderte Replikation, direkt oder indirekt, durch die TNF-hemmenden Verbindungen der Formel (I) empfindlich sind. Solche Viren umfassen HIV-1, HIV-2 und HIV-3, das Cytomegalovirus (CMV), das Influenzavirus, das Adenovirus und die Gruppe der Herpes-Viren, wie Herpes Zoster und Herpes Simplex. Folglich betrifft diese Erfindung unter einem weiteren Aspekt ein Verfahren zum Behandeln eines Säugers, der von einem Humanen Immundefizienzvirus (HIV) befallen ist, welches das Verabreichen einer wirksamen TNF-hemmenden Menge einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon an einen solchen Säuger umfasst.
Verbindungen der Formel (I) können auch in Verbindung mit der tierärztlichen Behandlung von Säugern, die der Hemmung der TNF-Erzeugung bedürfen, anders als bei Menschen verwendet werden. TNF-vermittelte Erkrankungen für eine therapeutische oder prophylaktische Behandlung bei Tieren umfassen Erkrankungszustände wie diejenigen, die vorstehend vermerkt sind, aber insbesondere Virusinfektionen. Beispiele solcher Viren umfassen Lentivirusinfektionen, wie das Virus der infektiösen Anämie der Pferde, das Caprine Arthritisvirus, das Visnavirus oder Maedivirus, oder Retrovirusinfektionen, wie das Katzenimmundefizienzvirus (FIV), das Rinderimmundefizienzvirus oder das Hundeimmundefizienzvirus oder andere Retrovirusinfektionen.
Die Verbindungen der Formel (I) können auch topisch bei der Behandlung oder Prophylaxe topischer Erkrankungszustände verwendet werden, die durch eine übermäßige Zytokin-Erzeugung, wie durch IL-1 bzw. TNF, vermittelt oder verschlimmert werden, wie entzündete Gelenke, Ekzem, Psoriasis und andere entzündliche Hautbeschwerden, wie Sonnenbrand, entzündliche Augenbeschwerden einschließlich Konjunktivitis, Pyrese, Schmerz und andere Beschwerden, die mit einer Entzündung verbunden sind.
Es ist auch gezeigt worden, dass Verbindungen der Formel (I) die Erzeugung von IL-8 (Interleukin-8, NAP) hemmen. Folglich beschreibt diese Beschreibung ein Verfahren zur Hemmung der Erzeugung von IL-8 bei einem Säuger, der derer bedarf, welches das Verabreichen einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon an einen Säuger umfasst.
Es gibt viele Erkrankungszustände, bei denen eine übermäßige oder unregulierte IL-8-Erzeugung an einer Verschlimmerung und/oder Verursachung der Erkrankung beteiligt ist. Diese Erkrankungen sind durch massive Neutrophileninfiltration gekennzeichnet, wie Psoriasis, entzündliche Darmerkrankung, Asthma, Herz- und Nieren-Reperfusionsverletzung, Atemnotsyndrom des Erwachsenen, Thrombose und Glomerulonephritis. Alle diese Erkrankungen sind mit einer erhöhten IL-8-Erzeugung verbunden, die für die Chemotaxis von Neutrophilen in die Entzündungsstelle verantwortlich ist. Im Gegensatz zu anderen Entzündungszytokinen (IL-1, TNF und IL-6) weist IL-8 die einzigartige Eigenschaft auf, Neutrophilenchemotaxis und -aktivierung zu fördern. Deshalb würde die Hemmung der IL-8-Erzeugung zu einer direkten Verminderung in der Neutrophileninfiltration führen.
Die Verbindungen der Formel (I) werden in einer Menge verabreicht, die ausreicht, um die Zytokin-, insbesondere IL-1-, IL-6-, IL-8- oder TNF-Erzeugung so zu hemmen, dass sie auf normale Spiegel oder in manchen Fällen auf unterdurchschnittliche Spiegel herunterreguliert wird, so dass der Erkrankungszustand verbessert oder verhindert wird. Anormale Spiegel von IL-1, IL-6, IL-8 oder TNF, zum Beispiel im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung, stellen dar: (i) Spiegel an freiem (nicht zellgebundenem) IL-1, IL-6, IL-8 oder TNF größer als oder gleich 1 Picogramm pro ml; (ii) beliebiges zellassoziiertes IL-1, IL-6, IL-8 oder TNF oder (iii) die Anwesenheit von IL-1-, IL-6-, IL-8- oder TNF-mRNA über den Grundspiegel in Zellen oder Geweben, in denen IL-1, IL-6, IL-8 bzw. TNF erzeugt werden.
Die Feststellung, dass die Verbindungen der Formel (I) Hemmstoffe von Zytokinen, speziell IL-1, IL-6, IL-8 und TNF, sind, basiert auf den Wirkungen der Verbindungen der Formel (I) auf die Erzeugung von IL-1, IL-8 und TNF in in vitro-Assays, die hier beschrieben sind.
Wie er hier verwendet wird, betrifft der Begriff "Hemmen der Erzeugung von IL-1 (IL-6, IL-8 oder TNF)":

a) eine Abnahme übermäßiger in vivo-Spiegel des Zytokins (IL-1, IL-6, IL-8 oder TNF) bei einem Menschen auf normale oder unterdurchschnittliche Spiegel durch Hemmung der in vivo-Freisetzung des Zytokins durch alle Zellen einschließlich Monozyten oder Makrophagen;
b) auf der Genomebene eine Herunterregulierung übermäßiger in vivo-Spiegel des Zytokins (IL-1, IL-6, IL-8 oder TNF) bei einem Menschen auf normale oder unterdurchschnittliche Spiegel;
c) eine Herunterregulierung durch Hemmung der direkten Synthese des Zytokins (IL,1, IL-6, IL-8 oder TNF) als Posttranslationsereignis; oder
d) auf der Translationsebene eine Herunterregulierung übermäßiger in vivo-Spiegel des Zytokins (IL-1, IL-6, IL-8 oder TNF) bei einem Menschen auf normale oder unterdurchschnittliche Spiegel.

Wie er hier verwendet wird, betrifft der Begriff "TNF-vermittelter) Erkrankung oder Erkrankungszustand" jegliche und alle Erkrankungszustände, bei denen TNF eine Rolle spielt, entweder durch Erzeugung von TNF selbst oder dadurch, dass TNF verursacht, dass ein anderes Monokin freigesetzt wird, wie IL-1, IL-6 oder IL-8. Ein Erkrankungszustand, bei dem zum Beispiel IL-1 eine Hauptkomponente ist, und dessen Erzeugung oder Wirkung als Antwort auf TNF verschlimmert oder sezerniert wird, würde deshalb als durch TNF vermittelter Erkrankungszustand betrachtet werden.
Wie er hier verwendet wird, betrifft der Begriff "Zytokin" ein beliebiges sezerniertes Polypeptid, das die Funktionen von Zellen beeinflusst und ein Molekül ist, das Wechselwirkungen zwischen Zellen bei der Immun-, Entzündungs- oder hämopoetischen Reaktion moduliert. Ein Zytokin schließt ungeachtet dessen, welche Zellen sie erzeugen, Monokine und Lymphokine ein. Zum Beispiel gilt im Allgemeinen für ein Monokin, dass es durch eine mononukleäre Zelle, wie einen Makrophagen und/oder Monozyten, erzeugt und sezerniert wird. Viele andere Zellen erzeugen jedoch auch Monokine, wie natürliche Killerzellen, Fibroblasten, Basophile, Neutrophile, Endothelzellen, Hirnastrozyten, Knochenmarkstromazellen, epidermale Keratinozyten und B-Lymphozyten. Im Allgemeinen gilt für Lymphokine, dass sie durch Lymphozytenzellen erzeugt werden. Beispiele von Zytokinen umfassen Interleukin-1 (IL-1), Interleukin-6 (IL-6), Interleukin-8 (IL-8), Tumor-Nekrose-Faktor-α (TNF-α) und Tumor-Nekrose-Faktor-β (TNF-β).
Wie er hier verwendet wird, betrifft der Begriff "Zytokin störende" oder "Zytokin unterdrückende Menge" eine wirksamen Menge einer Verbindung der Formel (I), die eine Abnahme der in vivo-Spiegel des Zytokins auf normale oder unterdurchschnittliche Spiegel verursachen wird, wenn sie einem Patienten zur Prophylaxe oder Behandlung eines Erkrankungszustands gegeben wird, der durch eine übermäßige oder unregulierte Zytokin-Erzeugung verschlimmert oder dadurch verursacht wird.
Wie es hier verwendet wird, ist das Zytokin, das in dem Ausdruck "Hemmung eines Zytokins zur Verwendung bei der Behandlung eines HIV-infizierten Menschen" erwähnt wird, ein Zytokin, das an (a) der Einleitung und/oder Aufrechterhaltung der T-Zellaktivierung und/oder der durch aktivierte T-Zellen vermittelten HIV-Genexpression und/oder -replikation und/oder (b) einem beliebigen mit einer Zytokin-vermittelten Erkrankung verbundenen Problem, wie Kachexie oder Muskeldegeneration, beteiligt ist.
Da TNF-β (auch bekannt als Lymphotoxin) weist starke strukturelle Homologie mit TNF-α (auch bekannt als Kachektin) aufweist und, da jedes ähnliche biologische Reaktionen induziert und an denselben Zellrezeptor bindet, werden sowohl TNF-α als auch TNF-β durch die Verbindungen der vorliegenden Erfindung gehemmt und werden hier folglich gemeinsam als "TNF" erwähnt, sofern nicht speziell etwas anderes dargestellt ist.
Ein neues Mitglied der MAP-Kinase-Familie, alternativ als CSBP, p38 oder RK bezeichnet, ist kürzlich unabhängig voneinander von verschiedenen Laboratorien identifiziert worden [Siehe Lee et al., Nature, Bd. 300 n(72), 739–746 (1994)]. Die Aktivierung dieser neuen Proteinkinase über Doppelphosphorylierung ist bei verschiedenen Zellsystemen nach Stimulation durch ein breites Spektrum von Reizen, wie physikochemischem Stress und Behandlung mit Lipopolysaccharid oder Proentzündungszytokinen, wie Interleukin-1 und Tumor-Nekrose-Faktor, beobachtet worden. Es ist bestimmt worden, dass die Zytokinbiosynthesehemmstoffe der vorliegenden Erfindung, Verbindungen der Formel (I), starke und selektive Hemmstoffe der CSBP/p38/RK-Kinase-Wirkung sind. Diese Hemmstoffe sind hilfreich beim Bestimmen der Beteiligung der Signalisierungswege bei Entzündungsreaktionen. Insbesondere kann zum ersten Mal ein bestimmter Signalübermittlungsweg der Wirkung von Lipopolysaccharid bei der Zytokinerzeugung in Makrophagen zugeschrieben werden. Zusätzlich zu den schon erwähnten Erkrankungen sind die Behandlung von Schlaganfall, Neurotrauma, Herz- und Nieren-Reperfusionsverletzung, Thrombose, Glomerulonephritis, Diabetes und pankreatischen β-Zellen, multipler Sklerose, Muskeldegeneration, Ekzem, Psoriasis, Sonnenbrand und Konjunktivitis auch eingeschlossen.
Die Zytokinhemmstoffe wurden anschließend bei einer Zahl von Tiermodellen auf entzündungshemmende Wirkung geprüft. Modellsysteme, die verhältnismäßig unempfindlich gegen Cyclooxygenase-Hemmstoffe waren, wurden gewählt, um die einzigartigen Wirkungen Zytokin-unterdrückender Mittel zu zeigen. Die Hemmstoffe zeigten eine signifikante Wirkung bei vielen solchen in vivo-Untersuchungen. Am bemerkenswertesten ist ihre Wirksamkeit im Kollagen-induzierten Arthritismodell und bei der Hemmung der TNF-Erzeugung im Modell für den endotoxischen Schock. Bei der letzteren Untersuchung korrelierte die Verringerung des Plasmaspiegels von TNF mit dem Überleben und Schutz vor der mit endotoxischem Schock zusammenhängenden Sterblichkeit. Auch von großer Bedeutung ist die Wirksamkeit der Verbindungen beim Hemmen der Knochenresorption bei einem Organkultursystem eines langen fetalen Rattenknochens (Griswold et al., (1988) Arthritis Rheum. 31: 1406–1412; Badger et al., (1989) Circ. Shock 27, 51–61; Votta et al., (1994) in vitro Bone 15, 533–538; Lee et al., (1993) B Ann. N. Y. Acad. Sci. 696, 149–170.
Um eine Verbindung der Formel (I) oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon in der Therapie zu verwenden, wird sie normalerweise gemäß üblicher pharmazeutischer Praxis in ein Arzneimittel formuliert werden. Diese Erfindung betrifft deshalb auch ein Arzneimittel, das eine wirksame, ungiftige Menge einer Verbindung der Formel (I) und einen pharmazeutisch verträglichen Träger oder ein pharmazeutisch verträgliches Verdünnungsmittel umfasst.
Verbindungen der Formel (I), pharmazeutisch verträgliche Salze davon und Arzneimittel, die solche einschließen, können zweckmäßigerweise durch beliebige Wege, die herkömmlicherweise zur Arzneistoffverabreichung verwendet werden, zum Beispiel oral, topisch, parenteral oder durch Inhalation, verabreicht werden. Die Verbindungen der Formel (I) können in herkömmlichen Darreichungsformen verabreicht werden, die durch Kombinieren einer Verbindung der Formel (I) mit üblichen pharmazeutischen Trägern gemäß herkömmlichen Verfahren hergestellt werden. Die Verbindungen der Formel (I) können auch in herkömmlichen Dosierungen in Kombination mit einer bekannten, zweiten therapeutisch wirksamen Verbindung verabreicht werden. Diese Verfahren können Mischen, Granulieren und Komprimieren oder Auflösen der Bestandteile umfassen, wie es für die gewünschte Herstellung zweckmäßig ist. Selbstverständlich wird die Form und Eigenschaft des pharmazeutisch verträglichen Trägers oder Verdünnungsmittels durch die Menge an Wirkstoff, mit der er zu kombinieren ist, den Verabreichungsweg und andere gut bekannte Variablen diktiert. Der/die Träger muss/müssen in dem Sinn "verträglich" sein, dass er/sie mit den anderen Bestandteilen der Formulierung vereinbar und für deren Empfänger nicht schädlich ist sind.
Der verwendete pharmazeutische Träger kann zum Beispiel entweder ein Feststoff oder eine Flüssigkeit sein. Beispielhaft für feste Träger sind Lactose, Terra alba, Saccharose, Talk, Gelatine, Agar, Pektin, Gummi arabicum, Magnesiumstearat und Stearinsäure. Beispielhaft für flüssige Träger sind Sirup, Erdnussöl, Olivenöl und Wasser. Ebenso kann der Träger oder das Verdünnungsmittel im Fachgebiet gut bekanntes Material zur verzögerten Freisetzung, wie Glycerylmonostearat oder Glyceryldistearat, allein oder mit einem Wachs umfassen.
Eine breite Vielfalt an pharmazeutischen Formen kann verwendet werden. So kann die Zubereitung, falls ein fester Träger verwendet wird, tablettiert werden, in Pulver- oder Pelletform in eine Hartgelatinekapsel oder in die Form einer Pastille oder Lutschtablette gebracht werden. Die Menge an festem Träger wird breit variieren, aber vorzugsweise wird sie 25 mg bis 1 g sein. Wenn ein flüssiger Träger verwendet wird, wird die Zubereitung in Form eines Sirups, einer Emulsion, einer Weichgelatinekapsel, einer sterilen injizierbaren Flüssigkeit, wie in einer Ampulle, oder in einer nichtwässrigen flüssigen Suspension vorliegen.
Verbindungen der Formel (I) können topisch verabreicht werden, das heißt durch nichtsystemische Verabreichung. Diese umfasst das Aufbringen einer Verbindung der Formel (I) äußerlich auf die Epidermis oder das Vestibulum oris und die Einträufelung solch einer Verbindung in das Ohr, das Auge und die Nase, so dass die Verbindung nicht wesentlich in den Blutstrom eintritt. Im Gegensatz dazu betrifft die systemische Verabreichung orale, intravenöse, intraperitoneale und intramuskuläre Verabreichung.
Zur topischen Verabreichung geeignete Formulierungen umfassen flüssige oder halbflüssige Zubereitungen, die zum Eindringen durch die Haut an den Entzündungsort geeignet sind, wie Linimente, Lotionen, Cremes, Salben oder Pasten und Tropfen, die zur Verabreichung an das Auge, das Ohr oder die Nase geeignet sind. Der Wirkstoff kann für topische Verabreichung von 0,001 Gew./Gew.-% bis 10 Gew./Gew.-%, zum Beispiel von 1 Gew.-% bis 2 Gew.-% der Formulierung umfassen. Er kann jedoch bis zu 10 Gew./Gew.-% umfassen, aber wird vorzugsweise weniger als 5 Gew./Gew.-%, stärker bevorzugt von 0,1 Gew./Gew.-% bis 1 Gew./Gew.-% der Formulierung umfassen.
Lotionen gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen diejenigen, die zum Auftragen auf die Haut oder am Auge geeignet sind. Eine Augenlotion kann eine sterile wässrige Lösung, die gegebenenfalls ein Bakterizid enthält, umfassen und kann durch Verfahren hergestellt werden, die denen zur Herstellung von Tropfen ähnlich sind. Lotionen oder Linimente zum Auftragen auf die Haut können auch ein Mittel, um die Trocknung zu beschleunigen und die Haut zu kühlen, wie einen Alkohol oder Aceton, und/oder ein Feuchthaltemittel, wie Glycerin, oder ein Öl, wie Rizinusöl oder Erdnussöl, umfassen.
Cremes, Salben oder Pasten gemäß der vorliegenden Erfindung sind halbfeste Formulierungen des Wirkstoffs zur äußerlichen Anwendung. Sie können durch Mischen des Wirkstoffs in fein verteilter oder pulverisierter Form, allein oder in Lösung oder Suspension in einer wässrigen oder nichtwässrigen Flüssigkeit mit Hilfe geeigneter Maschinen mit einer fetten oder nichtfetten Grundlage hergestellt werden. Die Grundlage kann Kohlenwasserstoffe, wie hartes, weiches oder flüssiges Paraffin, Glycerin, Bienenwachs, eine Metallseife, einen Schleim, ein Öl natürlichen Ursprungs, wie Mandel-, Mais-, Erdnuss-, Rizinus- oder Olivenöl, Wollfett oder seine Derivate oder eine Fettsäure, wie Sterin- oder Ölsäure, zusammen mit einem Alkohol, wie Propylenglykol, oder einem Macrogel umfassen.
Die Formulierung kann einen beliebigen geeigneten oberflächenaktiven Stoff, wie einen anionischen, kationischen oder nichtionischen oberflächenaktiven Stoff, wie einen Sorbitanester oder ein Polyoxyethylenderivat davon, einschließen. Suspensionsmittel, wie natürliche Gummen, Cellulosederivate oder anorganische Materialien, wie kieselerdehaltige Siliziumdioxide, und andere Bestandteile, wie Lanolin, können auch eingeschlossen sein.
Tropfen gemäß der vorliegenden Erfindung können sterile wässrige oder ölige Lösungen oder Suspensionen umfassen und können durch Auflösen des Wirkstoffs in einer geeigneten wässrigen Lösung eines bakteriziden und/oder fungiziden Mittels und/oder jedes anderen geeigneten Konservierungsmittels und vorzugsweise einschließlich eines oberflächenaktiven Stoffs hergestellt werden. Die erhaltene Lösung kann dann durch Filtration geklärt, in einen geeigneten Behälter, der dann versiegelt wird, überführt und durch Behandlung im Autoklaven oder halbstündiges Halten bei 98–100°C sterilisiert werden. In einer anderen Ausführungsform kann die Lösung durch Filtration sterilisiert und durch eine aseptische Technik in den Behälter überführt werden. Beispiele bakterizider und fungizider Mittel, die zum Einschluss in die Tropfen geeignet sind, sind Phenylquecksilbernitrat oder -acetat (0,002%), Benzalkoniumchlorid (0,01%) und Chlorhexidinacetat (0,01%). Geeignete Lösungsmittel zur Herstellung einer öligen Lösung umfassen Glycerin, verdünnten Alkohol und Propylenglykol.
Verbindungen der Formel (I) können parenteral, das heißt durch intravenöse, intramuskuläre, subkutane, intranasale, intrarektale, intravaginale oder intraperitoneale Verabreichung verabreicht werden. Die subkutanen und intramuskulären Formen der parenteralen Verabreichung sind im Allgemeinen bevorzugt. Zweckmäßige Darreichungsformen für eine solche Verabreichung können durch herkömmliche Verfahren hergestellt werden. Verbindungen der Formel (I) können auch durch Inhalation verabreicht werden, das heißt durch intranasale und orale Inhalationsverabreichung. Zweckmäßige Dosierungsformen für eine solche Verabreichung, wie eine Aerosolformulierung oder ein Inhalator mit abgemessener Dosis, können durch herkömmliche Verfahren hergestellt werden.
Für alle hier offenbarten Anwendungsverfahren für die Verbindungen der Formel (I) wird die tägliche orale Dosierungsvorschrift vorzugsweise 0,1 bis 80 mg/kg Gesamtkörpergewicht, vorzugsweise 0,2 bis 30 mg/kg, stärker bevorzugt 0,5 bis 15 mg/kg sein. Die tägliche parenterale Dosierungsvorschrift ist 0,1 bis 80 mg/kg Gesamtkörpergewicht, vorzugsweise 0,2 bis 30 mg/kg und stärker bevorzugt 0,5 bis 15 mg/kg. Die tägliche topische Dosierungsvorschrift wird vorzugsweise 0,1 mg bis 150 mg sein, die ein- bis vier-, vorzugsweise zwei- oder dreimal täglich verabreicht werden. Die tägliche Inhalationsdosierungsvorschrift wird vorzugsweise 0,01 mg/kg bis 1 mg/kg pro Tag sein. Es wird von einem Fachmann auch erkannt werden, dass die optimale Menge und Einteilung der einzelnen Dosierungen einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon durch die Beschaffenheit und das Ausmaß des zu behandelnden Zustands, die Form, den Weg und den Ort der Verabreichung und den einzelnen zu behandelnden Patienten bestimmt werden wird und dass solche Optimalwerte durch herkömmliche Verfahren bestimmt werden können. Für einen Fachmann wird auch selbstverständlich sein, dass der optimale Behandlungsverlauf, d. h. die Zahl an Dosen einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon, die über eine definierte Zahl von Tagen pro Tag gegeben wird, durch Fachleute unter Verwendung herkömmlicher Tests zur Bestimmung des Behandlungsverlaufs ermittelt werden kann.
Die neuen Verbindungen der Formel (I) können auch in Verbindung mit der tierärztlichen Behandlung von anderen Säugern als Menschen, die der Hemmung der Zytokinhemmung oder -erzeugung bedürfen, verwendet werden. Insbesondere umfassen zytokinvermittelte Erkrankungen zur therapeutischen oder prophylaktischen Behandlung bei Tieren Erkrankungszustände wie diejenigen, die hier in dem Abschnitt Behandlungsverfahren erwähnt sind, aber insbesondere Virusinfektionen. Beispiele solcher Viren umfassen Lentivirusinfektionen, wie das Virus der infektiösen Anämie der Pferde, das Caprine Arthritisvirus, das Visnavirus oder Maedivirus, aber sind nicht darauf beschränkt, oder Retrovirusinfektionen, wie das Katzenimmundefizienzvirus (FIV), das Rinderimmundefizienzvirus oder das Hundeimmundefizienzvirus oder andere Retrovirusinfektionen, aber sind nicht darauf beschränkt.
BIOLOGISCHE BEISPIELE
Die Zytokin-hemmenden Wirkungen der Verbindungen der vorliegenden Erfindung werden durch die folgenden in vitro-Assays bestimmt:
Interleukin-1 (IL-1)
Monozyten aus peripherem menschlichen Blut werden entweder aus frischen Blutpräparaten von freiwilligen Spendern oder aus Blutbankleukozytenmanschetten gemäß dem Verfahren von Colotta et al., J. Immunol., 132, 936 (1984) isoliert und gereinigt. Diese Monozyten (1 × 10⁶) werden auf Platten mit 24 Vertiefungen mit einer Konzentration von 1–2 Millionen/ml pro Vertiefung ausplatiert. Man lässt die Zellen 2 Stunden anhaften; nach dieser Zeit werden die nicht fest haftenden Zellen durch vorsichtiges Waschen entfernt. Testverbindungen werden den Zellen dann 1 h vor Zugabe von Lipopolysaccharid (50 ng/ml) zugesetzt, und die Kulturen werden bei 37°C weitere 24 h inkubiert. Am Ende dieser Zeitspanne werden die Kulturüberstände entfernt und von Zellen und allem Trümmern geklärt. Die Kulturüberstände werden dann entweder durch das Verfahren von Simon et al., J. Immunol. Methods, 84, 85 (1985) (basierend auf der Fähigkeit von IL-1, eine Interleukin-2 erzeugende Zelllinie (EL-4) anzuregen, IL-2 zu sezernieren, gemeinsam mit dem A23187-Ionophor) oder das Verfahren von Lee et al., J. Immunotherapy, 6 (1), 1–12 (1990) (ELISA-Assay) sofort auf IL-1 biologische Aktivität untersucht.
Eine repräsentative Verbindung der Formel (I), Beispiel 1, zeigte positive Hemmung in diesem Assay.
Tumor-Nekrose-Faktor (TNF)
Monozyten aus peripherem menschlichen Blut werden entweder aus Blutbankleukozytenmanschetten oder Thrombozytenphereserückständen gemäß dem Verfahren von R. Colotta et al., J. Immunol., 132 (2), 936 (1984) isoliert und gereinigt. Die Monozyten werden mit einer Dichte von 1 × 10⁶ Zellen/ml Medium/Vertiefung in Mehrfachschalen mit 24 Vertiefungen ausplatiert. Man ließ die Zellen 1 Stunde anhaften; nach dieser Zeit wird der Überstand abgesaugt und frisches Medium (1 ml, RPMI-1640, Whitaker Biomedical Products, Whitaker, CA), das 1% fetales Kalbsserum plus Penicillin und Streptomycin (10 Einheiten/ml) enthält, zugesetzt. Die Zellen werden 45 Minuten in Gegenwart oder Abwesenheit einer Testverbindung in 1 nM–10 mM Dosisbereichen inkubiert (Verbindungen werden in Dimethylsulfoxid/Ethanol löslich gemacht, so dass die letztendliche Lösungsmittelkonzentration in dem Kulturmedium 0,5% Dimethylsulfoxid/0,5% Ethanol ist). Bakterienlipopolysaccharid (E. coli 055 : B5 [LPS] von Sigma Chemicals Co.) wird dann zugesetzt (100 ng/ml in 10 ml phosphatgepufferter Kochsalzlösung) und die Kulturen werden 16–18 Stunden bei 37°C in einem Inkubator mit 5% CO₂ inkubiert. Am Ende des Inkubationszeitraums werden die Kulturüberstände von den Zellen entfernt, bei 3000 U/min zentrifugiert, um Zelltrümmer zu entfernen. Der Überstand wird dann unter Verwendung entweder eines Radioimmun- oder eines ELISA-Assays, wie in WO 92/10190 und von Becker et al., J. Immunol., 1991, 147, 4307 beschrieben, auf TNF-Aktivität untersucht.
Die IL-1 und TNF hemmende Aktivität scheint nicht mit der Eigenschaft der Verbindungen der Formel (I) bei der Vermittlung der Hemmung des Arachidonsäuremetabolismus zu korrelieren. Ferner bedeutet die Fähigkeit, die Erzeugung von Prostaglandin und/oder die Leukotriensynthese durch nichtsteroidale entzündungshemmende Arzneistoffe mit starker Cyclooxygenase und/oder Lipoxygenase hemmender Aktivität zu hemmen, nicht, dass die Verbindung in ungiftigen Dosen notwendigerweise auch die TNF- oder IL-1-Erzeugung hemmen wird.
In vivo-TNF-Assay
Obwohl der vorstehend angegebene Assay ein in vitro-Assay ist, können die Verbindungen der Formel (I) auch in einem in vivo-System geprüft werden, wie es beschrieben ist in:

(1) Griswold et al., Drugs Under Exp. and Clinical Res., XIX (6), 243–248 (1993); oder
(2) Boehm, et al., Journal of Medicinal Chemistry 39, 3929–3937 (1996), deren Offenbarungen in ihrer Gesamtheit hier durch Bezugnahme aufgenommen sind.

Interleukin-8 (IL-8)
Primäre menschliche Nabelschnurendothelzellen (HUVEC) (Cell Systems, Kirland, Wa) werden in Kulturmedium erhalten, das mit 15% fetalem Rinderserum und 1% CS-HBGF, bestehend aus aFGF und Heparin, supplementiert ist. Die Zellen werden dann zwanzigfach verdünnt, bevor sie (250 μl) auf gelatinebeschichtete Platten mit 96 Vertiefungen ausplatiert werden. Vor der Verwendung wird das Kulturmedium durch frisches Medium (200 μl) ersetzt. Puffer oder Testverbindung (25 μl, bei Konzentrationen zwischen 1 und 10 μM) wird dann jeder Vertiefung in vierfacher Ausfertigung den Vertiefungen zugesetzt und die Platten werden 6 h in einem befeuchteten Inkubator bei 37°C in einer Atmosphäre von 5% CO₂ inkubiert. Am Ende des Inkubationszeitraums wird der Überstand entfernt und unter Verwendung eines IL-8-ELISA-Kits, der von R&D Systems (Minneapolis, MN) erhalten wird, auf IL-8-Konzentration untersucht. Alle Daten sind als Mittelwert (ng/ml) mehrfacher Proben bezogen auf die Standardkurve vorgelegt. Die IC₅₀-Werte werden, wo es zweckmäßig ist, durch nichtlineare Regressionsanalyse erzeugt.
Proteinassay auf Zytokin-spezifische Bindung
Ein radiokompetitiver Bindungsassay wurde entwickelt, um einen im höchsten Maße reproduzierbaren primären Screen für Struktur-Wirkungs-Untersuchungen bereitzustellen. Dieser Assay stellt viele Vorteile gegenüber den herkömmlichen Bioassays bereit, die frisch isolierte menschliche Monozyten als Quelle von Zytokinen und ELISA-Assays, um sie quantitativ zu bestimmen, verwenden. Abgesehen davon, dass er ein viel einfacherer Assay ist, ist der Bindungsassay aufwendig validiert worden, um im höchsten Maße mit den Ergebnissen des Bioassays zu korrelieren. Ein spezifischer und reproduzierbarer Zytokinhemmstoff-Bindungsassay wurde unter Verwendung einer löslichen zytosolischen Fraktion aus THP.1-Zellen und einer radiomarkierten Verbindung entwickelt. Die Patent-Anmeldung USSN 08/123175 Lee et al., eingereicht im September 1993, USSN; Lee et al., PCT 94/10529, eingereicht am 16. September 1994 und Lee et al., Nature 300, n(72), 739–746 (Dez. 1994) beschreiben das vorstehend erwähnte Verfahren zum Screenen von Arzneistoffen, um Verbindungen zu identifizieren, die mit dem Zytokin-spezifischen Bindungsprotein (nachstehend CSBP) wechselwirken und daran binden. Jedoch für die Zwecke hier kann das Bindungsprotein in isolierter Form in Lösung oder in immobilisierter Form vorliegen oder kann gentechnisch verändert sein, um auf der Oberfläche rekombinanter Wirtszellen, wie im Phagendisplaysystem, oder als Fusionsproteine exprimiert zu werden. In einer anderen Ausführungsform können ganze Zellen oder zytosolische Fraktionen, die das CSBP umfassen, im Screeningprotokoll verwendet werden. Ungeachtet der Form des Bindungsproteins wird eine Vielzahl von Verbindungen mit dem Bindungsprotein unter Bedingungen in Kontakt gebracht, die ausreichen, um einen Komplex aus Verbindung/Bindungsprotein zu bilden, und Verbindungen, die die Komplexe bilden, verbessern oder stören können, werden nachgewiesen.
Repräsentative Endverbindungen der Formel (I), Beispiele 1 bis 4 und 6, haben alle positive hemmende Aktivität mit einem IC₅₀-Wert < 50 μM in diesem Bindungsassay gezeigt.
CSBP-KINASE-ASSAY
Dieser Assay misst die CSBP-katalysierte Übertragung von ³²P von [a-³²P]ATP zum Threoninrest in einem vom Rezeptor des epidermal Wachstumsfaktors (EGFR) abgeleiteten Peptid (T669) mit der folgenden Sequenz: KRELVEPLTPSGEAPNQALLR (Reste 661–681) (Siehe Gallagher et al., "Regulation of Stress Induced Cytokine Production by Pyridinyl Imidazoles: Inhibition of CSPB Kinase", BioOrganic & Medicinal Chemistry, wird 1996 veröffentlicht).
Kinaseumsetzungen (Gesamtvolumen 30 μl) enthalten: 25 mM Hepes-Puffer, pH 7,5; 10 mM MgCl₂; 170 μM ATP; 10 μM Na-orthovanadat; 0,4 mM T669-Peptid und 20–80 ng von Hefe-exprimiertem gereinigtem CSBP2 (siehe Lee et al., Nature 300, n(72), 739–746 (Dez. 1994)). Die Verbindungen (5 μl aus [6X]-Vorrat) werden mit dem Enzym und Peptid 20 min auf Eis vorinkubiert, bevor die Umsetzungen mit ³²P/MgATP begonnnen werden. Die Umsetzungen werden bei 30°C 10 min inkubiert und durch Zugabe von 10 μl von 0,3 M Phosphorsäure gestoppt. ³²P-markiertes Peptid wird auf Phosphocellulosefiltern (Wattman, p81) durch Fleckenbildung von 30 μl Umsetzungsgemisch abgetrennt. Die Filter werden dreimal mit 75 mM Phosphorsäure gewaschen, gefolgt von 2 Waschungen mit H₂O, und bezüglich ³²P gezählt.
Repräsentative Endverbindungen der Formel (I), Beispiele 1, 5, 8, und 9, haben alle positive hemmende Aktivität mit einem IC₅₀-Wert < 50 μM in diesem Bindungsassay gezeigt. Beispiel 10 zeigte einen IC₅₀-Wert > 50 μM in diesem Assay.
Prostaglandinendoperoxidsynthase-2-(PGHS-2-)Assay
Der folgende Assay beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der hemmenden Wirkungen von Verbindungen der Formel (I) auf die Expression des menschlichen PGHS-2-Proteins in LPS-stimulierten menschlichen Monozyten.
Verfahren: Monozyten aus peripherem menschlichen Blut wurden aus Leukozytenmanschetten durch Zentrifugation durch Ficoll- und Percoll-Gradienten isoliert. Die Zellen wurden mit 2 × 10⁶/Vertiefung in Platten mit 24 Vertiefungen ausgesetzt und 1 Stunde in RPMI, supplementiert mit 1% menschlichem AB-Serum; 20 mM L-Glutamin, Penicillin-Streptomycin und 10 mM HEPES, anhaften gelassen. Die Verbindungen wurden bei verschiedenen Konzentrationen zugesetzt und bei 37°C 10 Minuten inkubiert. LPS wurde mit 50 ng/Vertiefung zugesetzt (um die Enzymexpression auszulösen) und über Nacht bei 37°C inkubiert. Der Überstand wurde entfernt und die Zellen einmal in kaltem PBS gewaschen. Die Zellen wurden in 100 μl kaltem Lysepuffer (50 mM Tris/HCl, pH 7,5, 150 mM NaCl, 1% NP40, 0,5% Natriumdesoxycholat, 0,1% SDS, 300 μg/ml DNAse, 0,1% TRITON X-100, 1 mM PMSF, 1 mM Leupeptin, 1 mM Pepstatin) lysiert. Das Lysat wurde zentrifugiert (10000 × g 10 min bei 4°C), um Trümmer zu entfernen, und die lösliche Fraktion wurde einer SDS PAGE-Analyse (12% Gel) unterworfen. Auf dem Gel getrennte Proteine wurden mittels 2 stündiger Elektrophorese bei 60 Volt auf eine Nitrocellulosemembran überführt. Die Membran wurde eine Stunde in PBS/0,1% Tween 20 mit 5% fettfreier Trockenmilch vorbehandelt. Nach dreimaligem Waschen in PBS/Tween-Puffer wurde die Membran mit einer 1 : 2000-Verdünnung eines monospezifischen Antiserums gegen PGHS-2 oder einer 1 : 1000-Verdünnung eines Antiserums gegen PGHs-1 in PBS/Tween mit 1% BSA eine Stunde unter kontinuierlichem Schütteln inkubiert. Die Membran wurde 3 × in PBS/Tween gewaschen und dann mit einer 1 : 3000-Verdünnung von Meerrettichperoxidase-konjugiertem Eselantiserum gegen Kaninchen-Ig (Amersham) in PBS/Tween mit 1% BSA eine Stunde unter kontinuierlichem Schütteln inkubiert. Die Membran wurde dann 3 × in PBS/Tween gewaschen und das ECL-Immunnachweissystem (Amersham) wurde verwendet, um den Anteil der Expression der Prostaglandinendoperoxidsynthasen-2 nachzuweisen.
Erebgnisse: Die folgenden Verbindungen wurden geprüft und in diesem Assay als wirksam befunden (d. h. gehemmtes LPS induzierte PGHS-2-Proteinexpression in einer Wirksamkeit der Rangordnung, die der für die Hemmung der Zytokin-Erzeugung, wie in den angegebenen Assays vermerkt, ähnlich ist):
4-(4-Fluorphenyl)-2-(4-methylsulfinylphenyl)-5-(4-pyridyl)imidazol,
6-(4-Fluorphenyl)-2,3-dihydro-5-(4-pyridinyl)imidazo[2,1-b]thiazol und
Dexamethason.
Verschiedene Verbindungen wurden geprüft und als unwirksam befunden (bis zu 10 μM):
2-(4-Methylsulfinylphenyl)-3-(4-pyridyl)-6,7-dihydro-(5H)-pyrrolo[1,2-a]imidazol,
Rolipram, Phenidon und NDGA.
Für keine der geprüften Verbindungen wurde gefunden, dass sie PGHS-1- oder cPLA2-Proteinspiegel in ähnlichen Experimenten hemmt.
Assay für TNF-α bei traumatischer Gehirnverletzung
Der vorliegende Assay stellt eine Prüfung auf die Expression der Tumor-Nekrose-Faktor-mRNA in speziellen Gehirnbereichen bereit, die einer experimentell durch laterale Flüssigkeitsperkussion induzierten traumatischen Gehirnverletzung (TBI) bei Ratten folgen. Erwachsene Sprague-Dawley-Ratten (n = 42) werden mit Natriumpentobarbital (60 mg/kg, i. p.) anästhesiert und einer lateralen Flüssigkeitsperkussionsgehirnverletzung mäßiger Stärke (2,4 atm), die über der linken temporaparietalen Rinde zentriert ist, (n = 18) oder einer "Schein"-Behandlung (Anästhesie und chirurgische Behandlung ohne Verletzung, n = 18) unterworfen. Die Tiere werden 1, 6 und 24 Stdn. nach der Verletzung durch Enthauptung getötet, die Gehirne entfernt und Gewebeproben der linken (verletzten) Parietalrinde (LC), des entsprechenden Bereichs in der kontralateralen rechten Rinde (RC), der Rinde, die der verletzten Parietalrinde (LA) benachbart ist, des entsprechenden benachbarten Bereichs in der rechten Rinde (RA), des linken Hippokampus (LH) und rechten Hippokampus (RH) werden hergestellt. Die gesamte RNA wird isoliert und Northern-Blot-Hybridisierung wird durchgeführt und relativ zu einer TNF-α positiven Kontroll-RNA (Makrophage = 100%) quantitativ bestimmt. Ein ausgeprägter Anstieg der TNF-α-mRNA-Expression wird bei LH (104 ± 17% der positiven Kontrolle, p < 0,05 verglichen mit Scheinbehandlung), LC (105 ± 21%, p < 0,05) und LA (69 ± 8%, p < 0,01) in der traumatisierten Hemisphäre 1 Std. nach der Verletzung beobachtet. Eine erhöhte TNF-α-mRNA-Expression wird auch in LH (46 ± 8%, p < 0,05), LC (30 ± 3%, p < 0,01) und LA (32 ± 3%, p < 0,01) 6 Stdn. nach der Verletzung beobachtet, die nach 24 Stdn. zurückgeht. In der kontralateralen Hemisphäre ist die Expression der TNF-α-mRNA in RH (46 ± 2%, p < 0,01), RC (4 ± 3%) und RA (22 ± 8%) 1 Std. und in RH (28 ± 11%), RC (7 ± 5%) und RA (26 ± 6%, p < 0,05) 6 Stdn., aber nicht 24 Stdn. nach der Verletzung erhöht. Bei Scheinbehandlung (chirurgische Behandlung ohne Verletzung) oder naiven Tieren werden keine konsistenten Änderungen in der Expression der TNF-α-mRNA in irgendeinem der 6 Gehirnbereiche in einer von beiden Hemisphären zu irgendwelchen Zeiten beobachtet. Diese Ergebnisse zeigen, dass die zeitliche Expression der TNF-α-mRNA nach einer Gehirnverletzung durch parasagittale Flüssigkeitsperkussion in speziellen Gehirnbereichen einschließlich derjenigen der nicht traumatisierten Hemisphäre verändert wird. Da TNF-α den Nervenwachstumsfaktor (NGF) induzieren und die Freisetzung anderer Zytokine aus aktivierten Astrozyten stimulieren kann, spielt diese posttraumatische Veränderung in der Genexpression des TNF-α eine wichtige Rolle sowohl bei der akuten als auch bei der regenerativen Reaktion auf ein ZNS-Trauma.
ZNS-Verletzungsmodell für IL-β-mRNA
Dieser Assay charakterisiert die regionale Expression der Interleukin-1β-(IL-1β-)mRNA in speziellen Gehirnbereichen nach einer experimentellen traumatischen Gehirnverletzung (TBI) durch laterale Flüssigkeitsperkussion bei Ratten. Erwachsene Sprague-Dawley-Ratten (n = 42) werden mit Natriumpentobarbital (60 mg/kg, i. p.) anästhesiert und einer lateralen Flüssigkeitsperkussionsgehirnverletzung mäßiger Stärke (2,4 atm), die über der linken temporaparietalen Rinde (n = 18) zentriert ist, oder einer "Schein"-Behandlung (Anästhesie und chirurgische Behandlung ohne Verletzung) unterworfen. Die Tiere werden 1, 6 und 24 Stdn. nach der Verletzung getötet, die Gehirne entfernt und Gewebeproben der linken (verletzten) Parietalrinde (LC), des entsprechenden Bereichs in der kontralateralen rechten Rinde (RC), der Rinde, die der verletzten Parietalrinde (LA) benachbart ist, des entsprechenden benachbarten Bereichs in der rechten Rinde (RA), des linken Hippokampus (LH) und rechten Hippokampus (RH) wurden hergestellt. Die gesamte RNA wird isoliert und Northern-Blot-Hybridisierung wird durchgeführt und die Menge an Gehirngewebe-IL-1β-mRNA wird als Prozent relativer Radioaktivität von IL-1β-positiver Makrophagen-RNA dargestellt, die auf dasselbe Gel geladen wird. 1 Std. nach der Gehirnverletzung wird ein ausgeprägter und signifikanter Anstieg in der Expression der IL-1β-mRNA in LC (20,0 ± 0,7% der positiven Kontrolle, n = 6, p < 0,05 verglichen mit Scheintier), LH (24,5 ± 0,9%, p < 0,05) und LA (21,5 ± 3,1%, p < 0,05) in der verletzten Hemisphäre beobachtet, der bis zu 6 Stdn. nach der Verletzung im LC (4,0 ± 0,4%, n = 6, p < 0,05) und LH (5,0 ± 1,3%, p < 0,05) erhöht blieb. Bei Scheinbehandlung oder naiven Tieren wird keine Expression der IL-1β-mRNA in irgendeinem der jeweiligen Gehirnbereiche beobachtet. Diese Ergebnisse zeigen, dass die zeitliche Expression der IL-1β-mRNA nach einer TBI in speziellen Gehirnbereichen regional stimuliert wird. Diese regionalen Änderungen in den Zytokinen, wie IL-1β, spielen eine Rolle bei den posttraumatischen pathologischen oder regenerativen Folgeerscheinungen einer Gehirnverletzung.
SYNTHESEBEISPIELE
Alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben, alle Lösungsmittel weisen die höchste verfügbare Reinheit auf und alle Umsetzungen laufen unter wasserfreien Bedingungen in einer Argonatmosphäre ab, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Massenspektren wurden an einem VG Zab-Massenspektrometer unter Verwendung von Fast-Atom-Bombardment ausgeführt, sofern nichts anderes angegeben ist. Die ¹H-NMR- (hier nachstehend "NMR-") Spektren wurden bei 250 MHz unter Verwendung eines Bruker AM 250- oder AM 400-Spektrometers aufgezeichnet. Die angegebenen Multiplizitäten sind: s = Singulett, d = Dublett, t = Triplett, q = Quartett, m = Multiplett und br bedeutet ein breites Signal. Ges. bedeutet eine gesättigte Lösung, äq. bedeutet den Anteil eines Moläquivalents Reagens relativ zum Hauptreaktionspartner.
Die Flash-Chromatographie wird über Merck Kieselge 160 (230–400 mesh) ausgeführt.
Beispiel 1
5-(2-Methoxy-4-pyrimidinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-(4-piperidinyl)imidazol
a) 2-N-Methylthiopyrimidin-4-carboxaldehyddimethylacetal
Pyruvinaldehyddimethylacetal (60 ml, 459 mmol) und N,N-Dimethylformamiddimethylacetal (60 ml, 459 mmol) wurden zusammen bei 100° 18 h gerührt. Das Gemisch wurde abgekühlt.
Methanol (300 ml), Thioharnstoff (69,6 g) und Natriummethoxid (231 ml, 25 Gew.-% in MeOH) wurden dem vorstehenden Gemisch zugesetzt und bei 70° für 2 h gerührt. Nach dem Abkühlen wurde tropfenweise Jodmethan (144 ml) zugesetzt und das Gemisch wurde 3 h bei Raumtemperatur gerührt. Nach Verdünnen mit EtOAc und H₂O wurde die organische Phase abgetrennt, getrocknet (Na₂SO₄) und eingeengt, wobei die Titelverbindung als braunes Öl erhalten wurde (75,5 g, 82% Ausbeute). ¹H-NMR (CDCl₃): δ 8,17 (d, 1H), 6,77 (d, 1H), 5,15 (s, 1H), 3,40 (s, 6H).
b) 2-Methoxypyrimidin-4-carboxaldehyddimethylacetal
Das Produkt des vorangehenden Beispiels (5,0 g, 25 mmol) wurde in Methanol (100 ml) gelöst, auf 4° abgekühlt und eine Lösung aus Oxon (9,21 g) in H₂O (100 ml) wurde tropfenweise zugesetzt (T < 15°). Es wurde auf 23° erwärmt, 2 h gerührt, in 10%ige wässr. NaOH-Lösung (250 ml) gegossen und mit EtOAc extrahiert. Die Extrakte wurden mit 10%iger wässr. NaOH-Lösung gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), filtriert, eingeengt und einer Flash-Chromatographie (70% Hexan/EtOAc) unterworfen, wobei 1,66 g (36%) der Titelverbindung geliefert wurden. ESP+ (Massenspek.) m/z 185 (MH⁺).
c) 2-Methoxypyrimidin-4-carboxaldehyd
Das Produkt des vorangehenden Beispiels (0,54 g, 2,93 mmol) wurde in 3 M HCl (2,17 ml, 6,5 mmol) gelöst und bei 23° 3 Tage gerührt, auf 4° abgekühlt, mit EtOAc überschichtet und durch die Zugabe von festem Na₂CO₃ schwach basisch gemacht. Extraktion mit EtOAc (5 × 40 ml) lieferte 0,309 g (76%) der Titelverbindung als weißen Feststoff. ¹H-NMR (CDCl₃): δ 9,96 (s, 1H), 8,78 (d, 1H), 7,46 (d, 1H), 4,10 (s, 3H).
d) 1-t-Butoxycarbonyl-4-aminopiperidin
1-t-Butoxycarbonylpiperidin-4-on (im Handel erhältlich von Lancaster Chem) (39,9 g, 0,20 mol), THF (150 ml), H₂O (300 ml) und H₂NOH·HCl (55,2 g, 0,80 mol) wurden zusammen gelöst und Na₂CO₃ (55,2 g, 0,53 mol) wurde in kleinen Portionen zugesetzt. Das Gemisch wurde bei 23° 14 h gerührt, das meiste THF wurde im Vakuum abgedampft, mit 50-%iger wässr. NaOH-Lösung auf einen pH-Wert > 10 eingestellt, mit EtOAc (5 × 50 ml) extrahiert und zu einem weißen Schaum eingeengt. Es wurde mit Hexan verrieben, filtriert und der Feststoff wurde im Vakuum getrocknet, wobei 40,31 g der Titelverbindung geliefert wurden.
Der vorstehende Rückstand wurde in EtOH (absolut, 1 l) gelöst und Raney-Ni (50 ml einer Aufschlämmung in EtOH) wurde zugesetzt und das Gemisch wurde unter H₂ (50 psi) 3,5 h reduziert. Der Katalysator wurde abfiltriert und mit EtOH gewaschen. Einengen lieferte 38,44 g (96% insgesamt) der Titelverbindung als farbloses Öl, das sich nach Stehen bei –20° zu einem weißen Feststoff verfestigte.
e) 4-Fluorphenyltolylsulfonomethylformamid
Einer Suspension aus dem Natriumsalz der p-Toluolsulfinsäure (30 g) in H₂O (100 ml) wurde Methyl-t-butylether (50 ml) zugesetzt, worauf tropfenweise Zugabe von konz. HCl (15 ml) folgte. Nach 5 minütigem Rühren wurde die organische Phase entfernt und die wässrige Phase wurde mit Methyl-t-butylether extrahiert. Die organische Phase wurde getrocknet (Na₂SO₄) und fast zur Trockne eingeengt. Hexan wurde zugesetzt und der erhaltene Niederschlag gesammelt, was p-Toluolsulfinsäure lieferte; Ausbeute 22 g.
p-Toluolsulfinsäure (22 g, 140,6 mmol), p-Fluorbenzaldehyd (22 ml, 206 mmol), Formamid (20 ml, 503 mmol) und Camphersulfonsäure (4 g, 17,3 mmol) wurden vereinigt und bei 60° 18 h gerührt. Der erhaltene Feststoff wurde aufgebrochen und mit einem Gemisch aus MeOH (35 ml) und Hexan (82 ml) gerührt und dann filtriert. Der Feststoff wurde erneut in MeOH/Hexan (1 : 3, 200 ml) suspendiert und kräftig gerührt, um die restlichen Brocken aufzubrechen. Filtration lieferte die Titelverbindung (27 g, 62% Ausbeute): ¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 8,13 (s, 1H), 7,71 (d, 2H), 7,43 (dd, 2H), 7,32 (d, 2H), 7,08 (t, 2H), 6,34 (d, 1H), 2,45 (s, 3H).
f) 4-Fluorphenyltolylsulfonomethylisocyanid
4-Fluorphenyltolylsulfonomethylformamid (2,01 g, 6,25 mmol) in DME (32 ml) wurde auf –10° abgekühlt. POCl₃ (1,52 ml, 16,3 mmol) wurde zugesetzt, worauf tropfenweise Zugabe von Triethylamin (4,6 ml, 32,6 mmol) in DME (3 ml) folgte, wobei die Innentemperatur unter –5° gehalten wurde. Das Gemisch wurde schrittweise über 1 h auf Umgebungstemperatur erwärmt, in H₂O gegossen und mit EtOAc extrahiert. Die organische Phase wurde mit ges. wässr. NaHCO₃-Lösung gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄) und eingeengt. Der erhaltene Rückstand wurde mit Petrolether verrieben und filtriert, was die Titelverbindung lieferte (1,7 g, 90% Ausbeute): ¹H-NMR (CDCl₃) δ 7,63 (d, 2H), 7,33 (m, 4H), 7,10 (t, 2H), 5,60 (s, 1H), 2,50 (s, 3H).
g) 2-Methoxypyrimidin-4-carboxaldehyd-[1-t-butoxycarbonyl-4-aminopiperidin]imin
Das Produkt des Beispiels 1(d) (0,308 g, 2,23 mmol) und das Produkt des Beispiels 1(c) (0,468 g, 2,34 mmol) wurden in CH₂Cl₂ (50 ml) vereinigt und bei 23° 16 h gerührt. Konzentration lieferte die Titelverbindung als leicht orangefarbenen Schaum. ¹H-NMR (CDCl₃): δ 8,56 (d, 1H), 8,26 (s, 1H), 7,57 (d, 1H), 4,05 (s und m, 4H), 3,5 (m, 2H), 3,0 (m, 2H), 1,75 (m, 4H), 1,46 (s, 9H).
h) 5-(2-Methoxy-4-pyrimidinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-[(1-t-butoxycarbonyl)-4-piperidinyl]imidazol
Das Produkt des vorangehenden Beispiels, DMF (5 ml), das Produkt des Beispiels 1(f) (0,708 g, 2,23 mmol) und K₂CO₃ (0,308 g, 2,23 mmol) wurden vereinigt und 2 Tage gerührt, mit Et₂O verdünnt und filtriert. Das Filtrat wurde unter Hochvakuum zu einem braunen Feststoff eingeengt. Verreiben mit Et₂O und Hexan (1 : 1, 200 ml) lieferte die Titelverbindung als gelbbraunen Feststoff. Kristallisation aus Aceton/Hexan lieferte 0,505 g (64%) vom Produkt des Beispiels 4(c). ESP+ (Massenspek.) m/z 453 (MH⁺).
i) 5-(2-Methoxy-4-pyrimidinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-(4-piperidinyl)imidazol
Das Produkt des vorangehenden Beispiels (0,505 g, 1,43 mmol) wurde eiskaltem TFA unter Ar zugesetzt. Die erhaltene Lösung wurde auf 23° erwärmt und 1,5 h gerührt. Das TFA wurde im Vakuum entfernt, der Rückstand wurde in EtOAc gelöst und in H₂O (2 × 20 ml) extrahiert. Die vereinigten wässrigen Phasen wurden mit EtOAc überschichtet und auf 4° abgekühlt, durch die Zugabe von 10%iger wässriger NaOH-Lösung basisch gemacht und die wässrige Phase wurde mit EtOAc (4 × 25 ml) extrahiert. Die vereinigten Extrakte wurden getrocknet (Na₂SO₄) und zu einem weißen kristallinen Feststoff eingeengt. Verreiben des Feststoffs mit Hexan lieferte 165 mg weißen Feststoff. Eindampfen des vorstehenden Filtrats lieferte zusätzliche 133 mg schwach gelber Kristalle. Gesamtausbeute 298 mg (59%). Für die ersten Kristallernte: Schmp. 159–160°.
Beispiel 2
5-(2-Isopropoxy-4-pyrimidinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-(4-piperidinyl)imidazol
a) 2-Methylthiopyrimidin-4-carboxaldehyd
Das Produkt des Beispiels 1(a) (9,96 g, 50 mmol) und 3 N HCl (42 ml, 126 mmol) wurden vereinigt und bei 48° 16 h gerührt, auf 23° abgekühlt, mit EtOAc (200 ml) vereinigt und durch die Zugabe von festem Na₂CO₃ (12,6 g, 150 mmol) basisch gemacht. Die wässrige Phase wurde mit EtOAc (4 × 150 ml) extrahiert, getrocknet (Na₂SO₄), eingeengt und der Rückstand wurde durch ein Siliciumdioxidkissen (ca. 150 ml) mit CH₂Cl₂ filtriert, um 7,49 g (97%) der Titelverbindung zu liefern. ¹H-NMR (CDCl₃): δ 9,96 (s, 1H), 8,77 (d, 1H), 7,44 (d, 1H), 2,62 (s, 3H).
b) 2-Methylthiopyrimidin-4-carboxaldehyd-1-t-butoxycarbonyl-4-aminopiperidinimin
Das Produkt des vorstehenden Schrittes (4,84 g, 31,4 mmol), MgSO₄ (ca. 2 g), das Produkt des Beispiels 1(d) (6,51 g, 32,6 mmol) und CH₂Cl₂ (100 ml) wurden vereinigt und bei 23° 16 h gerührt. Filtration und Konzentration des Filtrats lieferte die Titelverbindung als gelbes Öl. ¹H-NMR (CDCl₃): δ 8,57 (d, 1H), 8,27 (s, 1H), 7,58 (d, 1H), 4,05 (m, 2H), 3,55 (m, 1H), 3,00 (m, 2H), 2,60 (s, 3H), 1,75 (m, 4H), 1,48 (s, 9H).
c) 5-(2-Methylthio-4-pyrimidinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-[(1-t-butoxcarbonyl)-4-piperidinyl]imidazol
Das Produkt des vorstehenden Beispiels und das Produkt des Beispiels 1(f) (9,41 g, 32,6 mmol), DMF (64 ml) und K₂CO₃ (4,43 g, 32,4 mmol) wurden durch das Verfahren des Beispiels 1(h) umgesetzt, wobei 9,07 g Produkt (62% vom Produkt des Beispiels 1(a)) geliefert wurden. MS ES+ m/z = 470 (MH⁺).
d) 5-(2-Methylsulfinyl-4-pyrimidinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-[(1-t-butoxycarbonyl)-4-piperidinyl]imidazol
Das Produkt des vorstehenden Beispiels (4,69 g, 10 mmol) wurde in THF gelöst, auf –10° abgekühlt und Oxon (6,14 g, 10 mmol) in H₂O (50 ml) wurde tropfenweise zugesetzt (T < 5°). Das erhaltene Gemisch wurde über ca. 50 min auf 20° erwärmt und in ein kräftig gerührtes Gemisch aus 10%iger wässr. NaOH-Lösung (300 ml), Eis (100 ml) und EtOAc (300 ml) gegossen. Das EtOAc wurde abgetrennt, getrocknet (Na₂SO₄) und zu einem gelben Öl eingeengt. Flash-Chromatographie (0–2% MeOH in CH₂Cl₂) lieferte 3,58 g (74%). ESP+ (Massenspek.) m/z 486 (MH⁺).
e) 5-(2-Isopropoxy-4-pyrimidinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-[(1-t-butoxycarbonyl)-4-piperidinyl]imidazol
NaH (60% in Mineralöl) wurde mit trockenem THF gewaschen und mit mehr THF (5 ml) überschichtet und wasserfreies Isopropanol (1,15 ml) wurde zugesetzt. Wenn die Blasenbildung nachließ, wurde die erhaltene Lösung erneut auf 23° abgekühlt und das Produkt des vorstehenden Beispiels (0,58 g, 1,19 mmol) in THF (5 ml) wurde tropfenweise zugesetzt. Nach 5 min wurde das Umsetzungsgemisch mit EtOAc (ca. 100 ml) und H₂O (50 ml) geschüttelt und die Phasen wurden getrennt und das EtOAc wurde getrocknet und eingeengt. Der Rückstand wurde aus Aceton/Hexan kristallisiert, wobei 335 mg der Titelverbindung (58%) geliefert wurden. MS ES+ m/z = 482 (MH⁺).
f) 5-(2-Isopropoxy-4-pyrimidinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-(4-piperidinyl)imidazol
Das Produkt des vorangehenden Beispiels (325 mg, 0,68 mmol) wurde mit TFA nach dem Verfahren des Beispiels 1(i) behandelt. Das Rohprodukt wurde aus Et₂O/Hexan kristallisiert, wobei 106 mg (41%) weißer Kristalle geliefert wurden. Schmp. = 121– 122°.
Beispiel 4
5-(2-Methoxy-4-pyridinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-(4-piperidinyl)imidazol
a) 2-Chlorpyridin-4-carboxaldehyd-1-t-butoxycarbonyl-4-aminopiperidinimin
2-Chlorpyridin-4-carboxaldehyd wurde hergestellt, wie es in der Patentliteratur (WPI Zugriffs-Nr. 88-258820/37) beschrieben ist, deren Offenbarung in ihrer Gesamtheit hier durch Bezugnahme aufgenommen ist. Dieser Aldehyd wurde mit dem Produkt des Beispiels 1(d) nach dem Verfahren des Beispiels 1(g) umgesetzt, wobei die Titelverbindung als gelbes Öl geliefert wurde, anscheinend ein Gemisch aus Iminisomeren, basierend auf NMR. ¹H-NMR (CDCl₃): δ 8,49; 8,35 (2d, 1H), 8,22; 8,21 (2s, 1H), 7,57; 7,29 (2s, 1H), 7,45; 7,12 (2d, 1H), 2,93 (m, 1H), 2,70 (m, 3H), 1,64 (m, 3H), 1,42; 1,40 (2s, 9H), 1,17 (m, 2H).
b) 5-(2-Chlor-4-pyridinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-(1-t-butoxycarbonylpiperidin-4-yl)imidazol
Das Produkt des Beispiels 4(a) wurde mit dem Produkt des Beispiels 1(f) nach dem Verfahren des Beispiels 1(h) umgesetzt. Das Rohprodukt wurde durch Siliciumdioxid unter Elution mit mit 0–2% MeOH in CH₂Cl₂ filtriert, um die Titelverbindung als leicht gelben Feststoff zu liefern. MS ES+ m/z = 457, 459 (MH⁺).
c) °5-(2-Methoxy-4-pyridinyl)-(4-fluorphenyl)-1-(1-t-butoxycarbonylpiperidin-4-yl)imidazol
Das Produkt des vorangehenden Beispiels (1,0 g, 2,19 mmol) wurde in 25% NaOMe in MeOH (20 ml) gelöst und 1 h unter Rückfluss erhitzt, abgekühlt und mit H₂O vereint und mit EtOAc extrahiert (2 ×). Die Extrakte wurden getrocknet (Na₂SO₄) und eingeengt. Der Rückstand wurde einer Flash-Chromatographie (0–30% EtOAc in Hexan) unterworfen, die 300 mg (32%) der Titelverbindung als braunen Feststoff lieferte. Kristalle aus Aceton/Hexan. MS ES+ m/z = 453 (MH⁺).
d) 5-(2-Methoxy-4-pyridinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-(4-piperidinyl)imidazol
Das Produkt des vorstehenden Beispiels wurde nach dem Verfahren des Beispiels 1(i) umgesetzt. Das Rohprodukt wurde mit 1 : 10 Et₂O/Hexan verrieben, filtriert und im Vakuum getrocknet, wobei die Titelverbindung als weißer Feststoff geliefert wurde. Schmp. = 136–137°.
Beispiel 5
5-(2-Isopropoxy-4-pyridinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-(4-piperidinyl)imidazol
Das Produkt wurde nach dem Verfahren des Beispiels 4 hergestellt, wobei Natriummethoxid und Methanol durch Natriumisopropoxid und Isopropanol ersetzt wurden. MS ES+ m/z = 381 (MH⁺).
Beispiel 8
5-(2-Ethoxy-4-pyrimidinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-(4-piperidinyl)imidazol
a) 5-(2-Ethoxy-4-pyrimidinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-[(1-t-butoxycarbonyl)-4-piperidinyl]imidazol
Die Titelverbindung wurde durch das Verfahren von Beispiel 2(e) hergestellt, nur dass wasserfreies EtOH statt 2-Propanol verwendet wurde.
b) 5-(2-Ethoxy-4-pyrimidinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-(4-piperidinyl)imidazol
Das Produkt des vorangehenden Beispiels wurde mit TFA nach dem Verfahren des Beispiels 1(i) behandelt, wobei die Titelverbindung als weiße Kristalle geliefert wurde. Schmp. = 128– 129°.

Claims

Verbindung, der Formel:
wobei: R₁ ein 4-Pyridyl- oder 4-Pyrimidinylring ist, welcher einen 2-substituierten C_1-4-Alkoxyrest aufweist; R₄ ein Phenyl-, Naphth-1-yl- oder Naphth-2-ylrest ist, welcher gegebenenfalls ein- oder zweifach mit einem Halogenatom substituiert ist; R₂ ein gegebenenfalls substituierter Heterocyclylrest oder eine gegebenenfalls substituierte Heterocyclyl-C_1-10-Alkyleinheit ist; oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon.
Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei R₁ mit einer Isopropoxy-, Ethoxy- oder Methoxygruppe substituiert ist.
Verbindung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei R₁ ein 4-Pyrimidinylrest ist.
Verbindung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei R₄ ein Phenylrest oder ein gegebenenfalls substituierter Phenylrest ist.
Verbindung gemäß Anspruch 4, wobei der Phenylrest ein- oder mehrfach unabhängig mit Fluor substituiert ist.
Verbindung gemäß Anspruch 5, wobei der Phenylrest an der 4-Position substituiert ist.
Verbindung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei R₂ ein Morpholinpropyl-, Piperidin-, N-Methylpiperidin-, N-Benzylpiperidin oder ein 2,2,6,6-Tetramethylpiperidinrest ist.
Verbindung gemäß Anspruch 1, nämlich: 1-(4-Piperidinyl)-4-(4-fluorphenyl)-5-(2-isopropoxy-4-pyrimidinyl)imidazol; 1-(4-Piperidinyl)-4-(4-fluorphenyl)-5-(2-methoxy-4-pyrimidinyl)imidazol; 5-(2-Ethoxy-4-pyrimidinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-(4-piperidinyl)imidazol; 5-(2-Methoxy-4-pyridinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-(4-piperidinyl)imidazol; oder 5-(2-iso-Propoxy-4-pyridinyl)-4-(4-fluorphenyl)-1-(4-piperidinyl)imidazol; oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon.
Arzneimittel, umfassend eine Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon, und einen pharmazeutisch verträglichen Träger oder ein pharmazeutisch verträgliches Verdünnungsmittel.
Verwendung der Verbindung der Formel (I) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon, bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Entzündungen in einem Säuger.
Verwendung einer Verbindung der Formel (I) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon, bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer durch CSBP/RK/p38-Kinase hervorgerufenen Erkrankung in einem Säuger.
Verwendung gemäß Anspruch 11, wobei die durch CSBP/RK/p38-Kinase hervorgerufene Erkrankung Arthritis psoriatica, Reiter'-Syndrom, rheumatoide Arthritis, Gicht, gichtartige Arthritis, traumatische Arthritis, Röteln-Arthritis und akute Synovitis, rheumatoide Spondilitis, Osteoarthritis, gichtartige Arthritis und andere arthritische Zustände, Sepsis, septischer Schock, endotoxischer Schock, gramnegative Sepsis, toxisches Schocksyndrom, Schlaganfall, Neurotrauma, Asthma, Atemnotsyndrom des Erwachsenen, cerebrale Malaria, chronische Lungenentzündung, Silikose, Lungensarcoidose, Knochenresorptionserkrankung, Osteoporose, Restenose, Herz- und Nieren-Reperfusionsverletzung, Thrombose, Glomerulonephritis, Diabetes, Transplantat-Wirt-Reaktion, Allotransplantatabstoßung, entzündliche Magenerkrankung, Morbus Crohn, Colitis ulcerosa, Ekzem, Kontaktdermatitis, Psoriasis, Sonnenbrand oder Bindehautentzündung ist.
Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel (I), gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, welches das Umsetzen einer Verbindung der Formel (II)
mit einer Verbindung der Formel (III):
wobei p 0 oder 2 ist, und einer Base, die stark genug ist, um die Isonitrileinheit der Formel (II) zu deprotonieren, und R₁, R₂ und R₄ wie in Anspruch 1 definiert oder Vorläufer der Reste R₁, R₂ und R₄ sind und Ar ein gegebenenfalls substituierter Phenylrest ist, und anschließend, wenn nötig, das Umwandeln eines Vorläufers von R₁, R₂ und R₄ in einen Rest R₁, R₂ und R₄, umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei p = 0 ist.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei p = 2 ist.
Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei die Base ein Amin, ein Carbonat, ein Hydrid oder ein Alkyl- oder Aryllithiumreagens ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei das Imin der Formel (III) vor dem Umsetzen mit der Formel (II) isoliert wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei das Imin der Formel (III) vor dem Umsetzen mit der Formel (II) in situ gebildet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 18, wobei das Imin in situ durch Umsetzen eines Aldehyds der Formel R₁CHO, wobei R₁ wie in Formel (I) definiert ist, mit einem primären Amin der Formel R₂NH₂, wobei R₂ wie in Formel (I) definiert ist, gebildet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 18 oder 19, wobei zum Bilden des Imins in situ Dehydrierungs-Bedingungen verwendet werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 20, welches in einem Lösungsmittel, ausgewählt aus N,N-Dimethylformamid (DMF), einem halogenierten Lösungsmittel, Tetrahydrofuran (THF), Dimethylsulfoxid (DMSO), einem Alkohol, Benzol, Toluol und DME, durchgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei das Aldehyd R₁CHO ein Pyridin- oder Pyrimidinaldehyd der Formel
ist, wobei X eine C_1-4-Alkoxygruppe ist, um eine Verbindung Formel (I) oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon zu erhalten.
Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei die R₂-Einheit in dem primären Amin R₂NH₂ ein Piperidin-, 1-Formyl-4-piperidin-, 1-Benzyl-4-piperidin-, 1-Methyl-4-piperidin-, 1-Ethoxycarbonyl-4-piperidin-, 1-t-Butoxycarbonyl-4-piperidin-, 2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidin-, Morpholinethyl-, Morpholinpropyl-, Pyrrolidinylpropyl- oder ein Piperidinpropylrest ist.