2240998 - Производные 3-замещенного 4-арилхинолин-2-она в качестве модуляторов калиевых каналов

Производные 3-замещенного 4-арилхинолин-2-она в качестве модуляторов калиевых каналов

Реферат

Изобретение относится к новым производным 3-замещенного 4-арилхинолин-2-она формулы

где R и R¹ каждый независимо обозначает водород или метил; R², R³ и R⁴ каждый независимо обозначает водород или трифторметил при условии, что R², R³ и R⁴ не являются одновременно водородом; R⁵ обозначает бром или хлор; R⁶ обозначает водород или фтор; n обозначает целое число от 0 до 6; m обозначает целое число 0 или 1 и R⁷ обозначает СН₃, CRR¹OH, СНО, C=NOH, СОСН₃ или арил, возможно замещенный одним или двумя заместителями, выбранными из группы, состоящей из гидрокси, метокси, амино и ацетиламино, или их нетоксичным фармацевтически приемлемым солям. Технический результат – получение новых соединений, которые являются модуляторами активированных кальцием К⁺-каналов с высокой проводимостью и пригодны для лечения расстройств, реагирующих на открывание калиевых каналов. 1 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл.

Область, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к новым производным 3-замещенного 4-арилхинолин-2-она, которые являются модуляторами активируемых кальцием калиевых каналов (ВК) с высокой проводимостью, и, следовательно, пригодны для защиты нервных клеток и для защиты от болезней, возникающих вследствие дисфункции поляризации клеточных мембран и проводимости.

Данное изобретение предусматривает также способ лечения при помощи производных замещенного хинолин-2-она и фармацевтические композиции на их основе.

Предпосылки создания изобретения

Калиевые каналы играют ключевую роль в регулировании потенциала клеточной мембраны и модуляции возбуждаемости клеток. Калиевые каналы в значительной степени регулируются амплитудой, метаболизмом клеток, процессами, опосредованными кальцием и рецепторами [Cook, N. S., Trends in Pharmacol. Sciences (1988), 9, 21, и Quast U., et al., Trends in Pharmacol. Sciences (1989), 10, 431]. Активируемые кальцием калиевые (К_ca) каналы представляют собой другую группу ионных каналов, активность которых зависит от внутриклеточных ионов кальция. Активность К_ca каналов регулируется потенциалом внутриклеточной [Са²⁺] мембраны и фосфорилированием. На основе проводимостей единичных каналов в симметричных растворах К⁺ К_са каналы подразделяются на три подкласса: с высокй проводимостью (ВК)>150 пс; с промежуточной проводимостью 50-150 пс; с низкой проводимостью <50 пс. Активируемые кальцием калиевые каналы с высокой проводимостью (Maxi-K или ВК) имеются во многих возбуждающихся клетках, включая нейроны, кардиальные клетки и различные типы клеток гладкой мышцы [Singer, et al., Pflugess Archiv. (1987), 408, 98; Baro, I., et al., Pflugess Archiv. (1989) 414 (Suppl. 1), S168, и Ahmed F. et al., Br.J.Pharmacol. (1984) 83, 227].

Ионы калия играют главную роль в регулировании остаточного потенциала мембраны в большинстве возбуждаемых клеток и поддерживают трансмембранное напряжение на уровне потенциала равновесия К⁺ (Е_к), равного примерно 90 мВ. Было установлено, что открывание калиевых каналов сдвигает потенциал клеточной мембраны в сторону равновесия ионов калия (Е_к), в результате чего возникает гиперполяризация клетки [Cook, N.S., Trends in Pharmacol. Sciences (1988), 9, 21]. Гиперполяризованные клетки показывают уменьшенный ответ на потенциально вредные деполяризующие раздражители. Каналы ВК, которые регулируются как напряжением, так и внутриклеточными ионами Са²⁺, ограничивают деполяризацию и поступление кальция и могут частично эффективно блокировать вредные раздражители. Следовательно, гиперполяризация клеток через открывание каналов ВК может привести к защите нервных клеток.

Ряд синтетических и природных соединений со способностью открывать ВК известен. Пирон, экстрагированный из овса посевного avena sativa, был описан как открыватель каналов ВК при использовании метода двухслойных липидов (заявка WO 93/08800, опубликованная 13 мая 1993 г). При проведении очень ограниченного числа электрофизиологических экспериментов было установлено, что 6-бром-8-(метиламино)имидазо[1,2-а]пиразин-2-карбонитрил (SCA-40) является открывателем каналов ВК [Laurent, F. et al., Br. J. Pharmacol. (1993) 108, 622-626]. Было установлено, что флаваноид Phloretin увеличивает возможность открывания активированных Са²⁺ калиевых каналов в миелинизованных нервных волокнах Xenopus laevis при использовании внешних пэтчей [Koh, D-S, et al., Neuroscience Lett. (1994) 165, 167-170].

В заявке ЕР-А-477819, опубликованной 4 января 1992 года, и в соответствующем патенте США 5200422, выданном 6 апреля 1993 года Olesen и др., описаны различные производные бензимидазола в качестве открывателей каналов ВК при использовании опытов с единичными каналами и фиксацией потенциала всей клетки в клетках гладкой мышцы аорты. Последующие исследования были описаны Olesen et al. в European J. Pharmacol., 251, 53-59(1994).

P.Hewawasam et al. в патенте США 5565483, выданном 15 октября 1996 года, описали ряд замещенных оксиндолов, обладающих способностью открывать ВК каналы. Sit et al. в заявке WO 98/23273, опубликованной 4 июня 1998 года, и в соответствующем патенте США 5892042, выданном 6 апреля 1999 года, раскрыли группу производных 4-арил-3-гидроксихинолин-2-она, a Hewawasam et al. в заявке WO 99/09983, опубликованной 4 марта 1999 года, описали группу производных 4-арил-3-аминохинолин-2-она, являющихся открывателями каналов ВК и производными для лечения нарушений, чувствительных к открыванию калиевых каналов.

E.S.Hamanaka в патенте США 5565472, выданном 15 октября 1996 года, описал ряд 4-арил-3-(гетероарилуреидо)-1,2-дигидро-2-оксохинолина, являющихся ингибиторами ациклоэнзима А; холестеролацилтрансферазы и пригодных в качестве гиполипидемических и антиатеросклеротических агентов.

Целью данного изобретения является создание новых соединений, которые способны модулировать калиевые каналы, в частности активированные кальцием калиевые каналы с высокой проводимостью (ВК), и которые будут пригодны при лечении болезней, возникающих вследствие дисфункции поляризации и проводимости клеточной мембраны.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение предусматривает новые производные 3-замещенного 4-арилхинолин-2-она, имеющие общую формулу

где R, R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶ и R⁷ определены ниже,

и их фармацевтически приемлемые нетоксичные соли, которые являются открывателями активированных кальцием калиевых каналов с высокой проводимостью, также известных как Maxi-K или ВК каналы.

Детальное описание изобретения

Данное изобретение предусматривает новые производные 3-замещенного 4-арилхинолин-2-она, которые являются сильнодействующими открывателями активированных кальцием калиевых каналов с высокой проводимостью (каналы ВК) и имеют формулу

где R и R¹ каждый независимо обозначает водород или метил;

R², R³ и R⁴ каждый независимо обозначает водород или трифторметил при условии, что R², R³ и R⁴ не являются одновременно водородом;

R⁵ обозначает бром или хлор;

R⁶ обозначает водород или фтор;

n обозначает целое число от 0 до 6;

m обозначает целое число 0 или 1 и

R⁷ обозначает СН₃ , CRR¹OH, CHO, C=NOH, СОСН₃ или арил, возможно замещенный одним или двумя заместителями, выбранными из группы, состоящей из гидрокси, метокси, амино и ацетиламино,

или их нетоксичные фармацевтически приемлемые соли.

Термин “нетоксичная фармацевтически приемлемая соль”, используемый в описании и в формуле изобретения, включает нетоксичные соли присоединения к неорганическим основаниям. Подходящие неорганические основания, такие как основания щелочных и щелочноземельных металлов, включают основания металлов, таких как натрий, калий, магний, кальций и т.п. Если иное не оговорено, термин “галоген”, используемый в описании и в формуле изобретения, включает бром, хлор, йод и фтор, а термин “галоидное соединение” включает бромид, хлорид и йодид.

Некоторые соединения по изобретению могут существовать в виде несольватируемых форм и в виде сольватируемых форм, включая гидраты, такие как моногидрат, дигидрат, гемигидрат, тригидрат, тетрагидрат и т.п. Продукты могут быть истинными сольватами, а в других случаях продукты могут просто удерживать случайный растворитель или быть смесью сольвата и некоторого количества случайного растворителя. Специалистам в данной области очевидно, что сольватированные формы эквивалентны несольватированным и входят в объем данного изобретения. Некоторые соединения формулы I могут существовать в двух таутомерных формах. Специалистам очевидно, что когда R¹ обозначает водород у атома азота, смежного по отношению к атому углерода карбонильной группы, хинолиновое кольцо может существовать в енольной форме. Оба енольных таутомера соединений формулы I входят в объем данного изобретения.

Предпочтительные для использования соединения включают соединения формулы I, перечисленные ниже:

4-(5-хлор-2-метоксифенил)-3-(гидроксиметил)-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

4-(5-хлор-2-метоксифенил)-3-(гидроксиметил)-7-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

4-(5-хлор-2-метоксифенил)-1,2-дигидро-2-оксо-6-(трифторметил)-3-хинолинкарбоксальдегид;

4-(5-хлор-2-метоксифенил)-3-(3-гидрокси-1-пропенил)-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

4-(5-хлор-2-метоксифенил)-3-(3-гидроксипропил)-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

4-(5-хлор-2-гидроксифенил)-3-(гидроксиметил)-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

4-(5-хлор-2-гидроксифенил)-3-(3-гидрокси-1-пропенил)-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

4-(5-хлор-2-гидроксифенил)-3-(3-гидроксипропил)-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

(Е)-4-(5-хлор-2-гидроксифенил)-3-(2-фтор-3-гидрокси-1-пропенил)-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

(Z)-4-(5-хлор-2-гидроксифенил)-3-(2-фтор-3-гидрокси-1-пропенил)-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

(Е)-4-(5-хлор-2-метоксифенил)-3-(2-фтор-3-гидрокси-1-пропенил)-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

(Z)-4-(5-хлор-2-метоксифенил)-3-(2-фтор-3-гидрокси-1-пропенил)-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

4-(5-хлор-2-гидроксифенил)-3-(2-гидроксиэтил)-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

4-(5-хлор-2-метоксифенил)-3-(2-гидроксиэтил)-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

4-(5-хлор-2-метоксифенил)-3-(4-метоксифенил)-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

4-(5-хлор-2-метоксифенил)-3-[(4-метоксифенил)метил]-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

4-(5-хлор-2-метоксифенил)-3-(4-аминофенил)-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

4-(5-хлор-2-гидроксифенил)-3-(3,4-диметоксифенил)-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

4-(5-хлор-2-гидроксифенил)-3-(2,4-дигидроксифенил)-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

4-(5-хлор-2-гидроксифенил)-3-(4-гидроксифенил)-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

4-(5-хлор-2-гидроксифенил)-3-[(4-гидроксифенил)метил]-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

4-(5-хлор-2-гидроксифенил)-3-(4-ацетамидофенил)-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

4-(5-хлор-2-гидроксифенил)-3-(4-аминофенил)-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

4-(5-хлор-2-гидроксифенил)-3-[2-(4-гидроксифенил)этил]-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

4-(5-хлор-2-гидроксифенил)-3-метил-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон;

4-[4-(5-хлор-2-гидроксифенил)-1,2-дигидро-2-оксо-6-(трифторметил)хинолин-3-ил]-3-бутен-2-он;

4-(5-хлор-2-гидроксифенил)-1,2-дигидро-2-оксо-6-(трифторметил)-3-хинолинкарбоксальдегидоксим;

4-(5-хлор-2-метоксифенил)-1,2-дигидро-2-оксо-6-(трифторметил)-3-хинолинкарбоксальдегидоксим и

4-(5-хлор-2-гидроксифенил)-3-(2-гидрокси-2-метилпропил)-6-(трифторметил)-2(1Н)-хинолинон.

Соединения формулы I могут быть получены различными способами, такими как описанные в примерах и показанные на схемах реакции, приведенных в конкретных примерах, модификации этих описанных способов очевидны для специалистов в данной области.

Реакционные схемы 1-11 иллюстрируют примеры общих методик получения промежуточных соединений и способ получения соединений по изобретению. Специалистам в данной области очевидно, что подходящая замена как соединений, так и описанных способов также входит в объем данного изобретения.

Реакционная схема 1

(a) ClC(O)CH₂CO₂R^a, пиридин, CH₂Cl₂, 0°C - комнатная температура;

(b) KO⁺Bu, ТГФ, нагревание с обратным холодильником;

(d) MnO₂, CH₂Cl₂.

Получение 2(1Н)-хинолинонов формул 4 и 5 показано на реакционной схеме 1. Как показано на этой схеме, ацилирование соединения формулы I ацилхлоридом привело к получению амида формулы 2, где R^a обозначает водород или С_1-4алкил, который может циклизоваться и дегидратироваться с получением хинолинона формулы 3 при обработке основанием, таким как трет-бутоксид калия, в инертном органическом растворителе. Обработка эфира формулы 3 восстановителем, таким как диизобутилалюминийгидрид, приводит к образованию первичного спирта формулы 4, который может быть затем окислен окислителем, таким как диоксид марганца, с получением желаемого альдегида формулы 5.

Реакционная схема 2

(a) EtOC(O)CH₂P(O)(OEt)₂, NaH, ДМФ;

(b) Dibal-H, ТГФ,-78°С;

Как показано на реакционной схеме 2, гомологизация альдегида формулы 5 может быть легко осуществлена фосфонатом с получением ненасыщенного эфира формулы 6 в виде смеси (Е)- и (Z)-изомеров, которые затем разделяют методом хроматографии на колонке. Восстановление эфира формулы 6 можно осуществить восстановителем, таким как диизобутилалюминийгидрид, с образованием соответствующего аллилового спирта формулы 7. Кроме того, когда желательно получить соединение формулы 9, эфир формулы 6 селективно восстанавливают в условиях гидрирования для восстановления двойной связи и получения насыщенного эфира формулы 8. Обработка эфира формулы 8 в условиях, похожих на условия восстановления эфира формулы 6, приводит к получению соответствующего спирта формулы 9.

Реакционная схема 3

(a) ВВr₃, CH₂Cl₂, -78 -0°С;

(b) СlС(O)СН₂СO₂Ме, пиридин, СН₂Сl₂;

(d) Dibal-H, ТГФ, -78°С;

(e) Dibal-H, СН₂Cl₂ -78°С.

На реакционной схеме 3 показано, что бутилоксикарбонильная (ВОС) и метильная группы могут быть удалены одновременно путем обработки соединения формулы 1а трибромидом бора (ВВr₃ ) с получением анилина формулы 10. Ацилирование анилина формулы 10 позволило получить соответствующий амид формулы 11, который легко циклизуется и дегидратируется в основных условиях при помощи трет-бутоксида калия с образованием лактона формулы 12. Частичное восстановление лактона диизобутилалюминийгидридом в ТГФ привело к получению промежуточного лактола формулы 13. Кроме того, было установлено, что при замене ТГФ метиленхлоридом лактон формулы 12 можно восстановить при помощи диизобутилалюминийгидрида с получением желаемого спирта формулы 14.

Реакционная схема 4

(a) EtOC(O)CH₂P(O)(OR^a)₂ , NaH, ДМФ;

(b) Dibal-H, ТГФ - гексаны, -78°С - комнатная температура;

(d) NaOH, EtOH, комнатная температура.

Когда нужно получить соединения формул 17 и 20, промежуточный лактол формулы 13 можно обработать, как показано на схеме 4, фосфонатом с получением ненасыщенного эфира формулы 15, затем, если желательно, осуществить омыление с получением ненасыщенной кислоты формулы 16. Кроме того, гидрирование двойной связи соединения формулы 15 приводит к образованию эфира формулы 18, который можно или подвергнуть омылению с получением кислоты формулы 19, или восстановить алюмийгидридом с получением спирта формулы 20.

Реакционная схема 5

(a) EtOC(O)CHFP(O)(OEt)₂, NaH, ДМФ;

(b) Dibal-H, CH₂Cl₂ -78°C - комнатная температура.

На реакционной схеме 5 показана гомологизация промежуточного лактола формулы 13 фторфосфонатом, как показано на стадии (а) реакционной схемы, что приводит к получению ненасыщенного -фторированного эфира формулы 21 в виде смеси (Е)-и (Z)-изомеров. Техническую смесь эфиров формулы 21 можно восстановить алюминийгидридом и поученную смесь спиртов разделить хроматографией на колонке с получением (Е)-олефина формулы 23 и (Z)-олефина формулы 25. Подобным образом альдегид формулы 5, который содержит метоксигруппу, можно превратить в соответствующие олефины формул 24 и 26.

Реакционная схема 6

(a) ClC(O)(CH₂)_nCO₂R^a, пиридин, СН₂Cl₂;

(b) KHMDS, ТГФ, -78°С;

(d) пиридин·НСl,180-200°С;

(e) ВН₃·3Ме₂, ТГФ, -10°С - комнатная температура.

Получение соединений формул 31а и 31b показано на реакционной схеме 6. Ацилирование анилина формулы 1 хлорангидридом кислоты приводит к образованию соответствующего амида. Амид формулы 27 можно подвергнуть циклизации в основных условиях с получением дегидрогидроксихинолинона формулы 28, который затем можно дегидратировать и деэтерифицировать в кислых условиях, например, при помощи НВr/АсОН или п-TsOH, с получением хинолинона формулы 29. Если желательно, удаление метоксигруппы можно осуществить гидроксихлоридом пиридина при повышенных температурах с получением соответствующего фенола формулы 30. Восстановление кислоты формулы 30 приводит к получению спирта формулы 31а в виде фенола. Кроме того, если нужен метиловый эфир фенола, осуществляют прямое восстановление карбоновой кислоты формулы 29 бораном, что приводит к получению соответствующего спирта формулы 31b.

Реакционная схема 7

(a) ClC(O)(CH₂)_n+1R⁸, пиридин, CH₂Cl₂;

(b) KHMDS, ТГФ, -78°C;

(d) пиридин · HCl, 180-200°C.

Соединения формул 34 и 35, где n=0-6 и R⁸ обозначает С_1-4алкил или арил, возможно замещенный одним или двумя заместителями, выбранными из группы, состоящей из галогена, гидрокси, метокси, амино, ацетиламино и трифторметила, могут быть получены способом, аналогичным показанному на реакционной схеме 6. Так, реакционная схема 7 иллюстрирует ацилирование соединения формулы 1 с последующими циклизацией и дегидратированием с получением 3-замещенного хинолина формулы 34 в виде метилового эфира. Деметилирование соединения формулы 34 с помощью гидроксихлорида пиридина при повышенных температурах приводит к образованию фенола формулы 35.

Реакционная схема 8

(a) (МеО)₂Р(O)СН₂Х, NaH, ДМФ;

(b) NH₂OH· HCl, Et₃N, ТГФ;

Как показано на реакционной схеме 8, гомологизация промежуточного лактола формулы 13 цианфосфонатом или фосфонацетатом приводит к образованию соответствующего ненасыщенного нитрила формулы 36а или ацетата формулы 37а соответственно. Подобным образом метиловые эфиры формул 36b и 37b могут быть синтезированы из альдегида формулы 5 обработкой или цианфосфонатом или фосфонацетатом соответственно. Оксим формулы 38а может быть получен из промежуточного лактола формулы 13 путем обработки лактола гидроксиламином. Точно так же метиловый эфир формулы 38b может быть получен из альдегида формулы 5.

Реакционная схема 9

(a) кат. п-TsOH, толуол, нагрев с обратным холодильником;

(b) МеОН, силикагель;

Реакционная схема 9 иллюстрирует образование лактона формулы 39, когда оксикислота формулы 30а обрабатывается каталитическим количеством кислоты в среде толуола при нагревании с обратным холодильником. После очистки лактона формулы 39 на силикагеле с использованием метанола в качестве одного из элюентов, можно превратить лактон в эфир формулы 30b. Если желательно получить замещенный спирт формулы 40, лактон формулы 39 обрабатывают избытком литиевого реагента, такого как метиллитий, с получением дизамещенного спирта формулы 40 или эквивалентным количеством этого реагента с получением монозамещенного спирта.

Реакционная схема 10

(a) TlPSCl, имидазол, ДМФ;

(b) н-BuLi, СН₃ I, ТГФ;

(d) К₂СО₃ , (СН₃О)₂SO₂, ацетон.

Получение N-метильных соединений формул 43 и 44 отражено на реакционной схеме 10. Силилирование спирта формулы 31а триизопропилсилил(ТIРS)хлоридом приводит к получению силилзащищенного эфира формулы 41. N-Алкилирование алкилгалогенидом, таким как метилиодид, позволяет получить соединение формулы 42, которое может быть десилилировано фторидом, стадия (с), с получением соединения формулы 43. Если желательно получить метилированный фенол, соединение формулы 41 обрабатывают диметилсульфатом с последующим десилилированием с получением диметильного аналога формулы 44.

Реакционная схема 11

(a) LiHMDS/ТГФ, -78°С ТО, комн. темп.;

(b) 12NHCl;

(d) LiHMDS;

(e) уф, МеОН.

Получение соединения формулы 31а осуществляют, как показано на реакционной схеме 11. Кумарин формулы 45 получают конденсацией -бутиролактона с метиловым эфиром хлорсалициловой кислотой, потом его циклизуют при помощи кислоты с получением бензопиран-4-она формулы 46. Обработка соединения 46 п-трифторметиланилином, как показано на стадии (d), приводит к получению дигидрофурана формулы 47, который затем подвергают фотоциклизации в инертном растворителе с получением соединения формулы 31а.

Согласно предпочтительному варианту изобретения соединения формулы I имеют формулу

где R и R¹ каждый независимо обозначают водород или метил; R², R³ и R⁴, каждый независимо, обозначают водород, галоген, нитро или трифторметил, при условии, что R², R³и R⁴ не являются все одновременно водородом; R⁵ обозначает бром, хлор или нитро; R⁶обозначает водород или фтор; n обозначает целое число от 0 до 6; m обозначает целое число 0 или 1; R⁷ обозначает СН₃, -CRR¹ OH, CHO, O=NOH, -СОСН₃ или арил, возможно замещенный одним или двумя заместителями, выбранными из группы, состоящей из галогена, гидрокси, метокси, амино, ацетиламино и трифторметила, или их нетоксичные фармацевтически приемлемые соли.

Согласно еще одному предпочтительному варианту изобретения соединения являются такими, у которых R и R¹ каждый независимо обозначает водород или метил; R², R³ и R⁴, каждый независимо, обозначают водород, хлор, нитро или трифторметил при условии, что R², R³ и R⁴ не являются все водородом; R⁵ обозначает хлор; R⁶ обозначает водород или фтор; n равно 0, 1 или 2; m равно 0 или 1 и R⁷ обозначает -СН₃ , -СН₂ОН, СНО, -C=NOH, -COCH₃ или арил, возможно замещенный галогеном, гидрокси, метокси, амино, ацетиламино или трифторметилом, или их нетоксичными фармацевтически приемлемыми солями.

Согласно еще одному более предпочтительному варианту изобретения соединения формулы I включают соединения, у которых R обозначает водород или метил; R¹ и R⁴ обозначают водород; R² и R³ каждый независимо обозначает трифторметил; R⁵ обозначает хлор; R⁶ обозначает водород; n равно 0, 1 или 2; m равно 0 или 1 и R⁷ обозначает -СН₂ОН или арил, возможно замещенный галогеном, гидрокси, метокси, амино, ацетиламино или трифторметилом, или их нетоксичные фармацевтически приемлемые соли.

Согласно другому аспекту изобретение предусматривает способ лечения или профилактики расстройств, опосредованных открыванием активированных кальцием калиевых каналов с высокой проводимостью (ВК каналов) у млекопитающего, нуждающегося в таком лечении или профилактике, который включает введение указанному млекопитающему терапевтически эффективного количества соединения формулы I или его нетоксичной фармацевтически приемлемой соли. Предпочтительно использовать соединения формулы I при лечении ишемии, удара, конвульсий, астмы, синдрома раздраженной кишки, мигрени, травматического повреждения мозга, недержания мочи и сексуальных расстройств как у мужчин (нарушение эрекции, например, обусловленное сахарным диабетом, повреждением спинного мозга, радикальной простатэктомией, психогенной этиологией или любой другой причиной), так и у женщин за счет улучшения притока крови к половым органам, особенно к corpus cavemosum, и других расстройств, чувствительных к действию ВК каналов.

Согласно еще одному аспекту данное изобретение предусматривает фармацевтические композиции, содержащие, по меньшей мере, одно соединение формулы I в сочетании с фармацевтическим адъювантом, носителем или разбавителем.

Биологическая активность

Калиевые (К⁺) каналы представляют собой структурно и функционально различающиеся группы селективных для К⁺ белков, которые имеются в клетках, играя основную роль в регулировании целого ряда ключевых функций клетки [Rudy, В., Neuroscience, 25: 729-749 (1988)]. Будучи распределены широко как класс, К⁺ каналы распределены по-разному как индивидуальные члены этого класса или как группы [Gehlert, D.R., et al., Neuroscience, 52: 191-205 (1993)]. Вообще активация К⁺ каналов в клетке, особенно в возбудимых клетках, таких как нейроны или клетки мышц, приводит к гиперполяризации клеточной мембраны или, в случае деполяризованных клеток, к повторной поляризации. В добавление к действию в качестве вольт-клампа эндогенной мембраны К⁺ каналы могут отвечать на важные события в клетках, такие как изменения внутриклеточной концентрации АТФ или внутриклеточной концентрации кальция (Са²⁺). Центральная роль К⁺ каналов в регулировании многочисленных функций клетки делает их особенно важными мишенями для терапевтического воздействия [Cook, N.S., Potassium channels: Structure, classification, function and therapeutic potential. Ellis Horwood. Chinchester (1990)]. Один класс К⁺ -каналов, активированных Са²⁺ К⁺ - каналов с высокой проводимостью (Maxi-K или ВК каналов) регулируется трансмембранным потенциалом, внутриклеточным Са²⁺ и другими различными факторами, такими как степень фосфорилирования белка каналов [Latorre, R., et al., Ann. Rev. Physiol., 51: 385-399 (1989)]. Высокая проводимость единичного канала (обычно >150 пС) и высокая степень специфичности для К⁺ ВК каналов свидетельствуют, что небольшое число каналов может оказывать глубокое влияние на проводимость мембран и возбудимость клеток. Кроме того, возрастание вероятности открывания с увеличением внутриклеточного Са²⁺ показывает, что ВК каналы участвуют в модуляции зависимых от Са²⁺ явлений, таких как секреция и сокращение мышц [Asano, M., et al., J. Pharmacol. Exp. Ther., 267: 1277-1285 (1993)].

Открыватели ВК каналов проявляют свое действие на клетки путем увеличения вероятности открывания этих каналов [МсКау, M.С., et al., J. Neurophysiol. 71: 1873-1882 (1994); Olesen, S.-P., Exp. Opin. Invest. Drugs, 3: 1181-1188 (1994)]. Это возрастание открывания отдельных ВК каналов приводит к гиперполяризации клеточных мембран, особенно в деполяризованных клетках, вызванной значительным увеличением проводимости всей клетки, опосредованной ВК.

Способность соединений, описанных в данной заявке, открывать ВК каналы и повышать количество выходящих из клетки К⁺ , опосредованных ВК, оценивали в условиях вольт-клампа путем определения их способности увеличивать количество ионов, выходящих из клеток человека, клонированных, опосредованных ВК (mSlo или hSlo), экспрессированных гетерологично в ооцитах Xenopus [Butler, A., et al., Science, 261:221-224 (1993), и Dworetzky, S.I., et al., Mol. Brain Res., 27: 189-193 (1994)]. Две используемые ВК модели представляли собой почти идентичные по структуре гомологичные белки, оказавшиеся, как было доказано, фармакологически идентичными в наших опытах. Для изолирования потока ВК от естественного (основного, не-ВК) потока был использован в супермаксимальной концентрации (50 нМ) специфичный и сильнодействующий токсин ибериотоксин (IBTX), блокирующий ВК каналы [Galvez, A., et al., J. Biol. Chem., 265: 11083-11090 (1990)]. Относительный вклад потока ионов в ВК каналах в общий поток ионов из клетки определяли путем вычитания потока, остающегося в присутствии IBTX (не-ВК потока) из профилей потока, полученных во всех других условиях эксперимента (контрольные образцы, лекарство и промывка). Было установлено, что при испытанной концентрации соединения не оказывают влияния на не-ВК естественные потоки в ооцитах. Все соединения испытывали в, по меньшей мере, 5 ооцитах при единственной концентрации, равной 20 мкМ; влияние выбранных соединений формулы I на поток ионов в ВК выражен в процентах от потока ионов, чувствительного к IBTX (контроль), данные приведены в таблице. Результаты записывались при использовании стандартного метода вольт-клампа с двумя электродами [Stuhmer, W., et al., Methods in Enzymology, Vol.207:309-339 (1992)]. Методика вольт-клампа состояла из стадий деполяризации продолжительностью 500-750 мс от потенциала покоя, равного -60 мВ, до +140 мВ со стадиями в 20 мВ. Среда (модифицированный раствор Барта) содержала (в мМ): NaCl (88), НаНСО₃ (2,4), КСl (1,0), HEPES (10), MgSO₄ (0,82), Са(NО₃)₂ (0,33), СаСl₂ (0,41); рН 7,5.

Для определения способности этих соединений снижать потерю клеток вследствие нейронной ишемии использовали стандартную модель грызуна с постоянной фокальной ишемией, включающей окклюзию в средней церебральной артерии у спонтанно гипертензивной крысы (модель с окклюзией средней церебральной артерии (МСАО)) [Tamura, A., et al., Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism, Volume 1, 53-60 (1981)]. Выбранные соединения испытывали на модели с фокальным ударом, включающей перманентную МСАО у спонтанно гипертензивной крысы. Эта процедура приводит к обширному неокортикальному инфаркту, объем которого измеряют путем исключения витального красителя в последовательных срезах ткани мозга через 24 ч после МСАО. В данном опыте соединения вводили внутривенно через 2 ч после окклюзии. Например, в этой модели соединение по примеру 21 снижало объем кортикального инфаркта примерно на 25% при введении единичного болюса (0,003 мг/кг) через 2 ч после окклюзии средней церебральной артерии по сравнению с контрольньм опытом при введении носителя (2% ДМСО, 98% пропиленгликоля).

In vivo модель для определения эректильной функции подробно описана в научной литературе [Rehman, J., Chenven, E., Brink, P., Peterson, В., Wolcott, В., Wen, Y.P., MelmanA., Christ, G.: Diminished neurogenic but not pharmacological elections in the 2-3-month experimentally diabetic F-344 rat. Am. J. Physiol. 272: H1960-H1971 (1997)]. Вкратце, крыс (250-600 г) подвергали анестезии при помощи пентобарбитала натрия, вскрывали брюшную полость и идентифицировали кавернозный нерв. В правый corpus cavemosum для измерения внутрикавернозного давления (IСР) помещали катетер. Второй катетер вводили для измерения кровяного давления в сонную артерию. Через катетер, помещенный в яремную вену, вводили испытуемое соединение (0,1, 0,3 и 1 мг/кг, внутривенно) или носитель (ПЭГ 400).

Контрольное внутрикавернозное давление определяли при электростимуляции кавернозного нерва при помощи биполярных стимулирующих электродов (20 Гц, пульс 0,22 мс). Амплитуда раздражителей (0,2-20 мА) регулировалась для получения субмаксимального внутрикавернозного давления (обычно 0,2 или 0,5 мА). Затем, используя постоянное значение амплитуды раздражителей, получали ряд контрольных значений внутрикавернозного давления. Затем вводили испытуемое соединение или носитель (200 мкл, внутривенный болюс) и вновь стимулировали кавернозный нерв для того, чтобы провести измерение кавернозного давления в различные промежутки времени после введения лекарства. Если начальные значения ICP были нестабильными (“пиковая” реакция) или если имели место вариации величины контрольной реакции в зависимости от времени, таких животных исключали. Животные также исключались, если контрольные значения ICP/BP (ВР - кровяное давление) находились за пределами интервала 0,3-0,6. Для оценки статистики осуществляли повторяющиеся измерения ANOVA.

Соединение по примеру 20 (0,1-1 мг/кг) вызывало усиление реакции ICP/BP, вызванной субмаксимальной стимуляцией кавернозного нерва. Значительное увеличение отношения ICP/BP наблюдалось при дозах испытуемого соединения 0,1-1 мг/кг.

Результаты вышеописанных биологических испытаний показывают, что соединения по изобретению являются сильнодействующими открывателями активированных кальцием К⁺ каналов с высокой проводимостью (Maxi-K или ВК каналы). Таким образом, соединения по изобретению пригодны для лечения нарушений у людей, возникающих вследствие дисфункции поляризации и проводимости клеточной мембраны и предпочтительно показаны для лечения ишемии, удара, конвульсий, эпилепсии, астмы, синдрома раздраженной кишки, мигрени, травматического повреждения мозга, повреждения спинного мозга, сексуального расстройства, недержания мочи и особенно нарушений эрекции у мужчин, других нарушений, чувствительных к активности ВК каналов.

Согласно другому аспекту данное изобретение включает фармацевтические композиции, содержащие, по меньшей мере, одно соединение формулы I в сочетании с фармацевтическим адъювантом, носителем или разбавителем.

Согласно еще одному аспекту настоящее изобретение относится к способу лечения или профилактики нарушений, реагирующих на открывание калиевых каналов, у млекопитающего, нуждающегося в таком лечении или профилактике, который включает введение указанному млекопитающему терапевтически эффективного количества соединения формулы I или его нетоксичной фармацевтически приемлемой соли.

При терапевтическом применении фармакологически активные соединения формулы I обычно вводят в виде фармацевтической композиции, включающей в качестве активного вещества, по меньшей мере, одно такое соединение в сочетании с твердым или жидким фармацевтически приемлемым носителем и, возможно, с фармацевтически приемлемыми адъювантами и эксципиентами при использовании стандартных и обычных методик.

Фармацевтические композиции включают подходящие дозированные формы для орального, парентерального (включая подкожное, внутримышечное, внутрикожное и внутривенное), бронхиального или назального введения. Так, если используют твердый носитель, препарат может быть в виде таблеток помещен в твердую желатиновую ка

Производные 3-замещенного 4-арилхинолин-2-она в качестве модуляторов калиевых каналов

Патент 2240998