DE60033834T2

DE60033834T2 - Für periphäre cannabinoid-rezeptoren selektive liganden

Info

Publication number: DE60033834T2
Application number: DE60033834T
Authority: DE
Inventors: Alexandros Willimantic MAKRIYANNIS; Almaram Coventry KHANOLKAR
Original assignee: University of Connecticut
Current assignee: University of Connecticut
Priority date: 1999-10-18
Filing date: 2000-10-18
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2020-10-19
Also published as: WO2001028329A1; CA2387764A1; JP2003511469A; EP1223808A4; ZA200203908B; US6995187B1; MXPA02005103A; EP1223808B1; EP1223808A1; DE60033834D1; AU1213601A; AU778159B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Cannabinoid-Verbindungen und befasst sich insbesondere mit neuen und verbesserten Cannabinoid-Verbindungen, die hohe Bindungsaffinitäten für den CB2 Cannabinoid-Rezeptor zeigen, pharmazeutische Zubereitungen, die diese Analoga enthalten.
Hintergrund der Erfindung
Klassische Cannabinoide wie das aus Marihuana gewonnene Cannabinoid Δ⁹-Tetrahydrocaannabinol (Δ⁹-THC) bewirken ihre pharmakologischen Wirkungen durch Wechselwirkung mit spezifischen Cannabinoid-Rezeptoren im Körper. Bislang sind zwei Cannabinoid-Rezeptoren charakterisiert worden: CB1, ein zentraler Rezeptor, der im Säugetiergehirn und in peripheren Geweben gefunden wird, und CB2, ein peripherer Rezeptor, der nur in den peripheren Geweben gefunden wird. Es ist gezeigt worden, dass Verbindungen, die Agonisten oder Antagonisten für einen dieser Rezeptoren oder für beide Rezeptoren sind, eine Vielzahl von pharmakolgischen Wirkungen hervorrufen. Siehe zum Beispiel Pertwee, R.G., Pharmacology of cannabinoid CB1 and CB2 receptors (Pharmakologie der Cannabinoid-Rezeptoren CB1 und CB2), Pharmacol. Ther., (1997) 74: 129–180 und Di Marzo, V., Melck, D., Bisogno, T., DePetrocellis, L., Endocannabinoids: endogenous annabinoid receptor ligands with neuromodulatory action (Endocannabinoide: endogene Liganden für Cannabinoid-Rezeptoren mit neuromodulatorischer Wirkung), Trends Neurosci. (1998) 21: 521–528.
Es existiert ein beträchtliches Interesse an der Entwicklung von Cannabinoid-Analoga, die eine hohe Affinität zu dem CB2-Rezeptor aufweisen. Cannabinoid-Analoga, die bevorzugt den CB2 Rezeptor stimulieren, direkt oder indirekt, können klinisch nutzbare Wirkungen erzeugen, ohne das zentrale Nervensystem der Person zu beeinflussen. Solche Analoga könnten einen rationalen therapeutischen Ansatz für eine Vielzahl von Krankheitszuständen eröffnen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es wurde nun gefunden, dass bestimmte neuartige Cannabinoide eine gegenüber bekannten Cannabinoiden verbesserte Affinität zu dem CB2 Rezeptor besitzen. In einem Aspekt betrifft die Erfindung neuartige Cannabinoide, die durch die nachfolgende Formel dargestellt werden können und physiologisch annehmbare Salze davon.
worin R₁ ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus OH; H; OCH₃; N₃; NH₂; O(CH₂)_nN(CH₃)₂ und
wobei n eine ganze Zahl von 1–3 ist;
R₂ ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus (CH₂)_nCH₃, in der n eine ganze Zahl von 4–6 ist;
C(CH₃)₂(CH₂)_nCH₃, in der n eine ganze Zahl von 3–5 ist;
worin X ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus CH₂, O, S und NH und n eine ganze Zahl von 3 – 5 ist; (CH₂)_nC≡C, wobei n eine ganze Zahl von 3–5 ist;
C≡C(CH₂)_nCH₃, worin n eine ganze Zahl von 2–4 ist und
worin R (CH₂)_nCH₃ ist, wobei n einen maximalen Wert von 7 hat; und
R₃ ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus H; CH₃; C₂H₅; C₃H₇; C₃H₇; O(CH₂)_nN(CH₃)₂ und
wobei n eine ganze Zahl von 1–3 ist.
Die neuartigen Cannabinoide sind auch stärker polar (weniger lipophil) als bekannte Cannabinoide, was ihren therapeutischen Nutzen für bestimmte Anwendungen erhöhen kann. Daher stellen die hierin beschriebenen neuartigen Verbindungen und ihre physiologisch annehmbaren Salze potentiell nützliche Substanzen dar, um eine physiologische Wirkung zu erzielen bei der Behandlung von Schmerzen; peripheren Schmerzen, Glaukomen, Epilepsie; Übelkeit, wie sie beispielsweise als Begleiterscheinung bei der Chemotherapie von Krebs auftritt; Krebs; neurodegenerativen Erkrankungen einschließlich Multipler Sklerose, Parkinsonscher Krankheit, Huntingtonscher Chorea und Alzheimerscher Krankheit; um die Fruchtbarkeit zu verringern; um Krankheiten, die sich auf die motorischen Funktionen auswirken, wie beispielsweise das Tourette-Syndrom, zu verhindern oder sie zu verringern bzw. abzuschwächen; um Entzündungen zu verhindern oder sie zu verringern bzw. abzuschwächen; um Neuroschutz zu bieten und zur Modulation des Immunsystems. Daher betrifft ein anderer Aspekt der Erfindung eine Verbindung der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in der Therapie.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1–13 sind Diagramme, die die physiologischen Wirkungen der neuartigen Cannabinoid-Verbindungen verdeutlichen.
Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen
So wie er hierin gebraucht wird, bedeutet der Begriff „therapeutisch wirksame Menge" einer Verbindung diejenige Menge einer Verbindung, die, wenn sie einem Individuum oder einem Tier verabreicht wird, eine genügend hohe Konzentration dieser Verbindung in dem Individuum oder dem Tier erzielt, um eine unterscheidbare Steigerung oder Verringerung der Stimulation von Cannabinoid-Rezeptoren hervorzurufen. Physiologische Wirkungen, die aus der Stimulation von Cannabinoid-Rezeptoren resultieren, umfassen Analgesie, Verringerung der durch Chemotherapie verursachten Übelkeit, Sedierung und gesteigerten Appetit. Andere physiologische Funktionen umfassen die Senkung des Augeninnendrucks bei Patienten mit Glaukom und die Suppression des Immunsystems. Typischerweise ist eine „therapeutisch wirksame Menge" der Verbindung eine Menge im Bereich von etwa 10 mg pro Tag bis etwa 1000 mg pro Tag.
So wie er hierin gebraucht wird, bezieht sich der Begriff „Individuum" auf einen Menschen. Der Begriff „Tier" bezieht sich zum Beispiel auf Haustiere bzw. Hobbytiere, wie beispielsweise Hunde, Katzen, Pferde und dergleichen, und Nutzvieh, wie beispielsweise Kühe, Schweine und dergleichen.
Die Verbindung der vorliegenden Erfindung kann mittels einer Vielzahl bekannter Methoden verabreicht werden, einschließlich oral, rektal, oder über parenterale Wege (zum Beispiel intramuskulär, intravenös, subkutan, nasal oder topisch). Die Form, in der die Verbindungen verabreicht werden, wird durch den Weg der Verabreichung bestimmt werden. Solche Formen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, Formulierungen in Form von Kapseln und Tabletten (zur oralen und rektalen Verabreichung), flüssige Formulierungen (zur oralen, intravenösen, intramuskulären oder subkutanen Verabreichung) und den Wirkstoff langsam freisetzende Mikroträger (zur rektalen, intramuskulären oder intravenösen Verabreichung). Die Formulierungen können auch ein physiologisch annehmbares Vehikel und optionale Hilfsstoffe, Aromastoffe, Farbstoffe und Konservierungsmittel enthalten. Geeignete physiologisch annehmbare Vehikel können zum Beispiel Salzlösungen, steriles Wasser, Ringersche Lösung und isotonische Natriumchloridlösungen umfassen. Die spezifische Dosiermenge des aktiven Bestandteils wird von einer Anzahl von Faktoren abhängen, einschließlich zum Beispiel der biologischen Aktivität der jeweiligen Zubereitung, dem Alter, dem Körpergewicht, dem Geschlecht und dem Allgemeinbefinden des zu behandelnden Individuums.
Die erfindungsgemäßen Cannabinoide können allgemeinen durch Bezugnahme auf die unten dargestellte Formel beschrieben werden und schließen physiologisch annehmbare Salze davon ein.
worin R₁ ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus OH; H; OCH₃; N₃; NH₂; O(CH₂)_nN(CH₃)₂ und
wobei n eine ganze Zahl von 1–3 ist;
R₂ ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus (CH₂)_nCH₃, in der n eine ganze Zahl von 4–6 ist;
C(CH₃)₂(CH₂)_nCH₃, in der n eine ganze Zahl von 3–5 ist;
worin X ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus CH₂, O, S und NH und n eine ganze Zahl von 3–5 ist; (CH₂)_nC≡C, wobei n eine ganze Zahl von 3–5 ist; C≡C(CH₂)_nCH₃, wobei n eine ganze Zahl von 2–4 ist und
worin R (CH₂)_nCH₃ ist, wobei n einen maximalen Wert von 7 hat; und
R₃ ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus H; CH₃; C₂H₅; C₃H₇; C₄H₉; O(CH₂)_nN(CH₃)₂ und
wobei n eine ganze Zahl von 1–3 ist.
Die folgenden Beispiele sind lediglich zur Verdeutlichung aufgeführt, damit die vorliegende Erfindung umfassender verstanden werden kann. Diese Beispiele sind nicht dazu gedacht, die Ausführung der Erfindung in irgendeiner Weise zu beschränken. Die Herstellverfahren umfassen Aspekte der folgenden Literaturstellen. Alo, B.I.; Kandil, A.; Patil, P. A.; Sharp, M. J.; Siddiqui, M. A.; and Snieckus, V. Sequential Directed Ortho Metalation-Boronic Acid Cross-Coupling Reactions. A General Regiospecific Route to oxygenated Dibenzo[b,d]pyran-6-ones Related to Ellagic Acid (Sequentielle gerichtete Metallierungs-Borsäurekreuzkopplungsreaktionen. Eine allgemeine regiospezifische Route zu mit Ellagsäure verwandten oxidierten Dibenzo[b,d]pyran-6-onen), J. Org. Chem. 1991, 56, 3763–3768. Beak, P.; and Brown, R. A., The Tertiarv Amide as an Effective Director of Ortho Lithiation (Das tertiäre Amid als wirksamer Dirigent der ortho-Lithiierung), J. Org. Chem. 1982, 47, 34–46. Watanabe, T.; and Miyaura; Suzuki, A., Synthesis of Sterically Hindered Biaryls via the Palladium Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Arylboronic Acids or their Esters with Haloarenes (Synthese von sterisch gehinderten Biarylen über die palladiumkatalysierte Kreuzkopplungsreaktion von Arylborsäuren oder deren Estern mit Haloarenen), Synlett 1992, 207–210. Morris, S.; Mechoulam, R.; and Irene, Y., Halogenation of Phenols and Phenyl Ethers with Potassium Halides in the Presence of 18-Crown-6 on Oxidation with m-Chloroperbenzoic Acid (Halogenierung von Phenolen und Phenylethern mit Kaliumhalogeniden in Gegenwart von 18-Krone-6 bei Oxidation mit m-Chlorperbenzoesäure), J.
Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1987, 1423–1427. Rhee, M. H.; Vogel, Z.; Barg, J.; Bayewitch, M.; Levy, R.; Hanus, L.; Breuer, A.; and Mechoulam, R., Cannabinol Derivatives: Binding to Cannabinoid Receptors and Inhibition of Adenylylcyclase (Cannabinol-Derivate: Bindung an Cannabinoid-Rezeptoren und Inhibierung von Adenylylcyclase), J. Med. Chem. 1997, 40, 3228–3233. Ludt, R. E.; Griffiths, J. S.; McGrath, K. N.; and Hauser, C. R., Metalations of N,N-Dialkyltouamides (Metallierungen von N,N-Dialkyltoluamiden), J. Org. Chem. 1973, 38, 1668–1674. Novak, J.; and Salemink, C. A., Cannabis. Part 27. Synthesis of 8-, 10-, and 11-Oxygenated Cannabinoids (Cannabis. Teil 27. Synthese von 8-, 10-, und 11-Oxocannabinoiden), J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1983, 2867–2871.
Die Substanzen AM1710 und AM1714 wurden hergestellt. Die Substanz AM1710 kann durch die oben angegebene Strukturformel dargestellt werden, wenn R₁ OH ist, R₂ 1,1-Dimethylheptyl ist und R₃ CH₃ ist. Die Substanz AM1714 kann durch die oben angegebene Strukturformel dargestellt werden, wenn R₁ und R₃ jeweils OH sind und R₂ 1,1-Dimethylheptyl ist. Die Substanzen AM1710 und AM1714 wurden wie folgt hergestellt. Schema 1
Allgemeines.
Protonen-NMR-Spektren wurden auf Bruker 200 MHz und 500 MHz Spektrometern als Lösungen in deuteriertem Chloroform, soweit nicht anders angegeben, aufgenommen. Routinemäßige GC-MS-Analysen der Zwischenprodukte und der Endprodukte wurden in einem mit einem massensensitiven Detektor (MSD) gekoppelten Gaschromatographen der Hewlett-Packard 6890A Serie durchgeführt. Tetrahydrofuran (THF) wurde unmittelbar vor Verwendung von Natrium-Benzophenonketyl abdestilliert. Wasserfreier Ethylenglykoldimethylether (Dimethoxyethan) wurde bei der Aldrich Chemical Company gekauft und für die Suzuki Biphenylkopplungsreaktion unter Verwendung von Argon entgast. Timethylborat, Tetrakis(triphenylphosphin)palladium, Bariumhydroxid-Octahydrat, Bortribromid und B-Iod-9-BBN wurden ebenfalls bei der Aldrich Chemical Company gekauft. Die Reinigung durch Flash-Chromatographie erfolgte über Silicagel, Typ 9385 (230–400 mesh) unter Verwendung der in Klammern angegebenen Lösungsmittel als Elutionsmittel. Dünnschichtchromatographie-Analysen wurden auf Whatman 60F₂₅₄ Polyesterplatten durchgeführt.
2-(N,N-Diisopropylcarboxamido)-5-methoxyphenylborsäure (2b).
Wasserfreies Tetrahydrofuran (210 ml) und TMEDA (8,52 ml, 56,6 mmol) wurden unter Argon auf –78°C abgekühlt und es wurden unter Rühren 43,2 ml einer 1,3 M Lösung von sec.-Butyllithium (56,2 mmol) mit einer Spritze zugegeben. Die gelbe Lösung wurde bei derselben Temperatur etwa 5 min lang gerührt, dann wurde eine Lösung von 12 g (51,1 mmol) 4-Methoxy-N,N-diisopropylbenzamid in 36 ml wasserfreiem THF tropfenweise zugegeben. Die gelbe Farbe nahm dabei an Intensität zu. Die Reaktionsmischung wurde bei –78°C 45 min lang gerührt, und nachdem die gelbe Farbe verschwunden war, wurden 17,2 ml (153,5 mmol) Trimethylborat zugegeben. Man ließ die Mischung sich über Nacht auf Raumtemperatur erwärmen. Der pH-Wert der Mischung wurde durch Zugabe von 5%iger wässriger Salzsäure (etwa 50 ml) auf etwa 6,5 eingestellt und die Mischung wurde am Rotationsverdampfer eingeengt.
Der Rückstand wurde mit Dichlormethan extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden getrocknet und das Lösungsmittel wurde entfernt, wodurch am Vakuum ein gelber Schaum erhalten wurde, der zu einem trüben viskosen Produkt zusammenfiel. Die Reinheit der Borsäure wurde durch DSC (Dünnschicht-Chromatographie)-Analyse überprüft und sie wurde ohne weitere Reinigung in der Suzuki Kopplungsreaktion eingesetzt.
N,N-Diisopropyl-5,1',6'-trimethoxy-4'-(1,1-dimethyl)heptyl-2-biphenylcarboxamid (3b).
Die vorgenannte Borsäure (2,41 g, 8,68 mmol, 1,1 Äquivalente), Tetrakistriphenylphosphin-Palladium (546 mg, 0,47 mmol, 0,06 Äquivalente) und Bariumhydroxid-Octahydrat (3,72 g, 11,81 mmol, 1,5 Äquivalente) und Dimethoxyethan (40 ml) wurden zusammengegeben; 7,9 ml Wasser wurden hinzugegeben und die Mischung wurde unter Argon 5 min lang bei Raumtemperatur gerührt. Dann wurde unter Rühren eine Lösung von 2,41 g (7,87 mmol) des Arylbromids in 7 ml Dimethoxyethan zugegeben und die Mischung wurde unter Argon 24 Stunden (h) lang unter Rückfluss gehalten. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde der Katalysator durch Celite^® abfiltriert und das Filtrat wurde am Rotationsverdampfer eingeengt. Der Rückstand wurde über Silicagel (20–50% Diethylether-Petrolether) chromatographiert, wodurch 2,00 g (52% Ausbeute, bezogen auf das Amid) des gewünschten Biphenyls erhalten wurden. Außerdem wurden 1,25 g des Arylbromids zurückgewonnen. Die Ausbeute an Biphenyl, bezogen auf das zurückgewonnene Bromid, betrug 94%. R_f 0,28 (50% Diethylether-Petrolether); ¹H-NMR (CDCl₃) δ 7,28 (m, 1H), 6,75 (m, 2H), 6,49 (s, 1H), 3,80 (s, 3H), 3,72 (s, 6H), 3,52 (m, 1H), 3,15 (m, 1H), 1,50–0,90 (komplexes m, 11H), 1,45 (d, 3H), 1,28 (s, 6H), 1,05 (d, 3H), 0,84 (überlappendes Muster, 6H), 0,52 (d, 3H). Hochauflösendes Massenspektrum (HRMS) berechnet für C₃₁H₄₇NO₄ 497,7092, gefunden 497,7095.
3-(1,1-Dimethylheptyl)-1-hydroxy-9-methoxy-6H-dibenzo[b,d]-pyran-6-on (4b).
Das Biphenyl-Zwischenprodukt (500 mg, 1 mmol) wurde in 10 ml trockenem Dichlormethan gelöst und 4 ml einer 1M Lösung von B-Iod-9-BBN (4 mmol) in Hexan wurden mittels einer Spritze zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde 4 h lang bei Raumtemperatur gerührt. Dann wurde der größte Teil des Dichlormethans entfernt und der Rückstand wurde in Diethylether gelöst und es wurden 0,24 ml Ethanolamin zugegeben. Man ließ die Mischung bei Raumtemperatur 2 h lang rühren; der Niederschlag wurde abfiltriert und das Filtrat wurde eingeengt. Der Rückstand wurde in 5 ml Eisessig gelöst und 5 h lang unter Rückfluss gekocht. Die Lösung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, mit Wasser verdünnt und mit Diethylether extrahiert. Das Etherextrakt wurde getrocknet und der Ether wurde verdampft. Das DSC des Rückstands zeigte nur ein Produkt, das durch Chromatographie über Silicagel (50% Diethylether-Petrolether) gereinigt wurde, wodurch 272 mg eines weißen Feststoffs erhalten wurden. Es war nicht das erwartete 1,9-Dihydroxy-Produkt sondern hatte vielmehr eine Methoxygruppe in der C-9 Position, wie sich durch Protonen-NMR-Spektroskopie zeigte. Die Struktur wurde durch Röntgenstrukturanalyse bestätigt: Schmp. 149–151°C; R_f; 0,44 (50% Diethylether-Petrolether); ¹H-NMR δ 8,51 (m, 1H), 8,35 (d, 1H), 7,03 (m, 1H), 6,90 (s, 1H), 6,73 (s, 1H), 6,57 (s, 1H), 3,95 (s, 3H), 2,01–0,95 (eine Reihe von m, 10H), 1,26 (s, 6H), 0,81 (t, J = 6,6 Hz, 3H); Berechnete Analysenwerte für C₂₃H₂₈O₄ 74,97% C, 7,66% H; gefunden 74,75% C, 7,3% H.
3-(1,1-Dimethylheptyl)-1,9-dihydroxy-6H-dibenzo[b,d]pyran-6-on (5).
3-(1,1-Dimethylheptyl)-1-hydroxy-9-methoxy-6H-di-benzo[b,d]pyran-6-on (4b) (200 mg, 0,54 mmol) wurde in 12 ml trockenem Dichlormethan gelöst, 2 ml einer 1M Lösung von Bortribromid in Dichlormethan (2 mmol) wurden zugegeben und die resultierende Mischung wurde 3 Tage lang bei Raumtemperatur gerührt. Wasser wurde hinzugegeben und die Mischung wurde mit Diethylether extrahiert. Das organische Extrakt wurde getrocknet und rotierend evaporiert bzw. am Rotationsverdampfer von Lösungsmittel befreit. Der Rückstand wurde über Silicagel chromatographiert (50% Ethylether-Petrolether), wodurch 150 mg eines flockigen, cremefarbenen Schaums erhalten wurden: Schmp. 103–108°C; R_f; 0,28 (50% Diethylether-Petrolether); ¹H-NMR δ 8,60 (m, 1H), 8,35 (d, 1H), 7,05 (d, 1H), 6,90 (s, 1H), 6,73 (s, 1H), 6,10 (br s, 2H), 1,70–0,98 (eine Reihe von m, 10H), 1,27 (s, 6H), 0,82 (t, J = 6,6 Hz, 3H); Berechnete Analysenwerte für C₂₃H₂₈O₄ 74,55 % C, 7,39 % H; gefunden 72,70% C, 7,25% H.
3-(1,1-Dimethylheptyl)-9-methoxy-6,6-trimethyl-6H-dibenzo-[b,d]pyran-1-ol (6b).
Wie oben beschrieben, wurden, ausgehend von 3-(1,1-Dimethylheptyl)-1-hydroxy-9-methoxy-6H-di-benzo[b,d]pyran-6-on (4b) (30 mg, 0, 082 mmol) 25, 7 mg (82%) der im Titel genannten Verbindung als ein viskoses Öl erhalten. R_f; 0,22 (10% Diethylether-Petrolether); ¹H-NMR δ 7,72 (m, 1H), 7,15 (m, 1H), 6,80 (m, 1H), 6,57 (d, 1H), 6, 40 (d, 1H), 5,20 (s, 1H), 3,83 (s, 3H), 1,59 (s, 6H), 1,71–1,10 (komplexes m, 11H), 1,23 (s, 6H), 0,82 (t, J = 6,7 Hz, 3H). Hochauflösendes Massenspektrum (HRMS) berechnet für C₂₅H₃₄O₃ 382, 5357, gefunden 382, 5361.
Einkristall-Röntgenstrukturanalyse von 4a und 4b
Analogon 4b
C₂₃H₂₈O₄, Formelgewicht 368, 45, trikline Raumgruppe, a = 6,768(2), b = 8,794(3), c = 17,880(5) Å, a = 96,68(2), b = 99,74(1), g = 92,50(2)_, V = 1039,5(5)Å³, Z = 2, r_calc = 1,177 mg mm^–3, I (Cu Ka) = 1, 54178 Å, m = 0,635 mm^–1, F(OOO) = 396, T = 295K. Die folgenden Parameter sind für (4a) und (4b) gleich; wo sie unterschiedlich sind, ist dies durch Einschluss in Klammern angegeben. Ein durchsichtiger farbloser Kristall mit den Abmessungen 0,80 × 0,36 × 0,10 [0,48 × 0,21 × 0,14] mm wurde für die Datensammlung auf einem automatischen Bruker P4 Diffraktometer, das mit einem Monochromator für den einfallenden Strahl ausgerüstet war, verwendet. Die Gitterkonstanten wurden aus 40 [34] zentrierten Reflexen im Winkelbereich 7 < 2q < 50_ [ 6 < 2q < 56_] bestimmt. Der Bereich für die Datensammlung hatte einen {(sin q)/1}_max = 0,55. Drei Standardreflexe, die nach jeweils 97 Reflexen überwacht wurden, zeigten zufällige Schwankungen mit Abweichungen bis zu ± 2,5 [1,9]% während der Datensammlung. Ein Satz von 3067 [3088] Reflexen wurde im q/2q Scanmodus gesammelt, und die w Scangeschwindigkeit (eine Funktion der Zählrate) betrug von 7.5_/min bis 30.0_/min. Es traten 2739 [2767] unabhängige Reflexe auf. Es wurden Korrekturen für Lorentz-, Polarisations-, und Absorptionseffekte vorgenommen. Die Struktur wurde mit SHELXTL gelöst und mit Hilfe des SHELX97 Programmsystems verfeinert. Die "full-matrix least squares" (vollständige Matrix, kleinste Fehlerquadrate) Verfeinerung auf F² variierte 312 [248] Parameter: Atomkoordinaten und anisotrope Temperaturparameter für alle Nichtwasserstoffatome. Wasserstoffatome wurden mit Hilfe eines Reitermodells berücksichtigt [Koordinatenveränderungen von C wurden auf die angebundenen H Atome übertragen, C-H Abstände wurden auf 0,96 bis 0,93 Å gesetzt, H Bindungswinkel idealisiert, U_iso(H) wurden auf 1,2 bis 1,5 U_eq(C) gesetzt. Die endgültigen R-Faktoren betrugen R 1 = 0,087 [0,086] für die 1572 [2045] beobachteten Reflexe mit F₀ > 4s (F₀) und 0,138 [0,107] für alle Reflexe. Die endgültigen Abweichungen in der Differenz-Fouriersynthese betrugen 0,20 und –0,29 [0,40 und –0,27] eA^–3.
In 4a ist die Kohlenwasserstoffkettengruppe fehlgeordnet, so dass sich die Atome auf alternativen Positionen entlang der Kette befinden können, mit Besetzungen von 0,62 und 0,38 für die Haupt- und die Nebenposition. Es gibt Anzeichen dafür, dass 4b ebenfalls fehlgeordnet ist, aber die Fehlordnung konnte nicht durch ein Modell mit nur einer Haupt- und einer Nebenform dargestellt werden. Tabellen mit den Koordinaten, Bindungslängen und Bindungswinkeln und anisotropen Temperaturparametern sind im Crystallographic Data Centre (Kristallographisches Datenzentrum), Cambridge, CB2, 1EW, England hinterlegt worden.
Durch Cannabinoide vermittelte Antinozizeption.
Methode.
Männliche Sprague-Dawley-Ratten (Harlan; Indianapolis, IN), die zur Zeit der Untersuchung 200–300 Gramm wogen, wurden in einem klimatisierten Raum bei einem 12 h Hell/Dunkel-Zyklus (Licht an um 06:00 Uhr) gehalten und Futter und Wasser waren in beliebiger Menge verfügbar. Alle Untersuchungen wurden in Übereinstimmung mit den Regeln und Empfehlungen der Internationalen Vereinigung für die Untersuchung von Schmerz (International Association for the Study of Pain (IASP)) und den Leitlinien für den Umgang und den Einsatz von Versuchstieren der nationalen Gesundheitsbehörde (National Institute of Health (NIH)) durchgeführt und wurden von der Institutskommission für Pflege und Einsatz von Tieren (Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC)) der Universität von Arizona genehmigt.
Alle Wirkstoffe wurden in Dimethylsulfoxid (DMSO) gelöst und in einem Gesamtvolumen von 50 μl subkutan in die Fußsohle der Hinterpfote injiziert. In die Hinterpfote verabreichtes DMSO hatte bei diesem Volumen keine Wirkung. Die Methode von Hargreaves, K.; Dubner, R.; Brown, F.; Flores, C.; und Joris, J., A New Sensitive Method for Measuring Thermal Nociception in Cutaneous Hyperalgesia. (Eine neue empfindliche Methode zur Messung thermischer Schmerzauslösung bei Hyperalgesie der Haut) Pain, 1988, 32, 77–88, wurde verwendet, um die Latenzzeit für das Zurückziehen der Pfote bei einem schmerzauslösenden thermischen Stimulus zu bewerten. Man ließ Ratten sich in einem Plexiglasbehälter auf einer auf 30°C temperierten durchsichtigen Glasplatte akklimatisieren. Eine Quelle für Strahlungswärme (d. h. eine intensitätsstarke Projektionslampe) wurde durch eine Stoppuhr aktiviert und auf die Fußsohle der Hinterpfote fokussiert. Die Latenzzeit für das Zurückziehen der Pfote wurde mittels einer Photozelle bestimmt, die sowohl die Lampe ausschaltete als auch die Stoppuhr anhielt, sobald die Pfote zurückgezogen wurde. Die Latenzzeit für das Zurückziehen der Pfote von der Strahlungshitzequelle wurde sowohl vor wie auch nach der Verabreichung von Wirkstoff oder Vehikel bestimmt. Um Gewebeschäden zu vermeiden, wurde nach maximal 40 Sekunden abgeschaltet. Wie in 1–13 gezeigt, erzeugte die Verabreichung der Substanz AM1714 merkliche physiologische Wirkungen, einschließlich Analgesie, in Versuchstieren.
Die Substanzen AM1710 und AM1714 wurden auf ihre Bindungsaffinität für den CB2 Rezeptor und ihre Affinität für den CB1 Rezeptor (um die Selektivität für den CB2 Rezeptor zu bestimmen) geprüft. So wie hierin gebraucht, wird die „Bindungsaffinität" (K_i) durch den IC₅₀-Wert repräsentiert, der die Konzentration eines Analogons ist, die erforderlich ist, um 50% der Gesamtzahl (Bmax) der Rezeptoren zu belegen. Je niedriger der IC₅₀-Wert, desto höher die Bindungsaffinität. So wie der Begriff hierin verwendet wird, wird ein Analogon als „Bindungsselektivität" aufweisend bezeichnet, wenn es eine höhere Bindungsaffinität für einen Rezeptor im Vergleich zu dem anderen Rezeptor zeigt; zum Beispiel ist ein Cannabinoid-Analogon, das einen IC₅₀ von 0,1 nano-Mol (nM) für CB1 und 10 nM für CB2 hat, 100 Mal selek tiver für den CB1 Rezeptor. Die Bindungsaffinitäten (K_i) werden in nano-Mol (nM) angegeben.
Für die CB1 Rezeptorbindungsstudien wurden nach dem Verfahren von P. R. Dodd et al., A Rapid Method for Preparing Svnaptosomes: Comparison with Alternative Procedures (eine schnelle Methode zur Präparation von Synaptosomen: Vergleich mit anderen Verfahren), Brain Res., 107–118 (1981) Membranen aus Rattenvorderhirnmembranen präpariert. Die Bindung der neuartigen Analoga an den CB1 Rezeptor wurde gemessen wie beschrieben in W. A. Devane et al., Determination and Characterization of a Cannabinoid Receptor in a Rat Brain (Bestimmung und Charakterisierung eines Cannabinoid-Rezeptors in einem Rattengehirn), Mol. Pharmacol., 34, 605–613 (1988) und A. Charalambous et al., 5'-azido Δ⁸-THC: A Novel Photoaffinity Label for the Cannabinoid Receptor (5'-azido Δ⁸-THC: ein neuartiger Photoaffinitätsmarker für den Cannabinoid-Rezeptor), J. Med. Chem., 35, 3076–3079 (1992) mit den im Folgenden beschriebenen Änderungen.
Membranen, die vorher bei –80°C eingefroren worden waren, wurden auf Eis aufgetaut. Zu der gerührten Suspension wurden bei pH 7,4 drei Volumen TME (25mM Tris-HCl-Puffer, 5 mM MgCl₂ und 1 mM EDTA) gegeben. Die Suspension wurde 30 min lang bei 4°C inkubiert. Nach Ende der Inkubation wurden die Membranen pelletiert und dreimal mit TME gewaschen.
Die behandelten Membranen wurden anschließend in dem weiter unten beschriebenen Bindungsassay eingesetzt. Ungefähr 30 μg Membranen wurden in einer silylierten Mikrotiterplatte mit 96 Vertiefungen mit TME, das 0,1 % im wesentlichen fettsäurefreies Rinderserumalbumin (BSA), 0,8 nM [³H] CP-55,940, und verschiedene Konzentrationen von Testmaterialen enthielt, bei 200°C 1 Stunde lang inkubiert. Die Proben wurden unter Verwendung einer Packard Filtermate 196 und Whatman GF/C Filterplatten filtriert und mit gepufferter Waschlösung (TME), die 0,5% BSA enthielt, gewaschen. Radioaktivität wurde gemessen unter Verwendung einer MicroScint 20 Szintillationsmischung, die direkt zu den getrockneten Filterplatten gegeben wurde, und die Filterplatten wurden vermessen unter Verwendung eines Packard Instruments Top-Count. Unspezifische Bindung wurde unter Verwendung von 100 nM CP-55,940 ermittelt. Die in drei unabhängig voneinander mit doppelten Bestimmungen durchgeführten Experimenten gesammelten Daten wurden normiert auf einen Bereich zwischen 100% und 0% spezifischer Bindung für [³H] CP-55,940, bestimmt unter Verwendung von Puffer und 100 nM CP-55,940. Die normierten Daten wurden unter Verwendung einer nichtlinearen logistischen Gleichung mit 4 Parametern analysiert, um IC₅₀-Werte zu erhalten. Daten aus mindestens zwei unabhängigen, doppelt durchgeführten Experimenten wurden verwendet, um IC₅₀-Werte zu berechnen, die in K_i-Werte umgerechnet wurden unter Verwendung der Annahmen im Artikel von Cheng et al., Relationship Between the Inhibition Constant (K_i) and the concentration of Inhibitor which causes 50% Inhibition (IC₅₀) of an Enzymatic Reaction (Beziehung zwischen der Inhibitionskonstante (K_i) und der 50% Inhibition einer enzymatischen Reaktion verursachenden Konzentration (IC₅₀) des Inhibitors), Biochem. Pharmacol., 22, 3099–3102, (1973).
Für die CB2 Rezeptorbindungsstudien wurden Membranen aus gefrorener Mäusemilz präpariert, im Wesentlichen nach dem Verfahren von P. R. Dodd et al., A Rapid Method for Preparing Svnaptosomes: Comparison with Alternative Procedures (eine schnelle Methode zur Präparation von Synaptosomen: Vergleich mit anderen Verfahren), Brain Res., 226, 107–118(1981). Durchweg wurden silylierte Zentrifugengläser verwendet, um Rezeptorverluste durch Adsorption zu minimieren. Das CB2 Bindungsassay wurde in gleicher Weise wie das CB1 Bindungsassay durchgeführt. Die Bindungsaffinitäten (K_i) wurden ebenfalls in nano-Mol (nM) angegeben.
AM1710 zeigte eine Affinität für CB2 von 0,49 nM und eine etwa 750fach größere Selektivität für CB2 als für CB1. Es ist von anderen Cannabinoid-Rezeptoren berichtet worden, die ein gewisses Maß an Selektivität für den CB2 Rezeptor zeigen. Jedoch zeigen die hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Analoga eine überraschend hohe Selektivität für den CB2 Rezeptor, die höher ist als die bekannter Analoga.
Die physiologischen und therapeutischen Vorteile der erfindungsgemäßen Substanzen sind ersichtlich aus der obigen Offenbarung und auch unter zusätzlicher Bezugnahme auf die nachfolgenden Literaturstellen. Arnone M., Maruani J., Chaperon P. et al., Selective inhibition of sucrose and ethanol intake by SR141716, an antagonist of central cannabinoid (CB1) receptors (Selektive Inhibition der Aufnahme von Saccharose und Ethanol durch SR141716, einen Antagonisten von zentralen Cannabinoid-Rezeptoren (CB1)), Psychopharmacal, (1997) 132, 104–106. Colombo G, Agabio R, Diaz G. et al.: Appetite suppression and weight loss after the cannabinoid antagonist SR141716 (Appetitzügelung und Gewichtsverlust durch den Cannabinoid-Antagonisten SR141716), Life Sci. (1998) 63-PL13-PL117. Simiand J, Keane M, Keane PE, Soubrie P: SR 141716, A CB1 cannabinoid receptor antagonist, selectivelv reduces sweet food intake in marmoset (SR 141716, ein CB1 Cannabinoid-Rezeptor-Antagonist, vermindert selektiv die Aufnahme von süßen Nahrungsmitteln bei Krallenaffen), Behav. Pharmacol (1998) 9: 179–181. Brotchie JM: Adjuncts to dopamine replacement a pragmatic approach to reducing the problem of dyskinesia in Parkinson's disease (Ergänzungen zu Dopaminersatz ein pragmatischer Ansatz zur Verringerung des Problems der Dyskinesie bei Parkinsonscher Krankheit). Mov. Disord. (1998) 13: 871–876. Terra nova J-P, Storme J-J Lafon N et al.: Improvement of memory in rodents by the selective CB1 cannabinoid receptor antagonist, SR 141716 (Verbesserung der Gedächtnisleistung von Nagetieren durch den selektiven CB1 Cannabinoid-Rezeptor-Antagonisten SR 141716), Psycho-pharmacol (1996) 126: 165–172. Hampson AL Grimaldi M. Axpirod J. 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Die hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Analoga und physiologisch annehmbare Salze davon haben, wenn sie in therapeutisch wirksamen Mengen verabreicht werden, ein großes Potential, eine physiologische Wirkung zu erzielen, die nützlich ist in der Behandlung von Schmerzen; peripheren Schmerzen; Glaukomen; Epilepsie; Übelkeit, wie sie beispielsweise als Begleiterscheinung bei der Chemotherapie von Krebs auftritt; Krebs; neurodegenerativen Erkrankungen einschließlich Multipler Sklerose, Parkinsonscher Krankheit, Huntingtonscher Chorea und Alzheimerscher Krankheit; um die Fruchtbarkeit zu verringern; um Krankheiten, die sich auf die motorischen Funktionen auswirken, wie beispielsweise das Tourette-Syndrom, zu verhindern oder sie zu verringern bzw. abzuschwächen; um Entzündungen zu verhin dern oder sie zu verringern bzw. abzuschwächen; um Neuroschutz zu liefern und das Immunsystem zu modulieren. Daher betrifft ein anderer Aspekt der Erfindung die Verabreichung einer therapeutisch wirksamen Menge einer erfindungsgemäßen Verbindung oder eines physiologisch annehmbaren Salzes davon, an ein Individuum oder ein Tier, um eine physiologische Wirkung zu erzielen.
Die Fachleute werden viele Äquivalente zu den spezifischen Ausführungsformen der hierin offenbarten Erfindung erkennen, oder in der Lage sein, sie zu ermitteln, ohne dass mehr als Routineexperimente erforderlich sind. Solche Äquivalente sollen vom Umfang der Erfindung mit umfasst sein.

Claims

Eine Verbindung der Formel:
und physiologisch akzeptable Salze davon, wobei R₁ ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus OH; H, OCH₃; N₃; NH₂; O(CH₂)_nN(CH₃)₂ und
wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist; R₂ ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus (CH₂)_nCH₃, wobei n eine ganze Zahl von 4 bis 6 ist; C(CH₃)₂(CH₂)_nCH₃, wobei n eine ganze Zahl von 3 bis 5 ist;
wobei jedes X unabhängig gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus CH₂, O, S und NH und n eine ganze Zahl von 3 bis 5 ist, (CH₂)_nC≡CH, wobei n eine ganze Zahl von 3 bis 5 ist, C-C(CH₂)_nCH₃, wobei n eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist und
wobei R(CH₂)_nCH₃ ist und n maximal 7 ist, und R₃ ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus H, CH₃; C₂H₅; C₃H₇; C₄H₉; O(CH₂)_nN(CH₃)₂ und
wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist.
Die Verbindung nach Anspruch 1, wobei R₁ OH ist, R₂ 1,1-Dimethylheptyl ist und R₃ CH₃ ist.
Die Verbindung nach Anspruch 1, wobei R₁ OH ist, R₃ H ist, und R₂ 1,1-Dimethylheptyl ist.
Eine pharmazeutische Zusammensetzung mit einer therapeutisch wirksamen Menge einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und einem pharmazeutisch akzeptablen Träger.
Eine Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Verwendung in Therapie.
Eine Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Verwendung zum vorzugsweisen Stimulieren der CB2-Rezeptoren in einem Individuum oder einem Tier.