N,N`-ЗАМЕЩЕННЫЕ 3, 7-ДИАЗАБИЦИКЛО[3.3.1]НОНАНЫ, ОБЛАДАЮЩИЕ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ, ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЕ КОМПОЗИЦИИ НА ИХ ОСНОВЕ И СПОСОБ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК C07D471/08 A61K31/444 A61P25/28 

Данное изобретение относится в целом к новым производным N,N′-замещенных диазабициклононанов, способных к аллостерической модуляции АМРА (2-амино-3-(3-гидрокси-5-метилизоксазол-4-ил)пропионовая кислота)-рецепторов. Более конкретно, настоящее изобретение относится к новым производным N,N′-замещенных 3,7-диазабицикло[3.3.1]нонанов, обладающим фармакологической активностью, и может быть использовано для лечения БА (болезнь Альцгеймера), БП (болезнь Паркинсона) и других нейродегенеративных патологий. Также настоящее изобретение относится и к их фармацевтическим композициям, содержащим указанные соединения. Также настоящее изобретение относится и к способу лечения вышеуказанных заболеваний.

Глутаматергическая система, к которой относятся и АМРА-рецепторы, является основной возбуждающей нейромедиаторной системой в мозге млекопитающих, и в том числе и человека, и участвует в реализации целой серии физиологических и патологических процессов. Известно, что широкий круг психоневрологических заболеваний, таких как БП, БА и подобные им нейродегенеративные расстройства, связан с нарушением регуляции этих процессов (Doble A. Pharmacology and Therapeutics. 1999, V.81, N3, pp.163-221).

АМРА-рецепторы неравномерно распределены в головном мозге. Высокая концентрация этих рецепторов была обнаружена в поверхностных слоях новой коры (неокортексе) и в гиппокампе [Monaghan, Brain Res., 1984, V.324, pp.160-164]. Исследования на животных и человеке показали, что эти структуры в основном отвечают за сенсомоторные процессы и представляют собой матрицу для высокоповеденческих реакций. Таким образом, за счет АМРА-рецепторов осуществляется передача сигналов в нейросетях мозга, ответственных за совокупность когнитивных процессов.

По причинам, изложенным выше, лекарства, усиливающие функционирование АМРА-рецепторов, участвуют в регуляции процессов, формирующих память, а также процессов, отвечающих за восстановление нервных клеток. В экспериментах было показано [Arai, Brain Res., 1992, V.598, pp.173-184], что усиление АМРА-опосредованного синаптического ответа увеличивает индукцию долговременного потенцирования (LTP). LTP - это увеличение прочности синаптических контактов, которое сопровождает постоянную физиологическую активность в мозге, типичную во время процессов обучения. Вещества, которые усиливают функционирование АМРА-рецепторов, содействуют индукции LTP [Granger, Synapse, 1993, V.15, pp.326-329; Arai, Brain Res., V.638, pp.343-346].

Существует много доказательств того, что LTP является физиологической основой памяти. Например, вещества, которые блокируют LTP, препятствуют механизмам запоминания у животных и людей [Cerro, Neuroscience, 1992, V.46, pp.1-6].

На данный момент известно много соединений, активирующих АМРА-рецепторы. Например, анирацетам [Ito, J. Physiol, 1990, V.424, рр.533-543]. Этими авторами было показано, что анирацетам усиливает синаптический сигнал на нескольких сайтах гиппокампа, никак не действуя на NMDA-опосредованные сигналы [Staubli, 1990, Psychobiology, V.18, рр.377-381; Xiao, Hippocampus, 1991, V.1, pp.373-380]. Анирацетам имеет свойства «быстрой атаки», но он непригоден для длительного применения из-за отсутствия продолжительного эффекта, что является характерной особенностью для «поведенчески-значимых (релевантных)» лекарств. Это лекарство работает только в больших концентрациях (0.1 мМ) и, как было показано [Guenzi, J.Chromatogr., 1990, V.530, рр.397-406], при периферийном применении он превращается в анизоил-GABA (около 80% лекарства), который уже не имеет анирацетам-подобных эффектов. К сожалению, в большинстве случаев соединения, обладающие нейропротекторной активностью, либо действуют в больших дозах, либо обладают повышенной токсичностью.

Сравнительно недавно был открыт довольно широкий класс веществ, которые по своему физиологическому действию являются аллостерическими модуляторами АМРА-рецепторов. Эти соединения более стабильны и более эффективны, чем известные ранее, как было показано в экспериментах [Staubli, PNAS, 1994, V.91: pp.11158-11162].

В связи с бурным развитием исследований, связанных с изучением фармакологического действия подобных соединений, недавно был установлен экспериментальный факт, что интенсивный ионный ток, который вызван действием таких аллостерических модуляторов на АМРА-рецепторы с последующей деполяризацией постсинаптической мембраны, запускает механизм экспрессии генов, отвечающих за синтез нейротропинов NGF (nerve growth factor) и BDNF (brain-derived neurotrophic factor) - факторов роста нервной ткани [Legutko В., Neuropharmacology, 2001, V.40, pp.1019-1027; Ebadi, Neurochemistry International, 2000, V.30, pp.347-374]. Процесс экспрессии генов, отвечающих за синтез нейротропина, имеет огромное значение при лечении нейродегенеративных расстройств и других психоневрологических заболеваниях. Так, было показано [Siuciak, Brain Research, 1994, V.633, pp.326-330], что BDNF имеет антидепрессантный эффект в поведенческих моделях отчаяния и уменьшает концентрацию глюкозы в крови у мышей, страдающих сахарным диабетом [Ono, J. Biochem. and Bioph. Res. Commun., 1997, Vol.238, pp.633-637].

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является расширение арсенала средств, которые могут быть использованы в качестве новых эффективных аллостерических модуляторов АМРА-рецепторов.

В результате проведенных исследований, направленных на поиск таких соединений, в том числе запускающих механизм экспрессии генов, отвечающих за синтез нейротропинов - факторов роста нервной ткани, в частности, среди соединений, обладающих подобной активностью, изобретатели обнаружили широкую группу новых производных N,N′-замещенных 3,7-диазабицикло[3.3.1]нонанов в форме свободных оснований и солей с фармакологически приемлемыми кислотами, что в совокупности подробно охарактеризовано ниже и составляет один из аспектов настоящего изобретения.

Другой аспект изобретения представляет физиологическая активность этих соединений, проявляющаяся в способности при различных концентрациях вызывать положительное аллостерическое модулирование АМРА-рецептора или антагонистическое действие. Это дает основание рассматривать настоящие соединения, с одной стороны, как положительные аллостерические модуляторы, могущие иметь когнитивно-усиливающие свойства, с другой - как потенциальные блокаторы АМРА-рецепторов при более высоких концентрациях.

Дополнительный аспект изобретения заключается в представлении фармацевтических композиций, включающих эффективное количество производных N,N′-замещенных 3,7-диазабицикло[3.3.1]нонанов в форме свободных оснований и солей с фармакологически приемлемыми кислотами общей формулы 1 и терапевтически приемлемые инертные вспомогательные агенты, такие как носители, наполнители и т.п., а также способ их применения.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание новых производных N,N′-замещенных 3,7-диазабицикло[3.3.1]нонанов, в том числе оснований и их солей с фармакологически приемлемыми кислотами, что в совокупности представлено общей формулой (1):

в которой HY здесь и далее представляет фармакологически приемлемую кислоту;

Е представляет карбонильную группу;

R₁ представляет Н, низший алкил, C₁-С₁₀алкокси;

R₂ в совокупности представлено общими формулами (1.1а), (1.2а), (1.3а), (1.4а):

В которых L представляет собой CHR₁₁, карбонильную группу;

R₁₁ представляет Н, амино;

R₁₅ представляет Н, низший алкил, C₁-С₁₀алкокси;

R₁₉, R′₁₉, R₂₀ и R′₂₀ могут быть одинаковыми или различными и каждый независимо представляет Н, низший алкил, C₁-С₁₀алкокси;

R₂₄ и R₂₅ могут быть одинаковыми или различными и каждый независимо представляет Н, низший алкил, C₁-С₁₀алкокси;

R₃ и R′₃ могут быть одинаковыми или различными и каждый независимо представляет Н, низший алкил, C₁-С₁₀алкокси;

R₄ и R′₄ могут быть одинаковыми или различными и каждый независимо представляет Н, низший алкил, C₁-С₁₀алкокси;

X представляет группу общей формулы: (CH₂)_m-Z, в которой m=0, a Z означает ацетил, либо X представляет валентную связь.

Используемый в приведенных выше определениях и последующем описании термин "низший алкил" означает алкильную группу с прямой или разветвленной цепью, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, примерами которой являются метил, этил, изопропил, трет-бутил, изопентил и аналогичные.

Термин "алкокси" означает группу AlkO-, в которой алкильный фрагмент является таким, как определенная выше алкильная группа. Примеры алкокси-групп включают метокси, бутокси, изопропилокси и аналогичные группы.

Термин "фармакологически приемлемые кислоты" охватывает все фармакологически приемлемые кислоты, как неорганические (например, соляную, серную, фосфорную и т.д.); так и органические (например, муравьиную, уксусную, щавелевую, лимонную, винную, малеиновую, янтарную, n-толуол-сульфокислоту, метилсерную и т.д.).

Предпочтительные варианты воплощения изобретения.

Среди соединений формулы (1), составляющих один из объектов настоящего изобретения, предпочтительными являются следующие четыре группы соединений, который могут быть представлены формулами (1.1), (1.2), (1.3) и (1.4), приведенными ниже. В частности, предпочтительными соединениями являются:

1.1. N,N′-замещенные 3,7-диазабицикло[3.3.1]нонаны общей формулы (1.1):

1.2. N,N′-замещенные 3,7-диазабицикло[3.3.1]нонаны общей формулы (1.2):

1.3. N,N′-замещенные 3,7-диазабицикло[3.3.1]нонаны общей формулы (1.3):

1.4. N,N′-замещенные 3,7-диазабицикло[3.3.1]нонаны общей формулы (1.4):

в которых HY здесь и далее представляет фармакологически приемлемую кислоту;

Е, R₁, R₃, R′₃, R₄, R′₄, X, L, R₁₅, R₁₉, R′₁₉, R₂₀, R′₂₀, R₂₄ и R₂₅ имеют значения, определенные выше для формулы 1.

Наиболее предпочтительным соединением формулы 1.1 (в виде фармакологически приемлемых солей и/или свободных оснований) является:

3,7-бис(2,3-дигидро-1,4-бензодиоксин-6-илкарбонил)-1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-он.

Наиболее предпочтительным соединением формулы 1.2 (в виде фармакологически приемлемых солей и/или свободных оснований) является:

3,7-бис(1,3-бензодиоксол-5-илкарбонил)-1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-он.

Наиболее предпочтительными соединениями формулы 1.3 (в виде фармакологически приемлемых солей и/или свободных оснований) являются:

1,5-диметил-3,7-бис(хиноксалин-6-илкарбонил)-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-он;

3,7-бис[(2,3-диметилхиноксалин-6-ил)карбонил]-1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-он.

Наиболее предпочтительным соединением формулы 1.4 (в виде фармакологически приемлемых солей и/или свободных оснований) является:

N,N′-бис[4-метокси-3-(1H-пиразол-1-илметил)бензил]-1,5-диметил-9-оксо-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-3,7-дикарбоксамид.

Ниже изобретение описывается более подробно с помощью примеров получения конкретных соединений.

Исходные реагенты, как и конечные продукты, получаются известными в литературе способами или являются промышленно доступными.

Схемы синтеза конечных соединений представлены ниже:

Схема 1:

Схема 2:

Где в случае схемы 1 R′′ представляет собой галоген или гидрокси-группу, а в случае схемы 2 R′′ представляет собой амино-группу.

Структуры полученных соединений подтверждались данными химического, спектрального анализов и других физико-химических характеристик.

Приведенные ниже примеры иллюстрируют, но не ограничивают данное изобретение.

Пример 1. 3,7-бис(2,3-дигидро-1,4-бензодиоксин-6-илкарбонил)-1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-он (соединение 1, соответствующее общей формуле 1.1).

К раствору 39,8 г (0,2 моль) хлорангидрида бензодиоксановой кислоты в абсолютном бензоле прибавляют при перемешивании 55,2 г (0,4 моль) мелкоизмельченного, сухого карбоната калия и 24,1 г (0,1 моль) гидрохлорида 1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-она. Кипятят в течение шести часов. После этого отфильтровывают осадок. Фильтрат упаривают досуха. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем. В качестве элюэнта используют хлороформ. Отбирают фракцию с R_f=0.43 на силуфоле в системе CHCl₃-EtOH (50:1). Отгоняют растворитель и получают прозрачное масло, которое около 30 мин кипятят в этиловом эфире. После чего оно кристаллизуется.

Выход: 72%.

ПМР-спектр (CDCl₃ δ, м.д.): 1.00 с. (6Н); 3.00 д. (2Н, J 12 Гц); 3.34 д.(2Н, J 12 Гц); 4.22 д. (2Н, J 12 Гц), 4.84 д. (2Н, J 12 Гц); 4.3 с. (8Н); ароматические протоны [7.06 д.д. (2Н, J^2,1 8.4 Гц, J^2,3 2.4 Гц); 7.09 д. (2Н, J^3,2 2.4 Гц)].

Пример 2. 3,7-бис(1,3-бензодиоксол-5-илкарбонил)-1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-он (соединение 2, соответствующие общей формуле 1.2).

К раствору 37,г (0,2 моль) хлорангидрида пиперониловой кислоты в абсолютном бензоле прибавляют при перемешивании 55,2 г (0.4 моль) мелкоизмельченного, сухого карбоната калия и 24,1 г (0,4 моль) гидрохлорида 1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-она. Кипятят в течение семи часов. После этого отфильтровывают осадок. Фильтрат упаривают досуха. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем. В качестве элюэнта используют хлороформ. Отбирают фракцию с R_f=0.4 на силуфоле в системе CHCl₃-EtOH (50:1). Отгоняют растворитель и получают прозрачное масло, которое около 30 мин кипятят в этиловом эфире. После чего оно кристаллизуется.

Выход: 69%.

ПМР-спектр (CDCl₃ δ, м.д.): 1.00 с. (6Н); 3.00 д. (2Н, J 12 Гц); 3.34 д. (2Н, J 12 Гц); 4.22 д.(2Н, J 12 Гц) 4.84 д. (2Н, J 12 Гц); 4.3 с. (8Н); ароматические протоны [7.06 д.д. (2Н, J^2,1 8.4 Гц, J^2,3 2.4 Гц); 7.09 д. (2Н, J^3,2 2.4 Гц)].

Пример 3. 3,7-бис[(2,3-диметилхиноксалин-6-ил)карбонил]-1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-он (соединение 3, соответствующее общей формуле 1.3). К раствору 40,4 г (0,2 моль) 2,3-диметилхиноксалин-6-карбоновой кислоты в абсолютном диметилформамиде прибавляют при перемешивании и охлаждении на ледяной бане 35,64 г (0.22 моль) CDI (N,N′-карбонилдиимидазол). Перемешивание осуществляют восемь часов. После чего к реакционной смеси добавляют раствор 24,1 г (0,1 моль) гидрохлорида 1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-она в DBU (1,8-диазабицикло[5.4.0]унден-7). Нагревают до 50°С и греют в течение девяти часов. После этого отфильтровывают осадок. Фильтрат упаривают досуха. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем. В качестве элюэнта используют хлороформ. Отбирают фракцию с R_f=0.57 на силуфоле в системе CHCl₃-EtOH (20:1). Отгоняют растворитель и получают прозрачное масло, которое со временем кристаллизуется.

Выход: 58%.

ПМР-спектр (CDCl₃ δ, м.д.): 0.97 с. (6Н); 3.00 д. (2Н, J 12 Гц); 3.34 д. (2Н, J 12 Гц); 4.22 д. (2Н, J 12 Гц) 4.84 д. (2Н, J 12 Гц); ароматические протоны [7.80 д. (1Н, J=5.8 Гц), 8.18 с. (1Н), 8.20 д. (1H, J=5.8 Гц), 8.94 с. (2Н)].

Пример 4. N,N′-бис[4-метокси-3-(1Н-пиразол-1-илметил)бензил]-1,5-диметил-9-оксо-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-3,7-дикарбоксамид (соединение 4, соответствующее общей формуле 1.4).

К раствору 52 г (0,2 моль) 4-метокси-3-(1Н-пиразол-1-илметил)бензойной кислоты в абсолютном диметилформамиде прибавляют при перемешивании и охлаждении на ледяной бане 35,64 г (0,22 моль) CDI. Перемешивание осуществляют шесть часов. После чего к реакционной смеси добавляют раствор 24,1 г (0,1 моль) гидрохлорида 1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-она в DBU. Нагревают до 50°С и греют в течение семи часов. После этого отфильтровывают осадок. Фильтрат упаривают досуха. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем. В качестве элюэнта используют хлороформ. Отбирают фракцию с R_f=0.68 на силуфоле в системе CHCl₃-EtOH (50:1). Отгоняют растворитель и получают игольчатые белые кристаллы.

Выход: 79%.

ПМР-спектр (CDCl₃ δ, м.д.): 0.97 с. (6Н); 2.93 д. (2Н, J 12 Гц); 3.22 д. (2Н, J 12 Гц), 3.9 с. (6Н), 4.05 д. (2Н, J 12 Гц), 4.82 д. (2Н, J 12 Гц), 5.36 кв. (4Н); ароматические протоны [6.23 с. (2Н), 6.97 д. (2Н, J 5.7 Гц), 7.05 с. (2Н), 7.5 с. (4Н), 7.62 д. (2Н, J 5.9 Гц)].

Пример 5. 3,7-бис[(хиноксалин-6-ил)карбонил]-1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-он(соединение 5, соответствущее общей формуле 1.3). К раствору 34,8 г (0,2 моль) хиноксалин-6-карбоновой кислоты в абсолютном диметилформамиде прибавляют при перемешивании и охлаждении на ледяной бане 35,64 г (0.22 моль) CDI. Перемешивание осуществляют пять часов. После чего к реакционной смеси добавляют раствор 24,1 г (0,1 моль) гидрохлорида 1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-она в DBU. Нагревают до 50°С и греют в течение восьми часов. После этого отфильтровывают осадок. Фильтрат упаривают досуха. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем. В качестве элюэнта используют хлороформ. Отбирают фракцию с R_f=0.52 на силуфоле в системе CHCl₃-EtOH (20:1). Отгоняют растворитель и получают прозрачное масло, которое со временем кристаллизуется.

Выход: 64%.

ПМР-спектр (CDCl₃): 0.97 с. (6Н); 3.00 д. (2Н, J 12 Гц); 3.34 д. (2Н, J 12 Гц); 4.22 д. (2Н, J 12 Гц) 4.84 д. (2Н, J 12 Гц); ароматические протоны [7.80 д. (1H, J=5.8 Гц), 8.18 с. (1H), 8.20 д. (1H, J=5.8 Гц)].

Пример 6. Основание 3,7-бис{N-[4-метокси-3-(1H-пиразол-1-илметил)бензил]глицил}-1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-он.

К раствору 48 г (0,15 моль) 3,7-бис(хлорацетил)-1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-она в абсолютном диметилформамиде прибавляют при перемешивании раствор 64 г (0.3 моль) [4-метокси-3-(1Н-пиразол-1-илметил)бензил]амина в DBU. Перемешивание осуществляют в течение 30 мин. Затем упаривают растворитель примерно на 2/3 от общего объема. Остаток разбавляют пятикратным избытком воды по отношению к растворителю и экстрагируют 4 раза хлористым метиленом. Экстракты объединяют, упаривают досуха и наносят на хроматографическую колонку с силикагелем. В качестве элюэнта используют хлороформ. Отбирают фракцию с R_f=0.73 на силуфоле в системе CHCl₃-EtOH (50:1). Отгоняют растворитель и получают прозрачное масло, которое перекристаллизовывают из диэтилового эфира.

Выход: 85%.

ПМР-спектр (CDCl₃ δ, м.д.): 0.97 с. (6Н); 2.93 д. (2Н, J 12 Гц); 3.22 д. (2Н, J 12 Гц), 3,5 с. (4Н), 3.9 с. (6Н), 4.05 д. (2Н, J 12 Гц), 4.5 уш.с. (2Н), 4.82 д. (2Н, J 12 Гц), 4.9 с. (4Н), 5.3 д. (4Н); ароматические протоны [6.23 с. (2Н), 6.97 д. (2Н, J 5.7 Гц), 7.05 с. (2Н), 7.3 д. (4Н, J 5.8 Гц), 7.62 д. (2Н, J 5.9 Гц)].

Следующий аспект изобретения составляют соединения общей формулы I, обладающие свойством модулирования активности АМРА-рецепторов.

Авторы использовали определение потенцирующего эффекта новых соединений на каинат-вызванные трансмембранные токи в нейронах Пуркинье мозжечка крыс для направленного поиска соединений, способных потенцировать ответы АМРА-рецепторов (и тем самым вызывать улучшение памяти и когнитивных функций).

Метод оценки потенцирующих АМРА-рецепторы свойств соединений, позволяющих им влиять на глутаматергическую медиаторную систему ЦНС.

Эксперименты по оценке действия веществ на АМРА-рецепторы были проведены методом patch-clamp на свежеизолированных нейронах Пуркинье, выделенных из мозжечков крыс (12-15-дневных). Для выделения использовали модифицированный метод. Срезы мозжечка толщиной 400-600 мкм помещались в термостатируемую камеру объемом 10 мл. Раствор для выделения имел следующий состав (в мМ): NaCl 150.0, KCl 5.0, CaCl₂ 2.0, MgSO₄×7H₂O 2.0, HEPES 10.0, глюкоза 15.0, рН 7.42. Срезы инкубировались в этом растворе в течение 60 минут, после чего этот раствор заменяли аналогичным раствором, содержащим проназу (2 мг/мл) и коллагеназу (1 мг/мл), и инкубировали в течение 70 минут. После отмывки первоначальным раствором в течение 20 минут срезы помещались в чашку Петри и разъединялись механическим способом при помощи пастеровской пипетки. Растворы непрерывно продувались 100% О₂ при t 34°C. Нейроны Пуркинье помещались в рабочую камеру объемом 0.6 мл. Рабочий раствор имел состав (в мМ): NaCl 150.0, KCl 5.0, CaCl₂ 2.6, MgSO₄×7H₂O 2.0, HEPES 10.0, глюкоза 15.0, рН 7.36.

Трансмембранные токи вызывались активацией АМРА-рецепторов аппликацией растворов агониста этих рецепторов - каиновой кислоты (КК) методом быстрой суперфузии. Каиновая кислота является агонистом АМРА-рецепторов и используется для изучения свойств АМРА-рецепторов, поскольку сама АМРА вызывает слишком сильную десенситизацию рецепторов и в таких экспериментах не используется. Регистрация токов была осуществлена при помощи боросиликатных микроэлектродов (сопротивление 1.5-2.5 мОм), заполненных следующим составом (в мМ): KCl 100.0, EGTA 11.0, CaCl₂ 1.0, MgCl₂ 1.0, HEPES 10.0, ATP 5.0, рН 7.2.

Для регистрации использовали прибор ЕРС-9 (НЕКА, Germany). Запись токов осуществлялась на жесткий диск ПК Pentium-4 при помощи программы Pulse, также закупленной в фирме НЕКА. Обработка результатов осуществлялась при помощи программы Pulsefit (НЕКА).

Аппликация КК вызывает в нейронах Пуркинье трансмембранные входящие токи. Добавление в перфузируемый раствор соединений формулы I вызывает увеличение амплитуды токов. Это увеличение зависит от соединения, от его концентрации, от времени, прошедшего после начала аппликации вещества.

Пример 1. Соединение 1 в дозе 0.001 мкМ вызывает увеличение каинат-вызванных токов на 40-50%, в дозе 0.01 мкМ на 80%, в дозе 0.1 мкМ - на 0%, а в дозе 1 мкМ - блок на -20-40%. Отмывка в течение 3-5 минут возвращает амплитуду ответов к контрольному значению.

Пример 2. Соединение 2 в дозе 0.00001 мкМ вызывает увеличение каинат-вызванных токов на 10%, в дозе 0.0001 мкМ - на 50-90%, в дозе 0.001 мкМ - на 60-140%, в дозе 0.01 мкМ - на 0-20%, а в дозе 0.1 мкМ - блок на -20-40%). Отмывка в течение 4-6 минут возвращает амплитуду ответов к контрольному значению.

Полученные результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1.Активность соединений в потенцировании АМРА/каинат-вызванных токов в нейронах Пуркинье мозжечка крыс.№ соединенийПотенциация каинат-вызванных токов (%) 0.0001 мкМ - нет потенциации,10.001 мкМ - потенциация на 40-50%, 0.01 мкМ - потенциация на 80%, 0.1 мкМ - 0%, 1 мкМ - блокада на -20-40%20.00001 мкМ - потенциация на 20-40%, 0.0001 мкМ - потенциация на 50-90%, 0.001 мкМ - потенциация на 60-140%, 0.01 мкМ - потенциация на 0-20%, 0.1 мкМ - блокада на -20-40%.30.0001 мкМ - нет потенциации 0.001 мкМ - потенциация на 10-15%, 0.01 мкМ - потенциация на 20-30%, 0.1 мкМ - потенциация на 20-50%, 1 мкМ - нет потенциации, 10 мкМ - блокада на 20-50%40.001 мкМ - нет потенциации 0.001 мкМ - потенциация на 10-15%, 0.01 мкМ - потенциация на 20-30%, 0.1 мкМ - потенциация на 20-50%, 1 мкМ - нет потенциации, 10 мкМ - блокада на 20-50%.Мемантин0-15% потенциации при 30 мкМ

Как видно из представленной таблицы, соединения общей формулы I обладают свойствами потенцировать токи, вызываемые активацией АМРА-рецепторов. Соединения превосходят по активности стандартное вещество Мемантин в 30000-3000000 раз по тесту потенцирования АМРА-ответов. При этом они не оказывают заметного нейротоксического действия (LD₅₀ составляет от 90 до 900 мг/кг в интервале активных исследуемых доз), что делает их ценными для применения в медицине, особенно при лечении нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера.

Проведение эксперимента по определению острой токсичности.

Острую токсичность веществ определяли на белых беспородных мышах-самцах массой 22-26 г. Вещества вводили внутрибрюшинно в виде раствора или суспензии в 1% растворе крахмала. Срок наблюдения составлял 14 суток. Токсичность в виде LD₅₀ рассчитывали по методу Литчфилда и Вилкоксона [Litchfild J.T., Wilcoxon F.J., J. Pharmacol. Exp. Ther, 1949, v.96, pp.99-114].

Примеры токсичности заявляемых соединений приведены в таблице 2.

Таблица 2.Острая токсичность некоторых соединений формулы 1.Номера соединенийLD₅₀, мг/кг135021403904900Мемантин1000

В результате проведенных испытаний установлено, что LD₅₀ исследованных соединений составляет от 90 до 900 мг/кг. В соответствии с классификацией токсичности химических веществ эти соединения относятся к умеренно и малотоксичным веществам. Хотя острая токсичность данных соединений несколько превосходит значение острой токсичности Мемантина, сравнение параметров терапевтического индекса, определяемого как отношение LD₅₀/ED₅₀ (Д.Н.Плутицкий и др. - Хим. Фарм. Ж., 1986, N 10, 1209-1231), показывает, что большинство из исследованных соединений имеет существенное преимущество перед Мемантином.

Как это обычно принято в медицине, соединения формулы I согласно настоящему изобретению рекомендуется применять в виде композиций, составляющих соответственно следующий аспект изобретения.

Фармацевтическая композиция согласно изобретению приготавливается с помощью общепринятых в данной области техники приемов и включает фармакологически эффективное количество активного агента, представляющего соединение формулы I или его фармацевтически приемлемую соль (называемые далее "активное соединение"), составляющее обычно от 5 до 30 вес.%, в сочетании с одной или более фармацевтически приемлемыми вспомогательными добавками, такими как разбавители, связующие, разрыхляющие агенты, адсорбенты, ароматизирующие вещества, вкусовые агенты. В соответствии с известными методами фармацевтические композиции могут быть представлены различными жидкими или твердыми формами.

Примеры твердых лекарственных форм включают, например, таблетки, пилюли, желатиновые капсулы и др.

Примеры жидких лекарственных форм для инъекций и парентерального введения включают растворы, эмульсии, суспензии и др.

Композиции, как правило, получают с помощью стандартных процедур, предусматривающих смешение активного соединения с жидким или тонкоизмельченным твердым носителем.

Композиции согласно изобретению в форме таблеток содержат от 5 до 30% активного соединения и наполнитель(и) или носитель(и). В качестве таковых для таблеток применяются: а) разбавители: свекловичный сахар, лактоза, глюкоза, натрия хлорид, сорбит, маннит, гликоль, фосфат кальция двузамещенный; б) связующие вещества: магниевый силикат алюминия, крахмальная паста, желатин, трагакант, метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза и поливинилпирролидон; в) разрыхлители: декстроза, агар, альгиновая кислота или ее соли, крахмал, твин.

ПРИМЕР 1.

100 мг таблетки, содержащие по 0.1 мг соединения 2

Соединение 20.1 мгЛактоза54.9.0 мгАльгиновая кислота20.0 мгЛимонная кислота5.0 мгТрагакант20.0 мг

Таблетка может быть сформирована посредством прессовки или формовки активного ингредиента с одним или более дополнительными ингредиентами.

Получение прессованных таблеток осуществляется на специальной установке. Активный ингредиент в свободной форме, такой как порошок или гранулы, в количестве 10 г (количество вещества, необходимое для получения 10000 таблеток) перемешивается со связующим веществом - трагакантом (200 г), смешивается с разбавителем - лактозой (590 г), в смесь добавляется разрыхляющее вещество - альгиновая кислота (200 г) и отдушка - лимонная кислота (50 г).

Для желатиновых капсул используются дополнительно красители и стабилизаторы. В качестве красителей используются: тетразин, индиго; в качестве стабилизаторов могут быть представлены: натрия метабисульфит, натрия бензоат. Предлагаемые желатиновые капсулы содержат от 1 до 20% активного ингредиента.

ПРИМЕР 2.

500 мг капсулы, содержащие по 0.5 мг соединения 2

Соединение 20.5 мгГлицерин100.0 мгСахарный сироп339.5 мгМятное масло40.0 мгНатрия бензоат10.0 мгАскорбиновая кислота5.0 мгТетразин5.0 мг

5 г активного вещества (соединения 2) (количество, необходимое для приготовления 10000 капсул) тонко измельчают и смешивают в смесителе с глицерином (1000 г) и сахарным сиропом (3490 мг). После перемешивания в смесь добавляют мятное масло (400 г), бензоат натрия (100 г), аскорбиновую кислоту (50 г) и тетразин (50 г). Желатиновые капсулы приготовляют капельным методом. Этот метод позволяет осуществлять одновременное капельное дозирование раствора лекарственного вещества и нагретой желатиновой массы (900 г желатина) в охлажденное вазелиновое масло. В результате образуются бесшовные шарообразные желатиновые капсулы, заполненные лекарственной смесью, полностью готовые к употреблению, содержащие 50 мг активного вещества.

Инъекционные формы композиции предпочтительно представляют собой изотонические растворы или суспензии. Вышеуказанные формы могут стерилизоваться и содержать добавки, такие как консерванты: натрия метабисульфит, бензойная кислота, натрия бензоат, смесь метилпарабена и пропилпарабена; стабилизаторы: абрикосовая и аравийская камедь, декстрин, крахмальный клейстер, метилцеллюлоза, твин; соли, регулирующие осмотическое давление (хлорид натрия), или буферы. Кроме того, они могут содержать другие терапевтически полезные вещества.

ПРИМЕР 3.

2 мл ампулы, содержащие по 1 мг соединения 1

Соединение 11.0 мгНатрия хлорид 0.9% раствор1.6 млБензойная кислота10.0 мгМетилцеллюлоза10.0 мгМятное масло0.4 мл

Для приготовления инъекционных форм активное соединение 1 (1 г; количество, необходимое для изготовления 1000 ампул) тонко измельчают и смешивают в смесителе с мятным маслом (400 мл), затем добавляют метилцеллюлозу (10 г), смешивают с 0,9% раствором хлорида натрия (1600 мл) и добавляют бензойную кислоту (10 г). Полученный раствор фасуют в ампулы по 2 мл и стерилизуют паром в течение 30 мин.

Следующий аспект изобретения составляет способ воздействия на АМРА-рецепторы введением эффективного количества соединения общей формулы I.

Назначаемая для приема доза активного компонента (соединения формулы I или его фармацевтически приемлемых солей) варьируется в зависимости от многих факторов, таких как возраст, пол, вес пациента, симптомы и тяжесть заболевания, конкретно назначаемое соединение, способ приема, форма препарата, в виде которой назначается активное соединение.

Обычно общая назначаемая доза составляет от 0.1 до 20 мг в день. Общая доза может быть разделена на несколько доз, например, для приема от 1 до 4 раз в день. При оральном назначении интервал общих доз активного вещества составляет от 0.1 до 20 мг в день, предпочтительно от 0.1 до 10 мг. При парентеральном приеме интервал назначаемых доз составляет от 0.5 до 20 мг в день, предпочтительно от 0.5 до 10 мг, а при внутривенных инъекциях - от 0.05 до 5.0 мг в день, предпочтительно от 0.05 до 2.5 мг. Точная доза может быть выбрана лечащим врачом.

Изобретение относится к новым N,N′-замещенным 3,7-диазабицикло[3.3.1]нонанам общей формулы 1:

где HY здесь и далее представляет фармакологически приемлемую кислоту;

Е означает ;

R₁ означает Н, низший алкил, C₁-С₁₀алкокси;

R₂ в совокупности представлено общими формулами (1.1а), (1.2а), (1.3а), (1.4а):

В которых L означает CHR₁₁, ;

R₁₁ означает H, NH₂;

R₁₅ означает Н, низший алкил, С₁-С₁₀алкокси;

R₁₉, R′₁₉, R₂₀ и R′₂₀ могут быть одинаковыми или различными и каждый независимо означает Н, низший алкил, С₁-С₁₀алкокси;

R₂₄ и R₂₅ могут быть одинаковыми или различными и каждый независимо означает Н, низший алкил, С₁-С₁₀алкокси;

R₃ и R′₃ могут быть одинаковыми или различными и каждый независимо означает Н, низший алкил, С₁-С₁₀алкокси;

R₄ и R′₄ могут быть одинаковыми или различными и каждый независимо означает Н, низший алкил, С₁-С₁₀алкокси;

X означает группу общей формулы: (CH₂)_m-Z, в которой m=0, a Z означает ацетил, либо X представляет валентную связь.

Соединения I обладают свойством модулировать активности АМРА-рецепторов, что позволяет использовать их в фармацевтических композициях. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. N,N′-замещенные 3,7-диазабицикло[3.3.1]нонаны общей формулы 1:

в которой HY здесь и далее представляет фармакологически приемлемую кислоту;

Е представляет карбонильную группу;

R₁ представляет Н, низший алкил, С₁-С₁₀алкокси;

R₂ в совокупности представлено общими формулами (1.1а), (1.2а), (1.3а), (1.4а):

в которых L представляет собой CHR₁₁, карбонильную группу;

R₁₁ представляет Н, амино;

R₁₅ представляет Н, низший алкил, С₁-С₁₀алкокси;

R₁₉, R′₁₉, R₂₀ и R′₂₀ могут быть одинаковыми или различными и каждый независимо представляет Н, низший алкил, С₁-С₁₀алкокси;

R₂₄ и R₂₅ могут быть одинаковыми или различными и каждый независимо представляет Н, низший алкил, С₁-С₁₀алкокси;

R₃ и R′₃ могут быть одинаковыми или различными, и каждый независимо представляет Н, низший алкил, С₁-С₁₀алкокси;

R₄ и R′₄ могут быть одинаковыми или различными, и каждый независимо представляет Н, низший алкил, С₁-С₁₀алкокси;

X представляет группу общей формулы: (CH₂)_m-Z, в которой m=0, a Z означает ацетил, либо X представляет валентную связь;

в которых HY здесь и далее представляет фармакологически приемлемую кислоту;

Е, R₁, R₃, R′₃, R₄, R′₄, X, L, R₁₅, R₁₉, R′₁₉, R₂₀ и R′₂₀ имеют значения, определенные выше для формулы 1.

в которых HY здесь и далее представляет фармакологически приемлемую кислоту;

Е, R₁, R₃, R′₃, R₄, R′₄, X, L, R₁₅, R₁₉, R′₁₉, R₂₀ и R′₂₀ имеют значения, определенные выше для формулы 1.

в которых HY здесь и далее представляет фармакологически приемлемую

Е, R₁, R₃, R′₃, R₄, R′₄, X, L, R₁₅, R₁₉, R′₁₉, R₂₀ и R′₂₀; R₂₄ и R₂₅, имеют значения, определенные выше для формулы 1.

в которых HY здесь и далее представляет фармакологически приемлемую кислоту;

Е, R₁, R₃, R′₃, R₄, R′₄, X, L, R₁₅, R₁₉, R'₁₉, R₂₀; R₂₄ и R₂₅ имеют значения, определенные выше для формулы 1.

3,7-бис(2,3-дигидро-1,4-бензодиоксин-6-илкарбонил)-1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-он.

1,5-диметил-3,7-бис(хиноксалин-6-илкарбонил)-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-он;

3,7-бис[(2,3-диметилхиноксалин-6-ил)карбонил]-1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-он.