DK175839B1 - Forbindelser af typen 6H-benzfuro[3a,3,-ef][2]benzazepin samt anvendelse af disse til behandling af Alzheimer's syge - Google Patents

Description

DK 175839 B1

Den foreliggende opfindelse angår galanthamin-analoge, deres fremstilling og anvendelse til fremstilling af lægemidler til behandling af Alzheimer's syge.

5 US patentskrift nr. 4 663 318 beskriver anvendelsen af galanthamin til behandling af Alzheimer's syge og relaterede demens. EP patentskrift nr.

236684 beskriver anvendelsen af galanthamin og visse analoge til behandling af Alzheimer's syge og relaterede demens, hvilket analoge har formlen 10 ΛΧ .C1 cm/*- 15 I -

Q

i hvilken Q1 er methoxy, ethoxy, lavere alkanoyloxy eller oxy, 20 Q2 er hydrogen, methoxy, ethoxy eller lavere alkanoyloxy, og Q3 er en lige eller forgrenet alkylgruppe, eller cycloalkylalkylgruppe, allyl eller substituere lavere alkylphenyl og analoge deraf, i hvilke hydrogenatomer er 25 erstattet af chlor- eller fluoratomer.

Uden at ønsket at være bundet til nogen bestemt teori mener vi, at aktiviteten af galanthamin sandsynligvis stammer fra det faktum, at en hydrogenbinding mellem hydroxylgruppen og oxygen i furanringen hjælper til at stabilisere 30 dets cyclohexenring i en bådkonfiguration frem for en stolkonfiguration: DK 175839 B1 2 • <^>

N

C/6 Ή

Fra litteraturen er det kendt, at epigalanthamin, i hvilken hydroxygruppen er i 10 den ækvitorielle stilling således, at hydrogenbindingsstabilisering af strukturen ikke er mulig, har en anti-cholinesteraseaktivitet på kun 10% af galan-thamins aktivitet, Chemical Abstracts Vol. 77, Abstract 109461s.

Et antal galanthaminanaloge forekommer naturligt eller er blevet tilvejebragt 15 fra naturlige produkter, hvilke omfatter de følgende forbindelser, der er beskrevet i lærebogen "The Alkaloids".

Narwedin: αψ ' 0 ψψ 25 t'ri3

Narwedin, ligeledes betegnet som galanthaminon, er blevet rapporteret for at have svag anti-curariserende aktivitet ved 3 mg/kg, Chemical Abstracts Vol.

78, Abstract 131941 r, og for at have cholinerge virkninger på respirationen 30 og hjerteaktiviteten, der er 50-80% lavere end galanthamins, Chemical Abstracts Vol. 80, Abstract 103864r. Schmidt et al., Acta Bioi. Med. Ger. (7) 402-410 (1961) rapporterer, at anti-cholinesteraseaktiviteten af Narwedin er mindre end 1% af aktiviteten af galanthamin.

3 DK 175839 B1 (-) N-demethylqatanthamin: cW3? Λ Η 5 n

10 H

Galanthamin-O-methvIethen 15 ° I i i

***· I

20

Childanthin: 30 CH* i DK 175839 B1 4

Lycoramin: c*'h^p 10

Det blev rapporteret, at den koncentration af lycoramin, der kræves til at stimulere den målte EEG-aktivitet, er ca. 5 gange den koncentration, der kræves for galanthamin, Chemical Abstracts Vol. 62, Abstract 15306e.

15

Deoxvlvcoramin rr'ki=a X 1 20 k c r'i

25 I

Habranthin: CH}° <H3 ; 5 DK 175839 B1

Anhvdroqalanthamin: CH'y 10

Anhydro-O-demethvIqalanthamin: ri o ^ o* CHj 20 og N-mesityl- og N-benzyl-derivater af galanthamin.

Henvisninger gøres ligeledes til forbindelser med formlerne Λ CHJ° CHX * J.o>CH* c*3 DK 175839 B1 6

Den sidstnævnte forbindelse er ligeledes blevet rapporteret for at have en aktivitet, der er sammenlignelig til den for galanthamin, J. Chem. $oc. (C) p.

1043 (1971).

5 En tidligere udgave af ovennævnte bog har ligeledes henvist til (+) N-demethyldihydrogalanthamin med formlen C «i0 & I ,

H

15 N-demethyldihydrogalanthamin er beskrevet af Kametani et al., J. Heterocyclic Chemistry 1973 10(1) 35-7. Den samme artikel henviser ligeledes til gal-anthamin-O.N-diacetatleucotamin 20 25 30 og dets O-methyl og O-methyleddikesyreestere er beskrevet af Kobayashi et al., Chem. Pharm. Bull. 33 p. 5258 (1985).

7 DK 175839 B1 O-demethyldihydrogalanthamin, ligeledes kendt som O-demethyllycoramin, og O-demethylgalanthamin, sanguinin, er beskrevet af Kobayashi et al.,

Chem. Pharm. Bull. 28 3433-3436 (1980).

5 Et brom-narwedin med formlen

C^yO

* é» 15 er beskrevet som et mellemprodukt i syntesen af galanthamin, Kametani et al, Chem. Comm. 1969 p. 425 og J. Chem. Soc. (C) (1969) 2602.

Chemical Abstracts Vol. 61 Abstract nr. 14727g, Chem. Pharm. Bull. 12 20 1012-20 (1964) beskriver fremstillingen af forbindelser med formlen - 30 hvor R kan være hydrogen, methyl eller ethyl. .

i

Chemical Abstracts Vol. 81., Abstract nr. 638193 beskriver NMR-studier af ' dihydrogalanthamin og dets eddikesyreestere.

DK 175839 B1 8

Shimizu et at., Heterocycles 1977 8 side 277-82, med sammendrag i Chemical Abstracts Vol. 88, Abstract nr. 1368211, beskriver visse narwedinderi-vater, der benyttes som mellemprodukter med følgende formler ’ z&xr I λ -- •r!^3 Ch3 20 (CiHs0)M°) aCHJ (c2Hfo)tpfS) V sA/^VV'’'·' o ?c1> ^ 'ό—ΐΟ' CMy coC^ ^ fCpHidXP^ ,, (cA-°)p^\ch .

30 \irY/°

' J. lj ^CeøCH

\ iH^iooCH^ h 3 9 DK 175839 B1

Iwin og Smith, Arch Int. Pharmacodyn. 1960 CXXLII side 3-14 et seq., har beskrevet cholinesteraseaktivitet af galanthamin og nogle af dets analoge omfattende lycoraminacetatmethiodid, neopinmethiodid, som begge var ineffektive, deoxydemethyllycoraminmethiodid, som viste god aktivitet, og de-5 oxylycoramin, som viste nogen aktivitet. Det blev postuleret, at tilstedeværelsen af en fri hydroxygruppe i cyclohexanringen tildelte molekylet aktivitet, idet acetyleringen af denne gruppe førte til et fald i aktivitet.

I J. Pharmacol. & Exptl. Therap. udvidede Irwin, Smith og Hein det netop 10 beskrevne arbejde og rapporterede, at erstatning af hydroxylgruppen i de-oxydemethyllycoraminmethiodid med en carbamatgruppe resulterede i nyttig farmakologisk aktivitet.

Efterfølgende har Irwin og Hine, J. Pharmacol. & Exptl. Therap (196) Vol. 136 15 p. 20 beskrevet aktivteten af et antal carbamater omfattende deoxyde-methyllycoramincarbamat på cholinesteraseaktivitet i rottehjerne.

Efterfølgende rapporterede Somers et al, Neurology Vol. 13, p. 543, at nogle af Irwin's forbindelser var nyttige i behandlingen af myasthenia gravis.

20

Detaljeret beskrivelse af opfindelsen

Den foreliggende opfindelse angår forbindelser af typen 6H - benzfuro [3a, 3, 3-ef] [2] benzazepinderivater med formlen I. Opfindelsen angår også en 25 fremgangsmåde til fremstilling af disse forbindelser, et terapeutisk anvendeligt præparat baseret på disse forbindelser, samt anvendelsen af præparater baseret på forbindelserne til behandling af Alzheimer's syge eller relateret demens.

30 De terapeutisk anvendelige 6H - benzfuro[3a, 3, 3-ef] [2] benzazepinderivater ifølge opfindelsen med formlen I har følgende formel: DK 175839 B1 10 R2\2 13\ Ύ .X« /y<i i. λ : 10 \8 :

N

\ 10 r3 i hvilken den brudte linie repræsenterer en valgfri tilstedeværelse af en dobbeltbinding, og - Ri og R.2 er uafhængigt af hinanden valgt blandt hydrogen, hydroxy, alkoxy 15 med 1-6 carbonatomer, aralkoxy, C-i-6 -alkylcarbonat , et R5-substitueret phenylcarbonat, et R5-substitueret benzylcarbonat, en alkyl- eller arylcarba-mylgruppe, i hvilken den alkyle eller aryle del kan være R5-substitueret, R5-substitueret aralkoxy, aryloxymethyl, R5-substitueret aryloxymethyl, alkanoy-loxy, benzoyloxy og R5-substitueret benzoyloxy, hvor R5 er hydrogen, alkyl j 20 eller alkoxy; | - R3 er hydrogen, en ligekædet eller forgrenet alkyl, som fortrinsvis indeholder 1-6 carbonatomer, cycloalkylmethyl, alkylphenyl, eller en R5-substitueret alkylphenyl; 25 - og farmaceutisk acceptable syreadditionssalte deraf, forudsat at 1) R3 ikke er methyl, når Ri er methoxy og R2 er hydroxy; 30 2) Ri ikke er acetoxy, når R2 er hydroxy og R3 er methyl og 1) forbindelsen ikke er leucotamin, sanguinin, childanthin, habranthin eller N,0 - diacetyl - N - demethylgalantamin.] 11 DK 175839 B1

Mange forbindelser ifølge den foreliggende opfindelse kan tilvejebringes ved at udføre egnede omdannelser af galanthamin. Galanthamin har strukturen: 5

T

ίο Sr & j ^m·— CM* 15 Forbindelser ifølge formel I, i hvilke Ri er forskellig fra methoxy, kan tilvejebringes ud fra galanthamin ved demethylering til den tilsvarende phenol, og hvis det ønskes, efterfølgende udføre omdannelse på denne. Demethylering kan udføres ved hjælp af iodtrimethylsilan i overensstemmelse med fremgangsmåden, der er beskrevet af M.E. Jung og M.A. Lyster, J. Org. Chem.

20 42 3761 (1977). Reaktionen med iodtrimethylsilan kan udføres i et vilkårligt i egnet opløsningsmiddel, f.eks. chloroform, ved moderate temperaturer typisk 25-40 0C i flere timer, f.eks. 12-20 timer, for at spalte methylgruppen.

25 Den ved denne reaktion tilvejebragte phenol kan selv anvendes eller benyttes som et mellemprodukt til fremstilling af andre aktive forbindelser. Hvis det ønskes at undgå de samme reaktioner ved den allyliske hydroxygruppe i C-ringen, som i reaktioner, der skal foregå ved phenolgruppen og som er tilvejebragt ved demethyleringen af A-ringen, er det ønskeligt at beskytte den 30 allylliske hydroxylgruppe når yderligere mellemomdannelser udføres. Egnet beskyttelse kan udføres ved at omdanne den allyliske hydroxylgruppe til dens tetrahydropyranylether eller 4-methoxytetrahydropyranylether. Sådanne ethere kan dannes ved reaktion med dihydropyran eller 4-methoxytetrahydro- 12 DK 175839 B1 ; pyran i et opløsningsmiddel såsom dichlormethan ved stuetemperatur i tiiste- ! deværelse af en stærk organisk syre såsom p-toluensulfonsyre. Hvis det øn- ! skes, kan beskyttelsesgrupperne fjernes, f.eks. tetrahydropyranylgruppen, ved behandling med methanol og Dowex-50 WX8, og 4-5 methoxytetrahydropyranylgruppen kan fjernes ved at reagere med meget fortyndet saltsyre, f.eks. 0,01 N.

i

Den ved demethyleringen tilvejebragte phenolgruppe af methoxygruppen af j galanthamin kan let omdannes til et alkalimetalsalt ved reaktion med natrium- 1 10 eller kaliumhydroxid, eller med natriumhydrid i tetrahydrofuran. Det således tilvejebragte salt kan være "alkyleret" ved reaktion med en egnet alkyl, ary!, alkaryl, R5-substitueret aryl eller alkaryl eller hetrocyclyl, eller R5-substitueret i heterocyclylhalogenid for at fremstille en forbindelse, i hvilken Rt er alkoxy, | der er forskellig fra methoxy, aryloxy, alkaryloxy, Rs-substitueret aryloxy, R5- ! 15 substitueret alkoxy, eller heterocyclyl eller R5-substitueret heterocyclyl. '

Reaktionen med halogenidet udføres typisk med overskud af halogenid i fravær af opløsningsmiddel i et opløsningsmiddel såsom dimethylformamid eller dimethylsulfoxid. For mindre reaktive halogenider kan tilstedeværelsen af en 20 sølvoxid-katalysator være ønskelig.

Reaktionen af phenolgruppen med isocyanat kan benyttes til at indføre en monoalkyl- eller monoarylcarbamylgruppe.

25 Dialkyl- eller diarylcarbamater kan tilvejebringes ud fra monoalkyl- eller aryl-carbamateme ved reaktion med natriumhydrid og et alkyl- eller aryliodid. Di-methylcarbamat kan f.eks. tilvejebringes ved reaktion af hydroxygruppen med methylisocyanat efterfulgt af reaktion med natriumhydrid og methyliodid.

30 Omdannelsen af phenolgruppen til en aminogruppe, som efterfølgende kan alkyleres ved konventionelle metoder til fremstilling af en sekundær amin, kan udføres ved Bucherer-reaktionen ved anvendelse af natriumbisulfit og ammoniak.

13 DK 175839 B1

Phenolgruppen kan esterificeres f.eks. med et syreanhydrid efler syrehalo-genid til at fremstille en alkanoyloxy- eller aralkanoyloxy Rrgruppe.

5 Fremstilling af en galanthaminanalog, i hvilken R2 er en alkanoyloxy- eller benzoylgruppe kan tilvejebringes ved en simpel esterificeringsreaktion. Forbindelsen, i hvilke R2 er alkyloxy, aryloxy, aralkyloxy eller alkaryloxy kan være dannet ved dannelse af et salt af alkoholen ved reaktion med natrium og dernæst reaktion af saltet med alkyl eller andre halogenider som beskre-10 vet ovenfor for alkyleringen af et phenolsalt til fremstilling af Ri forskellig fra methyl.

Tilsvarende vil reaktion af hydroxygruppen med et aryl-eller alkylisocyanat fremstille forbindelser, i hvilke R2 er et monoaryl- eller monoalkylcarbamat.

15 I andre omdannelser af R2-gruppen vil det første trin i modifikationen normalt være en omdannelse af den allyliske alkohol til et allylbromid. Dette kan udføres ved reaktion med et mindre overskud af carbontetrachlorid og triphe-nylphosphin i et opløsningsmiddel såsom methylenchlorid ved reduceret 20 temperatur f.eks. omkring 0 °C. Bromidet kan dernæst reageres med magnesium i en Grignard-reaktion og det således tilvejebragte Grignard-reagens reageres med vand for at fremstille en forbindelse, i hvilken R2 er hydrogen.

Alternativt kan reaktionen af allylbromidet med lithiumaiuminiumhydrid opnå det samme produkt.

25

Allylbromidet kan ligeledes benyttes som et mellemprodukt for indføring af j andre grupper i C-ringen. Bromidet vil f.eks. reagere med nucleofile forbindelser såsom natrium-eller kaliumhydrosulfid for at erstatte bromgruppen af en hydrosulfurylgruppe eller med natriumcyanid for at indføre en cyanog-30 ruppe. Hydrosulfurylgruppen kan omdannes til et salt og alkyleres på samme måde som hydrosulfurylgruppen i A-ringen. 1 DK 175839 B1 14

Den allyliske hydroxylgruppe kan ligeledes omdannes ti! en ketogruppe. Dette kan udføres f.eks. ved reaktion med Jones-reagens, dvs. H2Cr04, H2SO4, vand og acetone.

5 Fortsættelse af processen via ketogruppen kan ligeledes være en alternativ syntesevej til fremstilling af forbindelser, i hvilke R2 er hydrogen. F.eks. kan ketoforbindelsen reageres med ethandithiol og bortrifluoridetherat og det fremstillede 1,3-dithiolan kan dernæst desulfuriseres ved reaktion med Ra-ney-nikkel.

10

Ketonmellemproduktet kan ligeledes benyttes som kilde for forbindelser, i hvilke R2 er amino, idet sådanne forbindelser tilvejebringes ved reducerende aminering af ketogruppen med ammoniak og hydrogen i tilstedeværelse af en nikkelkatalysator.

15

For at fremstille forbindelser, i hvilke R3 er forskellig fra methyl, demethyleres galanthamin først for at fremstille en forbindelse, i hvilken R3 er hydrogen. Demethyleringen kan udføres ved reaktion med et chloroformat såsom me-thylchloroformat eller phenylchloroformat for at fremstille et carbamat, som 20 dernæst kan spaltes med hydrazin, eller ved reaktion med β,β,β-trichiormethylchloroformat efterfulgt af reaktion med zink og eddikesyre. Den resulterende amin kan dernæst alkyleres med andre alkylgrupper, forgrenede eller lige, alkylphenylgrupper eller alkylheterocycliske grupper. Denne reaktion kan udføres ved at omdanne -NH til det tilsvarende natrium- eller kali-25 umsalt, NaH, KH, og behandle saltet med det tilsvarende halogenid fortrinsvis iodid, men bromider og chlorider kan benyttes.

Alle benyttede halogenider er kommercielt tilgængelige. Reak- \ tionsbetingelserne kan være modificeret for mindre reaktive halogenider så- | 30 som chlorider eller aryl- eller heterocycliske halogenider, hvilke ligeledes kan ! være mindre reaktive. F.eks. kræves en speciel fremgangsmåde for N-phenylering som beskrevet af D.H.R. Barton, J.P. Finet og J. Khamsi, Tetrahedron Letters 28, 887 (1987).

15 DK 175839 B1

Det er ligeledes muligt at ændre mætningsgraden af "kerne-strukturen" af galanthamin. F.eks. kan bromidet, hvis det dannes ud fra allylisk bromid i Giringen som beskrevet ovenfor, udsættes for katalytisk hydrogenering i tilste-5 deværelse af palladium, f.eks. palladium på carbon i ethanol ved stuetemperatur og atmosfærisk tryk, for at fjerne ikke blot bromidatomet, men ligeledes for at mætte den umættede binding i C-ringen.

C-ringen kan ligeledes oxideres for at fremstille en yderligere umættet bind-10 ing ved oxidation f.eks. ved opvarmning med nikkel, platin eller palladium ved 300-350 °C, eller muligvis under mildere betingelser, hvis acceptorer såsom maleinsyre, cyclohexan eller benzen er tilstede.

Udover en modificeret galanthamin, kan forbindelser ifølge den foreliggende 15 opfindelse ligeledes blive fremstillet ved ringdannelse af et amid ifølge formlen i*

20 XX

η 1* ' 25 i hvilke Ri, R3 og R4-grupper kan vælges efter ønske i det anvendte udgangsmateriale. Ringdannelse udføres ved elektrokemisk oxidation af den 30 type, der er beskrevet i US patentskrift nr. 4 29 862 til fremstilling af narwe- j din-type enoner. Det lineære forstadium i et egnet opløsningsmiddel med et elektrisk ledende salt og 2% HBF4, KCIO4 eller K2CO3 tilsættes til anoderummet af en elektrolytisk celle. Katode-rummet og den elektrolytiske bro af 16 DK 175839 B1 referenceelektroden indeholder det samme anodiske opløsningsmiddel og samme procent elektrisk ledende salt. Arbejdselektroden er platin. Oxidationen udføres ved 1,3 V ved lave temperaturer under 0 °C. Efter oparbejdning af produktet giver disse procedurer ringdannede produkter.

5

Forbindelserne ifølge den foreliggende opfindelse kan benyttes til behandling af Alzheimer's syge enten i fri basisk form eller som syreadditionssaltene.

Forbindelserne kan administreres på en vilkårlig bekvem kemisk eller fysisk 10 form, de kan f.eks. administreres som farmaceutisk acceptable salte så længe at disse ikke kvatemiserer D-ringens nitrogenatom. Nyttige salte omfatter hydrobromidet og hydrochloridet.

Forbindelserne eller de farmaceutisk acceptable syreadditionssalte kan ad-15 ministreres oralt, eller ved subkutan eller intravenøs injektion til en patient, der lider af Alzheimer's syge. Overføringsmekanismer, der omfatter vedvarende frigørelse, er særligt nyttige til administrering af forbindelser ifølge den foreliggende opfindelse f.eks. intra-cerebroventrikulært ved hjælp af et implanteret reservoir ved benyttelse af vedvarende frigørelseskapsler eller 20 ved hjælp af et transdermalt plaster. Det kan være nødvendigt at begynde ved lavere doser end doser, der er maksimalt effektive.

Visse af forbindelserne kan være blot lidt opløselige i vand ved stuetemperatur, og således injicerbare sammensætninger foreligger normalt i form af en 25 vandig suspension. Farmaceutisk acceptable suspensionshjælpemidler kan anvendes hvis nødvendigt. Typisk vil sådanne suspensioner blive anvendt ved koncentrationer på 1-50 mg/ml almindeligvis 5-40 mg/ml f.eks. 5-30 mg/ml eller 10-40 mg/ml typisk 20-30 mg/ml af forbindelsen ifølge den foreliggende opfindelse.

30

Typiske dosishastigheder for administrering af forbindelsen ifølge opfindelsen vil afhænge af den eksakte natur og tilstand af patienten. F.eks. vil typiske doseringshastigheder for indgift ved injektion være t området 5-1000 mg pr.

i 17 DK 175839 B1 dag afhængig af patienten. I visse tilfælde vil selv lavere dosis såsom 0,5 eller 1 mg pr. dag være nyttig. F.eks. vil opdelte doser i området 0,5-5 mg/kg legemsvægt pr. dag være nyttig. Typisk vil man administrere en dosis på 50-300 mg pr. dag til en patient med en legemsvægt på 40-100 kg skønt sådan-5 ne doser i egnede tilfælde kan være nyttige for patienter med en legemsvægt udenfor dette område. I andre tilfælde kan doser så lave som 10 mg og så høje som 500 mg være passende for personer med legemsvægt i dette område.

10 Forbindelserne ifølge opfindelsen kan ligeledes administreres oralt f.eks. som en vandig suspension eller en opløsning i vandig ethanol eller som et fast stof såsom en tablet eller kapsel. Suspensioner eller opløsninger til oral administration er typisk af ca. samme koncentration som de, der anvendes til injektioner. Det kan imidlertid ved oral administration af lægemidlet være øn-15 skeiigt at anvende højere dosishastigheder end de, der anvendes, når lægemidlet administreres ved injektion. F.eks. kan doser op til 2000 mg pr. dag anvendes, f.eks. såsom doser i området 100-600 mg pr. dag.

I fremstilling af sådanne tabletter eller kapsler kan standardtabletter eller 20 stamdardkapselfremstillingsteknikker anvendes. Dosishastigheden af forbindelsen ifølge opfindelsen eller det farmaceutiske acceptable salt vil normal være i det samme område for oral administration af en væske. Hvis det ønskes kan en farmaceutisk acceptabel bærer såsom stivelse eller lactose anvendes i fremstilling af tabletter. Kapsler kan fremstilles ved anvendelse af 25 blød gelatine som indkapslingsmiddel. Hvis det ønskes kan sådanne kapsler være i form af vedvarende frigørelseskapsler, i hvilke hovedkapslen indeholder mikrokapsler af den aktive forbindelse, som frigør indeholde over en periode på flere timer, hvorved der opretholdes et konstant niveau af aktiv forbindelse i patientens blodstrøm. '

Den følgende test tilvejebringer en god animalsk model for Alzheimer's syge hos mennesker: en selektiv læsion placeres i en subcortical nucleus,

Meynerts nucleus basalis, med en resulterende cortical cholinerg deficiens, 30 DK 175839 B1 18 af sammenlignelig størrelse til den, der ses i det tidlige til moderatudviklede trin af Alzheimer's syge. Adskillige adfærdsmangler omfattende manglende evne til at lære og tilbageholde ny information karakteriserer denne læsion. Lægemidler, der kan normalisere disse abnormaliteter, vil have en betragtelig 5 forventet virkning mod Alzheimer's syge, Haroutunian, V, Kanof P, Davis, KL: "Pharmacological alleviations of cholinergic-lesion-induces memory defects in rats", Life Sciences 37:945-952,1985.

De følgende specifikke formuleringer kan finde anvendelse i behandling af 10 Alzheimer's syge:

Tabletter eller kapsler indeholdende 5, 10 og 25 mg hydrobromid af forbindelsen ifølge den foreliggende opfindelse, som skal tages 4 gange dagligt, eller et vedvarende frigørelsespræparat, der afgiver en ækvivalent daglig do-15 sis.

Parenteral opløsning indeholdende 5 mg/ml.

Væskeformuleringer til oral administration er til rådighed i koncentrationer på 20 5 mg/5 ml og 25 mg/5 ml.

Det er ligeledes blevet rapporteret, at galanthamin kan forårsage cardia arrythmia, hjertearrythmi. Hvis sådanne problemer forekommer med forbindelserne ifølge den foreliggende opfindelse, kan det være ønskeligt at admi-25 nistrere forbindelserne ifølge opfindelsen sammen med andre lægemidler såsom propanthelinbromid for at regulere sådan arrythmi. Som med andre lægemidler, der virker på det centrale nervesystem, kan noteres visse mindre bivirkninger såsom kvalme. I dette tilfælde vil forbindelserne ifølge den foreliggende opfindelse blive administreret sammen med et middel til reguler-30 ing af sådanne bivirkninger.

En væsentlig andel af patienter, der lider af Alzheimer's syge, udviser ikke blot reducerede niveauer af acetylcholin men ligeledes af norepinephrin i 19 DK 175839 B1 hjernen. I sådanne tilfælde kan forbindelserne ifølge den foreliggende opfindelse med fordel anvendes sammen med forbindelser såsom clonidindesip-ramin, monoaminoxidase-inhibitorer, methamphetamin og methylphenidat, der stimulerer noradrenerge receptorer i hjernen.

5

Procedurer 1. Omdannelse af oxygen til nitrogen i en furanoidrinq 10 Denne transformation er blevet opnået af adskillige forfattere. Overførsel af furan og dets homologe, eller reducerede furaner, sammen med ammoniak over alumina ved 400-450 °C giver de tilsvarende pyrroler. N-substitueret pyrrol tilvejebringes ud fra primære aminer. En typisk procedure er som følger. Furan-derivatet opløses i væskeformig ammoniak og føres hen over i 15 alumina-katalysator, 200 cm3, 4-6 mesh, som har været forvarmet til 400 °C, C.L. Wilson, J. Chem. Soc. 63, 1945. Alternativt kan en blanding af et furan-derivat og ammoniak i vandig alkoholmedium opvarmes ved en temperatur omkring 110-150 °C. Denne reaktion forløber lettere under tryk og kan derfor udføres i en autoklave, R.C. Fuson, C.L. Fleming, R. Johnson, J. Am. Chem.

20 Soc. 60, 1994(1938).

2. Indføring af-CH?OH ved position 16

Position 16 er ved siden af furanringen. Denne position er ækvivalent til _-25 positionen af en ether og er derfor tilbøjelig til radikalt angreb af reagenser såsom oxygen, peroxider og fotokemiske reaktioner.

Bestråling af cycliske ethere i tilstedeværelse af cyanogenchlorid er kendt for at fremstille α-cyanoethere i gode udbytter, E. Muller, H. Huber, Chem. Ber.

30 96, 2319 (1963). En lignende reaktion på galanthamin skulle derfor indføre en cyanogruppe i denne position. Cyanogruppen er kendt for at blive omdannet til en aldehyd med Raney-nikkel og myresyre, T. van Es., B. Stakun, J.

Chem. Soc. 5775 (1965). Aldehydet kan dernæst reduceres med et vilkårligt DK 175839 B1 20 reduceringsmiddel til hydroxylmethylgruppen, S.R. Sandler, W. Karo, "Organic Functional Group Prepartions", Vol. 12, 1968, Academic Press, pp. 89-90.

5 En typisk procedure er som følger. Fotolysen udføres ved anvendelse af en kviksølvlampe S-81 i en vandkølet ikke-filtreret quartz-immersionsbrønd. En opløsning af ækvimolære mængder af galanthamin og cyanogenchlorid i et spektralt rent opløsningsmiddel bestråles under omrøring i en nitrogenatmosfære og i en quartz celle. Reaktionen bestråles i 2 timer i 10 tilstedeværelse af natriumbicarbonat. Natriumbicarbonat er væsentlig for at absorbere hydrogenchlorid. Lavere udbytter kan opnås i fravær af dette reagens.

Slutblandingen filtreres, opkoncentreres, vaskes med egnede reagenser og 15 tørres. Fjernelse af opløsningsmidlet giver produktet.

Det tilvejebragte cyano-derivat opløses i 75 volumen-% vandig myresyre og behandles med en 50:50 Ni-AI-legering, Raney-type. Blandingen opvarmes i 3 timer ved 95 0C, fortyndes med absolut ethanol-ethyloacetat og filtreres 20 gennem ceiite, filtratet koncentreres, vaskes med egnede reagenser og tørres. Fjernelse af opløsningsmiddel giver produktet.

Aldehydderivatet opløses i isopropanol og tilsættes dråbevis til en opløsning af natriumhydroxid og natriumborhydrid med en hastighed, ved hvilken reak-25 tionen refluxes mildt. Efter henstand over natten oparbejdes reaktionsblandingen som sædvanlig.

3. Omdannelse af -OMe ved position 13 til andre substituenter 30 Reaktionen vil kræve demethylering af methoxygruppen. Skønt demethyler-ing af aromatiske alkoxygrupper anses som en standardreaktion, kan denne operation være vanskelig i polysubstituerede systemer. En succesfuld fremgangsmåde er reaktionen af bornitrobromid ved 0 °C, S-Y Han, J.T. Gordon, 21 DK 175839 B1 don, K. Bhat, M.B. Dratman, M.M. Joullie', Int. J. Peptide Protein Res. 30, 1987, 652. Det tilvejebragte phenol kan omdannes til et bromid ved standardprocedurer, C.E. Kaslow and M.M. Marsh, J. Org. Chem. 12, 456 (1947).

Dannelsen afen lithiumanion ved denne position, J. Chiarello and M.M. Joul-5 lie', Tetrahedron, 44, 41 (1988), tillader en bred skare af reaktioner såsom behandling med alkylhalogenider for at give alkylgrupper, behandling med carbondioxid for at give syre, eller behandling med aldehyder og ketoner for at give alkoholer.

10 En typisk procedure er som følger. En 1 M opløsning af bortribromid tilsættes dråbevis til en opløsning af galanthamin i tør methylenchlorid ved 0 °C under nitrogenatmosfære. Efter omrøring ved 0 °C i 3 timer hydrolyseres overskudreagenset og borkomplekser med vand. Produktet tilvejebringes ved ekstraktion af det vandige lag med ether. Fjernelse af opløsningsmiddel giver 15 forbindelsen.

Phenolderivatet blandes kraftigt med phosphorpentabromid og opvarmes ved 70-80 °C og dernæst ved 120 °C. Hydrolyse med is og vand giver den rå ! bromforbindelse, som kan rekrystalliseres ud fra et egnet opløsningsmiddel.

20

En opløsning af n-butyllithium blev tilsat dråbevis ved -78 X under argonatmosfære for at opløse bromderivatet i tetrahydrofuran og hexamethylphos-phoramid for at danne mellemproduktanionen.

25 Til denne anion kan tilsættes et vilkårligt alkylhalogenid for at danne et derivat. Alternativt kan opløsningen hældes over tør is for at give den tilsvarende carboxylsyre, eller hældes til et aldehyd eller keton for at danne det tilsvarende alkoholderivat. Behandling af denne anion med ethylchloracetat vil give det tilsvarende ethylcarboxymethylderivat. Den ovennævnte teknik er almin- 30 delig kendt for at indføre forskellige grupper i stedet for methoxygruppen i den aromatiske ring ved position 13.

22 DK 175839 B1 4. Omdannelser i D-rinqen

Fjernelse af methylgruppen i D-ringen af galanthamin kan opnås ved den klassiske von Braun-reaktion, H.A. Hagerman, Org. Reactions, VII, Chap 4 5 (1953). Reaktionen kan styres til at give enten demethylering til en sekundær amin eller til at åbne ringen. Begge af disse procedurer vil give anledning til nye analoge. Ringåbning vil give to kæder, en ved position 10, som sandsynligvis vil være en bromethylgruppe, og en ved position 5, som vil være en N-methylpropylamin. Begge disse kæder vil kunne blive benyttet til 10 studier af effekten af oplukning af ringen D.

Demethylering vil imidletid tjene til at indføre funktionalitet i ringen D via dannelsen af en imin. En typisk procedure til indførelse af substituenter i ringen D er som følger. Behandling af N-demethyleret galanthamin med tert.-15 butylhypochlorit ved 0 °C vil give N-chlor-derivatet. Denne følsomme forbindelse isoleres ikke, men dehalogeneres umiddelbart efter med enten natri-ummethoxid eller diazabicycloundecen til at give den meget ustabile pyrrolin.

Dette mellemprodukt kan behandles med nucleofiler, J. Hausler, U. Schmidt,

Liebigs Ann. Chem. 1881 (1979), eller med benzoesyre og tert-butylisonitril, 20 som beskrevet af R.F. Nutt, M.M. Joullie', J. Am. Chem. Soc., 104, 5852 (1982).

Fremstilling af forbindelser ifølge den foreliggende opfindelse er illustreret ved følgende eksempler.

25 EKSEMPEL 1 » **i5^7 7 Ϋ -

Uc.

i.

DK 175839 B1 23 !

Til en opløsning af 0,7 g (0,2439 mmol) galanthamin (1) i 4 ml tør me- ! thylenchlorid blev tilsat 0,1577 g (0,7317 mmol) pyridiniumchlorchromat og omrørt ved stuetemperatur i 8 timer. Reaktionsblandingen blev fortyndet med methanol og filtreret. Fjernelsen af opløsningsmidlet efterfulgt af oprensning 5 på silicagelkolonne under anvendelse af acetone, methanokacetone, 10:90, som elueringsmidler gav 0,06 g ønsket produkt (85% udbytte), smp. 184-186 j °C. ! EKSEMPEL 2 10 15 " LjLl-y

CHxtlx. Y

l (ite.

20 Til en opløsning af 0,07 g (0,2439 mmol) galanthamin (1) i methylenchlorid blev tilsat 0,03 ml (0,317 mmol) eddikesyreanhydrid og 0,0536 g (0,439 mmol) dimethylaminopyridin ved 0 °C i et isbad. Reaktionsblandingen blev omrørt ved 0 °C i 10 minutter og stuetemperatur i 60 minutter. Opløsningsmidlerne blev fjernet ved rotationsinddampning og resten blev fortyndet med 25 ethylacetat, vasket med vand, 10% Na2C03-saltopløsning og Na2S04-tørret koncentration af opløsningsmidlet, og oprensning ved silicagelkromatografi ; under anvendelse af acetone, MeOHracetone, 1:10, som elueringsmidler gav | 0,0773 g produkt (96% udbytte), smp. 126-128 °C. j DK 175839 B1 24 EKSEMPEL 3 o , ' tt-UCO . Urt.

-nif —Γ7 Λ I . .

/»li 10 0,033 ml (0,2926 mmol) phenylisocyanat blev tilsat til en omrørt opløsning af 0,7 g (0,2439 mmol) galanthamin (1) i 5 ml THF ved stuetemperatur og dernæst omrørt i 30 timer ved samme betingelse. Reaktionsblandingen blev 15 opkoncentreret, oprenset ved hjælp af silicagelkolonnekromatografi under anvendelse af acetone, MeOH:acetone, 10:90, for at give 0,0982 g produkt (99% udbytte), smp. 79-81 °C.

EKSEMPEL 4 20 ^°·γίΡ έφ 25 1 :-* ^

"THF

30 0,042 ml (0,2926 mmol) 1-naphthylisocyanat blev tilsat til en omrørt opløsning af 0,07 g (0,2439 mmol) galanthamin (1) i 5 ml THF ved stuetemperatur. Reaktionsblandingen blev omrørt i 24 timer ved stuetemperatur og dernæst koncentreret. Den rå reaktionsblanding blev oprenset ved hjælp af 25 DK 175839 B1 silicagelkolonnekromatografi under anvendelse af acetone, metha-noliacetone, 10:90, som elueringsmidler for at give 0,11 g produkt (99% udbytte), smp. 198-200 °C.

5 EKSEMPEL 5

, H> «h, o-T—N-oH

10 . I ——-* fU/c ,

Al VH 7 jHc-‘ 15

Til en opløsning af 0,1 g (0,3484 mmol) galanthamin (1) i methanol blev tilsat 20% palladium på carbon og hydrogenatomsfære blev tilført. Reaktionsblandingen blev omrørt i 10 timer ved stuetemperatur. Katalysatoren blev filtreret fra ved anvendelse af celite, og vasket igennem med methanol.

20 Opløsningen blev koncentreret og det rå materiale blev oprenset på en sili-cagelkolonne under anvendelse af acetone:methanol, 90:10, 80:20, for at give 0,0938 g produkt (93% udbytte), smp. 110-112 °C.

Anticholinesteraseaktiviteten af forbindelserne i ovennævnte eksempler blev 25 afprøvet ved et assay for inhibering af acetylcholinesterase ifølge proceduren af G. Ellman, Biological Pharmacology, 1961, Vol. 7, s. 88-95. Ace-tylthiocholin tjener som substrat, idet det virker lige som acetylcholin. Acetylcholinesterase spalter det til thiocholin og acetat, som reagerer med dithio-bisnitrobenzoat til at en gul farve, som måles spektrofotometrisk.

Assay-resultaterne er vist i den følgende tabel, som ligeledes omfatter et assay af aktiviteten af galanthamin.

30 DK 175839 B1 26

TABEL

%-sænkning j af acetylcholin 5 Forbindelse esteraseaktiviteten !

Galanthamin 95%

Produkt ifølge eksempel 1 10%

Produkt ifølge eksempel 2 37% 10 Produkt ifølge eksempel 3 37%

Produkt ifølge eksempel 4 60%

Produkt ifølge eksempel 5 30%

Claims (13)

1. R3 ikke er methyl, når Ri er methoxy og R2 er hydroxy;

1. R3 ikke er methyl, når Ri er methoxy og R2 er hydroxy; i DK 175839 B1 !

2. Ri ikke er acetoxy, når R2 er hydroxy og R3 er methyl og 3. forbindelsen ikke er leucotamin, sanguinin, childanthin, habranthin eller N.O - diacetyl - N - demethylgalantamin. 15

2. Ri ikke er acetoxy, når R2 er hydroxy og R3 er methyl og j 3. forbindelsen ikke er leucotamin, sanguinin, childanthin, i habranthin eller N,O-diacetyl - N -demethylgalantamin. !

3. Forbindelse ifølge krav 2, kendetegnet ved, at forbindelsen har formlen:

0 H Λι 15 “Ni hvori R1 er valgt blandt hydroxy, alkoxy med 1-6 carbonatomer, benzoyloxy eller R5-substitueret benzoyloxy, en alkyl- eller arylcarbamylgruppe.

3. R3 ikke er methyl, når Ri er methoxy og R2 er hydroxy; DK 175839 B1

4. Forbindelse ifølge krav 4, kendetegnet ved, at forbindelsen vælges 20 blandt O-demethyl-N-demethylgalanthamin, O-ethyl-O-demethyl-N- demethylgalanthamin, O-phenyl-O-demethyi-N-demethylgalanthamin og O-benzyl-O-demethylgalanthamin,

4. Ri ikke er acetoxy, når R2 er hydroxy og R3 er methyl og 5. forbindelsen ikke er leucotamin, sanguinin, childanthin, habranthin eller N,0 - diacetyl - N - demethylgalantamin. ! 5 2. 6H - benzofuro [3a,3,3-ef] [2] benzazepinderivater ifølge krav 1 med form- j len Γ: i Ύχ Ri 0-^7 y 10 yK Λ*'' ,i'1 : : \

15 R3 hvori i i i - Ri og R2 er uafhængigt af hinanden valgt blandt hydrogen, hydroxyl, alkoxy ; med 1-6 carbonatomer, aralkoxy, C1.6 -alkylcarbonat , et R5-substitueret 20 phenylcarbonat, et R5-substitueret benzylcarbonat, en alkyl eller arylcarba-mylgruppe, i hvilken den aikyle eller aryle del kan være R5-substitueret, R5-substitueret aralkoxy, aryloxymethyl, R5-substitueret aryloxymethyl, alkanoy-loxy, benzoyloxy og R5-substitueret benzoyloxy, hvor R5 er hydrogen, alkyl eller alkoxy; 25 - R3 er hydrogen, en ligekædet eller forgrenet alkyl, som fortrinsvis indehol- i der 1-6 carbonatomer, cycloalkylmethyl, alkytphenyl, eller en R5-substitueret alkylphenyl; 30. og farmaceutisk acceptable syreadditionssalte deraf, forudsat at

5. R3 er hydrogen eller alkyl med 1-6 carbonatomer såsom methyl eller ethyl, eller methylcyclopropyl.

5. Forbindelse ifølge krav 1,kendetegnet ved, at forbindelsen har 25 formlen: 2 °jj O-^!/ \\ 13 >—ϋ/ 1 B/\, b-r f I 30 ,\=Zr ‘\ 10 \* -y NT \ Ra DK 175839 B1 hvori - R2 er hydroxy, alkoxy med 1-6 carbonatomer, R5-substitueret benzoyloxy eller en alkyl- eller arylcarbamylgruppe,

5 R2^2 Ri O-___/ \ 10 <! l'\ N \ R3 15. hvilken den brudte linie repræsenterer en valgfri tilstedeværelse af en dobbeltbinding, og - ^ og R2 er uafhængigt af hinanden valgt blandt hydrogen, hydroxy, alkoxy med 1-6 carbonatomer, aralkoxy, C1-6 -aikylcarbonat , et R5-substitueret 20 phenylcarbonat, et Rs-substitueret benzylcarbonat, en alkyl- eller arylcarba-mylgruppe, i hvilken den alkyle eller aryle del kan være Rs-substitueret, Rs-substitueret aralkoxy, aryloxymethyl, R5-substitueret aryloxymethyl, alkanoy-loxy, benzoyloxy og R5-substitueret benzoyloxy, hvor R5 er hydrogen, alkyl eller alkoxy; 25 - R3 er hydrogen, en ligekædet eller forgrenet alkyl, som fortrinsvis indeholder 1-6 carbonatomer, cycloalkylmethyl, alkylphenyl, eller en Rs-substitueret alkylphenyl; 30. og farmaceutisk acceptable syreadditionssalte deraf, forudsat at

6. Forbindelse ifølge krav 5, kendetegnet ved, at forbindelsen vælges blandt O-demethylgalanthamin, O-methylether-O-demethylgalanthamin, ΟΙ 0 ethylether-O-demethylgalanthamin, O-benzylether-O-demethylgalanthamin, phenyl-O-demethyl-N-demethylgalanthamin, a-naphthylcarbamater, O-demethylgalanthamindimethylcarbamat og O- dimethylgalanthamindiethylcarbamat, i hvilken carbamylgruppen er bundet til oxygen i cyclohexenringen og de tilsvarende N-demethyl- og N-demethyl-N-15 ethyl- og N-demethyl-N-cyclopropylmethyl og N-demethyl-N-benzyl- forbindelser.

7. 6H - benzofuro[3a, 3, 3-ef] [2] benzazepinderivater med formlen I": Ri\ 20 \-\ ri y 25 N hvori \ - Ri og R2 er uafhængigt af hinanden valgt blandt hydrogen, hydroxy, alkoxy 30 med 1-6 carbonatomer, aralkoxy, C1-6 -alkylcarbonat , et Rs-substitueret phenylcarbonat, et R5-substitueret benzylcarbonat, en alkyl eller arylcarbamylgruppe, i hvilken den alkyle eller aryle del kan være R5-substitueret, R5-substitueret aralkoxy, aryloxymethyl, R5-substitueret aryloxymethyl, alkanoy- DK 175839 B1 loxy, benzoyloxy og FVsubstitueret benzoyloxy, hvor R5 er hydrogen, alkyl eller alkoxy; - R3 er hydrogen, en ligekædet eller forgrenet alkyl, som fortrinsvis indehot-5 der 1-6 carbonatomer, cycloalkylmethyl, alkylphenyl, eller en Rs-substitueret alkylphenyl; - og farmaceutisk acceptable syreadditionssalte deraf, forudsat at 10

8. Forbindelse ifølge krav 7, kendetegnet ved, at - Ri typisk er hydroxy, alkoxy med 1-6 carbonatomer, benzoyloxy eller R5 substitueret benzoyloxy eller arylcarbamyl, 20 - R2 er hydroxy, alkoxy med 1-6 carbonatomer, araloxy, benzoyloxy, eller en alkyl- eller arylcarbamylgruppe, men er fortrinsvis hydroxy, og - R3 er typisk hydrogen, methyl, ethyl eller cyclopropylmethyl. 25

9. Forbindelse ifølge krav 8, kendetegnet ved, at forbindelsen vælges blandt O-demethyllycoramin, N-demethyl-O-demethyllycoramin, N-demethyl-N-ethyllycoramin, N-demethy!-N-cyclopropylmethyllycoramin, N-demethyl-N-benzyllycoramin, O-demethyllycoraminethylether, deoxy-O- 30 demethyllycoramin, O-deoxydemehtyllycoramin, benzylether- og demithyl- og phenylcarbamylanaloge af sådanne forbindelser. DK 175839 B1

10. Fremgangsmåde til fremstilling af 6H - benzofuro [3a,3,3-ef] [2] benza-zepinderivater ifølge krav 1,kendetegnet ved, at a) til fremstilling af forbindelser, hvor R2 er andet end OH, omdannes OH-5 gruppen i galantaminets 2-position til de ønskede R2-substituenter med konventionelle metoder eller b) til fremstilling af forbindelser, hvor C-ringen er mættet, reduceres dobbeltbindingen i C-ringens 3,4-position til enkeltbinding. 10

11. Præparat til behandling af Alzheimers syge og relaterede demens omfattende en forbindelse som defineret i krav 1.

12. Præparat ifølge krav 11, kendeteg net ved, at det foreligger i form 15 af et produkt til vedvarende frigivelse.

13. Anvendelse af en forbindelse ifølge krav 1 -9 til fremstilling af et farmaceu- j tisk præparat til behandling af Alzheimers syge eller relateret demens.