новые 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильные производные и их медицинское применение

Формула изобретения

1. 1,4-Диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильное производное, представленное формулой I



или его фармацевтически приемлемая соль, где

Аr представляет собой фенильную группу, замещенную метилендиокси или этилендиокси.

2. 1,4-Диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильное производное по п.1 или его фармацевтически приемлемая соль, где Аr представляет собой фенильную группу, замещенную метилендиокси.

3. 1,4-Диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильное производное по п.1 или его фармацевтически приемлемая соль, где Аr представляет собой фенильную группу, замещенную этилендиокси.

4. 1,4-Диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильное производное по п.1, представляющее собой 4-(5-бензо[1,3]диоксол-5-ил-[1,3,4]оксадиазол-2-ил)-1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонан; или его фармацевтически приемлемая соль.

5. 1,4-Диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильное производное по п.4, представляющее собой соль 4-(5-бензо[1,3]диоксол-5-ил-[1,3,4]оксадиазол-2-ил)-1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонана с фумаровой кислотой.

6. 1,4-Диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильное производное по п.1, представляющее собой 4-[5-(2,3-дигидро-бензо[1,4]диоксин-6-ил)-[1,3,4]оксадиазол-2-ил]-1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонан; или его фармацевтически приемлемая соль.

7. 1,4-Диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильное производное по п.6, представляющее собой соль 4-[5-(2,3-дигидро-бензо[1,4]диоксин-6-ил)-[1,3,4]оксадиазол-2-ил]-1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонана с фумаровой кислотой.

8. Фармацевтическая композиция, обладающая активностью в отношении холинергических рецепторов, содержащая терапевтически эффективное количество 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильного производного по любому из пп.1-7 или его фармацевтически приемлемой соли присоединения вместе с по меньшей мере одним фармацевтически приемлемым носителем или разбавителем.

9. Применение 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильного производного по любому из пп.1-7 или его фармацевтически приемлемой соли присоединения для производства фармацевтической композиции/лекарственного средства для лечения, предупреждения или облегчения заболевания или расстройства или состояния млекопитающего, которое является чувствительным к модуляции холинергических рецепторов.

10. Способ лечения, предупреждения или облегчения заболевания или расстройства или состояния организма живого животного, которое является чувствительным к модуляции холинергических рецепторов, включающий введение в такой организм живого животного, нуждающегося в этом, терапевтически эффективного количества 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильного производного по любому из пп.1-7.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к новым 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильным производным и их применению в производстве фармацевтических композиций. Как обнаружено, соединения по изобретению являются холинергическими лигандами никотиновых ацетилхолиновых рецепторов.

Благодаря их фармакологическому профилю соединения по изобретению могут быть полезны для лечения разнообразных заболеваний или расстройств, таких как те, которые связаны с холинергической системой центральной нервной системы (ЦНС), периферической нервной системы (ПНС), заболеваний или расстройств, связанных с сокращением гладкой мускулатуры, эндокринных заболеваний или расстройств, заболеваний или расстройств, связанных с нейродегенерацией, заболеваний или расстройств, связанных с воспалением, боли и синдромов отмены, вызванных окончанием употребления химических веществ, вызывающих привыкание.

Предшествующий уровень техники

Эндогенный холинергический нейротрансмиттер ацетилхолин осуществляет свой биологический эффект посредством двух типов холинергических рецепторов: мускариновых ацетилхолиновых рецепторов (mAChR) и никотиновых ацетилхолиновых рецепторов (nAChR).

Так как хорошо установлено, что мускариновые ацетилхолиновые рецепторы преобладают в количественном отношении над никотиновыми ацетилхолиновыми рецепторами в области головного мозга, важной для памяти и познавательной способности, большое количество исследований, направленных на разработку агентов для лечения расстройств, связанных с памятью, сфокусировано на синтезе модуляторов мускариновых ацетилхолиновых рецепторов.

Однако в последнее время возник интерес к разработке модуляторов nAChR. Некоторые заболевания ассоциированы с дегенерацией холинергической системы, а именно, старческая деменция альцгеймеровского типа, сосудистая деменция и нарушение познавательной способности вследствие органического повреждения головного мозга, заболевание, связанное непосредственно с алкоголизмом. Действительно, некоторые расстройства ЦНС можно объяснить холинергической недостаточностью, дофаминергической недостаточностью, адренергической недостаточностью или серотонинергической недостаточностью.

В WO 2004/029053 описаны 1,4-диазабициклоалкановые производные, полезные в качестве модуляторов никотиновых рецепторов. Однако, 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильные производные по настоящему изобретению не были описаны.

Краткое изложение сущности изобретения

Настоящее изобретение относится к предложению новых модуляторов никотиновых рецепторов, полезных для лечения заболеваний или расстройств, связанных с холинергическими рецепторами.

Благодаря их фармакологическому профилю соединения по изобретению могут быть полезны для лечения разнообразных заболеваний или расстройств, таких как те, которые связаны с холинергической системой центральной нервной системы (ЦНС), периферической нервной системы (ПНС), заболеваний или расстройств, связанных с сокращением гладкой мускулатуры, эндокринных заболеваний или расстройств, заболеваний или расстройств, связанных с нейродегенерацией, заболеваний или расстройств, связанных с воспалением, боли и синдромов отмены, вызванных окончанием употребления химических веществ, вызывающих привыкание.

Соединения по настоящему изобретению могут также быть полезны в качестве диагностических инструментов или мониторинговых агентов в различных диагностических методиках и, в частности, для визуализации рецепторов in vivo (нейровизуализации), и они могут быть использованы в меченой или немеченой форме.

В первом аспекте в настоящем изобретении предложены новые 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильные производные формулы I

или их фармацевтически приемлемые соли, где

Ar представляет собой фенильную группу, замещенную метилендиокси или этилендиокси.

Во втором аспекте изобретения предложены фармацевтические композиции, содержащие терапевтически эффективное количество 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильных производных по изобретению, или их фармацевтически приемлемой соли присоединения, или их пролекарства, вместе с по меньшей мере одним фармацевтически приемлемым носителем или разбавителем.

В дополнительном аспекте данное изобретение относится к применению 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильных производных по изобретению или их фармацевтически приемлемой соли присоединения для производства фармацевтической композиции/лекарственного средства для лечения, предупреждения или облегчения заболевания или расстройства или состояния млекопитающего, включая человека, которое является чувствительным к модуляции холинергических рецепторов.

В последнем аспекте в данном изобретении предложены способы лечения, предупреждения или облегчения заболеваний, расстройств или состояний организма живого животного, включая человека, которое является чувствительным к модуляции холинергических рецепторов, включающие стадию введения в такой организм живого животного, нуждающегося в этом, терапевтически эффективного количества 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильных производных по изобретению.

Другие задачи изобретения будут очевидны специалисту в данной области техники из следующего подробного описания и примеров.

Подробное описание изобретения

1,4-Диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильные производные

В первом аспекте предложены новые 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильные производные; 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильные производные по изобретению могут быть представлены общей формулой I

или их фармацевтически приемлемая соль; где Ar представляет собой фенильную группу, замещенную метилендиокси или этилендиокси.

В более предпочтительном воплощении 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильное производное по изобретению представляет собой соединение формулы I или его фармацевтически приемлемую соль, где Ar представляет собой фенильную группу, замещенную метилендиокси.

В еще одном более предпочтительном воплощении 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильное производное по изобретению представляет собой соединение формулы I или его фармацевтически приемлемую соль, где Аг представляет собой фенильную группу, замещенную этилендиокси.

В еще более предпочтительном воплощении 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильное производное по изобретению представляет собой

4-(5-бензо[1,3]диоксол-5-ил-[1,3,4]оксадиазол-2-ил)-1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонан; или

4-[5-(2,3-дигидро-бензо[1,4]диоксин-6-ил)-[1,3,4]оксадиазол-2-ил]-1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонан;

или его фармацевтически приемлемую соль.

В наиболее предпочтительном воплощении 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильное производное по изобретению представляет собой

соль 4-(5-бензо[1,3]диоксол-5-ил-[1,3,4]оксадиазол-2-ил)-1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонана с фумаровой кислотой;

или соль 4-[5-(2,3-дигидро-бензо[1,4]диоксин-6-ил)-[1,3,4]оксадиазол-2-ил]-1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонана с фумаровой кислотой.

Любая комбинация двух или более чем двух воплощений, описанных здесь, входит в объем настоящего изобретения.

Фармацевтически приемлемые соли

1,4-Диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильное производное по изобретению может быть предложено в любой форме, подходящей для предполагаемого введения. Подходящие формы включают фармацевтически (то есть физиологически) приемлемые соли и пре- или пролекарственные формы соединения по настоящему изобретению.

Примеры фармацевтически приемлемых солей присоединения включают, без ограничения, нетоксичные соли присоединения неорганической или органической кислоты, как, например, гидрохлорид, полученный из соляной кислоты, гидробромид, полученный из бромисто-водородной кислоты, нитрат, полученный из азотной кислоты, перхлорат, полученный из хлорной кислоты, фосфат, полученный из фосфорной кислоты, сульфат, полученный из серной кислоты, формиат, полученный из муравьиной кислоты, ацетат, полученный из уксусной кислоты, аконат, полученный из аконитовой кислоты, аскорбат, полученный из аскорбиновой кислоты, бензолсульфонат, полученный из бензолсульфоновой кислоты, бензоат, полученный из бензойной кислоты, циннамат, полученный из коричной кислоты, цитрат, полученный из лимонной кислоты, эмбонат, полученный из эмбоновой кислоты, энантат, полученный из энантовой кислоты, фумарат, полученный из фумаровой кислоты, глутамат, полученный из глутаминовой кислоты, гликолят, полученный из гликолевой кислоты, лактат, полученный из молочной кислоты, малеат, полученный из малеиновой кислоты, малонат, полученный из малоновой кислоты, манделат, полученный из миндальной кислоты, метансульфонат, полученный из метансульфоновой кислоты, нафталин-2-сульфонат, полученный из нафталин-2-сульфоновой кислоты, фталат, полученный из фталевой кислоты, салицилат, полученный из салициловой кислоты, сорбат, полученный из сорбиновой кислоты, стеарат, полученный из стеариновой кислоты, сукцинат, полученный из янтарной кислоты, тартрат, полученный из винной кислоты, толуол-пара-сульфонат, полученный из пара-толуолсульфоновой кислоты и тому подобное. Такие соли могут быть получены методиками, хорошо известными и описанными в данной области техники.

Другие кислоты, такие как щавелевая кислота, которые не могут считаться фармацевтически приемлемыми, могут быть полезны в получении солей, полезных в качестве промежуточных соединений при получении 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильного производного по изобретению или его фармацевтически приемлемой соли присоединения кислоты.

Примеры фармацевтически приемлемых катионных солей 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильного производного по изобретению включают, без ограничения, соль натрия, калия, кальция, магния, цинка, алюминия, лития, холина, лизина и соль аммония и тому подобное, соединения по изобретению, содержащего анионную группу. Такие катионные соли могут быть получены методиками, хорошо известными и описанными в данной области техники.

Дополнительные примеры фармацевтически приемлемых солей присоединения включают, без ограничения, нетоксичные соли присоединения неорганической или органической кислоты, такие как, например, гидрохлорид, гидробромид, нитрат, перхлорат, фосфат, сульфат, формиат, ацетат, аконат, аскорбат, бензолсульфонат, бензоат, циннамат, цитрат, эмбонат, энантат, фумарат, глутамат, гликолят, лактат, малеат, малонат, манделат, метансульфонат, нафталин-2-сульфонат, фталат, салицилат, сорбат, стеарат, сукцинат, тартрат, толуол-пара-сульфонат и тому подобное. Такие соли могут быть получены методиками, хорошо известными и описанными в данной области техники.

Соли металлов 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильного производного по изобретению включают соли щелочных металлов, такие как, например, натриевая соль соединения по изобретению, содержащего карбоксильную группу.

В контексте данного изобретения «ониевые соли» N-содержащих соединений также рассматриваются как фармацевтически приемлемые соли. Предпочтительные «ониевые соли» включают алкил-ониевые соли, циклоалкил-ониевые соли и циклоалкилалкил-ониевые соли.

Меченые соединения

Соединения по изобретению могут быть использованы в их меченой или немеченой форме. В контексте данного изобретения меченое соединение имеет один или более чем один атом, замененный атомом, имеющим атомную массу или массовое число, отличные от атомной массы или массового числа, обычно обнаруживаемых в природе. Мечение будет облегчать количественное определение указанного соединения.

Меченые соединения по изобретению могут быть полезны в качестве диагностических инструментов, радиоактивных изотопов или мониторинговых агентов в различных диагностических способах, а также для визуализации рецептора in vivo.

Меченый изомер по изобретению предпочтительно содержит по меньшей мере один радионуклид в качестве метки. Позитрон-излучающие радионуклиды все являются кандидатами для использования. В контексте данного изобретения радионуклид предпочтительно выбран из ² H (дейтерия), ³H (трития), ¹³C, ¹⁴ C, ¹³I, ¹²⁵I, ¹²³I и ¹⁸ F.

Физический способ обнаружения меченого изомера по настоящему изобретению может быть выбран из позитронно-эмиссионной томографии (PET), однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (SPECT), магнитно-резонансной спектроскопии (MRS), магнитно-резонансной визуализации (MRI) и компьютерной трансаксиальной томографии (CAT), или их комбинаций.

Способы получения 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильных производных

1,4-Диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильное производное по изобретению может быть получено традиционными способами химического синтеза, например такими, которые описаны в рабочих примерах. Исходные материалы для способов, описанных в настоящем изобретении, известны или могут быть легко получены традиционными способами из имеющихся в продаже химических реагентов.

Кроме того, одно соединение по изобретению может быть превращено в другое соединение по изобретению с использованием традиционных способов.

Конечные продукты реакций, описанных здесь, могут быть выделены традиционными методиками, например экстракцией, кристаллизацией, дистилляцией, хроматографией и тому подобного.

Биологическая активность

Настоящее изобретение относится к предложению новых лигандов и модуляторов никотиновых рецепторов, полезных для лечения заболеваний или расстройств, связанных с холинергическими рецепторами, и, в частности, никотинового ацетилхолинового рецептора (nAChR). Предпочтительные соединения по изобретению демонстрируют ярко выраженную избирательность к никотиновому ацетилхолиновому рецептору подтипа а7.

Благодаря их фармакологическому профилю соединения по изобретению могут быть полезны для лечения разнообразных заболеваний или расстройств, таких как заболевания, связанные с ЦНС, заболевания, связанные с ПНС, заболевания, связанные с сокращением гладкой мускулатуры, эндокринные расстройства, заболевания, связанные с нейродегенерацией, заболевания, связанные с воспалением, боль и синдромы отмены, вызванные окончанием употребления химических веществ, вызывающих привыкание.

В предпочтительном воплощении соединения по настоящему изобретению могут быть полезны для лечения, предупреждения или облегчения расстройства познавательной способности, нарушения обучения, нарушений и дисфункции памяти, синдрома Дауна, болезни Альцгеймера, дефицита внимания, синдрома дефицита внимания с гиперактивностью (AHDH), синдрома Туретта, психоза, депрессии, биполярного расстройства, мании, маниакальной депрессии, шизофрении, нарушений познавательной способности или внимания, связанных с шизофренией, обсессивно-компульсивных расстройств (OCD), панических расстройств, расстройств приема пищи, таких как нервная анорексия, булимия и ожирение, нарколепсии, ноцицепции, комплекса СПИД-деменция, старческой деменции, аутизма, болезни Паркинсона, болезни Хантингтона, бокового амиотрофического склероза, тревоги, тревожных расстройств, не связанных с OCD, конвульсивных расстройств, эпилепсии, нейродегенеративных расстройств, транзиторной гипоксии, индуцированной нейродегенерации, нейропатии, диабетической нейропатии, периферической дислексии, поздней дискинезии, гиперкинезии, слабой боли, умеренной или сильной боли, боли острого, хронического или рекуррентного характера, боли, вызванной мигренью, послеоперационной боли, фантомной боли, воспалительной боли, нейропатической боли, хронической головной боли, центральной боли, боли, связанной с диабетической нейропатией, с посттерапевтической невралгией или с повреждением периферического нерва, булимии, посттравматического синдрома, социальной фобии, расстройств сна, псевдодеменции, синдрома Ганзера, предменструального синдрома, синдрома поздней лютеиновой фазы, фибромиалгии, синдрома хронической усталости, мутизма, трихотилломании, нарушений суточного ритма организма, аритмий, сокращений гладкой мускулатуры, стенокардии, преждевременных родов, диареи, астмы, поздней дискинезии, гиперкинезии, преждевременной эякуляции, затруднений эрекции, гипертензии, воспалительных расстройств, воспалительных кожных расстройств, акне, розовых угрей, болезни Крона, воспалительного заболевания кишечника, неспецифического язвенного колита, диареи или синдромов отмены, вызванных окончанием применения веществ, вызывающих привыкание, включая никотинсодержащие продукты, такие как табак, опиоиды, такие как героин, кокаин и морфин, бензодиазепины и бензодиазепинподобные лекарства, и алкоголь.

В более предпочтительном воплощении соединения по изобретению могут быть полезны для лечения, предупреждения или облегчения боли, слабой или умеренной или сильной боли, боли острого, хронического или рекуррентного характера, боли, вызванной мигренью, послеоперационной боли, фантомной боли, воспалительной боли, нейропатической боли, хронической головной боли, центральной боли, боли, связанной с диабетической нейропатией, с посттерапевтической невралгией или с повреждением периферического нерва.

В более предпочтительном воплощении соединения по изобретению могут быть полезны для лечения, предупреждения или облегчения заболеваний, расстройств или состояний, ассоциированных с сокращениями гладкой мускулатуры, конвульсивных расстройств, стенокардии, преждевременных родов, судорог, диареи, астмы, эпилепсии, поздней дискинезии, гиперкинезии, преждевременной эякуляции или затруднения эрекции.

В еще более предпочтительном воплощении соединения по изобретению могут быть полезны для лечения, предупреждения или облегчения нейродегенеративного расстройства, транзиторной гипоксии или индуцированной нейродегенерации.

В еще более предпочтительном воплощении соединения по изобретению могут быть полезны для лечения, предупреждения или облегчения воспалительного расстройства, воспалительного кожного расстройства, акне, розовых угрей, болезни Крона, воспалительного заболевания кишечника, неспецифического язвенного колита или диареи.

В дополнительном предпочтительном воплощении соединения по изобретению могут быть полезны для лечения, предупреждения или облегчения диабетической нейропатии, шизофрении, нарушений познавательной способности или внимания, связанных с шизофренией, или депрессии.

Наконец, соединения по изобретению могут быть полезны для лечения синдромов отмены, вызванных окончанием применения веществ, вызывающих привыкание. Такие вещества, вызывающие привыкание, включают никотинсодержащие продукты, такие как табак, опиоиды, такие как героин, кокаин и морфин, бензодиазепины и бензодиазепинподобные лекарства, и алкоголь. Отмена веществ, вызывающих привыкание, представляет собой, в целом, травматичный опыт, характеризующийся тревогой и фрустрацией, гневом, тревогой, трудностями в концентрации внимания, беспокойством, пониженным пульсом и повышенным аппетитом и набором массы тела.

В данном контексте «лечение» включает в себя лечение, предупреждение, профилактику и облегчение состояния при синдромах отмены и абстиненции, а также лечение, приводящее к добровольному сокращению потребления вещества, вызывающего привыкание.

В еще одном аспекте соединения по изобретению используют в качестве диагностических агентов, то есть для идентификации и локализации никотиновых рецепторов в различных тканях. В настоящем изобретении предполагается, что подходящая дозировка активного фармацевтивческого ингредиента (API) находится в диапазоне от примерно 0,1 до примерно 1000 мг API в сутки, более предпочтительно от примерно 10 до примерно 500 мг API в сутки, наиболее предпочтительно от примерно 30 до примерно 100 мг API в сутки, в зависимости, однако, от конкретного способа введения, формы, в которой его вводят, предусмотренного показания, субъекта и, в частности, массы тела субъекта, вовлеченного в лечение, и, кроме того, предпочтения и опыта лечащего врача или ветеринара.

Предпочтительные соединения по изобретению демонстрируют биологическую активность в субмикромолярном и молярном диапазоне, то есть от ниже 1 до примерно 100 мкМ.

Фармацевтические композиции

В еще одном аспекте изобретения предложены новые фармацевтические композиции, содержащие терапевтически эффективное количество 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильного производного по изобретению.

В то время как 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильное производное по изобретению для применения в терапии может быть введено в виде необработанного химического соединения, предпочтительно включать активный ингредиент, возможно в форме физиологически приемлемой соли, в состав фармацевтической композиции вместе с одним или более чем одним адъювантом, эксципиентом, носителем, буфером, разбавителем и/или другим общепринятым фармацевтически вспомогательным веществом.

В предпочтительном воплощении данного изобретения предложены фармацевтические композиции, содержащие 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильное производное по изобретению или его фармацевтически приемлемую соль или производное вместе с одним или более чем одним фармацевтически приемлемым носителем для него и, возможно, другими терапевтическими и/или профилактическими ингредиентами, известными и используемыми в данной области техники. Носитель(и) должен быть "приемлемым" в том смысле, что он должен быть совместимым с другими ингредиентами препарата и безвредным для реципиента, принимающего его.

Фармацевтическую композицию по изобретению можно вводить любым удобным путем, который подходит для желаемой терапии. Предпочтительные пути введения включают пероральное введение, в частности в таблетке, в капсуле, в драже, в порошке или в жидкой форме, и парентеральное введение, в частности кожную, подкожную, внутримышечную или внутривенную инъекцию. Фармацевтическая композиция по изобретению может быть приготовлена любым специалистом с использованием стандартных способов и традиционных методик, подходящих для желаемого препарата. При желании, могут быть использованы композиции, изготовленные с возможностью пролонгированного высвобождения активного ингредиента.

Фармацевтические композиции по изобретению могут представлять собой композиции, подходящие для перорального, ректального, бронхиального, назального, легочного, местного (включая трансбуккальное и сублингвальное), чрескожного, вагинального или парентерального (включая кожную, подкожную, внутримышечную, внутрибрюшинную, внутривенную, внутриартериальную, интрацеребральную, внутриглазную инъекцию или инфузию) введения, либо композиции в форме, подходящей для введения путем ингаляции или инсуффляции, включая порошки и введение жидких аэрозолей, либо с помощью систем пролонгированного высвобождения. Подходящие примеры систем пролонгированного высвобождения включают полупроницаемые матрицы из твердых гидрофобных полимеров, содержащие соединение по изобретению, которые могут быть представлены в виде изделий определенной формы, например пленок или микрокапсул.

1,4-Диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильное производное по изобретению вместе с традиционным адъювантом, носителем или разбавителем могут быть представлены в форме их фармацевтических композиций и стандартных лекарственных форм. Такие формы включают твердые формы, в частности таблетки, заполненные капсулы, порошки и гранулы, и жидкие формы, в частности водные или неводные растворы, суспензии, эмульсии, эликсиры и заполненные ими капсулы, все для перорального применения; суппозитории для ректального введения и стерильные инъекционные растворы для парентерального применения. Такие фармацевтические композиции и их стандартные лекарственные формы могут включать стандартные ингредиенты в стандартных соотношениях, с дополнительными активными соединениями или началами или без них, и такие стандартные лекарственные формы могут содержать любое подходящее эффективное количество активного ингредиента, соразмерное с предназначенным диапазоном суточной дозировки, которую следует применять.

1,4-Диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильное производное по изобретению можно вводить в большом разнообразии пероральных и парентеральных лекарственных форм. Специалисту должно быть очевидно, что следующие лекарственные формы могут включать в качестве активного компонента либо соединение по изобретению, либо фармацевтически приемлемую соль соединения по изобретению.

Для изготовления фармацевтических композиций на основе 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильного производного по настоящему изобретению фармацевтически приемлемые носители могут быть либо твердыми, либо жидкими. Твердые лекарственные формы включают порошки, таблетки, драже, капсулы, облатки, суппозитории и диспергируемые гранулы. Твердым носителем может быть одно или более веществ, которые могут также действовать как разбавители, корригенты, солюбилизаторы, смазывающие вещества, суспендирующие агенты, связующие вещества, консерванты, разрыхляющие агенты для таблеток или инкапсулирующий материал.

В порошках носитель представляет собой тонкоизмельченное твердое вещество, которое находится в смеси с тонкоизмельченным активным компонентом.

В таблетках активный компонент смешан с носителем, имеющим необходимую связующую способность, в подходящих соотношениях и спрессован в желаемую форму желаемого размера.

Порошки и таблетки предпочтительно содержат от пяти или десяти до примерно семидесяти процентов активного соединения. Подходящими носителями являются карбонат магния, стеарат магния, тальк, сахар, лактоза, пектин, декстрин, крахмал, желатин, трагакант, метилцеллюлоза, натрий-карбоксиметилцеллюлоза, легкоплавкий воск, масло какао и тому подобное. Подразумевают, что термин "препарат" включает препарат активного соединения вместе с инкапсулирующим материалом в качестве носителя, образующего капсулу, где активный компонент, с носителями или без них, окружен носителем, который таким образом находится в ассоциации с ним. Подобным образом включены облатки и лепешки. Таблетки, порошки, капсулы, драже, облатки и лепешки могут быть использованы как твердые формы, подходящие для перорального введения.

Для изготовления суппозиториев легкоплавкий воск, такой как смесь глицеридов жирных кислот или масло какао, сначала расплавляют и активный компонент гомогенно диспергируют в нем, например, путем перемешивания. Расплавленную гомогенную смесь затем заливают в формочки подходящего размера, дают остыть и затем затвердеть.

Композиции, подходящие для вагинального введения, могут быть представлены в форме пессариев, тампонов, кремов, гелей, паст, пенок или аэрозолей, содержащих в дополнение к активному ингредиенту подходящие носители, известные специалистам в данной области техники.

Жидкие препараты включают растворы, суспензии и эмульсии, например растворы в воде или в воде с пропиленгликолем. Например, жидкие препараты для парентерального введения могут быть приготовлены в виде растворов в водном растворе полиэтиленгликоля.

1,4-Диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильное производное по настоящему изобретению может, таким образом, быть изготовлено в виде препарата для парентерального введения (например, путем инъекции, например, болюсной инъекции или непрерывной инфузии) и может быть представлено в стандартной лекарственной форме в ампулах, предварительно наполненных шприцах, инфузиях малых объемов или в многодозовых контейнерах с добавлением консерванта. Композиции могут принимать такие формы, как суспензии, растворы или эмульсии в масляных или водных носителях и могут содержать агенты для препаратов, такие как суспендирующие, стабилизирующие и/или диспергирующие агенты. Альтернативно, активный ингредиент может находиться в форме порошка, полученного путем асептического выделения стерильного твердого вещества или путем лиофилизации из раствора, для растворения подходящим растворителем, например стерильной апирогенной водой, перед использованием.

Водные растворы, подходящие для перорального применения, можно приготовить путем растворения активного компонента в воде и добавления подходящих красителей, корригентов, стабилизирующих и загущающих агентов по желанию.

Водные суспензии, подходящие для перорального применения, можно приготовить путем диспергирования тонкоизмельченного активного компонента в воде с вязким веществом, таким как натуральные и синтетические смолы, камеди, метилцеллюлоза, натрий-карбоксиметилцеллюлоза или другие хорошо известные суспендирующие агенты.

Также включены твердые лекарственные формы, которые предназначены для превращения непосредственно перед применением в жидкие лекарственные формы для перорального введения. Такие жидкие формы включают растворы, суспензии и эмульсии. В дополнение к активному компоненту такие препараты могут содержать красители, корригенты, стабилизаторы, буферы, искусственные и натуральные подсластители, диспергирующие агенты, загустители, солюбилизирующие агенты и тому подобное.

Для местного введения в эпидермис 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильное производное по изобретению может быть представлено в виде мазей, кремов или лосьонов или в виде трансдермального пластыря. Мази и кремы могут быть приготовлены, например, на водной или масляной основе с добавлением подходящих загущающих и/или желирующих агентов. Лосьоны могут быть приготовлены на водной или масляной основе, и, как правило, они также должны содержать один или более чем один эмульгирующий, стабилизирующий, диспергирующий, суспендирующий, загущающий агент или краситель.

Композиции, подходящие для местного введения в ротовую полость, включают лепешки, содержащие активный агент во вкусоароматической основе, обычно сахарозе и аравийской камеди или трагаканте; пастилки, содержащие активный ингредиент в инертной основе, такой как желатин и глицерин или сахароза и аравийская камедь; и жидкости для полоскания ротовой полости, содержащие активный ингредиент в подходящем жидком носителе.

Растворы или суспензии вводят непосредственно в носовую полость с помощью стандартных средств, например, капельницы, пипетки или распылителя. Композиции могут быть представлены в однодозовых или многодозовых формах.

Введение в дыхательные пути также может быть достигнуто с помощью аэрозольного препарата, в котором активный ингредиент находится в герметичной упаковке с подходящим пропеллентом, таким как хлорфторуглерод (CFC), например дихлордифторметан, трихлорфторметан или дихлортетрафторэтан, диоксид углерода или другой подходящий газ. Аэрозоль приемлемо может также содержать поверхностно-активное вещество, такое как лецитин. Дозу лекарства можно контролировать с помощью дозирующего клапана.

Альтернативно, активные ингредиенты могут быть представлены в форме сухого порошка, например порошковой смеси соединения в подходящей порошковой основе, такой как лактоза, крахмал, производные крахмала, например, гидроксипропилметилцеллюлоза и поливинилпирролидон (PVP). Для удобства порошковый носитель должен образовывать гель в носовой полости. Порошковая композиция может быть представлена в форме стандартной дозы, например в капсулах или картриджах, например из желатина, или в блистерных упаковках, из которых порошок можно вводить с помощью ингалятора.

В композициях, предназначенных для введения в дыхательные пути, включая интраназальные композиции, соединение должно, как правило, иметь малый размер частиц, например порядка 5 микрон или менее. Частицы такого размера можно получить способами, известными в данной области техники, например микронизацией.

При желании можно применять композиции, изготовленные с возможностью пролонгированного высвобождения активного ингредиента.

Фармацевтические препараты представлены предпочтительно в стандартных лекарственных формах. В такой форме препарат разделен на разовые стандартные дозы, содержащие соответствующие количества активного компонента. Форма разовых стандартных доз может представлять собой препарат в упаковке, содержащей дискретные количества препарата, такой как упаковка таблеток, капсул и порошки во флаконах или ампулах. Форма стандартной дозировки может быть также сама по себе капсулой, таблеткой, облаткой или лепешкой, или соответствующим количеством любой из них в упаковке.

Таблетки или капсулы для перорального введения и жидкости для внутривенного введения и непрерывная инфузия являются предпочтительными композициями.

Дополнительные подробности в отношении методик изготовления и введения могут быть найдены в последнем издании Remington's Pharmaceutical Sciences (Maack Publishing Co., Easton, PA).

Терапевтически эффективные дозы относятся к такому количеству активного ингредиента, которое облегчает симптомы или состояние. Терапевтическая эффективность и токсичность, например ED₅₀ и LD₅₀, может быть определена стандартными фармакологическими методиками на клеточных культурах или экспериментальных животных. Соотношение доз между терапевтическим и токсическим эффектами представляет собой терапевтический индекс и может быть выражено соотношением LD₅₀/ED₅₀. Фармацевтические композиции, проявляющие более высокие терапевтические индексы, являются предпочтительными.

Вводимая доза, безусловно, должна тщательно регулироваться в соответствии с возрастом, массой и состоянием индивидуума, которого лечат, а также с путем введения, лекарственной формой и схемой введения и желаемым результатом, и точная дозировка должна, конечно, определяться лечащим врачом.

Действительная дозировка зависит от природы и тяжести заболевания, которое лечат, и находится на усмотрении лечащего врача, и ее можно варьировать титрованием дозировки для частных воплощений данного изобретения с получением желаемого терапевтического эффекта. Однако, в настоящее время предусмотрено, что фармацевтические композиции, содержащие от приблизительно 0,1 до приблизительно 500 мг активного ингредиента на индивидуальную дозу, предпочтительно от приблизительно 1 до приблизительно 100 мг, наиболее предпочтительно от приблизительно 1 до приблизительно 10 мг, являются подходящими для терапевтического лечения. Активный ингредиент может быть введен в одной или нескольких дозах в сутки. Удовлетворительный результат может в некоторых случаях быть получен в таких низких дозировках как 0,1 мкг/кг внутривенно (i.v.) и 1 мкг/кг перорально (р.о). Верхний предел диапазона дозировок предусмотрен в настоящее время как составляющий приблизительно 10 мг/кг i.v. и 100 мг/кг р.о. Предпочтительные диапазоны составляют от приблизительно 0,1 мкг/кг до приблизительно 10 мг/кг/сутки i.v. и от приблизительно 1 мкг/кг до приблизительно 100 мг/кг/сутки р.о.

Способы терапии

1,4-Диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильные производные по настоящему изобретению являются ценными никотиновыми модуляторами и, следовательно, полезны для лечения ряда заболеваний, в которые вовлечена холинергическая дисфункция, а также ряда расстройств, чувствительных к действию nAChR модуляторов.

В еще одном аспекте изобретения предложен способ лечения, предупреждения или облегчения заболевания или расстройства или состояния организма живого животного, включая человека, которое является чувствительным к модуляции холинергических рецепторов, включающий введение в такой организм живого животного, включая человека, нуждающегося в этом, эффективного количества 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильного производного по изобретению.

В предпочтительном воплощении заболевание, расстройство или состояние относится к центральной нервной системе.

Предпочтительными медицинскими показаниями, рассматриваемыми в соответствии с настоящим изобретением, являются те, которые перечислены выше.

В настоящее время предусмотрено, что подходящие диапазоны дозировок составляют от 0,1 до 1000 миллиграмм ежесуточно, предпочтительно 10-500 миллиграмм ежесуточно и более предпочтительно 30-100 миллиграмм ежесуточно, как обычно в зависимости от точного пути введения, формы, в которой осуществляют введение, показания, для которого это введение предназначено, субъекта, которого лечат, и массы тела данного субъекта, а также от предпочтения и опыта лечащего врача или ветеринара.

ПРИМЕРЫ

Изобретение далее проиллюстрировано со ссылкой на следующие примеры, которые в любом случае не предназначены для ограничения объема заявленного изобретения.

Пример 1

Пример получения

Все реакции, включающие чувствительные к воздуху реагенты или промежуточные соединения, осуществляли в атмосфере азота и в безводных растворителях. Сульфат магния использовали в качестве осушителя в методиках обработки и растворители выпаривали при пониженном давлении.

1.4-Диаза-бицикло(3.2.2)нонан (промежуточное соединение)

Соединение, указанное в заголовке, получали в соответветствии с J. Med. Chem. 1993 36 2311-2320 (и в соответствии с немного модифицированным способом, описанным ниже).

1.4-Диаза-бицикло[3.2.2]нонан (промежуточное соединение)

К раствору 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонан-3-она (15,8 г; 113 ммоль) в абсолютном диоксане (130 мл) добавляли LiAIH₄ (4,9 г; 130 ммоль) в атмосфере аргона. Смесь кипятили с обратным холодильником в течение 6 часов и затем давали достичь комнатной температуры. К реакционной смеси по каплям добавляли воду (5 мл в 10 мл диоксана), эту смесь перемешивали в течение 0,5 часа и затем отфильтровывали через стеклянный фильтр. Растворитель выпаривали и остаток перегоняли с использованием аппарата Кюгельрора при 90°С (0,1 мбар (10 Па)) с получением 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонана (11,1 г; 78%) в качестве бесцветного гигроскопичного материала.

1,4-Диазабицикло[3.2.2]нонан-3-он (промежуточное соединение)

К раствору гидрохлорида 3-хинуклидинона (45 г; 278 ммоль) в 90 мл водного гидрохлорида гидроксиламина (21 г; 302 ммоль) и добавляли ацетат натрия (CH ₃COOH×3H₂O; 83 г; 610 ммоль), смесь перемешивали при 70°С в течение 1 часа и затем охлаждали до 0°С. Выделенное кристаллическое вещество отфильтровывали (без промывки) и сушили в вакууме с получением 40,0 г оксима.

Оксим 3-хинуклидинона (40,0 г) добавляли в течение 2 часов небольшими порциями к предварительно нагретой до 120°С полифосфорной кислоте (190 г). Температуру раствора во время реакции поддерживали при 130°С. После добавления всего оксима раствор перемешивали в течение 20 минут при той же самой температуре, затем переносили в эмалированный сосуд и давали достичь комнатной температуры. Кислую смесь нейтрализовали раствором карбоната калия (500 г в 300 мл воды), переносили в 2000-мл колбу, разбавляли 300 мл воды и экстрагировали хлороформом (3×600 мл). Объединенные органические экстракты сушили сульфатом натрия, растворитель выпаривали и твердый остаток сушили в вакууме с получением 30,0 г (77%) смеси лактамов.

Кристаллизация полученной смеси из 1,4-диоксана (220 мл) дала 15,8 г (40,5%) 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонан-3-она в виде бесцветных крупных кристаллов с температурой плавления (т.пл.) 211-212°С.

Способ А

Соль 4-(5-бензо[1,3]диоксол-5-ил-[1.3.4]оксадиазол-2-ил)-1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонана с фумаровой кислотой (Соединение А1)

Смесь 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонана (6,36 г, 50,4 ммоль), 2-бензо[1,3]диоксол-5-ил-5-бензилсульфанил-[1,3,4]оксадиазола (15,0 г, 48,0 ммоль), диметилформамида (ДМФ) (20 мл) и N,N-диизопропилэтиламина (13,0 г, 100,8 ммоль) перемешивали при 100°С в течение 20 часов. Хроматография на силикагеле с хлороформом, 10% метанолом и 1% водным аммиаком в качестве растворителя дала неочищенный продукт (7,9 г). Повторная хроматография на силикагеле с хлороформом, 10% метанолом и 1% водным аммиаком в качестве растворителя дала продукт в виде аморфного твердого вещества. Выход 4,4 г (29%). Соответствующую соль получили путем добавления смеси диэтилового эфира и метанола (9:1), насыщенной фумаровой кислотой. Полученную соль фумарат перекристаллизовывали из изопропанола. Выход в расчете на свободное основание 3,2 г (61%). Жидкостная хроматография и масс-спектрометрия высокого разрешения с электрораспылительной ионизацией (LC-ESI-HRMS) [M+H]+показала 315,1463 Да. Рассчитано 315,145716 Да, отклонение (откл.) 1,9 млн^-1.

Соль 4-[5-(2,3-дигидро-бензо[1,41диоксин-6-ил[1,3,4]оксадиазол-2-ил1-1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонана с фумаровой кислотой (Соединение А2)

Получили в соответствии со способом А из 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонана и 2-бензилсульфанил-5-(2,3-дигидро-бензо[1,4]диоксин-6-ил)-[1,3,4]оксадиазола. LC-ESI-HRMS [М+Н]⁺ показала 329,1616 Да. Рассчитано 329,161366 Да, откл. 0,7 млн^-1.

Способ Б

2-Бензо[1,31]диоксол-5-ил-5-бензилсульфанил-[1,3,4]оксадиазол (Промежуточное соединение)

Бензилбромид (20,2 г, 118,1 ммоль) добавляли в течение 5-минутного периода времени к смеси 5-бензо[1,3]диоксол-5-ил-[1,3,4]оксадиазол-2-тиола (25 г, 112,5 ммоль), триэтиламина (22,8 г, 225 ммоль) и этанола (200 мл, 99%). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 2 часов. Добавляли водный гидроксид натрия (150 мл, 1 М) и воду (100 мл) с последующей фильтрацией. Продукт выделяли в виде твердого вещества. Выход 31,0 г (94%).

Способ В

5-Бензо[1,3]диоксол-5-ил-[1,3,4]оксадиазол-2-тиол (Промежуточное соединение)

Гидразид бензо[1,3]диоксол-5-карбоновой кислоты (45,8 г, 254 ммоль) добавляли к смеси гидроксида калия (15,7 г, 280 ммоль) и метанола (350 мл). Смесь перемешивали в течение 30 минут при комнатной температуре. Добавляли дисульфид углерода (38,7 г, 508 ммоль). Смесь перемешивали при температуре дефлегмации в течение 20 часов с последующим добавлением еще одной порции дисульфида углерода (12,7 г, 167 ммоль) и кипячением с обратным холодильником в течение 4 часов. Добавляли воду (300 мл) и избыток дисульфида углерода и метанола выпаривали. Водную суспензию подкисляли добавлением концентрированной соляной кислоты до рН 3-4. Продукт осаждали, фильтровали и промывали водой (50 мл). Выход 53,5 г (95%) в виде желтого порошка.

Способ Г

Гидразид бензо[1,3]диоксол-5-карбоновой кислоты (Промежуточное соединение)

Смесь бензо[1,3]диоксол-5-карбоновой кислоты (42,7 г, 257 ммоль) и тионилхлорида (163 г, 1,36 моль) перемешивали при 65°С в течение 6 суток. Смесь бензо[1,3]диоксол-5-карбонилхлорида упаривали, растворяли в тетрагидрофуране (200 мл) и добавляли к смеси моногидрата гидразина (154,4 г, 3,08 моль) и тетрагидрофурана (250 мл) при -25°С с последующим перемешиванием в течение 0,5 часов при -25°С. Добавляли воду (200 мл) с последующим фильтрованием. Твердое вещество (35,0 г) выделяли путем фильтрования и еще одну порцию твердого вещества (10,8 г) выделяли путем экстракции фильтрата этилацетатом с последующими сушкой и упариванием. Выход 45,8 г (99%).

Пример 2

Ингибирование связывания in vitro ³Н- -бунгаротоксина в головном мозге крысы

В данном примере аффинность 1,4-диаза-бицикло[3.2.2]нонил-оксадиазолильного производного по изобретению в отношении связывания с остподтипом никотиновых рецепторов определяли с использованием стандартного анализа, осуществляемого, по существу, как описано, например, в WO 2006/087306.

Тестируемая величина представлена в виде ИК₅₀ (концентрация тестируемого вещества, которая ингибирует специфическое связывание ³Н- -бунгаротоксина на 50%).

Результаты данного эксперимента представлены в Таблице ниже.

Таблица
Ингибирование связывания 3Н- -бунгаротоксина
№ соединения	ИК50(мкМ)
А1	<0,01