Застосування 1-аміноалкілциклогексанів як антагоністів 5-нт3 і нейрональних нікотинових рецепторів

Область винаходу Нові застосування 1-аміноалкілциклогексанів. Прототипи Прототипи представлені роботами авторів даного винаходу: патентом США 6034134 від 7 березня 2000 та опублікованою заявкою WO 99/01416, РСТ/ЕР98/04026 і роботою Parsons та ін., Neuropharmacology, 38, 85108 (1999), де розкриті активні сполуки, що застосовуються відповідно до даного винаходу, і те, що вони є антагоністами NMDA-рецепторів та антиконвульсивними засобами. Даний винахід Метою даного винаходу є нове застосування сполук 1-аміноалкіл-циклогексану, вибраних з групи, що складається зі сполук формули: де R* означає - (CH2)n-(CR6R7)m-NR8R9, m+n=0, 1 або 2; R1-R7 незалежно вибрані з групи, що включає водень і нижчий алкіл (С1-6); і R8 і R9 кожний представляє водень або нижчий алкіл (С1-6), або разом представляють нижчий алкілен -(СН2)x-, де χ дорівнює від 2 до 5 включно, та їх енантіомерів, оптичних ізомерів, гідратів і фармацевтично прийнятних солей, а також їх фармацевтичних композицій, одержання і застосування таких сполук і композицій як антагоністів 5-НТ3 і нейрональних нікотинових рецепторів, а також нейрозахисних агентів для лікування тварин з метою полегшення станів, за які дані рецептори відповідальні. Типовими представниками даних сполук є наступні: MRZ 2/579: 1-аміно-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексан, НСl; 601: 1-аміно-1-пропіл-3,3,5,5-тетраметилциклогексан, НСl; 607: 1-аміно-1,3,3,5(транс)-тетраметилциклогексан (аксіальна аміногрупа), НСl; 615: 1-аміно-1,3,5,5-тетраметил-3-етилциклогексан (суміш діастереомерів),НСl; 616: 1-аміно-1,3,5-триметилциклогексан (суміш діастереомерів), НСl; 617: 1-аміно-1,3-диметил-3-прошлциклогексан (суміш діастереомерів), НСl; 618:1 -аміно-1,3(транс),5(транс)-триметил-3(цис)-пропілциклогексан, НСl; 620: 1 -аміно-1,3-диметил-З-етилциклогексан, НСl; 621: 1-аміно-1,3,3-триметилциклогексан, НСl; 625: 1-аміно-1,3(транс)-диметилциклогексан, НСl; 627: 1-аміно-1-метил-3(транс)-пропілциклогексан, НСl; 629: 1-аміно-1-метил-3(транс)-етилциклогексан, НСl; 632: 1-аміно-1,3,3-триметил-5(цис)-етилциклогексан, НСl; 633: 1-аміно-1,3,3-триметил-5(транс)-етилциклогексан, НСl; 640: М-метил-1-аміно-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексан, НСl; 641: 1-аміно-1-метилциклогексан, НСl; 642: Ν,Ν-диметил-1 -аміно-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексан, НСl.Н2О; 705: N-(1,3,3,5,5-пентаметилциклогексил)піролідин, НСl; 680: 1 -аміно-1,3(транс),5(транс)-триметилциклогексан, НСl; 681: 1 -аміно-1,3(цис),5(цис)-триметилциклогексан, НСl.Н2О; 682: 1 -аміно-(1К,58)транс-5-етил-1,3,3-триметилциклогексан, НСl; 683: 1 -аміно-(18,58)цис-5-етил-1,3,3-триметилциклогексан, НСl. Н2О; 1-аміно-1,5,5-триметил-3(цис)-ізопропілциклогексан, НСl; 1-аміно-1,5,5-триметил-3(транс)-ізопропілциклогексан, НСl; 1-аміно-1 -метил-3(цис)-етилциклогексан, НСl; 1-аміно-1 -метил-3(цис)-метилциклогексан, НСl; 1-аміно-5,5-діетил-1,3,3-триметилциклогексан, НСl; а також 1-аміно-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексан; 1-аміно-1,5,5-триметил-3,3-діетилциклогексан; 1-аміно-1 -етил-3,3,5,5-тетраметилциклогексан; N-етил-1 -аміно-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексан; N-(1,3,5-триметилциклогексил)піролідин або піперидин; N-[1,3(транс),5(транс)-триметилциклогексил]піролідин або піперидин; N-[1,3(цис),5(цис)-триметилциюіогексил]піролідин або піперидин; N-(1,3,3,5-тетраметилциклогексил)піролідин або піперидин; N-(1,3,3,5,5-пентаметилциклогексил)піролідин або піперидин; N-(1,3,5,5-тетраметил-3-етилциклогексил)піролідин або піперидин; N-(1,5,5-триметил-3,3-діетилциклогексил)піролідин або піперидин; N-(1,3,3-триметил-цис-5-етилциклогексил)піролідин або піперидин; N-[(1S,5S)цис-5-етил-1,3,3-триметилциклогексил]піролідин або піперидин; N-(1,3,3-триметил-транс-5-етилциклогексил)піролідин або піперидин; N-[(1R,5S)транс-5-етил-1,3,3-триметилциклогексил]піролідин або піперидин; N-(1-етил-3,3,5,5-тетраметилциклогексил)піролідин або піперидин, і N-(1-пропіл-3,3,5,5-тетраметилциклогексил)піролідин або піперидин; і оптичні ізомери, енантіомери, гідрохлориди, гідроброміди, гідрати гідрохлоридів або інші фармацевтично прийнятні солі згаданих вище сполук. Особливий інтерес представляють сполуки приведеної вище формули, в яких, щонайменше, R1, R4 і R5 означають нижчі алкіли, і ті сполуки, в яких R1-R5 означають метил, сполуки, в яких χ дорівнює 4 або 5, і, особливо, сполука Ν-(1,3,3,5,5-пентаметилциклогексил)піролідин та їх оптичні ізомери, енантіомери, гідрати і фармацевтично прийнятні солі. У патенті США 6034134 від 7 березня 2000 автори розкривають сполуки приведеної вище формули, їх фармацевтичні композиції та застосування їх як антагоністів NMDA-рецепторів і антиконвульсивних засобів. У наш час виявлено, що сполуки приведеної вище формули та їх оптичні ізомери, енантіомери, гідрати і фармацевтично прийнятні солі на додаток до їх властивостей антагоністів NMDA-рецепторів і антиконвульсивних засобів абсолютно несподівано володіють антагонізмом високої міри до 5-НТ3 та нейрональних нікотинових рецепторів, що робить їх корисними при лікуванні захворювань і станів, де важлива блокада даних і рецепторів. Те, що автори вважають включеним у даний винахід, між іншим, можна підсумувати наступними словами: спосіб лікування тварин з метою інгібування розвитку або полегшення стану, який полегшують за допомогою антагоніста 5-НТ3 або нейрональних нікотинових рецепторів, що включає стадію введення вказаній тварині деякої кількості сполуки 1-аміноалкілциклогексану, вибраної з групи, яка складається зі сполук формули: де R* означає -(CH2)n-(CR6R7)m-NR8R9, m+n=0, 1 або 2; R1-R7 незалежно вибрані з групи, що включає водень і нижчий алкіл (С1-6); R8 і R9 незалежно вибрані з групи, що включає водень і нижчий алкіл (С1-6), або разом представляють нижчий алкілен -(СН2)Х-, де χ дорівнює від 2 до 5 включно, та їх оптичних ізомерів, енантіомерів, гідратів і фармацевтично прийнятних солей, які ефективні для вказаної мети; такий як спосіб, де, щонайменше, R1, R4 і R5 представляють нижчі алкіли; спосіб, де R1-R5 представляють метили; спосіб, де R1 представляє етил; спосіб, де R2 представляє етил; спосіб, де R3 представляє етил; спосіб, де R4 представляє етил; спосіб, де R5 представляє етил; спосіб, де R5 представляє пропіл; спосіб, де R6 або R7 представляє метил; спосіб, де R6 або R7 представляє етил; спосіб, де χ дорівнює 4 або 5; спосіб, де стан, що підлягає лікуванню або інгібуванню, вибраний з групи, яка включає блювоту, стан тривоги, шизофренію, порушення у зв'язку зі зловживанням наркотиками і алкоголем, депресивні порушення, когнітивні порушення, хворобу Альцгеймера, церебелярний тремор, хворобу Паркінсона, синдром Таурете, біль і порушення апетиту; спосіб, де сполука вибрана з групи, що включає: 1-аміно-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексан, 1-аміно-1-пропіл-3,3,5,5-тетраметилциклогексан, 1-аміно-1,3,3,5(транс)-тетраметилциклогексан (аксіальна аміногрупа), 1-аміно-1,3,5,5-тетраметил-3-етилциклогексан (суміш діастереомерів), 1-аміно-1,3,5-триметилциклогексан (суміш діастереомерів), 1-аміно-1,3-диметил-3-пропілциклогексан (суміш діастереомерів), 1-аміно-1,3(транс),5(транс)-триметил-3(цис)-пропілциклогексан, 1-аміно-1,3 -диметил-3 -етилциклогексан, 1-аміно-1,3,3-триметилциклогексан, 1-аміно-1,3(транс)-диметилциклогексан, 1-аміно-1-метил-3 (транс)-пропілциклогексан, 1-аміно-1-метил-3 (транс)-етилциклогексан, 1-аміно-1,3,3-триметил-5(цис)-етилциклогексан, 1-аміно-1,3,3-триметил-5(транс)-етилциклогексан, N-метил-1 -аміно-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексан, 1-аміно-1 -метилциклогексан, Ν,Ν-диметил-1 -аміно-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексан, 1-аміно-1,5,5-триметил-3(цис)-ізопропілциклогексан, 1-аміно-1,5,5-триметил-З (транс)-ізопропілциклогексан, 1-аміно-1-метил-3 (цис)-етилциклогексан, 1-аміно-1-метил-3 (цис)-метилциклогексан, 1-аміно-5,5-діетил-1,3,3-триметилциклогексан, і N-(1,3,3,5,5-пентаметилциклогексил)піролідин та оптичні ізомери, енантіомери, гідрати і фармацевтично прийнятні солі перерахованих ви ще сполук; спосіб, де сполуку вводять у вигляді її фармацевтичної композиції, що включає дану сполуку у комбінації з одним або більше фармацевтично прийнятними розріджувачами, наповнювачами або носіями. Крім того, застосування 1-аміноалкілциклогексану, вибраного з групи, яка складається зі сполук формули: де R* означає -(CH2)n-(CR6R7)m-NR8R9, n+m=0, 1 або 2; R1-R7 незалежно вибрані з групи, що включає водень і нижчий алкіл (С1-6); R8 і R9 незалежно вибрані з групи, що включає водень і нижчий алкіл, або разом представляють нижчий алкілен -(СН2)Х-, де χ дорівнює від 2 до 5 включно, та їх оптичних ізомерів енантіомерів, гідратів і фармацевтично прийнятних солей, у виробництві лікарського препарату для лікування тварин з метою полегшення стану, який полегшують за допомогою антагоніста рецепторів 5-НТ3; таке як застосування, де, щонайменше, R1, R4 і R5 представляють нижчі алкіли; застосування, де R1-R5 представляють метили; застосування, де х дорівнює 4 або 5; застосування, де сполука вибрана з групи, що включає: 1-аміно-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексан, 1-аміно-1-пропіл-3,3,5,5-тетраметилциклогексан, 1-аміно-1,3,3,5(транс)-тетраметилциклогексан (аксіальна аміногрупа), 1-аміно-1,3,5,5-тетраметил-3-етилциклогексан (суміш діастереомерів), 1-аміно-1,3,5-триметилциклогексан (суміш діастереомерів), 1-аміно-1,3-диметил-З-пропілциклогексан (суміш діастереомерів), 1-аміно-1,3(транс),5(транс)-триметил-3(цис)-пропілциклогексан, 1-аміно-1,3-диметил-3 -етилциклогексан, 1-аміно-1,3,3-триметилциклогексан, 1-аміно-1,3(транс)-диметилциклогексан, 1-аміно-1 -метил-3(транс)-пропілциклогексан, 1-аміно-1 -метил-3 (транс)-етилциклогексан, 1-аміно-1,3,3-триметил-5(цис)-етилциклогексан, 1-аміно-1,3,3-триметил-5(транс)-етилциклогексан, N-метил-1 -аміно-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексан, 1-аміно-1 -метилциклогексан, Ν,Ν-диметил-1 -аміно-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексан, 1-аміно-1,5,5-триметил-3(цис)-ізопропілциклогексан, 1-аміно-1,5,5-триметил-3(транс)-ізопропілциклогексан, 1-аміно-1 -метил-3(цис)-етилциклогексан, 1-аміно- 1-метил-3(цис)-метилциклогексан, 1-аміно-5,5-діетил-1,3,3-триметилциклогексан, і К-(1,3,3,5,5-пентаметилциклогексил)піролідин та оптичних ізомерів, енантіомерів, гідратів і фармацевтично прийнятних солей перерахованих ви ще сполук; і на завершення, застосування, де стан, що підлягає лікуванню, вибраний з групи, яка включає блювоту, стан тривоги, шизофренію, порушення у зв'язку зі зловживанням наркотиками і алкоголем, депресивні порушення, когнітивні порушення, хворобу Альцгеймера, церебелярний тремор, хворобу Паркінсона, синдром Таурете, біль та порушення апетиту. Прототипи і фармакологія Антагоністи рецепторів 5-НТ3 Рецептори 5-НТз являють собою захищені лігандами іонотропні рецептори, проникні для катіонів. У людини рецептори 5-НТ3 демонструють найбільшу щільність на ентерохромафінних клітинах у шлунковокишковій слизовій оболонці, які збуджуються аферентними шляхами блукаючого нерва (vagal afferents), і області postrema стовбура мозку, який утворює хеморецепторну тригерну зону. Оскільки рецептори 5-НТ3 мають високу щільність не тільки в області postrema, але також в області гіпокампа і мигдалеподібного тіла лімбічної системи, припускають, що 5-НТз-селективні антагоністи можуть надавати психотропну дію (Greenshaw & Silverstone, 1997). Дійсно, ранні дослідження на тваринах припускали, що антагоністи рецепторів 5-НТ3 крім їх широко визнаного протиблювотного застосування можуть бути клінічно корисні у ряді областей. Дані області включають стан тривоги, шизофренію, порушення, викликані зловживанням наркотиками і алкоголем, депресивні порушення, когнітивні порушення, хворобу Альцгеймера, церебелярний тремор, психози, пов'язані з лікуванням хвороби Паркінсона, біль (мігрень та синдром подразненого кишечнику) і порушення апетиту. Нейрональні нікотинові рецептори У наш час відомі дев'ять a під одиниць (α1-α9) і чотири b підодиниці (β1-β4) нікотинових рецепторів. Рецептори α4β2, ймовірно, є найбільш загальними в CNS, особливо, у гіпокампі і смугастому тілі. Вони утворюють неселективні катіонні канали з повільно неповністю десенсибілізуючими струмами (тип II). Гомомерні рецептори а7 є перед- і постсинаптичними і виявлені у гіпокампі, руховій корі та лімбічній системі, а також у периферичній автономній нервовій системі. Дані рецептори відрізняються їх високою Са2+-проникністю і швидкими сильно десенсибілізуючими реакціями (тип 1 А). Ряд захворювань включає зміни у нікотинових рецепторах. Це хвороба Альцгеймера, хвороба Паркінсона, синдром Таурете, шизофренія, зловживання наркотиками і біль. Базуючись на спостереженні, що нікотиновий агоніст нікотин сам по собі надає сприятливу дію, розробка ліків досі була націлена на відкриття селективних нікотинових агоністів. З іншого боку незрозуміло, чи є дії нікотинових агоністів, наприклад, при синдромі Таурете і шизофренії результатом активації або інактивації/десенсибілізації нейрональних нікотинових рецепторів. Вплив агоністів на нейрональні нікотинові рецептори сильно залежить від періоду дії. Швидка оборотна десенсибілізація відбувається за мілісекунди, затухаючий ефект відбувається за секунди, необоротна інактивація α4β2 рецепторів та рецепторів, що містять a7, відбувається за години, а їх позитивна регуляція відбувається за добу. Іншими словами, дії нікотинових «агоністів» дійсно можуть бути зумовлені частковим агонізмом, інактивацією і/або десенсибілізацією нейрональних нікотинових рецепторів. У свою чергу помірні концентрації блокаторів каналів нейрональних нікотинових рецепторів дають ті ж ефекти, які вказані для нікотинових агоністів при згаданих вище симптомах. Аміноалкілциклогексани є антагоністами 5-НТ3 і нейрональних нікотинових рецепторів Автори роздумували, чи можуть нові похідні аміноалкілциклогексану [патент США 6034134], описані як антагоністи, що не конкурують, NMDA-рецепторів та протиконвульсивні засоби, також діяти як антагоністи 5НТз і нейрональні нікотинові антагоністи. Такі властивості дозволили б використовувати аміноалкілциклогексани при всіх захворюваннях або станах, де важлива блокада 5-НТ3 або нікотинових рецепторів. Відкриття авторів було позитивним. Способи Синтез Синтез нових аміноалкілциклогексанів, які застосовують відповідно до даного винаходу, описаний у патенті США 6034134 від 7 березня 2000. Альтернативний спосіб 1-циклічні аміносполуки можна також одержати шляхом взаємодії відповідного 1-вільного аміноалкілциклогексану та вибраної альфа, омега-дигалогеналкілованої сполуки, наприклад, 1,3дибромпропану, 1,4-дибромбутану або 1,5-дибромпентану відповідно до наступного представленого прикладу: Ν-(1,3,3,5,5-пентаметилциклогексил)піролідин гідрохлорид 1,3,3,5,5-пентаметилциклогексиламін гідрохлорид (12г, 58,3моль), карбонат калію (48,4г, 350моль) і 1,4дибромбутан (7,32мл, 61,3моль) кип'ятять зі зворотним холодильником в ацетонітрилі (250мл) протягом 60 годин. Після охолоджування до кімнатної температури суміш фільтр ують і осад промивають діетиловим ефіром (600мл). Фільтрат концентрують у вакуумі на роторному випарнику та виконують фракційну перегонку залишку при зниженому тиску (11мм рт. ст). Фракцію при 129°С збирають, одержуючи безбарвну олію (8,95г). її розчиняють у діетиловому ефірі (120мл) і додають 2,7 Μ розчин НС1 у діетиловому ефірі (30мл). Одержаний осад відфільтровують, промивають діетиловим ефіром (3´30мл) і сушать у вакуумі над NaOH, одержуючи N(1,3,3,5,5-пентаметилциклогексил)піролідин гідрохлорид гідрат (12,9г, 68%) з т.пл. 158°С. Спектр ПМР (ДМСОd6, ТМС), δ: 0,97 (6Н, с, 3,5-СНЗ); 1,11 (6Н, с, 3,5-СНЗ); 0,8-1,4 (2Н, циклогексан 4-СН2); 1,41 (ЗН, с, 1-СНЗ); 1,69 (4Н, м, циклогексан 2,6-СН2); 1,84 (4Н, м, піролідин 3,4-СН2); 3,20 (4Н, м, піролідин 2,5-СН2); 10,9 м.д. (Ш, ушир.с, NH+). Елементний аналіз (C15H29N х НС1 х Η2Ο): знайдено (%) С 65,0; Η 11,7; N 5,0; розраховано (%) С 64,8; Η 11,6; Ν 5,0 Електрофізіологія Гіпокамп одержують з ембріонів пацюків (Е20-Е21) і переносять у забуферений сольовий розчин Хенка (Gibco), що не містить Са2+і Mg2+, на льоді. Клітини механічно відділяють у суміші 0,05% ДНКаза/0,3% овомукоїд (Sigma) з подальшою 8-хвилинною попередньою інкубацією з сумішшю 0,66% трипсин/0,1% ДНКаза (Sigma). Відділені клітини центрифугують при 18g протягом 10 хв., ресуспендують у мінімальному необхідному середовищі (Gibco) та висівають з щільністю 150000 клітин.см-2 у пластикові чашки Петрі (Falcon), заздалегідь покриті полі-DL-орнітином (Sigma)/ламініном (Gibco). Клітини вирощують на мінімальному необхідному середовищі, що NaНСОз/НЕРЕS-буферується, забезпеченому 5% фетальною телячою сироваткою і 5% кінською сироваткою (Gibco), та інкубують при 37°С з 5% СО2 при 95% вологості. Середовище повністю замінюють і приблизно через 5 днів проводять інгібування подальшого гліального мітозу in vitro цитозин-b-Dарабінофуранозидом (ARAC, 5мкл, Sigma). Проводять реєстрацію фіксованих плям (patch clamp) від даних нейронів через 15-21 день in vitro за допомогою гладких скляних електродів (2-3 МОм) у режимі з використанням цілих клітин при кімнатній температурі (20-22°С) за допомогою підсилювача ЕРС-7 (List). Речовини, що досліджуються вносять, застосовуючи модифіковану систему швидкого використання (SF-77B Fast Step, Warner Instruments) з тетаподібною скляною трубкою з 100мкм діаметром (Clark, TGC 200-10), що відкривається, яка витягується горизонтальним інструментом для витягування Zeiss DMZ (Augsburg Munich). Склад внутрішньоклітинного розчину звичайно наступний (мМ): CsCl (95), ТЕАС1 (20), EGTA (10), HEPES (10), MgCl 2 (1), СаСl2 (0,2), глюкоза (10), Трис-АТР (5), ди-трис-фосфокреатинін (20), креатинфосфокіназа (50 од.); рН доводять до 7,3 за допомогою CsOH або НСl. Позаклітинні розчини мають наступний основний склад (мМ): NaCl (140), КС1 (3), СаСl2 (0,2), глюкоза (10), HEPES (10), сахароза (4,5), тетродотоксин (ТТХ ЗхЮ-4). Клітини N1E-115 одержують з Європейської колекції клітинних культур (ЕСАСС, Salisbury, UK) і зберігають при -80°С до подальшого використання. Клітини висівають з щільністю 100000 клітин.см -2 у пластикові чашки Петрі (Falcon), вирощують на мінімальному необхідному середовищі (MEM), що буферується НаНСОз/HEPES, доповненому 15% фетальною телячою сироваткою (Gibco), та інкубують при 37°С з 5% СО2 при 95% вологості. Середовище щодня повністю замінюють. Раз у три дні клітини знову висівають на свіжі чашки Петрі, потім обробляють трипсин-ЕДТА (1% у PBS), повторно суспендують у MEM і центрифугують при 100 об./хв. протягом 4 хв. Проводять реєстрацію фіксованих плям від клітин, що піднялися, через 2-3 дні після засіву за допомогою гладких скляних електродів (2-3 МОм) у режимі з використанням цілих клітин при кімнатній температурі (2022°С) за допомогою підсилювача ЕРС-7 (List). Речовини, що досліджуються, вносять як для клітин гіпокампа. Склад внутрішньоклітинного розчину наступний (мМ): CsCl (130), HEPES (10), EGTA (10), MgCl 2 (2), СаСl2 (2), К-АТР (2), Трис-GTP (0,2), D-глюкоза (10); рН доводять до 7,3 за допомогою CsOH або НС1. Позаклітинні розчини мають наступний основний склад (мМ): NaCl (124), КС1 (2,8), HEPES (10), рН 7,3 за допомогою NaOH або НС1. Тільки результати по стабільних клітинах приймають для включення у кінцевий аналіз, тобто тих, що демонструють, щонайменше, 75% відновлення від реакції у відповідь на агоніст (серотонін або АСН) з подальшим видаленням антагоніста, що досліджується. Незважаючи на це, відновлення від дії ліків не завжди становить 100% внаслідок загасання реакції у деяких клітинах (