ES2395157T3 - Amidas de diazabicicloalcanos selectivas de subtipo del receptor de acetilcolina nicotínica - Google Patents

Abstract

Un compuesto de la fórmula I: donde n tiene el valor de 0 o 1, y Cy es un grupo heteroaril elegido del grupo de 2-furanil, 3-furanil, 2-oxazolil, 4-oxazolil, 5-oxazolil, 3- isoxazolil, 4-isoxazolil, 5-isoxazolil, 1,3,4-oxadiazol-2-il, 1,2,4-oxadiazol-3-il, 1,2,4-oxadiazol-5-il, 2-tiazolil, 4- tiazolil, 5-tiazolil, 3-isotiazolil, 4-isotiazolil, 5-isotiazolil, 1,3,4-tiadiazol-2-il, 1,2,4-tiadiazol- 3-il; 1,2,4-tiadiazol- 5-il y 4-piridinil. cuyos grupos heteroaril son opcionalmente sustituídos con hasta tres sustituyentes no-hidrógeno independientemente seleccionados de C1-6 alquilo, C1-6 alquilo sustituído, C2-6 alquenil, C2-6 alquenil sustituído, C2-6 alquinil, C2-6 alquinil sustituído, un heterociclil,

Description

Campo de la Invenci6n

[0001] La presente invenci6n se refiere a compuestos que se unen a y modulan la actividad de receptores de acelticolina nicotinica neuronal, a composiciones farmaceuticas conteniendo estos compuestos y a metodos de usar estos compuestos para tratar una amplia variedad de afecciones y trastornos, incluyendo los asociados con disfunci6n del sistema nervioso central (SNC).

Antecedentes de la Invenci6n

[0002] El potencial terapeutico de los compuestos que se dirigen a receptores nicotinicos neuronales (NNRs), tambien conocidos como receptores de acetilcolina nicotinica (nAChRs), ha sido el sujeto de diversas revisiones recientes (ver Breining et al., Ann. Rep. Med. Chem. 40: 3 (2005), Hogg and Bertrand, Curr. Drug Targets: SNC Neurol. Disord. 3: 123 (2004), Suto and Zacharias, Expert Opin. Ther. Targets 8: 61 (2004), Dani et al., Bioorg. Med. Chem. Lett. 14: 1837 (2004), Bencherif and Schmitt, Curr. Drug Targets: SNC Neurol. Disord. 1: 349 (2002)). Entre las clases de indicaciones para las que se han propuesto ligandos de NNR como terapias estan trastornos cognitivos, incluyendo la enfermedad de Alzheimer, trastorno de falta de atenci6n y esquizofrenia (Newhouse et al., Curr. Opin. Pharmacol. 4: 36 (2004), Levin y Rezvani, Curr. Drug Targets: SNC Neurol. Disord. 1: 423 (2002), Graham et al., Curr. Drug Targets: SNC Neurol. Disord. 1: 387 (2002), Ripoll et al., Curr. Med. Res. Opin. 20(7): 1057 (2004), y McEvoy y Allen, Curr. Drug Targets: SNC Neurol. Disord. 1: 433 (2002)); dolores e inflamaci6n (Decker et al., Curr. Top. Med. Chem. 4(3): 369 (2004), Vincler, Expert Opin. Invest. Drugs 14(10): 1191 (2005), Jain, Curr. Opin. Inv. Drugs 5: 76 (2004), Miao et al., Neuroscience 123: 777 (2004)); depresi6n y ansiedad (Shytle et al., Mol. Psychiatry 7: 525 (2002), Damaj et al., Mol. Pharmacol. 66: 675 (2004), Shytle et al., Depress. Anxiety 16: 89 (2002)); neurodegeneraci6n (O'Neill et al., Curr. Drug Targets: SNC Neurol. Disord. 1: 399 (2002), Takata et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 306: 772 (2003), Marrero et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 309: 16 (2004)); enfermedad de Parkinson (Jonnala and Buccafusco, J. Neurosci. Res. 66: 565 (2001)); adicci6n (Dwoskin and Crooks, Biochem. Pharmacol. 63: 89 (2002), Coe et al., Bioorg. Med. Chem. Lett. 15(22): 4889 (2005)); obesidad (Li et al., Curr. Top. Med. Chem. 3: 899 (2003)); y sindrome de Tourette (Sacco et al., J. Psychopharmacol. 18(4): 457 (2004), Young et al., Clin. Ther. 23(4): 532 (2001)).

[0003] WO 2004/016616 revela diazabicicloalcanos aril-sustituidos como agonistas de nAChR para el tratamiendo de p. ej. trastornos de deficit cognitivo o enfermedad de Alzheimer.

[0004] WO 2004/076453 revela derivados de diazabiciclico aril, que son ligandos colinergicos en los receptores de acetilcolina nicotinica.

[0005] WO 2006/124748 revela compuestos multiciclicos, composiciones farmaceuticas que los comprenden, y metodos para su uso en, por ejemplo, el tratamiento de trastornos cognitivos.

[0006] Una limitaci6n de algunos compuestos nicotinicos es que estan asociados con diversos efectos secundarios no deseados, por ejemplo, por estimular receptores musculares y gangli6nicos. Seria deseable tener compuestos, composiciones y metodos para prevenir y/o tratar diversas afecciones o trastornos (por ejemplo, trastornos SNC), incluyendo aliviar los sintomas de estos trastornos, donde los compuestos presentan farmacologia nicotinica con un efecto beneficioso (por ejemplo, sobre el funcionamiento del SNC), pero sin efectos secundarios asociados significativos. Seria ademas altamente deseado proporcionar compuestos, composiciones y metodos que afecten a la funci6n del SNC sin afectar significativamente aquellos subtipos de receptores que tienen el potencial para inducir efectos secundarios no deseados (por ejemplo, actividad apreciable en sitios del musculo cardiovascular y esqueletico). La presente inveci6n proporciona tales compuestos y composiciones.

Resumen de la Invenci6n

[0007] La presente invenci6n proporciona ciertos compuestos de amida que pueden estar formados a partir de ciertos acidos heteroaril carboxilicos y ciertos diazabicicloalcanos, particularmente 3,7-diazabiciclo [3.3.0] octano y 3,7-diazabiciclo [3.3.1] nonano. Estos compuestos de amida se unen con alta afinidad a los NNRs del subtipo 04[2, encontrado en el SNC, y presentan selectividad para el subtipo 04[2 sobre el subtipo 07 NNR, tambien hallados en el SNC. La presente invenci6n tambien se refiere a sales farmaceuticamente aceptables preparadas a partir de estos compuestos y las composiciones farmaceuticas de los mismos, que pueden usarse para tratar y/o impedir una amplia variedad de afecciones o trastornos, y particularmente

esos trastornos caracterizados por la disfunci6n de neutransmisi6n colinergica nicotinica o la degeneraci6n de las neuronas coligernicas nicotinicas. Los compuestos de la invenci6n pueden usarse para tratar y/o impedir trastornos, como trastornos SNC, y tambien para tratar ciertas afecciones (por ejemplo, aliviar el dolor y la inflamaci6n), en mamiferos con necesidad de tal tratamiento.

[0008] Los compuestos de la invenci6n pueden usarse en el tratamiento de trastornos seleccionados del grupo formado por deficiencia de memoria asociada con la edad, deficiencia cognitiva leve, demencia presenil (aparici6n temprana de la enfermedad de Alzaheimer), demencia senil (demencia tipo Alzheimer), demencia con cuerpos de Lewy, demencia vascular, enfermedad de Alzheimer, derrame cerebral, demencia compleja de VIH, trastorno de deficit de atenci6n, trastorno de hiperactividad con deficit de atenci6n, dislexia, esquizofrenia, trastorno esquizofreniforme, y trastorno esquizoafectivo. Ademas se proporcionan compuestos para uso en un tratamiento de trastornos seleccionados del grupo consistiendo en el tratamiento de demencia leve a moderada tipo Alzeheimer, trastorno de deficit de atenci6n, deficiencia cognitiva leve y deficiencia de memoria asociada con la edad.

[0009] Las composiciones farmaceuticas incorporan un compuesto de la presente invenci6n que, cuando se emplea en cantidades eficaces, interactua con sitios relevantes del receptor nicotinico de un sujeto, y por tanto actua como un agente terapeutico para tratar e impedir una amplia variedad de afecciones y trastornos. Las composiciones farmaceuticas proporcionan un beneficio terapeutico a los individuos que sufren tales trastornos y presentan manifestaciones clinicas de tales trastornos, porque los compuestos dentro de esas composiciones, cuando se emplean en cantidades eficaces, pueden (i) presentar farmacologia nicotinica y afectar a sitios relevantes con receptores nicotinicos (por ejemplo, actuan como un agonista farmac6logico para activar receptores nicotinicos) y/o (ii) provocan secreci6n de neurotramisores, y por tanto impiden y suprimen los sintomas asociados con esas enfermedades. Ademas, los compuestos tienen el potencial para (i) incrementar el numero de receptores colinergicos nicotinicos del cerebro del paciente, (ii) presentar efectos neuroprotectores, y/o (iii) cuando se emplean con cantidades eficaces, no causar efectos secundarios adversos apreciables (por ejemplo, incrementos significativos en la presi6n sanguinea y frecuencia cardiaca, efectos negativos significativos sobre el tracto gastro intestinal, y efectos significativos sobre el musculo esqueletico). Se cree que las composiciones farmaceuticas formadas por los compuestos de la invenci6n, se creen son seguras y eficaces respecto a la prevenci6n y el tratamiento de una amplia variedad de afecciones y trastornos.

[0010] Lo anterior y otros aspectos de la presente invenci6n son explicados en detalle en la descripci6n detallada y los ejemplos expuestos abajo.

Breve Descripci6n de las Figuras

[0011] La Figura 1 es un grafico mostrando los resultados de un estudio sobre reconocimiento de objeto en ratas tratadas oralmente con N-(5-clorofuran- 2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano. Los resultados se muestran como una funci6n del indice de reconocimiento (%) contra la dosis (mg/kg).

La Figura 2 es un grafico mostrando los resultados de un estudio sobre reconocimiento de objeto en ratas tratadas oralmente con N-(5-clorofuran- 2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano. Los resultados se muestran como una funci6n del indice de reconocimiento (%) contra la dosis (mg/kg).

Descripci6n Detallada

[0012] Los compuestos selectivos de subtipo, las composiciones farmaceuticas incluyendo estos compuestos, los metodos de preparar los compuestos, son descritos en detalle abajo.

[0013] Los compuestos y los metodos descritos aqui seran mejor entendidos con referencia a las siguientes realizaciones preferidas. Las siguientes definiciones seran utiles para definir el campo de la invenci6n:

[0014] En esta especificaci6n, a menos que se indique lo contrario, el termino "alquilo" incluye grupos alquilo tanto de cadena de cadena recta como ramificada. Estos pueden ser, pero no estan limitados a, metil, etil, n-propil, i-propil, n-butil, i-butil, s-butil, t-butil, n-pentil, i-pentil, neo-pentil, n-hexil o i-hexil. El termino "C1-4 alquilo" asi incluye grupos de alquilo con 1 a 4 atomos de carbono, incluyendo, pero no estan limitados a, metil, etil, n-propil, i-propil or terc-butil.

[0015] En esta especificaci6n, a menos que se indique lo contrario, el termino "cicloalquilo" se refiere a un sistema de anillo de hidrocarburo, monocilico, bicilico o con puente opcionalmente sustituido, parcialmente

o completamente saturado. El termino "C3-8 cicloalquilo" puede ser, pero no esta limitado a ciclopropil, ciclobutil, ciclopentil, ciclohexil, cicloheptil, y ciclooctil.

[0016] Como aqui se usa, los radicales heterociclil contienen de 3 a 10 elementos incluyendo uno o mas heteroatomos seleccionados de oxigeno, azufre y nitr6geno. Ejemplos de fracciones adecuadas de heterociclil incluyen, pero no estan limitadas a, piperidinil, morfolinil, pirrolidinil, imidazolidinil, pirazolidinil, isatiazolidinil, tiazolidinil, isoxazolidinil, oxazolidinil, piperazinil, oxanil (tetrahidropiranil), y oxolanil (tetrahidrofuranil).

[0017] Como aqui se usa, los radicales C1-6 alcoxi contienen de 1 a 6 atomos de carbono en una cadena recta o ramificada, y tambien incluyen radicales C3-6 cicloalcoxi y radicales alcoxi que contienen fracciones C3-6 cicloalquilo. Ejemplos incluyen, pero no estan limitados a metoxi, etoxi, propoxi, isopropoxi, butoxi, tbutoxi, isobutoxi, ciclopropilmetoxi, alliloxi o propargiloxi.

[0018] Como aqui se usa, "aromatico" se refiere a anillos heteroaromaticos y aromaticos 3 a 10 elementos, preferiblemente de 5 y 6 elementos.

[0019] Como aqui se usa, "especies conteniendo grupos aromaticos" se refiere a fracciones que son o incluyen un grupo aromatico. En consecuencia, las fracciones fenil y bencil se incluyen en esta definici6n, ya que ambas son o incluyen un grupo aromatico, y piridinil y pirimidinil se incluyen en la definici6n, ya que ambos son heteroaromaticos, un subconjunto de aromaticos.

[0020] Como aqui se usa, los radicales aril se seleccionan de fenil, naftil e indenil.

[0021] Como aqui se usa, los radicales heteroaril contienen de 3 a 10 elementos, preferiblemente 5 o 6 elementos, incluyendo uno o mas heteroatomos seleccionados entre oxigeno, azufre y nitr6geno. Ejemplos de fracciones adecuadas de heteroaril de anillo de 5 elementos incluyen furanil, tienil, pirrolil, imidazolil, oxazolil, tiazolil, isoxazolil, isotiazolil, oxadiazolil, tetrazolil, triazolil, y pirazolil. Ejemplos de fracciones adecuadas de heteroaril de anillo de 6 elementos incluyen piridinil, pirimidinil, pirazinil, y piridazinil. Ejemplos de grupos heteroaril de 9 elementos incluyen benzimidazolil, indolizinil, indolil, purinil e indolinil. Ejemplos de grupos heteroaril de 10 elementos incluyen quinolinil e isoquinolinil.

[0022] Se apreciara que en toda la especificaci6n, el numero y naturaleza de los sutituyentes en anillos en los compuestos de la invenci6n seran seleccionados de forma que se eviten combinaciones estericamente indeseadas.

[0023] Ciertos nombres de compuestos de la presente invenci6n fueron generados con la ayuda de un programa de ordenador (ACDLabs 8.0/Name(IUPAC)).

[0024] Ejemplos de sales adecuadas farmaceuticamente aceptables incluyen sales de adici6n de acido inorganico tal como cloruro, bromuro, sulfato, fosfato, y nitrato; sales de adici6n de acido organico tales como acetato, galactarato, propinato, succinato, lactato, glicolato, malato, tartrato, citrato, maleato, fumarato, metanosulfonato, p-toluenosulfonato, y ascorbato; sales con aminoacido acidico tales como aspartato y glutamato; sales de metales alcalinos tales como sal s6dica y sal potasica; sales de metal alacalinoterreo tales como sal de magnesio y sal calcica; sal am6nica; sales basicas organicas tales como sal de trimetilamina, sal de trietilamina, sal de piridina, sal de picolina, sal de diciclohexilamina, y sal de N,N'-dibenciletilendiamina; y sales con aminoacido basico tales como sal de lisina y sal de arginina. Las sales pueden ser en algunos casos hidratos o solvatos de etanol. Sales representativas se proporcionan como se describe en las Patentes U.S. N° 5,597,919 a Dull et al., 5,616,716 a Dull et al. y 5,663,356 a Ruecroft et al.

[0025] Los compuestos de la F6rmula I y sales farmaceuticamente aceptables de los mismos pueden existir en formas solvatada, por ejemplo hidratada, asi como no solvatadas, y la presente invenci6n engloba todas esas formas.

[0026] Como aqui se usa, un "agonista" es una sustancia que estimula a su companero de uni6n, normalmente un receptor. La estimulaci6n se define en el contexto del particular ensayo, o puede ser aparente en la literatura a partir de una discusi6n sobre ello que haga una comparaci6n con un factor o sustancia que es aceptada como un "agonista" o un "antagonista" del particular ligando bajo circunstancias sustancialmente similares como se aprecie por los expertos en la tecnica. La estimulaci6n puede definirse con respecto a un incremento en un particular efecto o funci6n que es inducido por la interacci6n del agonista o agonista parcial con un ligando y puede incluir efectos al6stericos.

[0027] Como aqui se usa, un "antagonista" es un sustancia que inhibe a su companero de uni6n, normalmente un receptor. La inhibici6n se define en el contexto del particular ensayo, o puede ser aparente en la literatura a partir de una discusi6n sobre ello que haga comparaci6n con un factor o sustancia que es aceptada como "agonista" o un "antagonista" del particular ligando bajo circunstancias sustancialmente similares como se aprecie por los expertos en la tecnica. La inhibici6n puede definirse con respecto a una disminuci6n en un particular efecto o funci6n que es inducido por la interacci6n del agonista o agonista parcial con un companero de uni6n y puede incluir efectos al6stericos.

[0028] Como aqui se usa, un "agonista parcial" o un "antagonista parcial" es una sustancia que proporciona un nivel de estimulaci6n o inhibici6n, respectivamente, a su ligando que no es totalmente o completamente agonistico o antagonistico, respectivamente. Se reconocera que la estimulaci6n, y por lo tanto, la inhibici6n se define intrinsecamente para cualquier sustancia o categoria de sustancias a definir como agonistas, antagonistas, o agonistas parciales.

[0029] Como aqui se usa, "actividad intrinseca " o "eficacia" se refiere a alguna medida de la eficacia biol6gica del complejo ligando. Con respecto a la farmacologia del receptor, el contexto en que la actividad intrinseca o eficacia deberia ser definida dependera del contexto del complejo ligando (p. ej., receptor/ligando) y la consideraci6n de una actividad relevante para un particular resultado biol6gico. Por ejemplo, en algunas circunstancias, la actividad intrinseca puede variar dependiendo del particular segundo sistema mensajero involucrado. Ver Hoyer, D. and Boddeke, H., Trends Pharmacol. Sci. 14(7): 270-5 (1993). D6nde son relevantes tales evaluaciones contextualmente especificas, y c6mo podrian ser relevantes en el contexto de la presente invenci6n, sera aparente a uno con conocimiento normal en la materia.

[0030] Como aqui se usa, modulaci6n de un receptor incluye agonismo, agonismo parcial, antagonismo, antagonismo parcial, o agonismo inverso de un receptor.

[0031] Como aqui se usa, los neurotransmisores cuya liberaci6n es mediada por los compuestos aqui descritos incluyen, pero no estan limitados a, acetilcolina, dopamina, norepinefrina, serotonina y glutamato, y los compuestos aqui descritos funcionan como moduladores en el subtipo 04[2 del SNC NNRs.

Compuestos

[0032] Los compuestos aqui descritos son compuestos de amida formados a partir de ciertos acidos heteroaril carboxilicos y ciertos diazabicicloalcanos. Estos compuestos pueden ser representados como F6rmula I:

donde n tiene el valor de 0 o 1, y Cy es un grupo heteroaril elegido del grupo de 2-furanil, 3-furanil, 2oxazolil, 4-oxazolil, 5-oxazolil, 3-isoxazolil, 4-isoxazolil, 5-isoxazolil, 1,3,4-oxadiazol-2-il, 1,2,4-oxadiazol-3-il, 1,2,4-oxadiazol-5-il, 2-tiazolil, 4-tiazolil, 5-tiazolil, 3-isotiazolil, 4-isotiazolil, 5-isotiazolil, 1,3,4-tiadiazol-2-il, 1,2,4-tiadiazol-3-il, 1,2,4-tiadiazol-5-il y 4-piridinil, cuyos grupos heteroaril son opcionalmente sustituidos con hasta tres sustituyentes no-hidr6geno seleccionados independientemente de C1-6 alquilo, C1-6 alquilo sustituido, C2-6 alquenil, C2-6 alquenil sustituido, C2-6 alquinil, C2-6 alquinil sustituido, C3-8 heterociclil, C3-8 heterociclil sustituido, C3-8 cicloalquilo, C3-8 cicloalquilo sustituido, C5-10 aril, C5-10 heteroaril, C5-10 aril sustituido, C5-10 heteroaril sustituido, C1-6alquilo-C5-10 aril, C1-6alquilo-C5-10 heteroaril, C1-6 alquilo sustituido

-

C5-10 aril, C1-6 alquilo sustituido - C5-10 heteroaril, C5-10 aril- C1-6 alquilo, C5-10 heteroaril-C1-6 alquilo, sustituido C5-10 aril- C1-6 alquilo, sustituido C5-10 heteroaril- C1-6 alquilo, halo, -OR', -NR'R", -CF3, -CN, -NO2, -C2R', -SR', -N3, -C(=O)NR'R", -NR'C(=O)R", -C(=O)R', -C(=O)OR', -OC(=O)R', -OC(=O)NR'R", -NR'C (=O)OR", SO2R', -SO2NR'R", y -NR'SO2R", donde R' y R" son independientemente seleccionados de hidr6geno, C1-6 alquilo, C3-8 cicloalquilo, C3-8 heterociclil, C5-10 aril, C5-10 heteroaril o C5-10 alil- C1-6 alquilo, o R' y R" y los atomos a los que estan unidos pueden juntos formar un anillo C3-8 heterociclico, en donde el termino "sustituido", cuando se aplica a alquilo, alquenil, alquinil, heterociclil, cicloalquilo, aril, heteroaril, alquiloaril, alquiloheteroaril, arilalquilo y heteroarilalquilo, se refiere a la sustituci6n por uno o mas alquilo, aril, heteroaril, halo, -OR' y -NR'R" grupos, o sales de las mismas farmaceuticamente aceptables.

[0033] Una realizaci6n de la invenci6n se refiere a compuestos de la F6rmula I en donde n tiene el valor de 0 o 1, y Cy es un grupo C5-10 heteroaril elegido del grupo de 2-furanil or 3-furanil, 2-oxazolil, 4-oxazolil, 5oxazolil, 3- isoxazolil, 4-isoxazolil, 5-isoxazolil, 1,3,4-oxadiazol-2-il, 1,2,4-oxadiazol-3-il, 1,2,4-oxadiazol-5-il, 2-tiazolil, 4-tiazolil, 5-tiazolil, 3-isotiazolil, 4-isotiazolil, 5-isotiazolil, 1,3,4-tiadiazol-2-il, 1,2,4-tiadiazol-3-il, 1,2,4-tiadiazol-5-il y 4-piridinil, cuyos grupos heteroaril son opcionalmente sustituidos con hasta tres sustituyentes no-hidr6geno seleccionados independientemente de C1-6 alquilo, C1-6 alquilo sustituido, halo, y C2-6 alquinil sustituido con fenil.

[0034] En una realizaci6n n es 0. En otra realizaci6n n es 1. En una realizaci6n adicional Cy es 2-furanil. En otra realizaci6n mas Cy es 2-furanil sustituido con halo. En una realizaci6n Cy es 2-furanil sustituido con cloro. En otra realizaci6n mas n es 0 y Cy es 2-furanil opcionalmente sustituido con halo. En una realizaci6n n es 1 y Cy es 2-furanil opcionalmente sustituido con halo. En otra realizaci6n mas 2-furanil es sustituido en la posici6n 5. En otra realizaci6n mas R' y R" son independientemente seleccionados de metil, etil, n-propil, isopropil, n-butil, i-butil, s-butil o t-butil. En una realizaci6n adicional R' y R" son independientemente seleccionados de fenil o bencil.

[0035] En algunos casos, los compuestos de la presente invenci6n son quirales. La presente invenci6n incluye todas las formas enantiomericas o diastereomericas de tales compuestos.

[0036] Compuestos representativos de la presente invenci6n incluyen los siguientes: N-(furan-2-ilcarbonil)3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(3-metilfuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(5-metilfuran-2ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(3-clorofuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(5clorofuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(3-bromofuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano,

N-(5-bromofuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(4-fenilfuran-2-ilcarbonil)-3,7diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(5-(2-piridinil)furan-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(5(feniletinil)furan-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(furan-3-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(oxazol-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(oxazol-4-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(oxazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(isoxazol-3-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(isoxazol-4-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(isoxazol-5-ilcarbonil)-3,7diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(3-bromoisoxazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano,

N-(3-metoxiisoxazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(1,2,4-oxadiazol-3-ilcarbonil)-3,7diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(1,2,4-oxadiazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(1,3,4-oxadiazol2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano,

N-(tiazol-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(tiazol-4-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N(tiazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(isotiazol-3-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N(isotiazol-4-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(isotiazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(1,2,4-tiadiazol-3-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(1,2,4-tiadiazol-5-ilcarbonil)-3,7diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(1,3,4-tiadiazol-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(piridin-4ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, y sales de los mismos farmaceuticamente aceptables.

[0037] Compuestos representativos de la presente invenci6n tambien incluyen los siguientes: N-(furan-2ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1 ] nonano, N-(3-metilfuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(5metilfuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(3-clorofuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(5-clorofuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(3-bromofuran-2-ilcarbonil)-3,7diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(5-bromofuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(4-fenilfuran-2ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(5-(2-piridinil)furan-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(5-(feniletinil)furan-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(furan-3-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(oxazol-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(oxazol-4-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(oxazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(isoxazol-3-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo

[3.3.1] nonano, N-(isoxazol-4-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(isoxazol-5-ilcarbonil)-3,7diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(3-bromoisoxazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(3metoxiisoxazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(1,2,4-oxadiazol-3-ilcarbonil)-3,7diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(1,2,4-oxadiazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(1,3,4oxadiazol-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(tiazol-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(tiazol-4-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(tiazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N(isotiazol-3-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(isotiazol-4-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(isotiazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(1,2,4-tiadiazol-3-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(1,2,4-tiadiazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(1,3,4-tiadiazol-2-ilcarbonil)-3,7diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(piridin-4-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, y sales de los mismos farmaceuticamente aceptables.

[0038] Tambien descrito aqui pero no de la presente invenci6n es el compuesto N-(5-clorofuran-2ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, o sales del mismo farmaceuticamente aceptables. Otra realizaci6n se refiere al compuesto N-(5-clorofuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, o sales del mismo farmaceuticamente aceptables.

Preparaci6n del Compuesto

[0039] Los compuestos de la presente invenci6n pueden ser preparados por acoplamiento de diazabiciclo monoprotegido (es decir, uno en que uno de los dos grupos funcionales amino se hace no reactivo por derivaci6n adecuada) con un cloruro de acido heteroarilo adecuadamente funcionalizado u otro derivado de acido carboxilico reactivo.

[0040] Hay numerosos metodos para preparar los diazabiciclos monoprotegidos usados para preparar los compuestos de la presente invenci6n. Los metodos para la sintesis de un 3,7-diazabiciclo [3.3.0] octano adecuadamente protegido son descritos en PCT WO 02/070523 a Colon-Cruz et al. y en la solicitud U.S. 2006/0019985 a Zhenkun et al., en la que N-se condensa bencilmaleimida con o bien paraformaldehido y N-bencilglicina o N-(metoximetil)-N-(trimetilsililmetil) bencilamina para producir 3,7-dibencil-3,7diazabiciclo[3.3.0] octano-2,4-diona (tambien conocido como 2,5-dibenciltetrahidropirrolo[3,4-c]pirrole-1,3diona). La transformaci6n posterior de este intermedio puede seguir diversos caminos. En un ejemplo, tratamiento con 0-chloroetilchloroformate produce 3-bencil-3,7-diazabiciclo[3.3.0]de octano-2,4-diona (tambien conocido como 2-benciltetrahidropirrolo[3,4-c]pirrol-1,3-diona), que es entonces secuencialmente reducido (usando complejo borano-dimetilsulfuro), convertido a su derivado N-(terc-butoxicarbonil), e hidrogenado (para quitar el segundo grupo bencil). Esto produce N-(terc-butoxicarbonil)-3,7diazabiciclo[3.3.0] octano, que puede usarse para acoplarse con acidos carboxilicos, y sus derivados, para producir compuestos de la presente invenci6n. Alternativamente, 3,7-dibencil-3,7-diazabiciclo[3.3.0]de octano-2,4-diona puede ser reducido (con hidruro de aluminio litio), parcialmente hidrogenado (para eliminar un grupo bencil), convertido a su derivado N-(terc-butoxicarbonil), e hidrogenado (para extraer el segundo grupo bencil), para producir N-(terc-butoxicarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano. Otros metodos para instalaci6n y eliminaci6n del bencil, terc-butoxicarbonil, y otros grupos amino protectores son bien conocidos por los expertos en la tecnica y son descritos adicionalmenteen T. W. Greene y P.G. M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, 3rd Edition, John Wiley & Sons, New York (1999).

[0041] Una preparaci6n alternativa de N-(terc-butoxicarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano ha sido descrita en las solicitudes U.S. 2004/0186107 a Schrimpf et al. y 2005/0101602 a Basha et al., e implica la condensaci6n de maleimida y N-(metoximetil)-N-(trimetilsililmetil)bencilamina para dar 7-bencil-3,7diazabiciclo[3.3.0] octano-2,4-diona (tambien conocido como 5-benciltetrahidropirrolo[3,4-c]pirrol-1,3-diona). El tratamiento posterior con un agente reductor (por ejemplo, hidruro de aluminio litio) produce el 3-bencil3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, la amina libre de la cual puede ser protegido por un grupo terc-butoxicabonil, seguido por la eliminaci6n del grupo protector bencil por hidrogenolisis.

[0042] Pueden usarse esteres de maleato como alternativas a maleimidas en estas reacciones de condensaci6n. Asi, conforme con la PCT WO 96/007656 a Schaus et al., la condensaci6n de N-bencilglicina con paraformaldehido y dimetilmaleato dara ester dimetilico de acido N-bencil-cis-3,4-pirrolidindicarboxilico. Este compuesto puede ser entonces reducido, por ejemplo, con hidruro de aluminio litio, para dar el diol, que puede ser adicionalmente reaccionado con cloruro de metanosulfonilo en presencia de trietilamina para producir el correspondiente dimesilato. El tratamiento adicional con amonio y calor proporciona el 3,7diazabiciclo[3.3.0] octano N-bencil protegido. Como antes descrito, este puede ser convertido en N-(tercbutoxicarbonil)- 3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano.

[0043] Derivados adecuados de 3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano (bispidina) puede usarse para hacer compuestos de la presente invenci6n. Un derivado tal es N-(terc-butoxicarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, que puede hacerse en una variedad de modos. Una sintesis procede a traves de N-bencil-N'-(tercbutoxicarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, descrito por Stead et al. en Org. Lett. 7: 4459 (2005). Asi la reacci6n Mannich entre N-(terc-butoxicarbonil)piperidin-4-ona, bencilamina y paraformaldehido permite Nbencil-N'-(terc-butoxicarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1]nonan-9-ona, que puede ser tratado secuencialmente con p-toluenesulfonhidracida y borohidruro de sodio (para eliminar el oxigeno del carbonil), dando N-bencilN'-(terc-butoxicarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano. El grupo bencil puede ser eliminado como se describe arriba para proporcionar N-(terc-butoxicarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano. La sintesis alternativa de diazabiciclo [3.3.1] nonanos, adecuada para la conversion a bien N-(terc-butoxicarbonil)-3,7diazabiciclo[3.3.1] nonano u otro derivado monoprotegido, ha sido descrita por Jeyaraman y Avila en Chem. Rev. 81(2): 149-174 (1981) y en la Patente U.S. 5,468,858 a Berlin et al.

[0044] Un medio de hacer amidas de la presente invenci6n es acoplar el N-(terc-butoxicarbonil)-3,7diazabiciclo[3.3.0] octano o el N-(terc-butoxicarbonil)-3,7-diazabiciclo [3.3.1] nonano con un acido carboxilico funcionalizado y entonces eliminar el grupo protector terc-butoxicarbonil. Muchos acidos carboxilicos tales estan disponibles comercialmente, y otros pueden ser facilmente preparados por procedimientos conocidos por los expertos en la tecnica. La condensaci6n de una amina y un acido carboxilico, para producir una amida, normalmente requiere el uso de un agente activador adecuado, tal como N, N'-diciclohexilcarbodiimida (DCC), (benzotriazol-1-iloxi)tris(dimetilamino)fosfonio hexafluorofosfato (BOP), (benzotriazol-1-iloxi) tripirrolidinofosfonio hexafluorofosfato (PyBOP), O-(benzotriazol-1-il)-N,N,N', N'bis(tetrametileno)uronio hexafluorofosfato (HBPyU), O-(benzotriazol-1-il)-N,N,N',N'-tetrametiluronio hexafluorofosfato (HBTU), O-(benzotriazol-1-il)-N,N,N',N'-tetrametiluronio tetrafluoroborato (TBTU), o (1-etil3-(3-dimetilaminopropil)carbodiimida) (EDCI) con 1-hidroxibenzotriazol (HOBt). Otros agentes activadores son bien conocidos por los expertos en la tecnica (por ejemplo, ver Kiso y Yajima, Peptides, pp 39-91, Academic Press, San Diego, CA (1995)).

[0045] Alternativamente, el enlace amida puede formarse acoplando un diazabiciclo monoprotegido con un cloruro de acido adecuadamente funcionalizado, que puede estar disponible comercialmente o puede ser preparado por conversi6n del acido carboxilico adecuadamente funcionalizado. El cloruro de acido puede prepararse por tratamiento del acido carboxilico apropiado con, entre otros reactivos, cloruro de tionilo o cloruro de oxalilo.

[0046] Tras la formaci6n de amida, la eliminaci6n del grupo protector (por ejemplo, el grupo tercbutoxicarbonil) con acido, bien acuoso o anhidro, proporcionara los compuestos de la presente invenci6n.

[0047] Los expertos en la tecnica de sintesis organica apreciaran que existen multiples medios de producir compuestos de la presente invenci6n que son etiquetados con un radiois6topo apropiado para varios usos diagnosticos. Asi, la condensaci6n de un acido carboxilico heteroaromatico etiquetado 11C o 18F con bien N(terc-butoxicarbonil)-3,7-diazabiciclo [3.3.0] octano o N-(terc-butoxicarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, usando los metodos antes descritos, y la posterior eliminaci6n del grupo terc-butoxicarbonil producira un compuesto adecuado para usarse en tomografia de emisi6n de positrones

Usos de los compuestos de la presente invenci6n.

[0048] Los compuestos de la presente invenci6n son moduladores del subtipo 04[2 NNR, caracteristico del SNC, y pueden usarse para evitar y/o tratar varias afecciones o trastornos, incluyendo los del SNC, en sujetos que tienen o son susceptibles a tales afecciones o trastornos, por modulaci6n de 04[2 NNRs. Los compuestos tienen la capacidad de unirse selectivamente a los 04[2 NNRs y expresar farmacologia nicotinica (por ejemplo, para actuar como agonistas, agonistas parciales, antagonistas y similares). Por ejemplo, compuestos de la presente invenci6n, cuando se administran en cantidades eficaces a pacientes en necesidad de los mismos, proporcionan algun grado de prevenci6n de la progresi6n del trastorno SNC (es decir, proporcionando efectos protectores), mejora de los sintomas del trastorno SNC, y/o mejora de la reocurrencia del trastorno SNC.

[0049] Los compuestos de la presente invenci6n pueden usarse para tratar y/o evitar aquellos tipos de afecciones y trastornos para los que otros tipos de compuestos nicotinicos han sido propuestos como terapeuticos. Ver, por ejemplo, las referencias previamente listadas en la secci6n de "Antecedentes de la Invenci6n", asi como Williams et al., Drug News Perspec. 7(4): 205 (1994), Americ et al., SNC Drug Rev. 1(1): 1-26 (1995), Arneric et al., Exp. Opin. Invest. Drugs 5(1): 79-100 (1996), Bencherif et al., J. Pharmacol.

Exp. Ther. 279: 1413 (1996), Lippiello et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 279: 1422 (1996), Damaj et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 291: 390 (1999); Chiari et al., Anesthesiology 91: 1447 (1999), Lavand'homme and Eisenbach, Anesthesiology 91: 1455 (1999), Holladay et al., J. Med. Chem. 40(28): 4169-94 (1997), Bannon et al., Science 279: 77 (1998), PCT WO 94/08992, PCT WO 96/31475, PCT WO 96/40682, y las Patentes

U.S. N°.. 5,583,140 a Bencherif et al., 5,597,919 a Dull et al., 5,604,231 to Smith et al. y 5,852,041 a Cosford et al.

[0050] Los compuestos y sus composiciones farmaceuticas son utiles en el tratamiento y/o prevenci6n de una variedad de trastornos SNC, incluyendo trastornos neurodegenerativos, trastornos neurosiquiatricos, trastornos neurol6gicos, y adicciones. Los compuestos y sus composiciones farmaceuticas pueden usarse para tratar y/o impedir deficits cognitivos (relacionados con la edad y de otro tipo), trastornos de atenci6n y demencias (incluyendo las debidas a agentes infecciosos o desarreglos metab6licos); para proporcionar neuroprotecci6n; para tratar convulsiones e infartos cerebrales multiples; para tratar trastornos del estado de animo, compulsiones y comportamientos adictivos; para proporcionar analgesia; para controlar la inflamaci6n (como la mediada por citoquinas y factor nuclear kappa B) y tratar trastornos inflamatorios; para proporcionar alivio del dolor; y para tratar infecciones (como agentes antiinfecciosos para tratar infecciones bacterianas, fungicas y viricas). Entre los trastornos, enfermedades y afecciones para tratar y/o impedir los cuales pueden usarse los compuestos y composiciones farmaceuticas de la presente invenci6n estan: deficiencia de memoria asociada con la edad, deficiencia cognitiva leve, demencia presenil (aparici6n temprana de la enfermedad de Alzheimer), demencia senil (demencia del tipo Alzheimer), demencia de cuerpos de Lewy, demencia HIV, demencia vascular, enfermedad de Alzheimer, derrame cerebral, complejo de demencia de VIH, trastorno de deficit de atenci6n, trastorno de hiperactividad con deficit de atenci6n, dislexia, esquizofrenia, trastorno esquizofrenimorme, trastorno esquizoafectivo, parkinsonismo incluyendo enfermedad de Parckinson, enfermedad de Pick, corea de Huntington, disquinesia tardia, hiperquinesia, paralisis supranuclear progresiva, enfermedad de Creutzfeld-Jakob, esclerosis multiple, esclerosis lateral amiotr6fica, epilepsia, mania, ansiedad, depresi6n, trastornos de panico, trastornos bipolares, trastorno de ansiedad generalizada, trastorno obsesivo compulsivo, arrebatos de ira, sindrome de Tourette, autismo, drogadicci6n y alcoholemia, adicci6n al tabaco, obesidad, caquexia, soriasis, lupus, colangitis aguda, estomatitis aftosa, asma, colitis ulcerosa, enfermedad inflamatoria del intestino, pouchitis, neumonitis virica y artritis (por ejemplo, artritis reumatoide y osteoartritis), endotoxemia, sepsis, aterosclerosis, fibrosis pulmonar indiopatica y neoplasias.

[0051] El uso de los compuestos de la invenci6n puede posibilitar que el tratamiento o prevenci6n de enfermedades, trastornos y afecciones suceda sin efectos secundarios adversos apreciables (por ejemplo, incrementos importantes en la presi6n sanguinea y frecuencia cardiaca, efectos negativos significativos sobre el tracto gastrointestinal, y efectos significativos sobre el musculo esqueletico) Los compuestos de la presente invenci6n, cuando se emplean en cantidades eficaces, pueden modular la actividad, de los 04[2 NNRs sin interacci6n apreciable con los subtipos nicotinicos que caracterizan los ganglios humanos (como demostrado por su falta de la capacidad de provocar la funci6n en el tejido cromafinico adrenal) o el musculo esqueletico (como demostrado por su falta de capacidad para provocar la funci6n nicotinica en las preparaciones celulares expresando receptores nic6tinicos tipo musculo). Asi, estos compuestos son capaces de tratar y/o impedir enfermedades, trastornos y afecciones sin provocar actividad asociada con efectos secundarios significativos en sitios ganglionares y neuromusculares. Asi, la administraci6n de los compuestos proporciona una ventana terapeutica en la que se proporciona tratamiento de ciertas enfermedades, trastornos y afecciones, y se evitan ciertos efectos secundarios. Es decir, una dosis efectiva del compuesto es suficiente para proporcionar los efectos deseados sobre la enfermedad, el trastorno o la afecci6n, pero es insuficiente (es decir, no es de un nivel suficientemente alto) para proporcionar efectos secundarios indeseados.

[0052] La presente invenci6n proporciona un compuesto o F6rmula I, o una sal del mismo farmaceuticamente aceptable, para su uso en terapia (tal como una terapia antes descrita).

[0053] En otro aspecto mas la presente invenci6n proporciona el uso de un compuesto o F6rmula I, o una sal de los mismos farmaceuticamente aceptable, en la fabricaci6n de un medicamento para usarse en el tratamiento de un trastorno SNC (tal como un trastorno, enfermedad o afecci6n antes descrita).

[0054] En un aspecto adicional la invenci6n proporciona el uso de un compuesto de la F6rmula I, o un sal del mismo farmaceuticamente permitida, en la fabricaci6n de un medicamento para uso en el tratamiento de demencia leve a moderada del tipo Alzheimer, trastorno de deficit de atenci6n, deficiencia cognitiva leve y deficiencia de memoria asociada con la edad.

Usos Diagnosticos

[0055] Los compuestos pueden usarse en composiciones diagn6sticas, tales como sondas, particularmente cuando estan modificadas para incluir etiquetas apropiadas. Las sondas pueden usarse, por ejemplo, para determinar el numero y/o funci6n relativa de receptores especificos, particularmente el subtipo del receptor 04[2. Para este prop6sito los compuestos de la presente invenci6n son etiquetados mas preferiblemente con una fracci6n radioactiva isot6pica tal como 11C, 18F, 76Br, 123I o 125I.

[0056] Los compuestos administrados pueden ser detectados usando metodos conocidos apropiados para la etiqueta usada. Ejemplos de metodos de detecci6n incluyen la tomografia de emisi6n de positrones (PET) y tomografia informatizada sencilla de emisi6n simple de fotones (SPECT). Las radioetiquetas descritas arriba son utiles en representaci6n 6ptica de PET (por ejemp/o, 11C, 18F o 76Br) y SPECT (por ejemp/o, 123I), con vidas medias de casi 20.4 minutos para 11C, casi 109 minutos para 18F, casi 13 horas para 123I, y casi 16 horas para 76Br. Se desea una actividad especifica alta para visualizar los subtipos de receptor seleccionados en concentraciones no saturantes. Las dosis administradas normalmente estan por debajo del intervalo t6xico y proporcionan imagenes de alto contraste. Se espera que los compuestos sean capaces de administrarse a niveles no t6xicos. La determinaci6n de la dosis se lleva a cabo de una manera conocida para un experto en la tecnica de imagen de radioetiquetas. Ver, por ejemplo, la Patente U.S. N°. 5,969,144 a London et al.

[0057] Los compuestos pueden ser administrados usando tecnicas conocidas. Ver, por ejemplo, la Patente

U.S.

N°.5,969,144 a London et al. Los compuestos pueden ser administrados en composiciones de formulaci6n que incorporan otros ingredientes, tales como aquellos tipos de ingredientes que son utiles para formular una composici6n diagn6stica. Los compuestos utiles para llevar a cabo la presente invenci6n se emplean mas preferiblemente en formas de alta pureza. Ver, la Patente U.S. N°.5,853,696 a Elmalch et al.

[0058] Despues de que los compuestos son administrados a un sujeto (por ejemp/o, un sujeto humano), la presencia de ese compuesto dentro del sujeto puede ser representada 6pticamente y cuantificada por tecnicas apropiadas con el fin de indicar la presencia, cantidad, y funcionalidad de los subtipos del NNR seleccionados. Ademas de los humanos, los compuestos pueden ser tambien administrados a animales, tales como ratones, ratas, perros, y monos. Las representaciones 6pticas de SPECT y PET pueden ser llevadas a cabo por cualquier tecnica y aparato apropiado. Ver Villemagne et al., In: Arneric et al. (Eds.) Neuronal Nicotinic Receptors: Pharmacology and Therapeutic Opportunities, 235-250 (1998) y la Patente

U.S.

N°.5,853,696 a Elmalch et al, para una revelaci6n de tecnicas representativas de representaci6n 6ptica.

[0059] Los compuestos radioetiquetados se unen con alta afinidad a los subtipos selectivos del NNR (por ejemp/o, 04[2) y presentan preferiblemente uni6n no especifica insignificante a otros subtipos de receptor colinergico nicotinico (por ejemp/o, aquellos subtipos de receptor asociados con musculos y ganglios). En si, los compuestos pueden usarse como agentes para representaci6n 6ptica no invasiva de subtipos de receptor colinergico nicotinico dentro del cuerpo de un sujeto, particularmente dentro del cerebro para diagnosis asociada con una diversidad de enfermedades y trastornos del SNC.

[0060] Las composiciones diagn6sticas pueden usarse en un metodo para diagnosticar la enfermedad en un sujeto, tal como un paciente humano. El metodo implica administrar a ese paciente un compuesto detectablemente etiquetado como aqui se ha descrito, y detectar la uni6n del compuesto a subtipos NNR seleccionados (por ejemp/o, subtipo receptor 04[2). Los expertos en la tecnica de usar herramientas diagn6sticas, tales como PET y SPECT, pueden usar los compuestos radioetiquetados aqui descritos para diagnosticar una amplia variedad de afecciones y trastornos, incluyendo afecciones y trastornos asociados con la disfunci6n del sistema nervioso central y aut6nomo. Tales trastornos incluyen una amplia variedad de enfermedades y trastornos SNC, incluyendo la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad del Parkinson, y la esquizofrenia. Estos y otros trastornos y enfermedades representativos que pueden ser evaluados incluyen los que se establecen en la Patente U.S. N°.5,952,339 a Bencherif et al.

[0061] Ademas, Las composiciones diagn6sticas pueden usarse en un metodo para supervisar subtipos receptores nicotinicos selectivos de un sujeto, tal como un paciente humano. El metodo implica administrar un compuesto detectablemente etiquetado como aqui descrito a ese paciente y detectar la uni6n de ese compuesto a subtipos receptores nicotinicos seleccionados (por ejemp/o, el subtipo del receptor 04[2).

Composiciones farmaceuticas

[0062] De acuerdo a una realizaci6n de la presente invenci6n se proporciona una composici6n farmaceutica comprendiendo como ingrediente activo una cantidad terapeuticamente eficaz de un compuesto de la presente invenci6n, en asociaci6n con uno o mas diluyentes, excipientes y/o portadores inertes farmaceuticamente aceptables.

[0063] La manera en la que los compuestos se administran puede variar. Las composiciones son preferiblemente administradas por via oral (por ejemplo, en forma liquida en un disolvente como un liquido acuoso o no acuoso, o dentro de un portador s6lido. Las composiciones para administraci6n oral incluyen pastillas, comprimidos, capsulas, jarabes, y soluciones, incluyendo capsulas de gelatina dura y capsulas de liberaci6n retardada. Las composiciones pueden ser formuladas en forma de dosis unitaria, o en dosis multiples o de subunidad. Las composiciones preferidas son en forma liquida o semis6lida. Pueden usarse composiciones que incluyen un vehiculo liquido farmaceuticamente inerte tal como agua u otros liquidos o semis6lidos compatibles farmaceuticamente. El uso de tales liquidos y semis6lidos es bien conocido para los expertos en la tecnica.

[0064] Las composiciones pueden tambien administrarse por medio de injecci6n, por ejemplo, intravenosa, intramuscular, subcutanea, intraperitoneal, intraarterial, intratecal, e intracerebroventricular. La administraci6n intravenosa es un metodo preferido de inyecci6n. Los soportes adecuados para inyecci6n son bien conocidos para aquellos con conocimiento en la materia, e incluyen de soluciones de dextrosa al 5%, soluci6n salina, y soluci6n salina tamponada con fosfato. Los compuestos pueden tambien administrarse como infusi6n o inyecci6n (por ejemplo, como suspensi6n o emulsi6n en un liquido o mezcla de liquidos farmaceuticamente aceptables).

[0065] Las formulaciones pueden tambien administrarse usando otros medios, por ejemplo, la administraci6n rectal. Las formulaciones utiles para administraci6n rectal, tales como los supositorios, son bien conocidas por los expertos en la tecnica. Los compuestos pueden ser tambien administrados por inhalaci6n (por ejemplo en forma de un aerosol bien nasalmente o usando articulos de administraci6n del tipo establecido en la Patente U.S. N°.4,922,901 a Brooks et al., ; t6picamente (por ejemplo, en forma de loci6n); transdermicamente (por ejemplo, usando un parche transdermico, usando tecnologia que esta comercialmente disponible de Novartis y Alza Corporation, o por inyecci6n de polvo); o por absorci6n bucal, sublingual o intranasal. Aunque es posible administrar los compuestos en forma de un producto quimico activo a granel, se prefiere presentar cada compuesto en forma de una composici6n farmaceutica o formulaci6n para la administraci6n eficiente y eficaz.

[0066] Ejemplos de metodos para administrar tales compuestos seran aparentes para el profesional cualificado. La inutilidad de estas formulaciones puede depender de la composici6n particular usada y el particular sujeto que recibe el tratamiento. Por ejemplo, las composiciones pueden ser administradas en forma de un comprimido, una capsula de gelatina dura o una capsula de liberaci6n retardada. Estas formulaciones pueden contener un vehiculo liquido que puede ser aceitoso, acuoso, emulsionado o contener ciertos disolventes adecuados al modo de administraci6n.

[0067] La administraci6n de las composiciones farmaceuticas aqui descrita puede ser intermitente, o a un ritmo gradual, continuo, constante o controlado a un animal de sangre caliente, (por ejemplo, un mamifero tal como un rat6n, rata, gato, conejo, perro, cerdo, vaca, o mono); pero ventajosamente se administra preferiblemente a un ser humano. Ademas, el momento del dia y el numero de veces por dia que la composici6n farmaceutica se administra puede variar.

[0068] La dosis apropiada del compuesto es aquella cantidad eficaz para impedir ocurrencia de los sintomas del trastorno o para tratar algunos sintomas del trastorno que sufre el paciente. Por "cantidad eficaz", "cantidad terapeutica" o "dosis eficaz" se quiere decir aquella cantidad suficiente para provocar los efectos famacol6gicos o terapeuticos deseados, que por ello dan lugar a la prevenci6n o tratamiento eficaz del trastorno. Asi, al tratar un trastorno SNC, una cantidad eficaz del compuesto es una cantidad suficiente para atravesar la barrera cerebro-sangre del sujeto, para unirse a los sitios receptores relevantes en el cerebro del sujeto, y para modular la actividad de subtipos receptores nicotinicos relevantes (por ejemplo, modular la secreci6n neurotransmisora, asi resultando en prevenci6n o tratamiento eficaz del trastorno). La prevenci6n del trastorno se manifiesta por retraso de la aparici6n de los sintomas del trastorno. El tratamiento del trastorno se manifiesta por una disminuci6n de los sintomas asociados con el trastorno o una mejora de la reaparici6n de los sintomas del trastorno.

[0069] La dosis eficaz puede variar, dependiendo de factores tales como la afecci6n del paciente, la gravedad de los sintomas del trastorno, y la manera en la que la composici6n farmaceutica se adminstra. Para pacientes humanos, la dosis eficaz de compuestos tipicos requiere generalmente administrar el compuesto en una cantidad suficiente para modular los receptores relevantes en la enfermedad para afectar a la liberaci6n del neurotransmisor (por ejemplo, dopamina) pero la cantidad deberia ser insuficiente para inducir efectos sobre musculos esqueleticos y ganglios a un nivel significativo. La dosis eficaz de los compuestos diferira por supuesto de paciente a paciente pero en general incluye cantidades comenzando donde ocurran efectos de SNC u otros efectos terapeuticos deseados, pero por debajo de la cantidad donde se observan efectos musculares y ganglionares.

[0070] Normalmente, para administrarse en una dosis eficaz, los compuestos requieren adminsitrarse en una cantidad de menos de 5 mg/kg de peso del paciente. A menudo, los compuestos pueden administrarse en una cantidad de menos de alrededor de 1 mg/kg de peso del paciente a menos de casi 100 mg/kg del peso del paciente, y ocasionalmente alrededor de 10 mg/kg a menos de 100 mg/kg de peso del paciente. Las dosis anteriores normalmente representan esa cantidad administrada como una dosis unica, o como una o mas dosis administradas durante un periodo de 24 horas. Para pacientes humanos, la dosis eficaz de los compuestos puede requerir adminstrar el compuesto en una cantidad de al menos casi 1, pero no mas de alrededor de 1000, y a menudo no mas de alrededor de 500 mg/ 24 hr/ paciente.

[0071] Pueden emplearse composiciones utiles como diagn6sticos, como se establen en las patentes U.S. N°. 5,853,696 a Elmalch et al. y 5,969,144 a London et al. Los compuestos tambien pueden ser administrados en composiciones de formulaci6n que incorporan otros ingredientes, tales como los tipos de ingredientes que son utiles para formular una composici6n diagn6stica.

[0072] Los siguientes ejemplos se facilitan para ilustrar la presente invenci6n, y no deberian ser interpretados como limitadores de la misma. En estos ejemplos, todas las partes y porcentajes son en peso, a menos que se indique de otro modo.

Ensayos Biol6gicos

Ejemplo 1: Uni6n de Radioligando en nAChRs de SNC

Subtipo 04[2 nAChR

[0073] Preparaci6n de membranas procendentes de cortex de rata: Ratas (hembras, Sprague-Dawley), pesando150-250 g, fueron mantenidas en un ciclo de 12 h luz/ocuridad y se les permiti6 acceso libre a agua y comida suministrada por PMI Nutrition International, Inc. Los animales fueron anestesiados con CO2 al 70%, y luego decapitados. Los sesos se extrajeron y se colocaron sobre una plataforma a temperatura de congelaci6n. La corteza cerebral fue extraida y colocada en 20 volumenes (peso:volumen) de buffer de preparaci6n a temperatura de congelaci6n (137 mM NaCl, 10.7 mM KCI, 5.8 mM KH2PO4, 8 mM Na2HPO4, 20 mM de HEPES (acido libre), 5 mM de iodoacetamida, 1.6 mM de EDTA, 7.4pH); se anadi6 PMSF, disuelto en metanol a una concentraci6n final de 100 IM, y la suspensi6n se homogeneiz6 por Polytron. El homogeneizado fue centrifugado a 18,000 x g durante 20 min a 4°C y el granulado resultante fue resuspendido en 20 volumenes de agua a temperatura de congelaci6n. Tras 60 min de incubaci6n en hielo, se recogi6 un nuevo granulado por centrifugaci6n a 18,000 x g durante 20 min a 4°C. El granulado final fue resuspendido en 10 volumenes de buffer y almacenado a -20°C.

[0074] Preparaci6n de membranas de SH-EP1/ celulas clonales 04[2 humanas: Granulados celulares de 40 platos de cultivo de 150 mm se acumularon y homogeneizaron por Polytron (Kinematica GmbH, Switzerland) en 20 millilitros de tamp6n de preparaci6n a temperatura de congelaci6n. El homogeneizado fue centrifugado a 48,.00 g durante 20 minutos a 4°C. El granulado resultante fue resuspendido en 20 mL de tamp6n de preparaci6n a temperatura de congelaci6n y almacenado a -20°C.

[0075] En el dia del ensayo, las membranas congeladas se descongelaron y centrifugaron a 48,000 x g durante 20 min. El sobrenadante fue decantado y descartado. El granulado fue resupendido en soluci6n salina tamponada con fosfato de Dulbecco (PBS, Life Technologies) pH 7.4 y homogeneizado con el Polytron durante 6 segundos. Las concentraciones de proteinas se determinaron usando un Kit de Ensayo Pierce de Proteina BCA, con albumina de suero bovino como el estandar (Pierce Chemical Company, Rockford, IL).

[0076] Las preparaciones de membrana (aproximadamente 50 Ig para humanos y 200-300 Ig de proteina para ratas 04[2) se incubaron en PBS (50 IL y 100 IL respectivamente) en presencia del compuesto competidor (0.01 nM a 100 IM) y 5 nM [3H] de nicotina durante 2-3 horas en hielo. La incubaci6n fue finalizada por filtraci6n rapida en un cosechadora de tejido multi-colector(Brandel, Gaithersburg, MD) usando filtros GF/B preempapados en 0.33% de polietilenimina (p/v) para reducir uni6n no-especifica. El tejido se aclar6 3 veces en PBS, pH 7.4. Se anadi6 liquido de centelleo a los filtros conteniendo el tejido lavado y se dej6 equilibrar. Los filtros se contaron luego para determinar la uni6n de radioactividad a las membranas por recuento de centelleo liquido (2200CA Tri-Carb LSC, Packard Instruments, eficiencia 50% or Wallac Trilux 1450 MicroBeta, eficiencia 40%, Perkin Elmer).

[0077] Los datos se expresaron como desintegraciones por minuto (DPMs). En cada ensayo, cada punto tenia 2-3 replicados. Los replicados para cada punto se promediaron y se llevaron a un grafico respecto al registro de concentraci6n del medicamento. Se determin6 IC50, que es la concentraci6n del compuesto que produce 50% de inhibici6n de la uni6n, por regresi6n no lineal de minimos cuadrados. Los valores Ki se calcularon usando la ecuaci6n de Cheng-Prussof (1973):

Ki = IC50 / (1 + N/Kd)

en la que N es la concentraci6n de [3H] nicotina y Kd es la afinidad de la nicotina (3 nM, determinada en un experimento separado).

Subtipo 07 nAChR

[0078] Ratas (hembras, Sprague-Dawley), pesando 150-250 g, fueron mantenidas en un ciclo de 12 h luz/oscuridad y se les permiti6 libre acceso a agua y comida suministrada por PMI Nutrition International, Inc. Los animales fueron anestesiados con 70% de CO2, luego decapitados. Los cerebros se extrajeron y colocaron en una plataforma a temperatura de congelaci6n. El hipocampo fue extraido y colocado en 10 volumenes (peso:volumen) de tamp6n de preparaci6n a temperatura de congelaci6n (137 mM NaCl, 10.7 mM KCI, 5.8 mM KH2PO4, 8 mM Na2HPO4, 20 mM HEPES (acido libre), 5 mM iodoacetamida, 1.6 mM EDTA, pH 7.4); se anadi6 PMSF, disuelto en metanol a una concentraci6n final de 100 IM, y la suspensi6n del tejido fue homogeneizada por Polytron. El homogeneizado fue centrifugado a 18,000 x g durante 20 min a 4°C y el granulado resultante fue resuspendido en 10 volumenes de agua a temperatura de congelaci6n. Tras 60 min de incubaci6n en hielo, un nuevo granulado fue recogido por centrifugaci6n a 18,000 x g durante 20 min a 4°C. El granulado final era re-suspendido en 10 volumenes de tamp6n y almacenado a 20°C. En el dia del ensayo, el tejido fue descongelado, centrifugado a 18,000 x g durante 20 min, y luego resuspendido en PBS a temperatura de congelaci6n (Soluci6n salina tamponada con fosfato de Dulbecco, 138 mM NaCl, 2.67 mM KCI, 1.47 mM KH2PO4, 8.1 mM Na2HPO4, 0.9 mM CaCl2, 0.5 mM MgCl2, Invitrogen/Gibco, pH 7.4) a una concentraci6n final de aproximadamente 2 mg de proteina/mL. La proteina se determin6 por el metodo de Lowry et al., J. Biol. Chem. 193: 265 (1951), usando albumina de suero bovino como el estandar.

[0079] Se midi6 la uni6n de [3H]MLA usando una modificaci6n de los metodos de Davies et al., Neuropharmacol. 38: 679 (1999). Se obtuvo [3H]MLA (Actividad Especifica = 25-35 Ci/mmol) de Tocris. La uni6n de [3H]MLA se determin6 usando una incubaci6n de 2 h a 21°C. Las incubaciones se realizaron en placas de micro-titulaci6n con 48 pocillos y contenian alrededor de 200 Ig de proteina por pocillo en un volumen final de incubaci6n de 300 IL. El buffer de incubaci6n fue PBS y la concentraci6n final de [3H]MLA fue 5 nM. La reacci6n de uni6n se finaliz6 por filtraci6n de la proteina conteniendo el ligando unido por filtros de fibra de vidrio (GF/B, Brandel) usando un Brandel Tissue Harvester a temperatura ambiental. Los filtros se empaparon en agua desionizada conteniendo 0.33% de polietilenimina para reducir la uni6n noespecifica. Cada filtro se lav6 con PBS (3 x 1 mL) a temperatura ambiente. La uni6n no-especifica se determin6 por inclusi6n de 50 IM de MLA no radioactivo en pocillos seleccionados.

[0080] La inhibici6n de la uni6n de [3H]MLA por compuestos de ensayo se determin6 incluyendo siete concentraciones diferentes del compuesto de ensayo en pocillos seleccionados. Cada concentraci6n se replic6 por triplicado. Los valores IC50 se estimaron como la concentraci6n del compuesto que inhibia 50 por ciento de la uni6n [3H]MLA especifica. Las constantes de inhibici6n (valores Ki), valoradas en nM, se calcularon a partir de los valores IC50 usando el metodo de Cheng et al., Biochem. Pharmacol. 22: 30993108 (1973).

Ejemplo 2: Determinaci6n de Liberaci6n de Dopamina

[0081] La liberaci6n de dopamina fue medida usando sinaptosomas estriados obtenidos de cerebro de rata, de acuerdo a los procedimientos establecido por Rapier et al., J. Neurochem. 54: 937 (1990). Ratas (hembras, Sprague-Dawley), pesando 150-250 g, fueron matenidas en un ciclo de 12 h luz/oscuridad y se les permiti6 acceso libre a agua y comida suministrada por PMI Nutrition International, Inc. Los animales fueron anestesiados con CO2 al 70%, luego decapitados. Los cerebros fueron rapidamente extraidos y el estriado diseccionado. El tejido estriado procedente de cada una de las 2 ratas fue puesto junto y homogeneizado en 0.32 M de sacarosa a temperatura de congelaci6n (5 mL) conteniendo 5 mM de HEPES, pH 7.4, usando un homogeneizador vidrio/vidrio. El tejido fue luego centrifugado a 1000 x g durante 10 min. El granulado fue descartado y el sobrenadante centrifugado a 12,000 x g durante 20 min. El granulado resultante fue re-suspendido en tamp6n de perfusi6n conteniendo inhibidores de monoaminoxidasa (128 mM NaCl, 1.2 mM KH2PO4, 2.4 mM KCI, 3.2 mM CaCl2, 1.2 mM MgSO4, 25 mM HEPES, 1 mM de acido ascorbico, 0.02 mM de HCI pargilina y 10 mM de glucosa, pH 7.4) y centrifugado durante 15 min a 25,000 x

g. El granulado final fue re-suspendido en buffer de perfusi6n (1.4 mL) para uso inmediato.

[0082] La suspensi6n sinaptosomal se incub6 durante 10 min a 37°C para restaurar la actividad metab6lica. Se anadi6 [3H]Dopamina ([3H]DA, actividad especifica = 28.0 Ci/mmol, NEN Research Products) a una concentraci6n final de 0.1 IM y la suspensi6n se incub6 a 37°C durante otros 10 min. Se cargaron alicuotas del tejido (50 IL) y tamp6n de perfusi6n (100 IL) en las camaras de suprafusi6n de un Brandel Suprafusion System (serie 2500, Gaithersburg, MD). Se bombe6 buffer de perfusi6n (temperatura ambiente) adentro de las camaras a un ritmo de 1.5 mL/min durante un periodo de lavado de 16 min. Luego se aplic6 compuesto de ensayo (10 IM) o la nicotina (10 I) en la corriente de perfusi6n durante 48 s. Fueron continuamente recogidas (24 s cada una) de cada camara durante todo el experimento para capturar la liberaci6n basal y el pico de liberaci6n inducida por agonista y para reestablecer la linea base despues de la aplicaci6n del agonista. El perfundido fue recogido directamente en frascos de centelleo, a los que se anadi6 fluido de centelleo. Se cuantific6 el [3H]DA liberado por recuento del centelleo. Para cada camara, el area integrada del pico se normaliz6 a su linea base.

[0083] La liberaci6n se expres6 en porcentaje de liberaci6n obtenida con una concentraci6n igual de nicotina L. En cada ensayo, cada compuesto de ensayo se replic6 usando 2-3 camaras; los replicados se promediaron. Cuando fue apropiado, se determinaron las curvas dosis-respuesta del compuesto de ensayo. La activaci6n maxima para compuestos individuales (Emax) se determin6 como un porcentaje de la activaci6n maxima inducida por nicotina L. Se defini6 tambien la concentraci6n del compuesto que daba lugar a la mitad de la activaci6n maxima (EC50) del flujo especifico de iones.

Ejemplo 3: Selectividad vs. nAChRs Perifericas

Interacci6n en el Subtipo nAChR de Musculo Humano

[0084] La activaci6n de nAChRs tipo musculo se estableci6 en la linea clonal humana TE671/RD, que se deriva de un rabdomiosarcoma embrional (Stratton et al., Carcinogen 10: 899 (1989)). Estas celulas expresan receptores que tienen perfiles biol6gicos farmacol6gicos (Lukas, J. Pharmacol. Exp. Ther. 251: 175 (1989)), electrofisiol6gicos (Oswald et al., Neurosci. Lett. 96: 207 (1989)) y moleculares (Luther et al., J. Neurosci. 9: 1082 (1989)) similares al nAChR tipo musculo.

[0085] Las celulas TE671/RD fueron mantenidas en fase de crecimiento proliferativo de acuerdo a protocoles rutinarios (Bencherif et al., Mol. Cell. Neurosci. 2: 52 (1991) y Bencherif et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 257: 946 (1991)). Se cultivaron celulas en medio Eagle modificado de Dulbecco (Gibco/BRL) con 10% de suero de caballo (Gibco/BRL), 5% de suero fetal bovino (HyClone, Logan UT), 1mM de piruvato de sodio, 4mM de L-glutamina, y 50000 unidades de penicilina-estreptomicina (Irvine Scientific). Cuando las celulas eran confluyentes al 80%, fueron puestas sobre placas de poliestireno de 12 pocillos (Costar). Los experimentos fueron conducidos cuando las celulas alcanzaban 100% de confluencia.

[0086] La funci6n del receptor de acelticolina nicotinico (nAChR) se ensay6 usando eflujo 86Rb+ de acuerdo con el metodo descrito por Lukas et al., Anal. Biochem. 175: 212 (1988). En el dia del experimento, el medio de crecimiento fue delicadamente retirado del pocillo y el medio de crecimiento conteniendo cloruro de86Rubidio (106 ICi/mL) fue anadido a cada pocillo. Las celulas fueron incubadas a 37°durante un minimo de 3 h. Tras el periodo de carga, el exceso de 86Rb+ se retir6 y las celulas se lavaron dos veces con soluci6n salina tamponada con fosfato de Dulbecco sin etiquetar (138 mM NaCl, 2.67 mM KCI, 1.47 mM KH2PO4, 8.1 mM Na2HPO4, 0.9 mM CaCl2, 0.5 mM MgCl2, Invitrogen/Gibco, pH. 7.4), teniendo cuidado de no alterar las celulas. Luego, las celulas fueron expuestas bien a 100 IM del compuesto de ensayo, 100 IM de nicotina L (Acros Organics) o tamp6n s6lo durante 4 min. Despues del periodo de exposici6n, el sobrenadante conteniendo el 86Rb+ liberado fue extraido y transferido a frascos de centelleo. Se anadi6 fluido de centelleo y la radioactividad liberada se midi6 por recuento de centelleo liquido.

[0087] En cada ensayo, cada punto tenia 2 replicados, que se promediaron. La cantidad de liberaci6n de 86Rb+ se compar6 a tanto un control positivo (100 IM L-nicotina) como un control negativo (tamp6n s6lo) para determinar el porcentaje de liberaci6n respecto a la de nicotina L.

[0088] Cuando fue apropiado, se determinaron las curvas dosis-respuesta del compuesto de ensayo. La activaci6n maxima para compuestos individuales (Emax) se determin6 como un porcentaje de la activaci6n maxima inducida por nicotina L. Se defini6 tambien la concentraci6n del compuesto que daba lugar a la mitad de la activaci6n maxima (EC50) del flujo especifico de iones.

Interacci6n en el Subtipo nAChR Ganglionar de Rata

[0089] La activaci6n de nAChRs ganglionares de rata se estableci6 sobre la linea clonal de feocromocitoma PC12, que es una linea clonal celular continua de origen de cresta neural, derivada de un tumor de la medula adrenal de rata. Estas celulas expresan nAChRs tipo ganglionar (ver Whiting et al., Nature 327: 515 (1987); Lukas, J. Pharmacol. Exp. Ther. 251: 175 (1989); Whiting et al., Mol. Brain Res. 10: 61 (1990)).

[0090] Celulas PC12 de rata fueron mantenidas en un fase de crecimiento proliferativo de acuerdo con procolos de rutina (Bencherif et al., Mol. Cell. Neurosci. 2: 52 (1991) y Bencherif et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 257: 946 (1991)). Las celulas fueron cultivadas en medio Eagle modificado de Dulbecco (Gibco/BRL) con 10% de suero de caballo (Gibco/BRL), 5% de suero feal bovino (HyClone, Logan UT), 1mM de piruvato de sodio, 4mM deL-glutamina, y 50000 unidades de penicilina-estreptomicina (Irvine Scientific). Cuando las celulas eran confluyentes al 80%, se colocaron en placas Nunc de 12 pocillos (Nunclon) y se recubrieron con 0,03% de poli-L-lisina (Sigma, disuelta en 100 mM de acido borico). Los experimentos se realizaron cuando las celulas alcanzaron 80% de confluencia.

[0091] La funci6n del receptor de acelticolina nicotinica (nAChR) se ensay6 usando eflujo 86Rb+ de acuerdo a un metodo descrito por Lukas et al., Anal. Biochem. 175: 212 (1988). En el dia del expermento, el medio de crecimiento fue delicadamente extraido del pocillo y se anadi6 medio de crecimiento conteniendo cloruro de 86Rubidio (106 ICi/mL) a cada pocillo. Las celulas fueron incubadas a 37°C durante un minimo de 3 h. Tras el periodo de carga, se extrajo el exceso de 86Rb+ y las celulas se lavaron dos veces con soluci6n salina tamponada con fosfato de Dulbecco sin etiquetar (138 mM NaCl, 2.67 mM KCI, 1.47 mM KH2PO4, 8.1 mM Na2HPO4, 0.9 mM CaCl2, 0.5 mM MgCl2, Invitrogen/Gibco, pH 7.4), teniendo cuidado de no alterar las celulas. Luego, las celulas fueron expuestas bien a 100 IM de compuesto de ensayo, 100 IM de nicotina o tamp6n solo durante 4 min. Despues del periodo de exposici6n, el sobrenadante conteniendo el 86Rb+ liberado fue extraido y transferido a frascos de centelleo. Se anadi6 fluido de centelleo y la radioactividad liberada se midi6 por recuento de centelleo liquido.

[0092] En cada ensayo, cada punto tenia 2 replicados, que se promediaron. La cantidad de liberaci6n de 86Rb+ se compar6 a tanto un control positivo (100 IM L-nicotina) como un control negativo (tamp6n solo) para determinar el porcentaje de liberaci6n respecto a la de nicotina L.

[0093] Cuando fue apropiado, se determinaron las curvas dosis-respuesta del compuesto de ensayo. La activaci6n maxima para compuestos individuales (Emax) se determin6 como un porcentaje de la activaci6n maxima inducida por nicotina L. Se defini6 tambien la concentraci6n del compuesto que daba lugar a la mitad de la activaci6n maxima (EC50) del flujo especifico de iones.

Interacci6n en el Subtipo de nAChR Ganglionar Humano

[0094] La linea celular SH-SY5Y es una linea continua derivada por subclonaci6n secuencial de la linea celular parental, SK-N-SH, que fue originalmente obtenida a partir de un neuroblastomasa periferico humano. Las celulas SH-SY5Y expresan un nAChR tipo ganglio (Lukas et al., Mol. Cell. Neurosci. 4:1 (1993)).

[0095] Las celulas SH-SY5Y humanas fueron mantenidas en fase de crecimiento proliferativo de acuerdo a protocoles rutinarios (Bencherif et al., Mol. Cell. Neurosci. 2: 52 (1991) y Bencherif et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 257: 946 (1991)). Se cultivaron celulas en medio Eagle modificado de Dulbecco (Gibco/BRL) con 10% de suero de caballo (Gibco/BRL), 5% de suero fetal bovino (HyClone, Logan UT), 1mM de piruvato de sodio, 4mM de L-glutamina, y 50000 unidades de penicilina-estreptomicina (Irvine Scientific). Cuando las celulas eran confluyentes al 80%, fueron puestas sobre placas de poliestireno de 12 pocillos (Costar). Los experimentos fueron conducidos cuando las celulas alcanzaban 100% de confluencia.

[0096] La funci6n del receptor de acelticolina nicotinica (nAChR) se ensay6 usando eflujo 86Rb+ de acuerdo a un metodo descrito por Lukas et al., Anal. Biochem. 175: 212 (1988). En el dia del expermento, el medio de crecimiento fue delicadamente extraido del pocillo y se anadi6 medio de crecimiento conteniendo cloruro de 86Rubidio (106 ICi/mL) a cada pocillo. Las celulas fueron incubadas a 37°C durante un minimo de 3 h. Tras el periodo de carga, se extrajo el exceso de 86Rb+ y las celulas se lavaron dos veces con soluci6n salina tamponada con fosfato de Dulbecco sin etiquetar (138 mM NaCl, 2.67 mM KCI, 1.47 mM KH2PO4, 8.1 mM Na2HPO4, 0.9 mM CaCl2, 0.5 mM MgCl2, Invitrogen/Gibco, pH 7.4), teniendo cuidado de no alterar las celulas. Luego, las celulas fueron expuestas bien a 100 IM de compuesto de ensayo, 100 IM de nicotina o tamp6n solo durante 4 min. Despues del periodo de exposici6n, el sobrenadante conteniendo el 86Rb+ liberado fue extraido y transferido a frascos de centelleo. Se anadi6 fluido de centelleo y la radioactividad liberada se midi6 por recuento de centelleo liquido.

[0097] En cada ensayo, cada punto tenia 2 replicados, que se promediaron. La cantidad de liberaci6n de 86Rb+ se compar6 a tanto un control positivo (100 IM L-nicotina) como un control negativo (tamp6n solo) para determinar el porcentaje de liberaci6n respecto a la de nicotina L.

[0098] Cuando fue apropiado, se determinaron las curvas dosis-respuesta del compuesto de ensayo. La activaci6n maxima para compuestos individuales (Emax) se determin6 como un porcentaje de la activaci6n maxima inducida por nicotina L. Se defini6 tambien la concentraci6n del compuesto que daba lugar a la mitad de la activaci6n maxima (EC50) del flujo especifico de iones.

Ejemplo 4: Tarea de Reconocimiento del Objeto Novedoso (NOR)

[0099] La tarea de reconocimiento del objeto novedoso (NOR) se realiz6 de acuerdo con la descripci6n de Ennaceur and Delacour Behav. Brain Res. 100: 85-92 (1988).

Ejemplos Sinteticos

Ejemplo 5: Sintesis de N-(terc-butoxicarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano

[0100] El Ejemplo 5 se refiere a la Sintesis de N-(terc-butoxicarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, que fue preparado como se ha descrito en las solicitudes U.S. 2004/0186107 a Schrimpf et al. y 2005/0101602 a Basha et al., de acuerdo a las siguiente tecnicas:

5-Benciltetrahidropirrolo[3,4-c]pirrol-1,3-diona (o 7-bencil-3,7-diazabiciclo [3.3.0] octano-2,4-diona)

[0101] Se anadi6 acido trifluoroacetico (TFA, 0.50 mL, 6.5 mmol) a una soluci6n fria (0°C) de maleimida (6,27 g, 0,0646 mol) en diclorometano (150 mL) bajo nitr6geno. Una soluci6n de N-(metoximetil)-N(trimetilsililmetil)bencilamina (20 g, 0,084 mol) en diclorometano (100 mL) se anadi6 por goteo durante 45 min. Cuando la adici6n fue completa, la mezcla fue calentada lentamente a temperatura ambiente y agitada durante 16 h. La mezcla se concentr6 y el residuo resultante se disolvi6 en diclorometano (200 mL) y se lav6 con bicarbonato de sodio acuoso saturado (2 x 50 mL). La capa acuosa fue separada y extraida con diclorometano (2 x 75 mL). Los extractos de diclorometano combinados fueron lavados con salmuera (50 mL), secados sobre sulfato de magnesio anhidro, filtrados y concentrados para dar 12,5 g (83.9% rendimiento) de un s6lido cereo, amarillo palido (MS m/z 231 (M+H)).

2-Benciloctahidropirrolo[3,4-c]pirrol (o 3-bencil-3,7-diazabiciclo [3.3.0] octano)

[0102] El 5-benciltetrahidropirrolo[3,4-c]pirrol-1,3-diona bruto (4,9 g, 0,021 mol) se disolvi6 en tetrahidrofurano seco (THF) (50 mL) frio (0°C) bajo nitr6geno, y se anadi6 por goteo hidruro de aluminio litio (63 mL of 1 M in THF, 0,063 mol) durante 30 min a la soluci6n continuamente enfriada. La mezcla resultante se agit6 a temperatura ambiente durante 30 min y luego se calent6 para reflujar durante 4 h. La mezcla fue entonces enfriada a 0°C y apagada por adici6n lenta de exceso de decahidrato de sulfato s6dico s6lido. La mezcla fue calentada a temperatura ambiente y agitada durante 16 h. Los s6lidos se filtraron y el residuo se lav6 con etil acetato (3 x 100 mL). Los filtrados combinados fueron concentrados para dar 4.2 g (99% rendimiento) de un s6lido cereo (MS m/z 203 (M+H)).

Terc-butil ester 5-bencilhexahidropirrolo[3,4-c]pirrole-2- acido carboxilico (o N-bencil-N�-(tercbutoxicarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano)

[0103] El 2-benciloctahidropirrolo[3,4-c]pirrol (4.2 g, 0.021 mol) bruto fue disuelto en THF (50 mL). Se anadieron Di-t-butil dicarbonato (5,5 g, 0,025 mol) y NaHCO3 acuoso saturado (10 mL), y la mezcla se agit6 a temperatura ambiente durante la noche. La reacci6n se apag6 con agua (10 mL), y se anadi6 etil acetato (30 mL). La capa acuosa fue extraida con etil acetato (2 x 20 mL), y los extractos organicos combinados fueron secados sobre sulfato de sodio anhidro. La purificaci6n por medio de cromatografia de columna de gel de silice (1:1 hexanos/ etil acetato) di6 5,07 g (79.8% rendimiento) del compuesto del titulo (MS m/z 303 (M+H)).

Terc-butil ester hexahidropirrolo[3,4-c]pirrol-2-acido carboxilico (o N-(terc-butoxicarbonil)-3,7diazabiciclo [3.3.0] octano)

[0104] El terc-butil ester 5-bencilhexahidropyn ol0[3,4-c]pirrol-2- acido carboxilico (5,07 g, 0,0168 mol) fue disuelto en metanol (50 mL) y se anadi6 20% de Pd(OH)2/C (humedo) (-2 g) en atm6sfera de nitr6geno. La mezcla resultante fue calentada (45-50°C) y batida durante 2 h bajo 40 psi de hidr6geno. La mezcla se filtr6 y concentr6 para dar 3,49 g (97,7% rendimiento) del compuesto del titulo (MS m/z 213 (M+H)).

Ejemplo 6: Sintesis de N-(furan-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo [3.3.0] octano

[0105] El Ejemplo 6 se refiere a la sintesis de furan-2-il(hexahidropirrolo[3,4-c]pirrol-2-il)metanona (o N(furan-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano), que se prepar6 de acuerdo con las siguientes tecnicas, ilustrativas de la reacci6n de acoplamiento usada para hacer amidas heteroaromaticas de 3,7diazabiciclo[3.3.0] octano:

Furan-2-il(hexahidropirrolo[3,4-c]pirrol-2-il)metanona trifluoroacetato (o N-(furan-2-ilcarbonil)-3,7diazabiciclo[ 3.3.0] octano trifluoroacetato)

[0106] Se combinaron furan-2-acido carboxilico (0.037 g, 0.33 mmol) y trietilamina (0.125 mL, 0.99 mmol) en diclorometano seco (1 mL), y se anadi6 O-(benzotriazol-1-il)-1,1,3,3, tetrametiluronio hexafluorofosfato (HBTU; 0.125 g, 0.33 mmol). Se anadi6 una soluci6n de terc-butil ester de hexahidropirrolo[3,4-c]pirrol-2acido carboxilico (0.064 g, 0.30 mmol) en diclorometano (0.5 mL), y la mezcla se agit6 a temperatrua ambiente durante la noche. La mezcla era agitada con 10% de hidroxido de sodio acuoso, y la capa organica era separada. La capa acuosa fue batida con hidr6xido s6dico acuoso al 10%, y se separ6 la capa organica. La capa acuosa se extrajo con cloroformo (2x2 mL). Los extractos organicos combinados se lavaron con agua (2 x 1mL) y se concentraron. El residuo resultante fue disuelto en dimetilformamida (DMF)

(0.3 mL) y purificado por HPLC (gradiente acetonitrilo/agua). Las fracciones conteniendo el material deseado se acumularon y concentraron, dejando el producto terc-butoxicarbonil-protegido. Este material fue disuelto en una mezcla de acido trifluoroacetico (0.5 mL) y diclorometano (0.5 mL), y la mezcla fue agitada a temperatrua ambiente durante 1h. Los volatiles fueron eliminados por evaporaci6n rotativa, seguido por tratamiento de alto vacio, para dar 77 mg de un aceite (80% rendimiento) (1H NMR (d4-metanol, 300 MHz) 3,20 (m, 2H), 3,47-4,2 (m, 8H), 6,60 (t, 1H), 7,18 (d, 1H), 7,72 (d, 1H); MS m/z 207 (M+H)).

Ejemplo de Referencia 7: Sintesis de N-(5-clorofuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano trifluoroacetato

[0107] El Ejemplo 7 se refiere a la sintesis de 5-clorofuran-2-il(hexahidropirrolo[3,4-c]pirrol-2-il)metanona trifluoroacetato (o N-(5-clorofuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano trofluoroacetato), que fue preparado conforme a las siguientes tecnicas, ilustrativas de la reacci6n de acoplamiento usada para hacer amidas heteroaromaticas de 3,7-diazabiciclo[ 3.3.0]octano:

5-Clorofuran-2- acido carboxilico

[0108] Se anadi6 hidr6xido de sodio acuoso (80 mL al 10%) a una soluci6n de nitrato de plata (8,0 g, 47 mmol) en agua (20 mL). Esta suspensi6n fue agitada y lentamente tratada con hidr6xido de amonio acuoso al 30% hasta que se aclar6. Se anadi6 una soluci6n de 5-clorofuran-2-carboxaldehido (3,0 g, 23 mmol) (Aldrich Chemical) en metanol (5 mL), y la mezcla resultante se agit6 a temperatura ambiente durante 30 min. La mezcla de reacci6n fue filtrada, y el filtrado lavado con eter (100 mL). El filtrado acuoso se hizo

pH 3) por laadici6nde acido sulfuricofrio al20%. Lamezcla resultante fue extraida con etil
׽ luego acidico (

acetato (3 x 100 mL). Los extractos se lavaron con solucion saturada de cloruro de sodio acuoso (100 mL), secados (sulfato s6dico anhidro) y concentrados al vacio para dar 3,2 g (95% rendimiento) de s6lido blanco (mp 178-179°C). Esta reacci6n fue facilmente escalable y se realiz6 multiples veces a escala �10 g.

N-(5-clorofuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo [3.3.0] octano trifluoroacetato

[0109] Oxalil cloruro (12,2 g, 95,8 mmol) conteniendo una gota de DMF fue anadido por goteo a una soluci6n enfriada con hielo de 5-clorofuran-2-acido carboxilico (6,25 g, 47,9 mmol) en 200 mL de diclorometano. Tras completar la adici6n, el bano de hielo se elimin6 y la reacci6n se calent6 a temperatura ambiente durante un periodo de 1 h. Los volatiles se eliminaron por vacio, y el residuo fue disuelto en THF (50 mL). Esta soluci6n del cloruro acido se anadi6 luego a una soluci6n agitada enfriada con hielo de tercbutil ester hexahidropirrolo[3,4-c]pirrol-2- acido carboxilico (10,2 g, 47,9 mmol) y diisopropiletilamina (25 g,

4 equivalentes) en THF (200 mL). Esta mezclase agit6 a temperatura ambiente durante 16 h. Los volatiles
׽

fueron entonces eliminados por vacio, y el residuo se dividi6 entre agua (100 mL) y eter (300 mL). La capa de eter y dos extractos de eter (100 mL) de la capa acuosa se concentraron en el evaporador giratorio. El residuo fue cromatografiado en columna sobre gel de silice, eluyendose con 0-60% de acetato de etilo en gradiente de hexano. La concentraci6n de fracciones seleccionadas di6 13,9 g (85.3% rendimiento) de jarabe amarillo palido. Una parte de este material (12,9 g, 37,9 mmol) fue disuelta en una mezcla de diclorometano y acido trifluoroacetico (100 mL cada uno). Esta mezcla se agit6 a temperatura ambiente durante 2 h y luego se concentr6 al vacio. El residuo se dividi6 entre cloroformo (200 mL) y carbonato de potasio acuoso al 50% (200 mL), y la capa acuosa fue extraida con cloroformo (3 x 200 mL). Las capas combinadas de cloroformo se secaron sobre sulfato s6dico anhidro y se concentrado al vacio, dejando 8,66 g (95% rendimiento) de s6lido amarillo palido (1H NMR (d4-metanol, 300 MHz) 3,15-3,35 (m, 4H), 3,50-4,20 (m, 6H), 6,51 (d, 1H), 7,17 (d, 1H); MS m/z 241 (M+H)).

Ejemplo 8: Sintesis de terc-butil ester 3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano-3-acido carboxilico

[0110] El ejemplo 8 se refiere a la sintesis de terc-butil ester 3,7-diazabiciclo[3.3.1]de nonano-3- acido carboxilico (or N-(tertbutoxicarbonil)- 3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano), que fue preparado conforme a las siguientes tecnicas:

Terc-butil ester 7-Bencil-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano-3- acido carboxilico (o N-bencil-N�-(tercbutoxicarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano)

[0111] Se prepar6 terc-butil ester 7-bencil-3,7-diazabiciclo [3.3.1] nonano-3-acido carboxilico conforme a los procedimientos fijados por Stead et al. en Org. Lett. 7(20): 4459 (2005).

Terc-butil ester 3,7-Diazabiciclo[3.3.1]-3- acido carboxilico

[0112] Se disolvi6 terc-butil ester 7-bencil-3,7-diazabiciclo[3.3.1]de nonano-3-acido carboxilico (0,49 g, 1,6

2g) en atm6sfera de nitr6geno. Esta
׽ mmol)en metanol(20 mL) yseanadi6 20% Pd(OH)2/C (humedo) (

mezcla se calent6 a unos 50°C y se agit6 durante 2 h bajo 55 psi de hidr6geno. La mezcla resultante fue filtrada y concentrada para dar 0,32 g (94% rendimiento) del compuesto del titulo (MS m/z 227 (M+H)).

Ejemplo 9: Sintesis de N-(furan-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano trifluoroacetato

[0113] El ejemplo 9 se refiere a la sintesis de (3,7-diazabiciclo[3.3.1]non-3-il)-furan-2-ilmetanona trifluoroacetato (o N-(furan-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano trifluoroacetato), que fue preparado de acuerdo a las siguiente tecnicas, ilustrativas de la reacci6n de acoplamiento usada para hacer amidas heteroaromaticas de 3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano:

3,7-Diazabiciclo[3.3.1]non-3-il)-furan-2-il metanona trifluoroacetato (o N-(furan-2-ilcarbonil)-3,7diazabiciclo[ 3.3.1] nonano trifluoroacetato)

[0114] Furan-2- acido carboxilico (0,032 g, 0,29 mmol) se combin6 con trietilamina (0.870 mmol, 0,121 mL) en diclorometano seco (1 mL) y se anadi6 HBTU (0,11 g, 0,29 mmol). Se anadi6 una soluci6n de terc-butil ester 3,7-diazabiciclo[3.3.1]-3-acido carboxilico (0.059 g, 0.26 mmol) en diclorometano (0.5 mL), y la mezcla se agit6 a temperatura ambiente durante la noche. La mezcla fue tratada con hidr6xido de sodio acuoso 10% y extraida con cloroformo (2 x 2 mL). Los extractos organicos combinados fueron lavados con agua (2 x 1 mL), y concentrados. El residuo resultante fue disuelto en DMF (0.3 mL) y purificado por HPLC (gradiente acetonitrilo/agua). Las fracciones que contienen el material deseado se acumularon y concentraron, dejando el producto protegido terc-butoxicarbonil. Este material fue disuelto en una mezcla de acido trifluoroacetico (0,5 mL) y diclorometano (0,5 mL), y la mezcla se agit6 a temperatura ambiente durante 1h. Los volatiles fueron eliminados por evaporaci6n rotatoria, seguido por tratamiento de alto vacio, para dar 36 mg de un aceite (41% rendimiento) (1H NMR (d4-metanol, 300 MHz) 2,10 (bs, 2H), 2,35 (bs, 2H), 3,30-3,45 (m, 4H), 3,55 (m, 2H), 6,65 (m, 1H), 7,15 (d, 1H), y 7.75 (d, 1H). MS m/z 221 (M+H)).

Ejemplo 10: Sintesis de N-(5-clorofuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano trifluoroacetato

[0115] El ejemplo 10 se refiere a la sintesis de (3,7-diazabiciclo[3.3.1]non-3-il)-5-clorofuran-2-ilmetanona 5 trifluoroacetato (o N-(5-clorofuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano trifluoroacetato), que fue preparado por un proceso similar al descrito en el Ejemplo 9, de acuerdo a las siguientes tecnicas:

[0116] 5-Clorofuran-2- acido carboxilico (0,96 g, 6,5 mmol) fue combinado con trietilamina (21 mmol, 2,9 mL) en diclorometano seco (10 mL), y se anadi6 HBTU (2,47 g, 65,1 mmol). Se anadi6 una soluci6n de tercbutil ester 3,7-diazabiciclo(3.3.1)-3-acido carboxilico (1,5 g, 66 mmol) en diclorometano (5 mL), y la mezcla 10 se agit6 a temperatura ambiente durante la noche. La mezcla se trat6 con hidr6xido de sodio acuoso al 10%y se extrajo con cloroformo (2 x 20 mL). Los extractos organicos combinados se lavaron con agua (2 x 10 mL), y se concentraron. El residuo resultante fue purificado por cromotografia de columna sobre gel de silice, eluyendo con un etil acetato en gradiente de hexano, para dar el producto tertbutoxicarbonil protegido, como un aceite viscoso. Este material fue disuelto en una mezcla de acido trifluoroacetico (20 15 mL) y diclorometano (20 mL), y la mezcla se agit6 a temperatura ambiente durante 1h. Los volatiles se eliminaron por evaporaci6n rotativa, seguido por tratamiento de alto vacio, para dar 1.38 g (57.5% rendimiento) de aceite viscoso amarillo (1H NMR (d4-metanol, 300 MHz) 2.00 (bs, 2H), 2.155 (bs, 2H), 3.15

3.35 (m, 6H), 4.25 (m, 2H), 6.53 (d, 1H) and 7.10 (d, 1H). MS m/z 255 (M+H)).

20 [0117] Los antes ilustrados procedimientos de acoplamiento de amida fueron utilizados para los compuestos mostrados en las Tablas 1 y 2. En algunos casos, fueron sintetizados compuestos a una escala suficiente para obtener datos de resonancia magnetica nuclear (NMR). En otros casos, los compuestos fueron producidos a una escala menor en varias clases de aparatos paralelos de sintesis y fueron caracterizados (estructuralmente) por LCMS solamente.

Resumen de Datos Biol6gicos

[0118] Los compuestos de las Tablas 1 y 2, representativos de la presente invenci6n, presentaron constantes de inhibici6n (valores Ki) en los subtipos 04[2 de rata y humano yendo de 1 nM a 1000 nM y 1 nM to 220 nM respectivamente, indicando alta afinidiad para el subtipo 04[2. Los valores Ki en el subtipo 07

5 varian dentro del rango de 1700 nM a 210.000 nM (en muchos casos los compuestos no se unieron lo suficiente en filtrado de alto flujo en el subtipo 07 para garantizar la determinaci6n de Ki). Estos mismos compuestos presentaron relativamente poca actividad funcional tanto en el subtipo de musculo humano (125% de la respuesta maxima a la nicotina) o de ganglio humano (1-20% de la respuesta maxima a la nicotina).

10 [0119] Ciertos compuestos ejemplificados fueron evaluados en la tarea NOR. Asi, tanto N-(5-clorofuran-2ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano (Figura 1) (compuesto de referencia) y N-(5-clorofuran-2-ilcarbonil)3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano (Figura 2) eran activos en OR en ratas, a 0,1 mg/kg y 0,3 mg/kg respectivamente. Esto proporciona evidencia de la eficacia (y potencia) de los compuestos de la presente invenci6n para tratar deficits cognitivos, trastornos de atenci6n y demencias, y el potencial de estos

15 compuestos para terapia humana.

Claims (12)

1. REIvINDICACIONES

   1. Un compuesto de la f6rmula I:

   donde n tiene el valor de 0 o 1, y

   Cy es un grupo heteroaril elegido del grupo de 2-furanil, 3-furanil, 2-oxazolil, 4-oxazolil, 5-oxazolil, 3isoxazolil, 4-isoxazolil, 5-isoxazolil, 1,3,4-oxadiazol-2-il, 1,2,4-oxadiazol-3-il, 1,2,4-oxadiazol-5-il, 2-tiazolil, 4tiazolil, 5-tiazolil, 3-isotiazolil, 4-isotiazolil, 5-isotiazolil, 1,3,4-tiadiazol-2-il, 1,2,4-tiadiazol- 3-il; 1,2,4-tiadiazol5-il y 4-piridinil.

   cuyos grupos heteroaril son opcionalmente sustituidos con hasta tres sustituyentes no-hidr6geno independientemente seleccionados de C1-6 alquilo, C1-6 alquilo sustituido, C2-6 alquenil, C2-6 alquenil sustituido, C2-6 alquinil, C2-6 alquinil sustituido, un heterociclil,

   que contiene de 3 a 10 miembros, incluyendo uno o mas heteroatomos seleccionados a partir del oxigeno, azufre y nitr6geno, radical heterociclil sustituido que contiene de 3 a 10 elementos, incluyendo uno o mas heteroatomos seleccionados a partir de oxigeno, azufre y nitr6geno, C3-8 cicloalquilo, C3-8 cicloalquilo sustituido, C5-10 aril, C5-10 heteroaril, C5-10 aril sustituido, C5-10 heteroaril sustituido,

   C1-6 alquilo-C5-10 aril, C1-6 alquilo-C5-10 heteroaril, C1-6 alquilo sustituido-C5-10 aril, C1-6 alquilo sustituido-C5-10 heteroaril, C5-10 aril-C1-6 alquilo, C5-10 heteroaril-C1-6 alquilo, C1-10 aril sustituido-C1-6 alquilo, C5-10 heteroaril sustituido-C1-6 alquilo, halo, -OR', -NR'R", -CF3, -CN, -NO2, -C2R', -SR', -N3, -C(=O)NR'R", -NR'C(=O)R", -C(=O)R', -C(=O)OR', -OC(=O)R', -OC(=O)NR'R", -NR'C (=O)OR", -SO2R', -SO2NR'R", y -NR'SO2R",

   donde cada uno de R' y R" son independientemente seleccionados de hidr6geno, C1-6 alquilo, C3-8 cicloalquilo, un radical heterociclil que contiene de 3 a 10 elementos incluyendo uno o mas heteroatomos seleccionados de oxigeno, azufre y nitr6geno, C1-10 aril, C1-10 heteroaril y C5-10 aril-C1-6 alquilo, o

   R' y R" junto con los atomos a los que estan unidos forman un radical heterociclil que contiene de 3 a 10 elementos incluyendo uno o mas heteroatomos seleccionados de oxigeno, azufre y nitr6geno,

   en donde el termino "sustituido'', cuando es aplicado a alquilo, alquenil, alquinil, un radical heterociclil que contiene de 3 a 10 elementos incluyendo uno o mas heteroatomos seleccionados de oxigeno, azufre y nitr6geno, cicloalquilo, aril, heteroaril, alquiloaril, alquiloheteroaril, arilalquilo y heteroarilalquilo, se refiere a la sustituci6n por uno o mas alquilo, aril, heteroaril, halo, grupos -OR' y -NR'R", o sales farmaceuticamente aceptables de los mismos.

2. 2.

   Un compuesto de acuerdo a la reivindicaci6n 1 en donde:

   Cy es seleccionado de 2-furanil o 3-furanil, 2-oxazolil, 4-oxazolil, 5-oxazolil, 3-isoxazolil, 4-isoxazolil, 5-isoxazolil, 1,3,4-oxadiazol-2-il, 1,2,4-oxadiazol-3-il, 1,2,4-oxadiazol-5-il, 2-tiazolil, 4-tiazolil, 5tiazolil, 3-isotiazolil, 4-isotiazolil, 5-isotiazolil, 1,3,4-tiadiazol-2-il, 1,2,4-tiadiazol- 3-il, 1,2,4-tiadiazol-5il y 4-piridinil, cuyos grupos heteroaril son opcionalmente sustituidos con hasta tres sustituyentes nohidr6geno seleccionados independientemente de C1-8 alquilo, C1-6 alquilo sustituido, halo, y C2-6 alquinil sustituido con fenil.

3. 3.

   Un compuesto de acuerdo a la reivindicaci6n 1 en donde n es 1:

4. 4.

   Un compuesto de acuerdo a la reivindicaci6n 3 en donde Cy es 2-furanil.

5. 5.

   Un compuesto de acuerdo a la reivindicaci6n 3 en donde Cy es 2-furanil sustituido con halo.

6. 6.

   Un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: N-(furan-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(3-metilfuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(5-metilfuran-2-ilcarbonil)-3,7diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(3-clorofuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(5-clorofuran-2ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(3-bromofuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(5bromofuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(4-fenilfuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(5-(2-piridinil)furan-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(5-(feniletinil)furan-2-ilcarbonil)3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(furan-3-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(oxazol-2-ilcarbonil)3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(oxazol-4-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(oxazol-5-ilcarbonil)3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(isoxazol-3-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(isoxazol-4ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(isoxazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(3bromoisoxazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(3-metoxiisoxazol-5-ilcarbonil)-3,7diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(1,2,4-oxadiazol-3-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(1,2,4-oxadiazol5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(1,3,4-oxadiazol-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0]octano, N(tiazol-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(tiazol-4-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N(tiazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0]octano, N-(isotiazol-3-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N(isotiazol-4-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(isotiazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0]octano, N-(1,2,4-tiadiazol-3-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, N-(1,2,4-tiadiazol-5-ilcarbonil)-3,7diazabiciclo[3.3.0]octano, N-(1,3,4-tiadiazol-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.0]octano, N-(piridin-4-ilcarbonil)3,7-diazabiciclo[3.3.0] octano, y sales de los mismos farmaceuticamente aceptables.

7. 7.

   Un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: N-(furan-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(3-metilfuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(5-metilfuran-2-ilcarbonil)-3,7diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(3-clorofuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(5-clorofuran-2ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(3-bromofuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(5bromofuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(4-fenilfuran-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(5-(2-piridinil)furan-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(5-(feniletinil)furan-2-ilcarbonil)3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(furan-3-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(oxazol-2-ilcarbonil)3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(oxazol-4-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(oxazol-5-ilcarbonil)3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(isoxazol-3-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo [3.3.1] nonano, N-(isoxazol-4ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(isoxazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(3bromoisoxazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(3-metoxiisoxazol-5-ilcarbonil)-3,7diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(1,2,4-oxadiazol-3-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(1,2,4oxadiazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(1,3,4-oxadiazol-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(tiazol-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(tiazol-4-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(tiazol-5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(isotiazol-3-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(isotiazol-4-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(isotiazol-5-ilcarbonil)-3,7diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(1,2,4-tiadiazol-3-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(1,2,4-tiadiazol5-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N-(1,3,4-tiadiazol-2-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, N(piridin-4-ilcarbonil)-3,7-diazabiciclo[3.3.1] nonano, y sales de los mismos farmaceuticamente aceptables.

8. 8.

   Un compuesto conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 para uso en el tratamiento o prevenci6n de un trastorno del sistema nervioso central.

9. 9.

   Una composici6n farmaceutica que comprende como ingrediente activo una cantidad terapeuticamente eficaz de un compuesto conforme a alguna de las reivindicaciones 1 a 8, y uno o mas diluyentes, excipientes y/o soportes inertes farmaceuticamente aceptables.

10. 10.

    Uso de un compuesto conforme a alguna de las reivindicaciones 1 a 7 o una composici6n conforme a la reivindicaci6n 9 en la fabricaci6n de un medicamento para el tratamiento de trastornos del sistema nervioso central.

11. 11.

    Un compuesto de la reivindicaci6n 8 o el uso de la reivindicaci6n 10, en donde el trastorno es seleccionado del grupo formado por deficiencia de memoria asociada con la edad, deficiencia cognitiva leve, demencia presenil (aparici6n temprana de la enfermedad de Alzaheimer), demencia senil (demencia del tipo Alzheimer), demencia con cuerpos de Lewy, demencia vascular, enfermedad de Alzheimer, derrame cerebral, complejo de demencia ligada a VIH, trastorno de deficit de atenci6n, trastorno de hiperactividad

    con deficit de atenci6n, dislexia, esquizofrenia, trastorno esquizofreniforme y transtorno esquizoafectivo.

12. 12.

    Un compuesto o uso de la reivindicaci6n 11, en donde el trastorno es seleccionado del grupo formado por demencia leve a moderada tipo Alzheimer, trastorno de deficit de atenci6n, deficiencia cognitiva leve y deficiencia de memoria asociada con la edad.

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