Osteoporose ist eine Systemerkrankung des Skeletts, welche sich durch Knochen- schwund, d. h. einer Verminderung der Knochenmasse auszeichnet. Dadurch kommt es zu einer Verschlechterung der Qualität der Mikroarchitektur des Knochengewebes und einem erhöhten Knochenfrakturrisiko.

Man unterscheidet zwischen verschiedenen Formen der Osteoporose. Etwa 5 % der Patienten sind von der sekundären Osteoporose betroffen, die vor allem aus endo- krinen, renalen und hepatischen Erkrankungen resultiert (z. B. Cushing-Syndrom).

Die meisten Patienten (95 %) leiden jedoch unter einer primären Osteoporose, bei welcher man zwischen einer primär idiopathischen Osteoporose, einer Typ I-Osteo- porose und einer Typ II-Osteoporose unterscheidet. Die primär idiopathische Osteo- porose tritt bei Kindern oder jungen Erwachsenen auf. Die Typ I-Osteoporose wird auch als postmenopausale Osteoporose und die Typ II-Osteoporose als senile Osteo- porose bezeichnet. Diese Arten der Osteoporose treten vor allem im höheren Lebensalter auf, wobei die Wahrscheinlichkeit fur ein Auftreten der Erkrankung mit steigendem Alter zunimmt.

Derzeit werden zur Behandlung von Osteoporose Fluorid-oder Calciumpräparate (zur Stimulation der Knochenneubildung), Östrogen, Gestagen oder Calcitonin (zur Hemmung der Knochenresorption), Biphosphonate wie Alendronat (zur Reduktion des Knochenabbaus) oder im höheren Alter auch Anabolika eingesetzt.

Man glaubt, dass Osteoporose durch den vermehrten Abbau von Knochensubstanz durch Osteoclasten hervorgerufen wird. Osteoclasten sind Zellen, welche darauf spezialisiert sind, HC1 zu sekretieren und dadurch Knochensubstanz abzubauen. Im Normalzustand erfolgt im Rahmen der ständig ablaufenden Erneuerung der Knochensubstanz im Körper ein Abbau von Knochengewebe durch die Osteoclasten und eine Knochenneubildung durch die Osteoblasten. Osteolytische Krankheiten wie Osteoporose werden durch ein Ungleichgewicht zwischen Knochenbildung und Knochenabbau ausgelöst, d. h. der Knochenabbau durch die Osteoclasten überwiegt.

Der Knochenabbau wird durch Änderungen in der Zahl und Aktivität der Osteo- clasten gesteuert (vgl. Suda et al., J. Bone Miner. Res. 12 (1997), 869-879). Es gibt Hinweise darauf, dass hierbei eines der wichtigsten zellularen Übertragungssysteme in Säugerzellen, das cyclische Guanosinmonophosphat (cGMP), eine wichtige Rolle übernimmt.

Zusammen mit Stickstoffmonoxid (NO), das aus dem Endothel freigesetzt wird und hormonelle und mechanische Signale überträgt, bildet cGMP das NO/cGMP-System. Die Guanylatcyclasen katalysieren die Biosynthese von cGMP aus Guanosintri- posphat (GTP). Die bisher bekannten Vertreter dieser Familie lassen sich sowohl nach strukturellen Merkmalen als auch nach der Art der Liganden in zwei Gruppen aufteilen : Die partikulären, durch natriuretische Peptide stimulierbaren Guany- latcyclasen und die löslichen, durch NO stimulierbaren Guanylatcyclasen. Die lös- lichen Guanylatcyclasen bestehen aus zwei Untereinheiten und enthalten höchstwahr- scheinlich ein Harn pro Heterodimer, das ein Teil des regulatorischen Zentrums ist. Dieses hat eine zentrale Bedeutung für den Aktivierungsmechanismus. NO kann an das Eisenatom des Hams binden und so die Aktivität des Enzyms deutlich erhöhen. Hämfreie Präparationen lassen sich hingegen nicht durch NO stimulieren. Auch CO ist in der Lage, am Eisen-Zentralatom des Hams anzugreifen, wobei die Stimulierung durch CO deutlich geringer ist als die durch NO.

Durch die Bildung von cGMP und der daraus resultierenden Regulation von Phosphodiesterasen, Ionenkanälen und Proteinkinasen spielt die Guanylatcyclase

eine entscheidende Rolle bei unterschiedlichen physiologischen Prozessen, insbeson- dere bei der Relaxation und Proliferation glatter Muskelzellen, der Plättchenaggre- gation und-adhäsion und der neuronalen Signalübertragung sowie bei Erkrankungen, welche auf einer Störung der vorstehend genannten Vorgänge beruhen.

Es konnte gezeigt werden, dass durch Inhibierung der NO-Synthase die Aktivität der Osteoclasten deutlich verstärkt werden kann, was einen erhöhten Knochenabbau zur Folge hat. (Kasten et al., Proc. Nat. Acad. Sci USA 91 (1994), 3569-3573). Zudem konnte gezeigt werden, dass cGMP-Analoga, die gegenüber einer Hydrolyse durch Phosphodiesterasen (PDEs) stabil sind, der Knochenabbau verringert werden kann (Dong et al., J. Cell. Biochemistry 73 (1999), 478-487). Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass cGMP ein die Aktivität von Osteoclasten herunterregulierendes Sig- nal ist.

Zur therapeutischen Stimulation der löslichen Guanylatcyclase wurden bisher aus- schließlich Verbindungen wie organische Nitrate verwendet, deren Wirkung auf NO beruht. Dieses wird durch Biokonversion gebildet und aktiviert die lösliche Guany- latcyclase durch Angriffe am Eisenzentralatom des Hams. Neben den Nebenwir- kungen gehört die Toleranzentwicklung zu den entscheidenden Nachteilen dieser Behandlungsweise.

In den letzten Jahren wurden einige Substanzen beschrieben, die die lösliche Guany- latcyclase direkt, d. h. ohne vorherige Freisetzung von NO stimulieren, wie beispiels- weise 3- (5'-Hydroxymethyl-2'-furyl)-1-benzylindazol (YC-1, Wu et al., Blood 84 (1994), 4226 ; Mülsch et al., Br. J. Pharmacol. 120 (1997), 681), Fettsäuren (Goldberg et al, J. Biol. Chem. 252 (1977), 1279), Diphenyliodonium-hexafluorophosphat (Pettibone et al., Eur. J. Pharmacol. 116 (1985), 307), Isoliquiritigenin (Yu et al., Brit. J. Pharmacol. 114 (1995), 1587) sowie verschiedene substituierte Pyrazolderi- vate (WO 98/16223).

Weiterhin sind in der WO 98/16507, WO 98/23619, WO 00/06567, WO 00/06568, WO 00/06569 und WO 00/21954 Pyrazolopyridinderivate als Stimulatoren der lös- lichen Guanylatcyclase beschrieben.

Es war die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur Behandlung von Osteoporose zu finden.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Verwendung von Stimulatoren der löslichen Guanylatcyclase zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Osteoporose gemäß Anspruch 1 gelöst.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung von Verbindungen der Formel (1) worin Rl für ein gesättigtes oder ungesättigtes, gegebenenfalls substituiertes C3 s- Cycloalkyl oder für einen gesättigten, ungesättigten oder partiell unge- sättigen 3-8-gliedrigen Heterocyclus steht, der 1-4 Heteroatome aus der Reihe N, O, S, SO, SO2 enthalten und gegebenenfalls substituiert sein kann ; R2 für H oder NHz steht ;

sowie Salzen, Isomeren und Hydraten davon, zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Osteoporose.

Bevorzugt ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Verwendung von Verbindungen der Formel (I), bei denen Rl für einen gegebenenfalls substituierten Cyclopropyl-, Cyclobutyl-, Cyclo- pentenyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, 1-Hydroxycyclopropyl-oder 1- (Fluor- methyl) cyclopropylrest oder für gegebenenfalls substituiertes Morpholino, Piperidin, Piperazin, Pyrrolidin, Triazolyl oder Thiomorpholino steht ; R2 für H oder NH2 steht ; sowie Salzen, Isomeren und Hydraten davon, zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Osteoporose.

Bevorzugt ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Verwendung einer Verbindung der Formel (I), bei der Rl für einen Cyclopropylrest steht, R2 für H steht ; sowie Salzen, Isomeren und Hydraten davon, zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Osteoporose.

Ebenfalls bevorzugt ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Verwendung einer Verbindung der Formel (I), bei der Ri für Morpholino steht,

R2 für NH2 steht ; sowie Salzen, Isomeren und Hydraten davon, zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Osteoporose.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel (I) können auch in Form ihrer Salze vorliegen. Im allgemeinen seien hier Salze mit organischen oder anorganischen Basen oder Säuren genannt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden physiologisch unbedenkliche Salze bevorzugt. Physiologisch unbedenkliche Salze der erfindungsgemäßen Verbindungen können Salze der erfindungsgemäßen Stoffe mit Mineralsäuren, Carbonsäuren oder Sulfonsäuren sein. Besonders bevorzugt sind z. B. Salze mit Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Methansulfonsäure, Ethansul- fonsäure, p-Toluolsulfonsäure, Benzolsulfonsäure, Naphthalindisulfonsäure, Essig- säure, Propionsäure, Milchsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Fumarsäure, Maleinsäure oder Benzoesäure.

Physiologisch unbedenkliche Salze können ebenso Metall-oder Ammoniumsalze der erfindungsgemäßen Verbindungen sein, welche eine freie Carboxylgruppe besitzen.

Besonders bevorzugt sind z. B. Natrium-, Kalium-, Magnesium-oder Calciumsalze, sowie Ammoniumsalze, die abgeleitet sind von Ammoniak, oder organischen Aminen wie beispielsweise Ethylamin, Di-bzw. Triethylamin, Di-bzw. Triethanolamin, Di- cyclohexylamin, Dimethylaminoethanol, Arginin, Lysin oder Ethylendiamin.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können in stereoisomeren Formen, die sich ent- weder wie Bild und Spiegelbild (Enantiomere), oder die sich nicht wie Bild und Spiegelbild (Diastereomere) verhalten, existieren. Die Erfindung betrifft sowohl die Enantiomeren oder Diastereomeren als auch deren jeweilige Mischungen. Die Racem- formen lassen sich ebenso wie die Diastereomeren in bekannter Weise, beispielsweise

durch chromatographische Trennung, in die stereoisomer einheitlichen Bestandteile trennen. In den erfindungsgemäßen Verbindungen vorhandene Doppelbindungen können in der cis-oder trans-Konfiguration (Z-oder E-Form) vorliegen.

Weiterhin können bestimmte Verbindungen in tautomeren Formen vorliegen. Dies ist dem Fachmann bekannt, und derartige Verbindungen sind ebenfalls vom Umfang der Erfindung umfasst.

Weiterhin können die erfindungsgemäßen Verbindungen in Form ihrer Hydrate vor- kommen, wobei die Zahl der an das Molekül gebundenen Wassermoleküle von der jeweiligen erfindungsgemäßen Verbindung abhängt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung haben die Substituenten soweit nicht anders angegeben im allgemeinen die folgende Bedeutung : Cycloalkyl steht im allgemeinen für einen cyclischen Kohlenwasserstoffrest mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen. Bevorzugt sind Cyclopropyl, Cyclopentyl und Cyclohexyl.

Beispielsweise seien Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl und Cyclooctyl genannt.

Heterocyclus steht im Rahmen der Erfindung im allgemeinen für einen gesättigten, ungesättigten oder aromatischen 3-bis 8-gliedrigen, beispielsweise 5-oder 6-gliedrigen Heterocyclus, der bis zu 4 Heteroatome aus der Reihe S, N und/oder O enthalten kann und der im Fall eines Stickstoffatoms auch über dieses gebunden sein kann. Bei- spielsweise seien genannt : Oxadiazolyl, Thiadiazolyl, Pyrazolyl, Pyridyl, Pyrimidinyl, Pyridazinyl, Pyrazinyl, Thienyl, Furyl, Pyrrolyl, Pyrrolidinyl, Piperazinyl, Tetra- hydropyranyl, Tetrahydrofuranyl, 1, 2,3 Triazolyl, Thiazolyl, Oxazolyl, Imidazolyl, Morpholinyl oder Piperidyl. Bevorzugt sind Thiazolyl, Furyl, Oxazolyl, Pyrazolyl, Triazolyl, Pyridyl, Pyrimidinyl, Pyridazinyl und Tetrahydropyranyl. Der Begriff "Heteroaryl" (bzw."Hetaryl") steht für einen aromatischen heterocyclischen Rest.

Die Synthese der erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) ist in den Offen- legungsschriften WO 00/06568 beziehungsweise WO 00/6569 beschrieben, auf deren diesbezüglichen Inhalt hier ausdrücklich Bezug genommen wird.

Darüber hinaus umfasst die Erfindung die Verwendung einer Kombination von Stimulatoren der löslichen Guanylatcyclase, insbesondere der erfindungsgemäßen Ver- bindungen der allgemeinen Formel (I), mit organischen Nitraten und NO-Donatoren zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Osteoporose.

Organische Nitrate und NO-Donatoren im Rahmen der Erfindung sind im allgemeinen Substanzen, die über die Freisetzung von NO bzw. NO-Species ihre therapeutische Wirkung entfalten. Bevorzugt sind Natriumnitroprussid, Nitroglycerin, Isosorbid- dinitrat, Isosorbidmononitrat, Molsidomin und SIN-1.

Außerdem umfasst die Erfindung die Verwendung einer Kombination von Stimula- toren der löslichen Guanylatcyclase, insbesondere der erfindungsgemäßen Verbin- dungen der allgemeinen Formel (I), mit Verbindungen, die den Abbau von cyclischem Guanosinmonophosphat (cGMP) inhibieren, zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Osteoporose. Diese den Abbau von cyclischem Guanosinmono- phosphat (cGMP) inhibierenden Verbindungen sind insbesondere Inhibitoren der Phosphodiesterasen 1, 2 und 5 ; Nomenklatur nach Beavo und Reifsnyder (1990) TiPS 11 S. 150 bis 155. Durch diese Inhibitoren wird die Wirkung der erfindungsgemäßen Verbindung potenziert und der gewünschte pharmakologische Effekt gesteigert.

Die Stimulatoren der löslichen Guanylatcyclase können gemäß der vorliegenden Erfin- dung in pharmazeutischen Zubereitungen verabreicht werden, die neben den Stimula- toren der löslichen Guanylatcyclase, insbesondere den erfindungsgemäßen Verbin- dungen der allgemeinen Formel (1), nicht-toxische, inerte pharmazeutisch geeignete Trägerstoffe enthalten.

Die Wirkstoffe können gegebenenfalls in einem oder mehreren der oben angegebenen Trägerstoffe auch in mikroverkapselter Form vorliegen.

Die therapeutisch wirksamen Verbindungen, insbesondere die Verbindungen der allgemeinen Formel (I), sollen in den oben aufgeführten pharmazeutischen Zuberei- tungen in einer Konzentration von etwa 0,1 bis 99,5, vorzugsweise von etwa 0,5 bis 95 Gew.-%, der Gesamtmischung vorhanden sein.

Die oben aufgeführten pharmazeutischen Zubereitungen können außer den Stimula- toren der löslichen Guanylatcyclase, insbesondere den erfindungsgemäßen Verbin- dungen der allgemeinen Formel (I) auch weitere pharmazeutische Wirkstoffe enthalten.

Im allgemeinen hat es sich sowohl in der Human-als auch in der Veterinärmedizin als vorteilhaft erwiesen, den oder die erfindungsgemäßen Wirkstoffe in Gesamtmengen von etwa 0,01 bis etwa 700, vorzugsweise 0,01 bis 100 mg/kg Körpergewicht je 24 Stunden, gegebenenfalls in Form mehrerer Einzelgaben, zur Erzielung der ge- wünschen Ergebnisse zu verabreichen. Eine Einzelgabe enthält den oder die erfin- dungsgemäßen Wirkstoffe vorzugsweise in Mengen von etwa 0,1 bis etwa 80, insbe- sondere 0,1 bis 30mg/kg Körpergewicht.

Nachweis der erhöhten Knochenbildung nach Zugabe von Stimulatoren der löslichen Guanylatcyclase 10 Männliche und 10 weibliche Ratten des Stammes HsdCpb : Wu wurde über einen Zeitraum von 4 Wochen einmal täglich über eine Schlundsonde eine der beiden in Tabelle 1 aufgeführten Verbindungen in jeweils einer der in Tabelle 1 angegebenen Konzentrationen verabreicht. Nach dem Versuchszeitraum war bei Gabe der Ver- bindung 1 in einer Konzentration ab 50 mg/kg beziehungsweise der Verbindung 2 in einer Konzentration ab 5 mg/kg bei allen Versuchstieren eine vermehrt Knochen- bildung im Bereich des spongiösen Knochens proximal und distal der Epiphysenbogen der großen Röhrenknochen zu beobachten. Die vermehrt Knochenbildung war durch

eine Verbreiterung der Knochenbälkchen unter Erhaltung der physiologischen Spongiastruktur gekennzeichnet. Pathologische endostale oder periostale Verände- rungen wurden nicht gesehen.

Tabelle 1 Verbindung Struktur Verabreichte Konzentrationen H2 / 1 mg/kg 5 mg/kg N N 25 mg/kg IN F < N H2 W H2N 5 mg/kg 2 N 15 mg/kg 50 mg/kg IN N N FX