(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式(I)又は(II)
【化１】
0004455506.tif 000031
の化合物又はその医薬上許される塩。
〔式中、
Ｘは、
【化２】
0004455506.tif 000032
であり、
R1は水素又は分岐アルキルもしくは直鎖アルキルから選ばれ、その鎖中の夫々のメチレン基は必要によりＯ、Ｓ、及びN-R2（式中、R2は水素又はアルキルである）から選ばれた１〜３個のヘテロ原子で置換されていてもよく、また
R1は必要により１個以上のアルコキシ、アミン、ハロゲン、炭素環、ヘテロアリール又は複素環により更に置換されていてもよい〕
但し、式(I)の化合物は以下に示されるキラル炭素の位置で天然アミノ酸配置を有する(S)鏡像体である。
【化６】
0004455506.tif 000033
【請求項２】
式(I)
【化３】
0004455506.tif 000034
中で、
Ｘが
【化４】
0004455506.tif 000035
から選ばれ、
R1が水素又は分岐C1-10アルキルもしくは直鎖C1-10アルキルであり、その鎖中の夫々のメチレン基が必要によりＯ、Ｓ、及びN-R2（式中、R2は水素又はC1-5アルキルである）から選ばれた１〜３個のヘテロ原子で置換されていてもよく、また
R1が必要により１個以上のC1-5アルコキシ、アミン、複素環又はハロゲンにより更に置換されていてもよい、請求項１記載の化合物。
【請求項３】
R1がC1-5アルキルである、請求項１又は２記載の化合物。
【請求項４】
R1がC1-3アルキルである、請求項１、２又は３のいずれかに記載の化合物。
【請求項５】
R1がメチルである、請求項１、２又は３のいずれかに記載の化合物。
【請求項６】
R1が
【化５】
0004455506.tif 000036
から選ばれる、請求項１又は２記載の化合物。
【請求項７】
【化７】
0004455506.tif 000037
から選ばれた化合物又はその医薬上許される塩である請求項１記載の化合物。
【請求項８】
化合物が
【化８】
0004455506.tif 000038
（式中、示されたキラル炭素は天然アミノ酸配置を有する(S)鏡像体である）
であることを特徴とする、化合物又はその医薬上許される塩。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は2003年３月13日に出願された米国仮特許出願第60/454,239号の利益を主張する。
本発明はシステインプロテアーゼであるカテプシンＳのインヒビターとして活性なペプチジル化合物に関する。これらの化合物はカテプシンＳの選択的、可逆的インヒビターであり、それ故、自己免疫疾患及びその他の疾患の治療に有益である。また、本発明はこのような化合物の調製方法及びそれらを含む医薬組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
カテプシンＳはシステインプロテアーゼのパパインスーパーファミリー内の、パパインファミリーの一員である。パパインファミリーはシステインプロテアーゼの最大のグループであり、カテプシンＢ、Ｈ、Ｋ、Ｌ、Ｏ及びＳの如きプロテアーゼを含む（A.J. Barrettら, 1996, Perspectives in Drug Discovery and Design, 6, 1）。システインプロテアーゼはヒト生物学並びにアテローム硬化症、気腫、骨多孔症、慢性炎症及び免疫障害を含む疾患に重要な役割を有する（H.A. Chapmanら, 1997, Ann. Rev. Physiol., 59, 63）。カテプシンＳは抗原提示及び免疫性を調節するのに主要な役割を果たす（H.A. Chapman, 1998, Current Opinion in Immunology, 10, 93; R.J. Rieseら, 1998, J. Clin. Invest., 101, 2351; R.J. Rieseら, 1996, Immunity, 4, 357）。カテプシンＳ不足マウスは損なわれた不変鎖分解を有し、低減された抗原提示及び胚中心形成、並びにコラーゲン誘発関節炎に対する減少された感受性をもたらし、カテプシンＳインヒビターについて治療潜在性を示す（G. Shiら, 1999, Immunity, 10, 197; T.Y. Nakagawaら, 1999, Immunity, 10, 207）。
免疫応答の特異性は外来タンパク質のプロセシング及び細胞表面における抗原ペプチドの提示に頼る。抗原ペプチドは造血系列の或る種の抗原提示細胞、例えば、Ｂ細胞、マクロファージ及び樹状細胞中で発現されるヘテロダイマーの糖タンパク質である、MHCクラスIIに結合されて提示される。Ｔ細胞の如きエフェクター細胞への抗原の提示は、非自己の認識ひいては免疫応答の開始における基本的な工程である。
最近、MHCクラスIIヘテロダイマーは不変鎖と称される第三分子と細胞内で会合すると示された。不変鎖はエンドソーム区画へのクラスII輸送を促進し、抗原によるローディングの前にクラスIIタンパク質を安定化する。不変鎖は抗原結合溝中のクラスIIダイマーと直接相互作用し、それ故、タンパク質分解され、除去される必要があり、さもないと抗原がローディング又は提示し得ない。現在の研究は不変鎖がカテプシンＳにより選択的にタンパク質分解され、それが細胞内でMHCクラスII複合体で区画化されると示唆している。カテプシンＳは不変鎖を小ペプチド（CLIPと称される）に分解し、これが抗原結合溝を占有する。CLIPはMHC様分子であるHLA-DMとのMHCクラスIIの相互作用によりMHCクラスIIから放出され、こうしてMHCクラスIIを自由にして抗原ペプチドと会合させる。次いでMHCクラスII-抗原複合体がＴ細胞への提示、及び免疫応答の開始のために細胞表面に輸送される。
カテプシンＳは、CLIPへの不変鎖のタンパク質分解により、免疫応答の発生における基本的工程を与える。従って、カテプシンＳによる不変鎖分解の防止による抗原提示の抑制は免疫調節のためのメカニズムを与え得る。抗原特異性免疫応答の制御は自己免疫疾患に有益かつ安全な治療として長い間望まれていた。このような疾患として、クローン病及び関節炎だけでなく、その他のＴ細胞媒介免疫応答が挙げられる（C. Janeway及びP. Travers, 1996, Immunobiology, The Immune System in Health and Disease, 12章）。更に、カテプシンＳ（これは広いpH特異性を有する）は、細胞外タンパク質分解を伴う種々のその他の疾患、例えば、アルツハイマー病（U. Muller-Ladnerら, 1996, Perspectives in Drug Discovery and Design, 6, 87）、アテローム硬化症（G.K. Sukhovaら, 1998, J. Clin. Invest., 102, 576）及び子宮内膜症（WO 9963115, 1999）に関係していた。
【０００３】
カテプシンＳインヒビターは肺過敏症のマウスモデルでIgE力価の上昇及び肺中の好酸球浸潤をブロックすることがわかり、カテプシンＳが喘息に関係し得ることを示唆した（R.J. Rieseら, J. Clin. Investigation, 1998, 101, 2351）。
システインプロテアーゼは求核基として利用できるシステイン残基を活性部位に有することを特徴としている。活性部位はまたヒスチジン残基を含む。ヒスチジンのイミダゾール環はチオラート陰イオンを活性部位システインで発生し、その求核性を増大するための塩基として利用できる。基質がプロテアーゼにより認識される場合、開裂すべきアミド結合が活性部位に誘導され、そこでチオラートがカルボニル炭素を攻撃してアシル-酵素中間体を形成し、アミド結合を開裂し、アミンを放出する。続いて、水がアシル-酵素種を開裂して酵素を再生し、基質のその他の開裂生成物、カルボン酸を放出する。
システインプロテアーゼのインヒビターは活性部位システインと可逆的又は不可逆的に反応し得る官能基を含む。システインプロテアーゼインヒビターについて記載された反応性官能基の例（D. Rasnick, 1996, Perspectives in Drug Discovery and Design, 6, 47）として、ペプチジルジアゾメタン、エポキシド、モノフルオロアルカン及びアシルオキシメタンが挙げられ、これらはシステインチオールを不可逆的にアルキル化する。その他の不可逆的インヒビターとして、ミカエルアクセプター、例えば、ペプチジルビニルエステル及びその他のカルボン酸誘導体（S. Liuら, J. Med Chem., 1992, 35, 1067）並びにビニルスルホン（J.T. Palmerら, 1995, J. Med Chem., 38, 3193）が挙げられる。
【０００４】
活性部位システインと可逆的複合体を形成する反応性官能基として、ペプチジルアルデヒド（R.P. Hanzlikら, 1991, Biochim. Biophys. Acta., 1073, 33）が挙げられ、これは非選択的であり、システインプロテアーゼ及びセリンプロテアーゼの両方だけでなく、その他の求核基を抑制する。ペプチジルニトリル（R.P. Hanzlikら, 1990, Biochim. Biophys. Acta., 1035, 62）はアルデヒドよりも反応性ではなく、それ故、一層求核性のシステインプロテアーゼにつき一層選択的である。また、種々の反応性ケトンがシステインプロテアーゼの可逆的インヒビターであると報告されていた（D. Rasnick, 1996, 上記文献）。活性部位の求核性システインと反応することに加えて、反応性ケトンは水と反応して、遷移状態インヒビターとして作用し得るヘミケタールを生成し得る。
カテプシンＳインヒビターの例が報告されていた。J.L. Klausら（WO 96/40737）はエチレンジアミンを含む、カテプシンＳを含むシステインプロテアーゼの可逆的インヒビターを記載していた。Palmerらの米国特許第5,776,718号に、その最も広い一般局面において電子吸引基(EWG)に２個の炭素原子鎖により結合されたターゲッティング基を含むプロテアーゼインヒビターが開示されている。本件出願の化合物は構造上異なり、こうして従来技術の最も近い化合物よりも予期しない程大きい活性を有する特別な実施態様でもってその米国特許第5,776,718号から除かれる。米国特許第6,353,017号はカテプシンＢ、Ｋ、Ｌ及びＳのインヒビターとしての活性を有すると主張されたジペプチドニトリルを記載している。
ジペプチドニトリルをベースとするカテプシンＳインヒビターの例がNovartisの出願、WO 99/24460, 1999及び関連米国特許第6,353,017号により報告されていた。一般構造の一つが以下に示される。
【０００５】
【化１】
0004455506.tif 000002
【０００６】
R4及びR5はそれらが結合されている炭素原子と環を形成するように、必要によりＯ、Ｓ、又はNR6により中断されてもよい、低級アルキレンを一緒になって表し、R3は低級アルキル（分岐又は非分岐、1-7個の炭素原子と定義される）であると開示されている。しかしながら、これらの明細書では、特別な例が水素、メチルであり、又は一緒に結合されてシクロプロピルを形成するR4及びR5に限定される。R4及びR5が複素環縮合である例は記載されていない。WO 99/24460はシクロヘキシルの如き一層大きいR4R5縮合炭素環を例示しているが、複素環の例を示しておらず、またそれらが何らかの利点を与えることを教示していない。
更に、R3の記載は一般にアルキルP2側鎖を含み得るが、それは本発明の利点を与える特別な構造を例示していない。
ジペプチドニトリルをベースとするカテプシンＳインヒビターの別のクラスが米国特許第6,492,362号に記載されている。N-メチルピペリジンP1複素環を有する特別な例がこの特許で特許請求されている。しかしながら、定義によれば、米国特許第6,492,362号により含まれる主題は下記の一般構造に示されるようにスルホニル含有P2側鎖を必要としている。
【０００７】
【化２】
0004455506.tif 000003
【０００８】
本件出願の譲渡人により共有される、米国特許第6,525,052号及び同第6,420,364号は、P1複素環を有するジペプチドニトリルを記載しており、本明細書に記載された発明は改良された選択性プロフィールの非自明の利益を与える。
付加的なペプチジルニトリルがプロテアーゼインヒビターとして報告されていた。例えば、ニトリル及びケト複素環の両方がB.A. Roweら（米国特許第5,714,471号）により神経変性疾患の治療に有益なプロテアーゼインヒビターとして記載されている。ペプチジルニトリルがB. Malcolmら（WO 9222570）によりピコルナウイルスプロテアーゼのインヒビターとして報告されている。B.J. Gour-Salin (Can. J. Chem., 1991, 69, 1288)及びT.C. Liang (Arch. Biochim. Biophys., 1987, 252, 626)がパパインのインヒビターとしてのペプチジルニトリルを記載していた。
可逆的インヒビターは不可逆的インヒビターよりも魅力的な治療を与える。特別なプロテアーゼについて高選択性を有する化合物でさえもが非標的酵素を結合し得る。それ故、不可逆的化合物は非標的酵素を永久的に不活化し、毒性の可能性を増大し得る。更に、標的酵素の不活化から生じる毒性作用が可逆的インヒビターにより軽減され、改良された投薬又は低投薬により容易に改善し得るであろう。最後に、不可逆的インヒビターによる酵素の共有結合修飾がハプテンとして作用することにより抗体応答を潜在的に発生し得る。
高度に選択的なプロテアーゼインヒビターはまた一層魅力的な治療選択肢を与える。一般に、選択性は付加的な標的を抑制することと関連する潜在的な毒性を避けるために所望される。カテプシンＬはカテプシンＳの密接に関連するファミリー員である。カテプシンＬの不足マウス又は非機能的カテプシンＬを有するマウスは、脳萎縮（U. Felborら, 2002, PNAS USA, 99(12) 7883）、進行性心筋症（J. Stypmannら, 2002, PNAS USA, 99(9) 6234）、雄生殖系の損傷（W.W. Wrightら, 2003, Biology of Reproduction, 68(2) 680）、及び重度の皮膚過形成（F. Benavidesら, 2002, American Journal of Patholog, 161(2) 693）を含む多くの望ましくない表現型を示すことが示されていた。
以上に鑑みて、これらのプロテアーゼが疾患を悪化する指示についてカテプシンＳを可逆的かつ選択的に抑制する化合物についての明らかな要望がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
それ故、本発明の目的はシステインプロテアーゼカテプシンＳを可逆的かつ選択的に抑制する本明細書に記載された化合物を提供することである。本発明の更なる目的はこれらのカテプシンＳにより悪化される疾患及び症状、例えば、慢性関節リウマチ、多発性硬化症及び喘息（これらに限定されない）の治療方法を提供することである。本発明の更に別の目的は上記化合物の調製方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の化合物はその密接に関連するファミリー員カテプシンＬよりもカテプシンＳについてのこれらのインヒビターの選択性プロフィールを実質的に改良する特別なP2側鎖3,3-ジメチルペンチル(I)、2,2,3,3-テトラメチルブチル(II)、及び3,3-ジメチルブチル(III)を特徴とする。
従って、本発明の一局面において、カテプシンＳについて選択的である式(I)、(II)の化合物又はその医薬上許される塩が提供される。
【００１１】
【化３】
0004455506.tif 000004
【００１２】
式中、
Ｘは夫々の場合に
【００１３】
【化４】
0004455506.tif 000005
【００１４】
から選ばれ、
R1は水素又は分岐アルキルもしくは直鎖アルキルから選ばれ、その鎖中の夫々の炭素原子は必要によりＯ、Ｓ、及びN-R2（式中、R2は水素又はアルキルである）から選ばれた１〜３個のヘテロ原子で置換されていてもよく、また
R1は必要により１個以上のアルコキシ、アミン、ハロゲン、炭素環、ヘテロアリール又は複素環により更に置換されていてもよい。
本発明の別の実施態様において、直前に記載された式(I)の化合物が提供される。
【００１５】
【化５】
0004455506.tif 000006
【００１６】
式中、
Ｘが
【００１７】
【化６】
0004455506.tif 000007
【００１８】
から選ばれ、
R1が水素又は分岐C1-10アルキルもしくは直鎖C1-10アルキルであり、その鎖中の夫々の炭素原子が必要によりＯ、Ｓ、及びN-R2（式中、R2は水素又はC1-5アルキルである）から選ばれた１〜３個のヘテロ原子で置換されていてもよく、また
R1が必要により１個以上のC1-5アルコキシ、アミン、複素環又はハロゲンにより更に置換されていてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
R1の一つの好ましい実施態様として、C1-5アルキル、好ましくはC1-3アルキル、最も好ましくはメチルが挙げられる。
R1の別の好ましい実施態様において、R1は
【００２０】
【化７】
0004455506.tif 000008
【００２１】
から選ばれる。
本発明の好ましい実施態様において、以下に示されるキラル炭素が天然アミノ酸配置を有する(S)鏡像体である、先に記載された実施態様のいずれかに記載の式(I)の化合物が提供される。
【００２２】
【化８】
0004455506.tif 000009
【００２３】
本発明の別の局面において、カテプシンＳについて選択的である以下の化合物又はそれらの医薬上許される塩が提供される。
【００２４】
【化９】
0004455506.tif 000010
【００２５】
本発明の別の実施態様において、カテプシンＳについて選択的である以下の化合物又はその医薬上許される塩が提供される。
【００２６】
【化１０】
0004455506.tif 000011
【００２７】
（式中、先に示されたキラル炭素は天然アミノ酸配置を有する(S)鏡像体である）
本発明の第二局面において、カテプシンＳについて選択的である式(III)の以下の化合物又はその医薬上許される塩が提供される。
【００２８】
【化１１】
0004455506.tif 000012
【００２９】
特にことわらない限り、一つ以上の不斉炭素原子を含む本発明のいずれかの化合物はラセミ体及びラセミ体混合物、単一鏡像体、ジアステレオマー混合物並びに個々のジアステレオマーとして生じ得る。これらの化合物の全てのこのような異性体形態が本発明に明らかに含まれる。夫々の立体異性炭素は特に明記されない限りＲもしくはＳ配置、又はこれらの配置の組み合わせであってもよい。
本発明の好ましい化合物において、P2キラル炭素は天然アミノ酸配置を有する(S)鏡像体である。
本発明の化合物の幾つかは一種より多い互変異性体形態で存在し得る。本発明は全てのこのような互変異性体を含む。
本発明の全ての化合物は化学的に安定である化合物であることが当業者により理解されるべきである。
本発明は本発明の化合物の医薬上許される誘導体を含む。“医薬上許される誘導体”は本発明の化合物の医薬上許される酸、塩もしくはエステル、又は、患者への投与後に、本発明の化合物、その薬理学上活性な代謝産物又は薬理学上活性な残基を（直接又は間接に）与えることができるあらゆるその他の化合物を表す。
加えて、本発明の化合物はプロドラッグを含む。プロドラッグは、簡単な変換後に、本発明の化合物を生じるように変性されるこれらの化合物を含む。簡単な化学変換として、加水分解、酸化及び還元が挙げられ、これらは酵素、代謝又はその他により生じる。詳しくは、本発明のプロドラッグが患者に投与される場合、プロドラッグが本発明の化合物に変換されてもよく、それにより所望の薬理学的効果を与える。
【００３０】
本発明によれば、坑カテプシンＳ活性を有する医薬組成物としての使用について、Ｘ及びR1が示された意味を有する、式(I)、(II)又は(III)の化合物が特に重要である。
また、本発明はカテプシンＳに関連する疾患又は症状の治療及び／又は予防のための医薬組成物を調製するための、式(I)、(II)又は(III)の化合物（式中、Ｘ及びR1は示された意味を有する）の使用に関する。
また、本発明は、必要により通常の賦形剤及び／又は担体と組み合わされてもよい、式(I)、(II)又は(III)の一種以上の化合物（式中、Ｘ及びR1は示された意味を有する）、又はその医薬上許される誘導体を活性物質として含む、医薬製剤に関する。
本明細書に記載された発明が更に充分に理解し得るために、以下の詳細な記載が示される。下記の略号が使用される。
BOC又はt-BOCはターシャリー-ブトキシカルボニルであり、
t-Buはターシャリー-ブチルであり、
DMFはジメチルホルムアミドであり、
EtOAcは酢酸エチルであり、
THFはテトラヒドロフランであり、
NMMは4-メチルモルホリンであり、
CH2Cl2はジクロロメタンであり、
MgSO4は硫酸マグネシウムであり、
Na2SO4は硫酸ナトリウムであり、
Arはアルゴンであり、
EDCは1-(3-ジメチルアミノプロピル)-3-エチルカルボジイミド塩酸塩であり、かつ
HOBTは1-ヒドロキシベンゾトリアゾールである。
【００３１】
また、本明細書に単独で使用され、又はその他の用語と一緒に使用される、下記の用語の夫々は以下のように定義される（その逆にことわられる場合を除いて）。
“アルキル”という用語は１〜10個の炭素原子を含む飽和脂肪族基又は２〜12個の炭素原子を含むモノ又はポリ不飽和脂肪族炭化水素基を表す。モノ又はポリ不飽和脂肪族炭化水素基は夫々少なくとも一つの二重結合又は三重結合を含む。“アルキル”は分岐アルキル基及び非分岐アルキル基の両方を表す。“アルキル”の例として、１〜８個の炭素原子を含む直鎖アルキル基及び３〜８個の炭素原子を含む分岐アルキル基であるアルキル基が挙げられる。その他の例として、１〜６個の炭素原子を含む直鎖アルキル基及び３〜６個の炭素原子を含む分岐アルキル基である低級アルキル基が挙げられる。“alk”又は“アルキル”接頭辞を使用するあらゆる組み合わせ用語は“アルキル”の上記定義に従う類似体を表すことが理解されるべきである。例えば、“アルコキシ”、“アルキルチオ”の如き用語は酸素原子又は硫黄原子を介して第二の基に結合されたアルキル基を表す。“アルカノイル”はカルボニル基（C=O）に結合されたアルキル基を表す。本明細書に記載される夫々のアルキル又はアルキル類似体は必要により部分又は完全ハロゲン化されてもよいことが理解されるべきである。
炭素環は芳香族であり、もしくは部分飽和されている“アリール”、又は非芳香族シクロアルキルを表す。
“シクロアルキル”という用語は先に定義されたアルキル基の環状類似体を表す。シクロアルキル基の例は３〜８個の炭素原子を含む飽和又は不飽和非芳香族シクロアルキル基であり、その他の例は３〜６個の炭素原子を有するシクロアルキル基を含む。本明細書に記載された夫々のシクロアルキルは必要により部分又は完全ハロゲン化されてもよいことが理解されるべきである。
【００３２】
“アリール”という用語はフェニル及びナフチルを表す。
“ハロゲン”という用語はフルオロ、クロロ、ブロモ又はヨードから選ばれたハロゲン基を表す。本発明の代表的なハロゲン基はフルオロ、クロロ及びブロモである。
“ヘテロアリール”という用語は安定な5-8員（好ましくは５又は６員）単環式又は8-11員二環式芳香族複素環基を表す。夫々の複素環は炭素原子と窒素、酸素及び硫黄から選ばれた１〜４個のヘテロ原子とからなる。複素環は環のいずれかの原子により結合されてもよく、これが安定な構造の形成をもたらす。“ヘテロアリール”の例として、フラニル、チエニル、ピロリル、オキサゾリル、チアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、イソオキサゾリル、イソチアゾリル、オキサジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、チアジアゾリル、ピリジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル、インドリジニル、インドリル、イソインドリル、ベンゾフラニル、ベンゾチエニル、インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾオキサゾリル、プリニル、キノリジニル、キノリニル、イソキノリニル、シノリニル、フタラジニル、キナゾリニル、キノキサリニル、ナフチリジニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェナジニル、フェノチアジニル及びフェノキサジニルの如き基が挙げられる。
“複素環”という用語は安定な4-8員（好ましくは５又は６員）単環式又は8-11員二環式複素環基を表し、これらは飽和又は不飽和であってもよく、しかも非芳香族である。夫々の複素環は炭素原子と窒素、酸素及び硫黄から選ばれた１〜４個のヘテロ原子とからなる。複素環は環のいずれかの原子により結合されてもよく、これが安定な構造の形成をもたらす。“複素環”の例として、ピロリニル、ピロリジニル、ピラゾリニル、ピラゾリジニル、ピペリジニル、モルホリニル、チオモルホリニル、ピラニル、チオピラニル、ピペラジニル、インドリニル、アゼチジニル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロチオピラニル、テトラヒドロフラニル、ヘキサヒドロピリミジニル、ヘキサヒドロピリダジニル、1,4,5,6-テトラヒドロピリミジン-2-イルアミン、ジヒドロ-オキサゾリル、1,2-チアジナニル-1,1-ジオキサイド、1,2,6-チアジアジナニル-1,1-ジオキサイド、イソチアゾリジニル-1,1-ジオキサイド及びイミダゾリジニル-2,4-ジオンの如き基が挙げられる。
【００３３】
“複素環”、“ヘテロアリール”又は“アリール”という用語は、別の部分と関連される場合に、特に明記されない限り、先に示されたのと同じ意味を有するべきである。例えば、“アロイル”はカルボニル基（C=O）に結合されたフェニル又はナフチルを表す。
夫々のアリール又はヘテロアリールは、特に明記されない限り、その部分又は完全水素化された誘導体を含む。例えば、キノリニルはデカヒドロキノリニル及びテトラヒドロキノリニルを含んでもよく、ナフチルはその水素化誘導体、例えば、テトラヒドロナフチルを含んでもよい。本明細書に記載されたアリール化合物及びヘテロアリール化合物のその他の部分又は完全水素化誘導体は当業者に明らかであろう。
“アミン”という用語は夫々の水素原子がアルキル、炭素環、炭素環アルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、複素環、複素環アルキルにより置換されていてもよく、その結果、アミン窒素が前記基により一置換又は二置換されていてもよい、-NH2基を意味すると理解されるべきである。
本明細書に先に使用され、またこの出願中に使用される“窒素”及び“硫黄”は窒素及び硫黄のあらゆる酸素化形態及びあらゆる塩基性窒素の四級化形態を含む。
本発明が更に充分に理解されるために、下記の実施例が示される。これらの実施例は本発明の好ましい実施態様を説明する目的のためであり、本発明の範囲を限定するものと何ら見なされるべきではない。
以下の実施例は例示であり、当業者により認められるように、特別な試薬又は条件は個々の化合物について必要に応じて変更し得る。以下のスキームに使用される出発物質は市販されており、又は当業者により市販の物質から容易に調製される。
【００３４】
一般合成方法
本発明はまた本明細書に記載された本化合物の製造方法を提供する。本発明の化合物は以下に記載される方法（これらが米国特許第6,420,364号及び同第6,525,052号（夫々が参考として本明細書にそのまま含まれる）に見られる）により、また当業者に知られている方法により調製されてもよい。
本発明が更に充分に理解されるために、下記の実施例が示される。これらの実施例は本発明の実施態様を説明する目的のためであり、本発明の範囲を限定するものと何ら見なされるべきではない。
以下の実施例は例示であり、当業者により認められるように、特別な試薬又は条件は無用の実験をしないでも個々の化合物について必要に応じて変更し得る。以下のスキームに使用される出発物質は市販されており、又は当業者により市販の物質から容易に調製される。
【実施例】
【００３５】
合成実施例
実施例1-4は式(I)の新規化合物の合成に使用されるP2アミノ酸中間体の合成を示す。
実施例１：2-tert-ブトキシカルボニルアミノ-4,4,5,5-トリメチル-ヘキサン酸の合成
【００３６】
【化１２】
0004455506.tif 000013
【００３７】
リチウムジイソプロピルアミド(LDA)（シクロヘキサン/THF/エチルベンゼン中1.5M溶液）（106ml、160ミリモル、1.15当量）をArのシール下で1000mlの丸底フラスコにシリンジで入れた。乾燥THF（150ml）を添加し、その混合物を-78℃にドライアイス／アセトン浴で冷却した。3,3-ジメチル-ブタン酸エチルエステル（20g、23.3ml、139ミリモル、1.0当量）を10分の期間にわたってシリンジから滴下して添加し、続いて-78℃で１時間撹拌した。ヨウ化メチル（9.5ml、152ミリモル、1.1当量）を10分の期間にわたってシリンジから滴下して添加し、クリーム状の混合物を-78℃で１時間撹拌し、非常に濃厚な混合物を得た。ドライアイス浴を除去し、０℃の氷浴と交換した。乾燥THF更に150mlを添加し、続いてLDA（106ml、160ミリモル、1.15当量）を添加した。得られる混合物を10分間撹拌し、次いでフラスコをドライアイス／アセトン浴に再度浸漬した。撹拌を更に50分間続け、次いでヨウ化メチル（9.5ml、152ミリモル、1.1当量）を滴下して添加し、ドライアイス／アセトン浴を除去し、得られる混合物を周囲温度で14時間撹拌した。その反応混合物を濃HCl 3mlで反応停止し、pHが<1に調節されるまで2N HClを添加した。その混合物を水150ml及びEt2O 500mlで更に希釈した。層を分離し、有機層を2N HCl 1x100ml、飽和NaHCO3 1x100ml、及び食塩水1x200mlで洗浄した。有機層をNa2SO4で乾燥させ、次いで真空で濃縮して2,2,3,3-トリメチルブタン酸エチルエステルをエチルベンゼンと混合されたオレンジ色の油として得、そのうちの19.8g（収率80％）がNMRにより生成物であった。その混合物を更に精製しないで使用した。
【００３８】
撹拌棒を備えた500mlの丸底フラスコをArでフラッシし、乾燥THF50ml及びEt2O中のLiAlH4の1M溶液（70.6ml、70.6ミリモル、0.625当量）を仕込んだ。その溶液を氷浴で０℃に冷却し、溶液が還流しないような速度で上記エチルエステル（19.5g、113ミリモル、1.0当量）（エチルベンゼン中約50％の溶液）を滴下して添加した（50分を要した）。そのエステルの添加後に、反応液を０℃で２時間次いで周囲温度で14時間撹拌した。その反応溶液を再度０℃に冷却し、EtOAcの添加により慎重に反応停止した。グラニュールの沈殿が生成するまで、1N NaOHを添加した（7.5ml）。その混合物をケイソウ土のパッドで濾過し、次いでこれをEt2O 3x100mlで洗浄した。有機物を合わせ、Na2SO4で乾燥させた。溶液をデカントし、真空で濃縮して2,2,3,3-テトラメチル-ブタノールをほぼ無色の油（12.9g、粗収率88％、エチルベンゼンとの混合物中）として得た。粗生成物を更に精製しないで使用した。
1000mlの丸底フラスコに撹拌棒を取り付け、Arでフラッシし、乾燥CH2Cl2 500ml及び2,2,3,3-テトラメチル-ブタノール（12.9g、99.2ミリモル、1.0当量）を仕込んだ。ピリジニウムクロロクロメート(PCC)（20.7g、96ミリモル）を５分間にわたって少しづつ添加した。その反応混合物が迅速に暗色に変化し、これを室温で３時間撹拌した。次いで反応溶媒をデカントし、1N HCl (1x250ml)で洗浄し、ロータリーエバポレーターで濃縮した。得られるペースト状の残渣を10分間にわたってヘキサン（300ml）とともに撹拌し、次いで濾過した。濾液をNa2SO4で乾燥させ、濾過し、濃縮して所望の2,2,3,3-テトラメチル-ブタナール8.3g（収率65％）を得、これを更に精製しないで使用した。
乾燥した250mlの丸底フラスコに撹拌棒を取り付け、Arでフラッシした。乾燥THFを添加し（40ml）、続いてKO-t-Buの1.0M溶液（37.5ml、37.5ミリモル、1.2当量）を添加した。その溶液をドライアイス／アセトン浴中で-78℃に冷却した。メチルイソシアノアセテート（3.12ml、34.4ミリモル、1.0当量）を10分の期間にわたって滴下して添加した。得られる混合物を更に５分間撹拌し、続いてシリンジにより2,2,3,3-テトラメチル-ブタナール（4.0g、31.2ミリモル、1.0当量）を添加した。冷却浴を除去し、得られる混合物を室温で１時間撹拌した。その反応混合物をEt2O 125ml、氷20g及びAcOH2mlの混合物の添加により希釈した。氷が融解した後、水50mlを添加し、層を混合し、分離した。有機層を飽和NaHCO3 1x50mlで洗浄し、Na2SO4で乾燥させた。有機層をデカントし、濃縮した。CH2Cl2〜CH2Cl2中４％のMeOHを使用して、粗エナミドをシリカゲルによるフラッシュクロマトグラフィーにより精製して2-ホルミルアミノ-4,4,5,5-テトラメチル-ヘキサ-2-エン酸エチルエステルを濃厚な油（5.26g、74％）として得た。m/z：C12H21NO3としての計算値227.3、実測値228.3（M+H）+。
【００３９】
上記メチルエステル（5.26g、23.2ミリモル、1.0当量）をパールびん中でMeOH35mlに溶解し、続いてPtO2（1g、4.4ミリモル、0.2当量）を添加した。その混合物をパール水素化装置中で４日にわたって振とうし、その時点でMSが出発物質の消費を示した。その液体を慎重にデカントし、PtをMeOH20mlで３回洗浄し、続いて毎回デカントし、Ptが乾燥しないように注意した（乾燥させると、Ptは発火し得る）。還元生成物を含むMeOH溶液を合わせ、濃厚な油に濃縮し、これを6N HCl 25ml中で懸濁させ、その混合物を４時間還流し、その時間中に濃HCl 5mlを最初の３時間の夫々の終了時に添加した。その混合物を冷却し、水及び過剰のHClを70℃の浴温度で真空で除去した。約50％の濃縮後に、フレーク状の結晶性固体が生成した。その混合物を０℃に冷却し、沈殿を濾過により集めた。濾液を約50％だけ再度濃縮し、０℃に再度冷却して結晶の第二クロップを得た。結晶を合わせ、高真空下で乾燥させて2-アミノ-4,4,5,5-テトラメチル-ヘキサン酸塩酸塩をオフホワイトの結晶性固体（1.40g、収率27％）として得た。m/z：C10H21NO2としての計算値187.3、実測値188.3（M+H）+。
上記アミノ酸塩（1.40g、6.26ミリモル、1.0当量）を50/50のジオキサン／4N NaOH100mlに溶解した。その溶液を０℃に冷却し、Boc酸無水物（2.05g、9.39ミリモル、1.5当量）を添加した。冷却浴を除去し、反応液を周囲温度で16時間撹拌した。pHを濃HClで２に慎重に調節し、生成物をCH2Cl2 3x100mlで抽出した。有機層を合わせ、Na2SO4で乾燥させた。その溶液をデカントし、チェーサーとしてヘキサン100mlを使用して濃縮して濃厚なガラスを得、これをヘキサン100mlですり砕いた。４時間にわたって激しく撹拌した後、ワックス状の固体を得、これを濾過し、空気中で乾燥させて標題化合物（1.21g、収率67％）を得た。m/z：C15H29NO4としての計算値287.4、実測値286.3（M-H）-。
実施例２：2-tert-ブトキシカルボニルアミノ-5,5-ジメチル-ヘプタン酸の合成
【００４０】
【化１３】
0004455506.tif 000014
【００４１】
3,3-ジメチル-ペント-4-エン酸メチルエステル（20.0ml、126ミリモル、1.00当量）を氷水浴中で冷却された無水ジエチルエーテル500ml中のLiAlH4（3.63g、96ミリモル、0.76当量）の懸濁液を含む2Lのフラスコにピペットにより慎重に導入した。その反応混合物を一夜にわたって撹拌しながら室温に温め、次いで飽和酒石酸ナトリウムカリウム溶液（150ml）の遅い添加により反応停止した。その混合物をエーテル（200ml）で希釈し、有機層を分離し、乾燥させ（MgSO4）、濃縮して3,3-ジメチル-ペント-4-エン-1-オールを無色の液体（11.0g、収率76％）として得た。この物質を更に精製しないで使用した。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ 1.00 (s, 6 H), 1.58 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 2.07 (s, 1H), 3.59 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 4.89-4.94 (m, 2 H), 5.80 (dd, J = 17.3, 14.1, 1 H).
無水DMSO（17.1ml、241ミリモル、2.5当量）をドライアイス／アセトン浴で冷却された乾燥CH2Cl2（400ml）中の塩化オキサリル（10.5ml、120ミリモル、1.25当量）の溶液に滴下して添加した。この溶液を45分間撹拌し、次いで3,3-ジメチル-ペント-4-エン-1-オール（11.0g、96.3ミリモル、1.00当量）をCH2Cl2（50ml）の溶液としてカニューレにより添加した。得られる溶液を-78℃で２時間撹拌した。トリエチルアミン（54ml、385ミリモル、4.0当量）を添加し、冷却浴を除去した。その反応液を室温に温め、更に1.5時間撹拌した。次いでその反応混合物をCH2Cl2（100ml）で希釈し、飽和Na2CO3溶液、続いて1N HCl（500ml）で洗浄した。有機相を乾燥させ（MgSO4）、濃縮し、得られる残渣を石油エーテル（100ml）に吸収させ、シリカゲルの短いプラグにより濾過して所望の3,3-ジメチル-ペント-4-エン-1-アール（5.80g、収率54％）を無色の液体として得た。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ 1.14(s, 6 H), 2.33(d, J = 3.1 Hz, 2H), 4.98-5.03 (m, 2 H), 5.92 (dd, J = 17.0, 6.0, 1 H), 9.71 (t, J = 3.1 Hz, 1H).
【００４２】
乾燥THF（150ml）中のN-(ベンジルオキシカルボニル)-α-ホスホノグリシントリメチルエステル（15.0g、45.3ミリモル、1.00当量）、3,3-ジメチル-4-ペント-4-エン-1-アール（5.64g、50.3ミリモル、1.11当量）、及びDBU（6.8ml、45.5ミリモル、1.0当量）の溶液を室温で16時間撹拌した。その反応混合物をエーテル（200ml）で希釈し、水（2x100ml）、次いで食塩水（100ml）で洗浄した。有機層を乾燥させ（MgSO4）、濃縮した。溶離剤としてヘキサン中の酢酸エチルの勾配を使用して、得られる残渣をシリカゲルでクロマトグラフィーにかけて所望のエナミドを黄色の油として得、これは放置すると固化した（8.60g、収率60％）。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ 1.03 (s, 6 H), 2.21 (d, J = 7.3 Hz, 2H), 3.75 (s, 3H), 4.94-4.98 (m, 2 H), 5.14 (s, 2H), 5.78 (dd, J = 10.9, 10.0 Hz, 1H), 6.10-6.20 (m, 1H), 6.65 (t, J = 7.3 Hz), 7.33-7.38 (m, 5H).
メタノール（100ml）中の10％のPd/C触媒（1.25g）、(Z)-2-ベンジルオキシカルボニルアミノ-5,5-ジメチル-ヘプタ-2,6-ジエン酸メチルエステル（8.60g、27ミリモル、1.0当量）、及びBoc酸無水物（6.48g、29.7ミリモル、1.1当量）の懸濁液を３日間にわたってパール水素化装置で2.8kg/cm2（40psi）の水素のもとに振とうした。その反応混合物をケイソウ土のパッドにより濾過し、濃縮してtert-ブトキシカルボニルアミノ-5,5-ジメチル-ヘプタン酸メチルエステルを白色の固体（6.10g、収率79％）として得た。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ 0.77 (t, J = 15.1 Hz, 3 H), 0.80 (s, 6 H), 1.1-1.3 (m, 4H), 1.42 (s, 9H), 1.55-1.65 (m, 1H), 1.7-1.8 (m, 1 H), 3.74 (s, 3H), 4.20-4.35 (m, 1H), 4.95-5.05 m, 1H).
テトラヒドロフラン（20ml）、メタノール（5ml）、及び水（5ml）中の上記メチルエステル（6.10g、21.2ミリモル、1.00当量）及び水酸化リチウム一水和物（6.2g、148ミリモル、6.98当量）の懸濁液を室温で５時間撹拌した。その反応混合物をジエチルエーテル（100ml）で希釈し、1N HCl（2x50ml）で洗浄した。有機層を乾燥させ（MgSO4）、濃縮して標題化合物（5.05g、収率87％）を白色の固体として得た。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ 0.74-0.82 (m, 9 H), 1.10-1.28 (m, 4H), 1.45 (s, 9H), 1.52-1.63 (m, 1H), 1.75-1.90 (m, 1H), 4.20-4.30 (m, 1H), 4.94-5.02 (m, 1H).
実施例３：(S)-2-tert-ブトキシカルボニルアミノ-5,5-ジメチル-ヘプタン酸の合成
【００４３】
【化１４】
0004455506.tif 000015
【００４４】
R,R-DIPAMPシクロオクタジエンRh(I)テトラフルオロボレート（190mg、0.25ミリモル、0.04当量）をパール水素化フラスコ中で乾燥メタノール（20ml）中の(Z)-2-ベンジルオキシカルボニルアミノ-5,5-ジメチル-ヘプタ-2,6-ジエン酸メチルエステル（2.00g、6.30ミリモル、1.00当量）の溶液に添加した。その反応溶液を排気し、水素雰囲気で３回フラッシし、次いで一夜にわたって3.5kg/cm2（50psi）の水素のもとに激しく振とうした。その反応混合物を真空で濃縮し、次いで溶離剤としてヘキサン中の酢酸エチルの勾配を使用してシリカゲルのプラグにより濾過して(S)-2-ベンジルオキシカルボニルアミノ-5,5-ジメチル-ヘプタン酸メチルエステルを黄色の油（1.63g、収率81％）として得た。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ 0.74-0.90 (m, 9 H), 1.10-1.30 (m, 4H), 1.58-1.70 (m, 1H), 1.75-1.90 (m, 1H), 3.75 (s, 3 H), 4.30-4.40 (m, 1H), 5.14 (s, 2H), 5.24-5.33 (m, 1H), 7.30-7.37 (m, 5H); [α]20D = + 15.57 c = 2.00, CHCl3.
10％のPd/C触媒（160mg）をパール反応容器中でメタノール（25ml）中の上記Cbz-保護アミノ酸（1.63g、5.07ミリモル、1.00当量）、及びBoc酸無水物（1.16g、5.32ミリモル、1.05当量）の溶液に添加した。その反応混合物を一夜にわたって3.5kg/cm2（50psi）の水素のもとに振とうした。反応混合物をケイソウ土のパッドにより濾過し、得られる濾液を濃縮してBoc保護中間体1.33g（収率91％）を得た。この物質を更に精製しないで使用した。
テトラヒドロフラン（5ml）、メタノール（2ml）、及び水（2ml）中の上記Boc保護中間体（1.33g、4.63ミリモル、1.00当量）及び水酸化リチウム一水和物（1.36g、32.4ミリモル、7.00当量）の懸濁液を室温で５時間撹拌した。その反応混合物をジエチルエーテル（100ml）で希釈し、1N HCl（2x50ml）で洗浄した。有機層を乾燥させ（MgSO4）、濃縮して標題化合物（991mg、収率78％）を白色の固体として得た。1H NMRはラセミ生成物（実施例２）のそれに匹敵する。
実施例４：(R)-2-tert-ブトキシカルボニルアミノ-5,5-ジメチル-ヘプタン酸の合成
【００４５】
【化１５】
0004455506.tif 000016
【００４６】
非対称水素化反応のための触媒としてR,R DuPhos ロジウムトリフレートに換えた以外はその鏡像体（実施例３）と同様の方法により、この化合物を調製した。1H NMRはラセミ生成物（実施例２）のそれに匹敵する。
実施例5-8は本明細書に上記された本発明の新規化合物の合成を示す。
実施例５：モルホリン-4-カルボン酸〔(S)-1-(4-シアノ-1-メチル-ピペリジン-4-イルカルバモイル)-4,4-ジメチル-ヘキシル〕-アミドの合成
【００４７】
【化１６】
0004455506.tif 000017
【００４８】
イソブチルクロロホルメート（0.47ml、3.62ミリモル、1.00当量）を氷水浴で冷却された無水THF10.0ml中の(S)-2-tert-ブトキシカルボニルアミノ-5,5-ジメチル-ヘプタン酸（実施例３）（991mg、3.62ミリモル、1.00当量）、及び4-メチルモルホリン（1.2ml、10.9ミリモル、3.00当量）の溶液に滴下して添加した。その反応混合物を室温に温め、30分間撹拌した。次いで乾燥THF（5.0ml）中のN-メチルピペリジンアミノニトリル（500mg、3.60ミリモル、0.99当量）の溶液を添加し、撹拌を室温で一夜続けた。次いでその反応混合物を濃縮し、酢酸エチル（50ml）に吸収させ、飽和Na2CO3（2x25ml）で洗浄した。有機相を乾燥させ（MgSO4）、濃縮した。溶離剤としてジクロロメタン中のメタノールの勾配を使用して、得られる残渣をシリカゲルでクロマトグラフィーにかけて所望の〔(S)-1-(4-シアノ-1-メチル-ピペリジン-4-イルカルバモイル)-4,4-ジメチル-ヘキシル〕-カルバミン酸tert-ブチルエステル415mg（収率29％）を得た。m/z：C21H38N4O3としての計算値394.5、実測値395.4（M+H）+。
上記tert-ブチルエステル（415mg、1.05ミリモル、1.00当量）をジオキサン（10ml）中で4.0N HClで処理し、その反応混合物を室温で２時間撹拌した。その反応混合物を濃縮し、クロロホルム（50ml）中で再度懸濁させ、濃縮して所望の(S)-2-アミノ-5,5-ジメチル-ヘプタン酸(4-シアノ-1-メチル-ピペリジン-4-イル)-アミド塩酸塩（307mg、収率78％）を得た。m/z：C16H30N4Oとしての計算値294.4、実測値295.1（M+H）+。
乾燥THF（5.0ml）中の上記塩酸塩（301mg、0.82ミリモル、1.00当量）、モルホリンカルボニルクロリド（0.10ml、0.82ミリモル、1.00当量）、及び4-メチルモルホリン（0.27ml、2.4ミリモル、2.93当量）の懸濁液を室温で一夜撹拌した。次いでその反応混合物を濃縮し、酢酸エチル（50ml）に吸収させ、飽和Na2CO3（2x25ml）で洗浄した。有機相を乾燥させ（MgSO4）、濃縮した。溶離剤としてジクロロメタン中のメタノールの勾配を使用して、得られる残渣をシリカゲルでクロマトグラフィーにかけて標題化合物115mg（収率34％）を白色の固体として得た。m/z：C21H37N5O3としての計算値407.6、実測値408.6（M+H）+。キラルHPLCは>97％eeを示す（アドバンスド・セパレーション・テクノロジーズからのキロバイオチックＴカラム）。
上記実施例に記載された操作と同様の操作により、下記の化合物を調製した。
モルホリン-4-カルボン酸〔1-(4-シアノ-1-プロピル-ピペリジン-4-イルカルバモイル)-3,3,4,4-テトラメチル-ペンチル〕-アミド
【００４９】
【化１７】
0004455506.tif 000018
【００５０】
m/z：C24H43N5O3としての計算値449.6、実測値450.6（M+H）+。
モルホリン-4-カルボン酸〔1-(4-シアノ-1-プロピル-ピペリジン-4-イルカルバモイル)-4,4-ジメチル-ペンチル〕-アミド
【００５１】
【化１８】
0004455506.tif 000019
【００５２】
2-tert-ブトキシカルボニルアミノ-5,5-ジメチル-ヘプタン酸（実施例２）について記載された操作と同様の操作により中間体3,3-ジメチル-ペント-4-エン-1-オールに代えて市販の3,3-ジメチルブタン-1-アールを使用して必要なP2アミノ酸中間体、2-tert-ブトキシカルボニルアミノ-5,5-ジメチル-ヘキサン酸を調製した。m/z：C22H39N5O3としての計算値421.6、実測値422.9（M+H）+。
モルホリン-4-カルボン酸〔1-(4-シアノ-1-プロピル-1-ピペリジン-4-イルカルバモイル)-4,4-ジメチル-ヘキシル〕-アミド
【００５３】
【化１９】
0004455506.tif 000020
【００５４】
m/z：C23H41N5O3としての計算値435.6、実測値436.5（M+H）+。
実施例６：モルホリン-4-カルボン酸〔(S)-1-(4-シアノ-1-メチル-ピペリジン-4-イルカルバモイル)-4,4-ジメチル-ヘキシル〕-アミド(6)の合成
【００５５】
【化２０】
0004455506.tif 000021
【００５６】
10％のPd/C（1.5g）をCbz保護アミノ酸エステル（実施例２を参照のこと）（27g、84ミリモル）及び酢酸エチル（135ml）の溶液に添加した。反応容器の大気を排気し、3.5kg/cm2（50psi）の水素で満たした。その反応混合物を16時間にわたって激しく振とうし、次いでケイソウ土の大きいパッドにより濾過した。濾液をロータリーエバポレーターで濃縮して所望のアミン中間体を明黄色の油（15.7g、収率100％）として得た。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ 0.74-0.79 (m, 9 H), 1.14-1.23 (m, 4H), 1.40-1.80 (m, 2H), 3.37 (t, J= 3.6 Hz, 1H), 3.69 (s, 3 H).
乾燥THF（300ml）中の上記アミン中間体（16.0g、85.4ミリモル、1.00当量）の溶液に、4-メチルモルホリン（10.4ml、94ミリモル、1.10当量）を添加し、続いてモルホリンカルボニルクロリド（10.0ml、85.7ミリモル、1.00当量）を滴下して添加した。その反応混合物を室温で５時間撹拌し、次いでジエチルエーテル（400ml）で希釈し、1N HCl（2x500ml）で洗浄した。有機相を乾燥させ（MgSO4）、濃縮して所望の(S)-5,5-ジメチル-2-〔（モルホリン-4-カルボニル）-アミノ〕-ヘプタン酸メチルエステルを白色の固体（22.5g、収率88％）として得た。m/z：C15H28N2O4としての計算値300.4、実測値301.1（M+H）+。
【００５７】
上記メチルエステル（12.9g、42.9ミリモル、1.00当量）をメタノール（60ml）に溶解し、次いで1N LiOH（180ml、4.20当量）で処理した。その反応混合物を室温で２時間撹拌し、次いでジエチルエーテル（200ml）で洗浄した。次いでその水相を濃HClでpH<1に酸性にし、ジエチルエーテル（2x200ml）で抽出した。有機相を合わせ、乾燥させ（MgSO4）、濃縮して所望のカルボン酸（9.0g、収率73％）を得た。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ 0.79 (t, J = 7.5 Hz, 3 H), 0.82 (s, 6H), 1.60-1.73 (m, 1H), 1.80-1.95 (m, 1H) 3.37-3.42 (m, 4H), 3.69-3.72 (m, 4 H), 4.30-4.40 (m, 1H), 4.96-5.04 (m, 1H).
乾燥ジクロロメタン中の上記カルボン酸（4.5g、15.7ミリモル、1.08当量）、HOBT（2.93g、21.7ミリモル、1.5当量）、及びEDC（3.06g、16.0ミリモル、1.10当量）の混合物を０℃で35分間撹拌した。ジクロロメタン（10ml）中の4-アミノ-1-メチル-ピペリジン-4-カルボニトリル（2.02g、14.5ミリモル、1.00当量）の溶液を一度に添加し、その反応混合物を一夜にわたって室温に温めた。溶媒を真空で除去し、粗生成物を最小量のメタノールに溶解し、水で沈殿させて標題化合物を白色の固体（2.70g、収率42％）として得た。m/z：C21H37N5O3としての計算値407.6、実測値408.6（M+H）+。キラルHPLC分析は>99％eeを示した（アドバンスド・セパレーション・テクノロジーズからのキロバイオチックＴカラム）。
上記実施例に記載された操作と同様の操作により、下記の化合物を調製した。
モルホリン-4-カルボン酸〔(R)-1-(4-シアノ-1-メチル-ピペリジン-4-イルカルバモイル)-4,4-ジメチル-ヘキシル〕-アミド
【００５８】
【化２１】
0004455506.tif 000022
【００５９】
m/z：C21H37N5O3としての計算値407.6、実測値408.6（M+H）+。キラルHPLCは>99％eeを示す（アドバンスド・セパレーション・テクノロジーズからのキロバイオチックＴカラム）。
実施例７：5,5-ジメチル-2-(2-オキソ-2H-ベンゾ〔e〕〔1,3〕オキサジン-4-イルアミノ)-ヘプタン酸(4-シアノ-1-プロピル-ピペリジン-4-イル)-アミドの合成
【００６０】
【化２２】
0004455506.tif 000023
【００６１】
アセトニトリル（9.0ml）中の4-クロロ-ベンゾ〔e〕〔1,3〕オキサジン-2-オン（620mg、3.41ミリモル、2.0当量）、2-アミノ-5,5-ジメチル-ヘプタン酸(4-シアノ-1-プロピル-ピペリジン-4-イル)-アミド（675mg、1.71ミリモル、1.00当量）、及び4-メチルモルホリン(NMM)（0.56ml、5.09ミリモル、3.00当量）の懸濁液を室温で一夜撹拌した。次いでその反応混合物を濃縮し、酢酸エチル（50ml）中で再度懸濁させ、飽和Na2CO3溶液で洗浄した。有機相を乾燥させ（MgSO4）、濃縮し、溶離剤としてジクロロメタン中のメタノールの勾配を使用して、得られる残渣をシリカゲルでクロマトグラフィーにかけて標題化合物124mg（収率16％）を得た。m/z：C26H37N5O3としての計算値467.6、実測値468.4（M+H）+。
上記実施例に記載された操作と同様の操作により、下記の化合物を調製した。
5,5-ジメチル-2-(2-オキソ-2H-ベンゾ〔e〕〔1,3〕オキサジン-4-イルアミノ)-ヘプタン酸(4-シアノ-1-(3-モルホリン-4-イル-プロピル)-ピペリジン-4-イル)-アミド
【００６２】
【化２３】
0004455506.tif 000024
【００６３】
m/z：C30H44N6O4としての計算値552.7、実測値553.9（M+H）+。
5,5-ジメチル-2-(2-オキソ-2H-ベンゾ〔e〕〔1,3〕オキサジン-4-イルアミノ)-ヘキサン酸(4-シアノ-1-(2-モルホリン-4-イル-エチル)-ピペリジン-4-イル)-アミド
【００６４】
【化２４】
0004455506.tif 000025
【００６５】
m/z：C28H40N6O4としての計算値524.7、実測値525.5（M+H）+。
5,5-ジメチル-2-(2-オキソ-2H-ベンゾ〔e〕〔1,3〕オキサジン-4-イルアミノ)-ヘキサン酸｛4-シアノ-1-〔2-(2-メトキシ-エトキシ)-エチル〕-ピペリジン-4-イル｝-アミド
【００６６】
【化２５】
0004455506.tif 000026
【００６７】
標題化合物を方法３の改良により調製した。m/z：C27H39N5O5としての計算値513.6、実測値514.5（M+H）+。
5,5-ジメチル-2-(2-オキソ-2H-ベンゾ〔e〕〔1,3〕オキサジン-4-イルアミノ)-ヘキサン酸(4-シアノ-1-メチル-ピペリジン-4-イル)-アミド
【００６８】
【化２６】
0004455506.tif 000027
【００６９】
m/z：C23H31N5O3としての計算値425、実測値426（M+H）+。
実施例８：2-(7-フルオロ-2-オキソ-2H-ベンゾ〔e〕〔1,3〕オキサジン-4-イルアミノ)-5,5-ジメチル-ヘプタン酸(4-シアノ-1-プロピル-ピペリジン-4-イル)-アミドの合成
【００７０】
【化２７】
0004455506.tif 000028
【００７１】
2-クロロ-1-メチルピリジニウムヨージド（365mg、1.43ミリモル、1.00当量）をTHF（10.0ml）中の7-フルオロ-4-チオキソ-3,4-ジヒドロ-ベンゾ〔e〕〔1,3〕オキサジン-2-オン（280mg、1.42ミリモル、1.00当量）、2-アミノ-5,5-ジメチル-ヘプタン酸(4-シアノ-1-プロピル-ピペリジン-4-イル)-アミド（627mg、1.42ミリモル、1.00当量）、及びN,N-ジイソプロピルエチルアミン（1.00ml、5.74ミリモル、4.04当量）の懸濁液に添加した。その反応混合物を室温で一夜撹拌し、次いで濃縮し、酢酸エチル（50ml）中で再度懸濁させ、飽和Na2CO3溶液で洗浄した。有機相を乾燥させ（MgSO4）、濃縮し、溶離剤としてジクロロメタン中のメタノールの勾配を使用して、得られる残渣をシリカゲルでクロマトグラフィーにかけて標題化合物324mg（収率47％）を得た。m/z：C26H36FN5O3としての計算値485.6、実測値486.5（M+H）+。
上記実施例に記載された操作と同様の操作により、下記の化合物を調製した。
2-(7-フルオロ-2-オキソ-2H-ベンゾ〔e〕〔1,3〕オキサジン-4-イルアミノ)-5,5-ジメチル-ヘキサン酸｛4-シアノ-1-(2-モルホリン-4-イル-エチル)-ピペリジン-4-イル｝-アミド
【００７２】
【化２８】
0004455506.tif 000029
【００７３】
m/z：C28H39FN6O4としての計算値542.6、実測値543.5（M+H）+。
2-(7-フルオロ-2-オキソ-2H-ベンゾ〔e〕〔1,3〕オキサジン-4-イルアミノ)-5,5-ジメチル-ヘキサン酸｛4-シアノ-1-〔2-(2-メトキシ-エトキシ)-エチル〕-ピペリジン-4-イル｝-アミド
【００７４】
【化２９】
0004455506.tif 000030
【００７５】
m/z：C27H38FN5O5としての計算値531.6、実測値532.4（M+H）+。
治療上の使用方法
本発明の化合物はカテプシンＳの活性を抑制するのに有益である。そうする際に、これらの化合物はこれらのシステインプロテアーゼにより媒介される疾患プロセスをブロックするのに有益である。
本発明の化合物はカテプシンＳによるCLIPへの不変鎖の分解を有効にブロックし、こうして抗原提示及び抗原特異性免疫応答を抑制する。抗原特異性免疫応答の制御は自己免疫疾患及びその他の望ましくないＴ細胞媒介免疫応答を治療するのに魅力的な手段である。こうして、本発明の化合物を使用するこのような症状の治療方法が提供される。これらは慢性関節リウマチ、全身性エリテマトーデス、クローン病、潰瘍性大腸炎、多発性硬化症、ギラン・バレー症候群、乾癬、グレーブス病、重症筋無力症、硬皮症、腎炎、接触皮膚炎及びアトピー性皮膚炎を含む皮膚炎、インスリン依存性真性糖尿病、子宮内膜症及びアレルギー性喘息を含む喘息を含むが、これらに限定されない不適当な抗原特異性免疫応答を伴う自己免疫疾患及びその他の疾患を含む。また、本発明の化合物はアルツハイマー病並びにアテローム硬化症の如き細胞外タンパク質分解と関連するその他の障害を治療するのに使用し得る。また、本発明の化合物は先にリストされたものとは無関係であり、又は背景技術に説明された、カテプシンＳにより媒介される不適当な自己免疫応答、Ｔ細胞媒介免疫応答、又は細胞外タンパク質分解と関連するその他の障害を治療するのに使用し得る。それ故、本発明はまたこのような治療を要する患者に医薬有効量の本発明の化合物を投与することを特徴とする自己免疫疾患の変調方法を提供する。
治療上の使用について、本発明の化合物はあらゆる通常の様式であらゆる通常の投薬形態で投与されてもよい。投与の経路として、静脈内、筋肉内、皮下、滑液包内、注入、舌下、経皮、経口、局所又は吸入が挙げられるが、これらに限定されない。投与の好ましい様式は経口及び静脈内である。
【００７６】
本発明の化合物は単独で投与されてもよく、又はインヒビターの安定性を高め、或る実施態様においてそれらを含む医薬組成物の投与を促進し、増大された溶解又は分散を与え、抑制活性を増大し、補助療法を与える等のアジュバント（その他の活性成分を含む）と組み合わせて投与されてもよい。有利には、このような組み合わせ療法は低用量の通常の治療薬を利用し、こうしてこれらの薬剤が単一療法として使用される場合に誘発される可能な毒性及び不利な副作用を避ける。本発明の化合物は単一医薬組成物に通常の治療薬又はその他のアジュバントと物理的に合わされてもよい。有利には、これらの化合物はその後に単一投薬形態で一緒に投与されてもよい。或る実施態様において、化合物のこのような組み合わせを含む医薬組成物は少なくとも約15％、更に好ましくは少なくとも約20％(w/w)の本発明の化合物又はその組み合わせを含む。また、これらの化合物は別々に（逐次又は平行に）投与されてもよい。別々の投薬は投薬養生法の一層大きい融通性を可能にする。
上記のように、本発明の化合物の投薬形態は当業者に知られている医薬上許される担体及びアジュバントを含む。これらの担体及びアジュバントとして、例えば、イオン交換体、アルミナ、ステアリン酸アルミニウム、レシチン、血清タンパク質、緩衝剤物質、水、塩又は電解質及びセルロースをベースとする物質が挙げられる。好ましい投薬形態として、錠剤、カプセル、カプレット(caplet)、液体、溶液、懸濁液、エマルション、ロゼンジ、シロップ、再生粉末、グラニュール、座薬及び経皮パッチが挙げられる。このような投薬形態の調製方法は知られている（例えば、H.C. Ansel及びN.G. Popovish, Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems, 第５編, Lea and Febiger (1990)を参照のこと）。投薬レベル及び要件は当業界で良く認められており、特別な患者に適した利用できる方法及び技術から当業者により選ばれてもよい。或る実施態様において、投薬レベルは70kgの患者について約10-1000mg/投薬の範囲である。毎日１回の投薬が充分であり得るが、毎日５回までの投薬が与えられてもよい。経口用量について、2000mg/日までが必要とされるかもしれない。当業者が認めるように、それより低く、又は高い用量が特別な因子に応じて必要とされるかもしれない。例えば、特別な投薬及び治療養生法は患者の全般の健康プロフィール、患者の障害の重度及び経過又はその気質、並びに治療医師の判断の如き因子に依存するであろう。
【００７７】
生物学的性質の評価
組換えヒトカテプシンＳの発現及び精製
ヒトカテプシンＳのクローニング
U937RNAをカテプシンＳcDNAを特異的に増幅するように設計されたプライマーＡ（5'cacaatgaaacggctggtttg3'）及びプライマーＢ（5'ctagatttctgggtaagaggg3'）との逆転写酵素／ポリメラーゼ連鎖反応にかけた。得られる900bp DNAフラグメントをpGEM-T（プロメガ）にサブクローニングし、配列決定してその同一性を確かめた。この構築物を全てのその後の操作に使用した。この操作は既知の遺伝子のクローニングに典型的であり、その分野で確立されている。
ヒトPre-Pro-Cat Sを制限酵素SacIIによる消化、続いてブラントエンドを生成するためのT4 DNAポリメラーゼによる処理、及びSalIによる第二制限酵素消化によりpGem-Tベクター（プロメガ、2800ウッズ・ホローRd、マジソン、WI 53711）から除去した。それをpFastBac1ドナープラスミド（ギブコBRL、8717グルーブモントCr.、ガイザースブルグ、MD 20884）（これは制限酵素BamH1で切断され、平滑断端され、次いで制限酵素SalIで切断されていた）にサブクローニングした。そのライゲーション混合物を使用してDH5aコンピテント細胞（ギブコBRL）を形質転換し、100ug/mlのアンピシリンを含むLBプレートに塗布した。コロニーを50ug/mlのアンピシリンを含むLB培地の培養液中で一夜増殖させ、プラスミドDNAを分離し、正確なインサートを制限酵素消化により確かめた。組換えpFastBacドナープラスミドをDH10Bacコンピテント細胞（ギブコBRL）に形質転換した。大きい白色コロニーを50ug/mlのカナマイシン、7ug/mlのゲンタマイシン、10ug/mlのテトラサイクリン、100ug/mlのBluo-gal、及び40ug/mlのIPTGを含むLBプレートから採取した。DNAを分離し、CellFECTIN試薬（ギブコBRL）を使用してSf9昆虫細胞をトランスフェクトするのに使用した。細胞及び上澄みを72時間後に回収した。ウイルス上澄みを２回継代培養し、Cat Sの存在を上澄みのPCRにより確かめた。
SF9細胞を48-72時間にわたって５のMOIで組換えバキュロウイルスで感染させた。細胞ペレットを溶解し、pH 4.5で37℃で２時間にわたって緩衝液中でインキュベートしてCat Sをpro-形態から活性な成熟形態（Bromme, D & McGrath, M., Protein Science, 1996, 5:789-791）に活性化した。Cat Sの存在をSDS-PAGE及びウサギ抗ヒトproCat Sを使用するウェスタンブロットにより確かめた。
【００７８】
カテプシンＳの抑制
バキュロウイルス中で発現されたヒト組換えカテプシンＳを緩衝液中10nMの最終濃度で使用する。緩衝液は50mM酢酸ナトリウム、pH 6.5、2.5mM EDTA、2.5mM TCEPである。酵素を10分間にわたって37℃で化合物又はDMSOとともにインキュベートする。基質7-アミノ-4-メチルクマリン、CBZ-L-バリル-L-バリル-L-アルギニンアミド（モレキュラー・プローブスによる注文合成）を水中で20uMに希釈し（5Mの最終濃度）、アッセイに添加し、更に10分間にわたって37℃でインキュベートする。化合物活性を360nm励起及び460nm発光で読み取る場合にDMSO対照と比較して減少された蛍光により測定する。
示された実施例を上記アッセイでカテプシンＳの抑制について評価した。モルホリン-4-カルボン酸〔(R)-1-(4-シアノ-1-メチル-ピペリジン-4-イルカルバモイル)-4,4-ジメチル-ヘキシル〕-アミドを除いて、全てが100nM以下のIC50値を有していた。
カテプシンＬの抑制
このプロトコルはヒトカテプシンＬ（アテンス・リサーチ、ジョージア）をカテプシンＳに代えて使用する以外はカテプシンＳ抑制を測定することについて上記されたものと同じである。
示された実施例を上記アッセイでカテプシンＬの抑制について評価した。全てが約1000nM以上のIC50値を有していた。
モルホリン-4-カルボン酸〔(R)-1-(4-シアノ-1-メチル-ピペリジン-4-イルカルバモイル)-4,4-ジメチル-ヘキシル〕-アミドを除いて、上記実施例はこれらの分子アッセイに基づいてカテプシンＬに対しカテプシンＳについての50倍〜5000倍の選択性（カテプシンＬ IC50／カテプシンＳ IC50として計算される）を示す。