ИНГИБИТОРЫ GSK-3
GSK-3 INHIBITORS

Изобретение касается ингибиторов ферментов, более конкретно производных мочевины как ингибиторов киназы-3β гликогенсинтазы, GSK-3, способов получения таких соединений, фармацевтических композиций, содержащих их, и их использования для лечения и/или профилактики заболеваний, в развитие которых вовлечен GSK-3, таких как болезнь Альцгеймера или инсулиннезависимый сахарный диабет.
Уровень техники
Поиску новых терапевтических средств в последние годы значительно способствовало лучшее понимание структуры ферментов и других биомолекул, связанных с исследуемыми заболеваниями. Одним из важных классов ферментов, подвергнутых всестороннему исследованию, являются протеинкиназы. Многие заболевания связаны с неправильными клеточными реакциями, запускаемыми связанными с протеинкиназами событиями. Эти заболевания включают аутоиммунные заболевания, воспалительные заболевания, неврологические и нейродегенеративные заболевания, рак, сердечно-сосудистые заболевания, аллергии и астму, болезнь Альцгеймера или заболевания, связанные с гормонами. Соответственно, были предприняты значительные усилия в лекарственной химии для поиска ингибиторов протеинкиназ, эффективных в качестве терапевтических средств.
Киназа-3 гликогенсинтаза (GSK-3) представляет собой серин/треонин протеинкиназу, состоящую из изоформ α и β, каждая из которых кодируется отдельным геном (Coghlan et al., Chemistry & Biology, 7, 793-803 (2000); Kim and Kinnel, Curr. Opinion Genetics Dev., 10, 508-514 (2000)). Треонин/серин киназа киназа-3 гликогенсинтаза (GSK-3) выполняет главную роль в различных связанных с рецепторами сигнальных путях (Double, B.W. Woodgett, J.R. J. Cell Sci. 2003, 116: 1175-1186). Неправильная регуляция этих путей считается основным событием в развитии некоторых распространенных расстройств у человека, таких как диабеты типа II (Kaidanovich O., Eldar-Finkelman H., Expert Opin. Ther. Targets, 2002, 6: 555-561), болезнь Альцгеймера (Grimes C.A., Jope R.S., Prog. Neurobiol. 2001, 65: 391-426), расстройства ЦНС, такие как маниакально-депрессивный психоз и нейродегенеративные заболевания, и хронические воспалительные расстройства (Hoeflich K.P., Luo J., Rubie E.A., Tsao M.S., Jin O., Woodgett J. Nature 2000, 406: 86-90). Эти заболевания могут быть вызваны или могут приводить к неправильному функционированию определенных сигнальных путей клетки, в которых GSK-3 играет определенную роль.
Обнаружено, что GSK-3 фосфорилирует и модулирует активность нескольких регуляторных белков. Эти белки включают гликогенсинтазу, которая является лимитирующим скорость ферментом, необходимым для синтеза гликогена, связанный с микротрубочками белок Тау, фактор генетической транскрипции β-катенин, фактор инициации трансляции elF2B, так же как и АТФ-цитратлиазу, аксин, фактор теплового шока-1, c-Jun, c-Myc, c-Myb, CREB и CEPBα. Такое разнообразие белковых мишеней вовлекает GSK-3 во многие аспекты клеточного метаболизма, роста, дифференциации и развития.
В настоящее время ингибирование GSK-3 может представлять жизнеспособную стратегию разработки новых медицинских субстанций для лечения таких неизлечимых заболеваний (Martinez A., Castro A., Dorronostro I., Alonso M., Med. Res. Rev., 2002, 22; 373-384) при помощи имитации инсулина, дефосфориляции тау и обработки амилоида или модуляции транскрипции, соответственно.
В текущем уровне техники некоторые соединения, содержащие группу мочевины, уже описаны как имеющие свойства ингибиторов GSK-3. Это, например, следующие публикации: WO03/004472, WO03/004475, WO03/089419. Каждая из этих публикаций относится к очень большому числу соединений, охарактеризованных формулой Маркуша, представляющей собой большую и сложную структуру, что затрудняет их получение и увеличивает возможность реактивности соединений. В частности, эти соединения принадлежат к структурным подгруппам, таким как замещенные тиазоловые соединения и гетероциклические амины. Эти соединения могут содержать, наряду с другими группами, функциональную группу мочевины. Эти соединения в общем описаны как имеющие ингибирующие GSK-3 эффекты и, таким образом, потенциальную активность при лечении и предотвращении серии заболеваний, связанных с GSK-3, таких как слабоумие, диабеты и расстройства настроения. Тем не менее, ни в одну из упомянутых выше публикаций не включены сведения, касающиеся ингибирования GSK-3 любым конкретным соединением; таким образом, для включающих функциональную группу мочевины соединений также не показаны результаты, действительно подтверждающие любую активность этих производных мочевины.
С другой стороны, публикация WO03/004478 и статья «Structural Insights and Biological Effects of GSK-3 specific ingibitor AR-A014418», J. Biol. Chem., 278(46), 2003, рассматривают одно конкретное производное мочевины, 4-(4-метоксибензил)-N'-(5-нитро-1,3-тиазол-2-ил)мочевину; структура этого производного конечно намного меньше и проще, чем упомянутые выше производные мочевины. Это производное описано как имеющее GSK-3-ингибирующие свойства и, таким образом, как имеющее потенциальную активность для лечения и/или предотвращения многочисленных состояний, связанных с киназой-3 гликогенсинтазой. Тем не менее, неясно, обусловлено ли ингибирующее GSK-3 действие самой мочевиной или нейротиазолом, поскольку гетероциклические соединения были описаны как проявляющие GSK-3 ингибирующие свойства (см., например, вышеупомянутую WO03/089419).
Некоторые другие производные мочевины описаны в связи с лечением нейрологических расстройств, но в связи с полностью отличными механизмами действия, например WO00/06156, где приведенные производные мочевины описаны как потенциаторы работы рецептора глутамата.
Таким образом, все еще существует потребность в поиске хорошего ингибитора GSK-3, являющегося одновременно эффективным и селективным и имеющего хорошие «лекарствообразующие» свойства, т.е. хорошие фармацевтические свойства, связанные с введением, распределением, метаболизмом и выведением. Дополнительным преимуществом будет нахождение соединений с простыми, стабильными структурами, легкими в изготовлении обычными методами, известными специалисту.
Описание изобретения
Обнаружено, что группа стабильных небольших производных мочевины демонстрирует ингибирующие эффекты на фермент GSK-3.
Применение соединения формулы (I)
или его фармацевтически приемлемой соли, пролекарства или сольвата, где
B
5
t
5
B
B
R выбран из замещенного или незамещенного алкила, замещенного или незамещенного циклоалкила, замещенного или незамещенного арила, где арил выбран из группы, состоящей из фенила, нафтила, фенантрила и антрацила, замещенного или незамещенного аралкила, где аралкил является бензилом, гетероцикла, выбранного из группы, состоящей из азепинов, бензимидазола, бензотиазола, фурана, имидазола, индола, пиперидина, пиперазина, пурина, тиадиазола, тетрагидрофурана, бензодиоксола, тиофена, бензофурана, индазола, хиназолина, пиридазина, пиримидина, пиразина, пиридина, изоксазола, пиррола, пирана, -OR и -S(O)-R, где R включает от 8 до 15 атомов, выбранных из C, O, N и S, при условии, что R не является гетероциклом, замещенным гетероциклом,
3
4
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
t
14
15
16
17
18
2
19
20
3
4
3
2
3
6
4
2
4
6
2
3
3
4
4
5
5
6
15
16
17
18
19
20
R, R, R', R', R', R' и R' независимо выбраны из водорода, замещенного или незамещенного алкила, замещенного или незамещенного циклоалкила, замещенного или незамещенного алкенила, замещенного или незамещенного арила, замещенного или незамещенного гетероцикла, -C(=O)R, -C(=O)OR, -C(=O)NRR, -C=NR, -CN, -OR, -OC(=O)R, -S(O)-R, -NRR, -NRC(=O)R, -NO, -N=CRR или галогена, где R и R вместе могут образовывать группу =О и где любая пара RR', RR', RR', RR', R'R', R'R', R'R', R'R', RR, RR или RR может вместе образовывать циклический заместитель; t является 0, 1, 2, 3,
5
R выбран из водорода, алкила, арила и гетероцикла;
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R и R независимо выбраны из водорода, замещенного или незамещенного алкила, замещенного или незамещенного циклоалкила, замещенного или незамещенного алкенила, замещенного или незамещенного арила, замещенного или незамещенного гетероцикла, замещенного или незамещенного алкокси, замещенного или незамещенного арилокси, галогена, для приготовления лекарственного средства для лечения и/или предотвращения опосредованного GSK-3 заболевания или состояния, где заболевание или состояние выбраны из группы, состоящей из диабетов, состояний, связанных с диабетами, хронических нейродегенеративных состояний, включающих деменции, такие как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, прогрессирующий супрануклеарный паралич, подострый склерозирующий панэнцефалитический паркинсонизм, постэнцефалитический паркинсонизм, боксерский энцефалит, гуамский комплекс паркинсонизм-деменции, болезнь Пика, кортикобазальная дегенерация, лобно-височная деменция, болезнь Генгтингтона, связанная со СПИД деменция, амиотропный латеральный склероз, рассеянный склероз и нейротравматические заболевания, такие как острый удар, эпилепсия, расстройства настроения, такие как депрессия, шизофрения и биполярные аффективные расстройства, стимулирование восстановления нарушенных функций после инсульта, церебральных кровотечений, таких как вследствие солитарной церебральной амилоидной ангиопатии, потери волос, ожирения, гипертензии, поликистозного синдрома яичника, синдрома X, ишемии, повреждения мозга, травматического повреждения мозга, рака, лейкопении, синдрома Дауна, болезни телец Леви, воспаления, хронических воспалительных заболеваний, раковых и гиперпролиферативных заболеваний, таких как гиперплазия и иммунодефицит.
B
Предпочитаемыми соединениями являются соединения, в которых R представляет собой ароматическую группу.
B
В конкретном воплощении R содержит, по меньшей мере, 10 ароматических углеродных атомов.
В дополнительном аспекте изобретение относится к соединению формулы
В другом аспекте изобретение касается фармацевтической композиции, включающей соединение формулы (I), описанной выше, или его фармацевтически приемлемую соль, пролекарство или сольват и фармацевтически приемлемый носитель, адъювант или разбавитель.
Предпочтительно, заболевание или состояние, опосредованные GSK-3, выбраны из болезни Альцгеймера, диабетов типа II, депрессии и повреждений мозга.
В соответствии с другим аспектом, соединения формулы (I), описанной выше, могут быть использованы как реактивы для биологических исследований, предпочтительно как реактив для ингибирования GSK-3.
Краткое описание чертежей
1
13
На фиг.1 представлены H-ЯМР и С-ЯМР спектры 1-бензил-3-нафталин-1-илмочевины.
1
13
На фиг.2 представлены H-ЯМР и С-ЯМР спектры 1-бензо[1,3]диоксол-5-ил-3-бензилмочевины.
На фиг.3 представлена диаграмма, показывающая активность GSK-3, измеренную в присутствии 1-бензил-3-нафталин-1-илмочевины в различных концентрациях. Результаты отражены в сравнении с контролем.
На фиг.4 представлена диаграмма, показывающая активность GSK-3, измеренную в присутствии 1-бензо[1,3]диоксол-5-ил-3-бензилмочевины в различных концентрациях. Результаты отражены в сравнении с контролем.
Подробное описание изобретения
Производные мочевины, имеющие формулу (I) в соответствии с представленным изобретением, являются химическими веществами, которые неожиданно показали хорошую ингибирующую активность в отношении фермента GSK-3, в сочетании с хорошей стабильностью и низкой токсичностью.
B
B
Как указано выше, первый аспект представленного изобретения связан с применением соединений формулы (I) или их фармацевтически приемлемой соли, пролекарства или сольвата для приготовления лекарственного средства для лечения заболеваний или состояний, опосредованных GSK-3. Предпочтительно, R представляет собой ароматическую группу, и еще более предпочтительно, чтобы R содержал не менее 10 ароматических углеродных атомов.
В предпочитаемом варианте осуществления, соединение формулы (I) имеет ароматическую группу, которая напрямую связана с атомом N группы мочевины.
B
В соответствии с другим конкретным вариантом осуществления, Rявляется замещенной или незамещенной нафтильной группой, предпочтительно незамещенной альфа-нафтильной группой.
B
Предпочтительно R выбирают из
3
4
В конкретном варианте осуществления R и R являются H.
2
3
4
5
6
7
8
12
15
16
7
8
12
15
16
В другом конкретном варианте осуществления R', R', R', R' и R' независимо выбраны из водорода, замещенного или незамещенного алкила, -C(=O)R, -C(=O)R, -OR, -NRR или галогена, где R, R, R, R и R соответствуют приведенному выше определению.
2
3
4
5
6
Предпочтительно R', R', R', R' и R' являются H.
Два предпочтительных соединения представляют собой:
В контексте настоящего изобретения выражение «GSK-3-опосредованное заболевание или состояние» означает любое заболевание или другое патологическое или болезненное состояние, о котором известно, что оно опосредовано GSK-3. Это заболевание или состояние может представлять собой, но не ограничено, диабеты, состояния, связанные с диабетами, хронические нейродегенеративные состояния, включая слабоумие, такое как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, прогрессирующий супрануклеарный паралич, подострый склерозирующий панэнцефалитический паркинсонизм, постэнцефалитический паркинсонизм, боксерский энцефалит, гуамский комплекс паркинсонизм-деменция, болезнь Пика, кортикобазальная дегенерация, лобно-височная деменция, болезнь Генгтингтона, связанная со СПИД деменция, амиотропный латеральный склероз, рассеянный склероз и нейротравматические заболевания, такие как острый удар, эпилепсия, расстройства настроения, такие как депрессия, шизофрения и биполярные аффективные расстройства, стимулирование восстановления нарушенных функций после инсульта, церебральные кровотечения, такие как вследствие солитарной церебральной амилоидной ангиопатии, потеря волос, ожирение, гипертензия, поликистозный синдром яичника, синдром X, ишемия, повреждения мозга, травматические повреждения мозга, рак, лейкопения, синдром Дауна, болезнь телец Леви, воспаление, хронические воспалительные заболевания, раковые и гиперпролиферативные заболевания, такие как гиперплазии и иммунодефицит.
Предпочтительно, GSK-3 опосредованные заболевание или состояние, выбраны среди болезни Альцгеймера, диабетов типа II, депрессии и повреждений мозга.
В соответствии с дальнейшими аспектами изобретения, оно относится к соединению формулы
и к его применению в качестве лекарственного средства.
Другим аспектом настоящего изобретения является фармацевтическая композиция, включающая соединение, определенное выше, или его фармацевтически приемлемую соль, пролекарство или сольват и фармацевтически приемлемый носитель, адъювант или разбавитель; предпочтительно упомянутая композиция предназначена для перорального введения. Предпочтительно заболевания или состояния, которые можно лечить указанной фармацевтической композицией, могут представлять собой, но не ограничены, диабеты, состояния, связанные с диабетами, хронические нейродегенеративные состояния, включая слабоумие, такое как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, прогрессирующий супрануклеарный паралич, подострый склерозирующий панэнцефалитический паркинсонизм, постэнцефалитический паркинсонизм, боксерский энцефалит, гуамский комплекс паркинсонизм-деменции, болезнь Пика, кортикобазальная дегенерация, лобно-височная деменция, болезнь Генгтингтона, СПИД-деменция, амиотропный латеральный склероз, рассеянный склероз и нейротравматические заболевания, такие как острый удар, эпилепсия, расстройства настроения, такие как депрессия, шизофрения и биполярные расстройства, стимулирование восстановления нарушенных функций после инсульта, церебральные кровотечения, такие как вследствие солитарной церебральной амилоидной ангиопатии, потеря волос, ожирение, гипертензия, поликистозный синдром яичника, синдром X, ишемия, повреждения мозга, травматические повреждения мозга, рак, лейкопения, синдром Дауна, болезнь телец Леви, воспаление, хронические воспалительные заболевания, раковые и гиперпролиферативные заболевания, такие как гиперплазии и иммунодефицит.
Другой аспект изобретения относится к способу лечения или предотвращения GSK-3-опосредованных заболеваний или состояний при помощи ингибитора GSK-3, этот способ включает назначение пациенту, нуждающемуся в подобном лечении, терапевтически эффективного количества соединения формулы (I), как описано выше, или фармацевтической композиции на его основе.
В другом аспекте изобретение относится к ингибированию активности GSK-3 в биологическом образце соединениями формулы (I), методом, включающим контактирование биологического образца с ингибитором GSK-3 формулы (I). Термин «биологический образец», как он использован в настоящем описании, включает, без ограничений, клеточные культуры или их экстракты; препараты фермента, пригодные для анализа in vitro; материал биопсий, полученный от млекопитающих, или его экстракты; кровь, слюна, моча, фекалии, семенная жидкость, слезы или иные жидкости тела или их экстракты. Таким образом, в одном аспекте изобретение направлено на использование соединений формулы I как реактивов для биологических анализов, а именно как реактивов для ингибирования GSK-3.
В приведенном выше определении соединений формулы (I) следующие термины имеют указанные значения.
«Алкил» относится к радикалу с прямой или разветвленной углеводородной цепью, состоящему из углеродных и водородных атомов, не содержащему насыщения, имеющему от одного до восьми углеродных атомов, который присоединен к остальной молекуле одиночной связью, например метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, трет-бутил, н-пентил и т.д. Алкильные радикалы могут быть необязательно замещены одним или более заместителями, такими как галоген, гидрокси, алкокси, карбокси, циано, карбонил, ацил, алкоксикарбонил, амино, нитро, меркапто и алкилтио.
a
a
«Алкокси» относится к радикалу с формулой -OR, где R - это алкильный радикал, описанный выше, например метокси, этокси, пропокси и т.д.
a
a
«Алкоксикарбонил» относится к радикалу с формулой -C(O)OR, где R - это алкильный радикал, описанный выше, например метоксикарбонил, этоксикарбонил, пропоксикарбонил и т.д.
a
a
«Алкилтио» относится к радикалу с формулой -SR, где R - это алкильный радикал, описанный выше, например метилтио, этилтио, пропилтио и т.д.
2
a
a
b
a
b
«Амино» относится к радикалу с формулой -NH, -NHR, -NRR, где R и R независимо являются алкильными радикалами, описанными выше.
«Арил» относится к фенильному, нафтильному, инденильному, фенантрильному или антрацильному радикалам, предпочтительно к фенильному или нафтильному радикалам. Арильный радикал может быть необязательно замещен одним или более заместителями, такими как гидрокси, меркапто, галоген, алкил, фенил, алкокси, галогеналкил, нитро, циано, диалкиламино, аминоалкил, ацил и алкоксикарбонил, как описано в настоящем описании.
c
d
c
d
«Ацил» относится к радикалу с формулой -C(O)-R и -C(O)-R, где R - это алкильный радикал, описанный выше, и R - это арильный радикал, описанный выше, например ацетил, пропионил, бензоил и тому подобное.
a
d
a
d
«Ароилалкил» относится к алкильной группе, замещенной - R-C(O)-R, где R - это алкильный радикал, описанный выше, и R - это арильный радикал, описанный выше. Предпочтительные примеры включают бензоилметил.
«Карбокси» относится к радикалу с формулой -C(O)OH.
«Циклоалкил» относится к стабильному 3-10-членному моноциклическому или бициклическому радикалу, насыщенному или частично насыщенному, который состоит только из атомов углерода и водорода. Если иное не указано особо в спецификации, термин «циклоалкил» подразумевает также циклоалкильные радикалы, необязательно замещенные одним или более радикалами, такими как алкил, галоген, гидрокси, амино, циано, нитро, алкокси, карбокси и алкоксикарбонил.
«Галоген» относится к брому, хлору, йоду или фтору.
«Гетероцикл» относится к гетероциклическим радикалам. Гетероцикл относится к стабильному 3-15-членному кольцу, которое состоит из углеродных атомов и из от одного до пяти гетероатомов, выбранных из группы, состоящей из азота, кислорода и серы, предпочтительно 4-8-членное кольцо с одним или более гетероатомами, более предпочтительно 5- или 6-членное кольцо с одним или более гетероатомами. Для целей изобретения, гетероцикл может быть моноциклической, бициклической или трициклической кольцевой системой, которая может включать слитые кольцевые системы; также атомы азота, углерода и серы в гетероциклическом радикале могут быть необязательно окислены; атом азота может быть необязательно кватернизован; и гетероциклический радикал может быть частично или полностью насыщенным или ароматическим. Примеры таких гетероциклов включают, но не ограничены ими, азепины, бензимидазол, бензотиазол, фуран, изотиазол, имидазол, индол, пиперидин, пиперазин, пурин, хинолин, тиадиазол, тетрагидрофуран, тиадиазол, тетрагидрофуран, бензодиоксол, тиофен, бензофуран, индазол, хиназолин, пиридазин, пиримидин, пиразин, пиридин, изоксазол, пиррол, пиразол, пиран.
1-6
Упоминания о замещенных группах в соединениях представленного изобретения относятся к определенной группе которая может быть замещена в одном или более доступных положениях одной или более подходящими группами, например галогеном, таким как фтор, хлор, бром и йод; циано; гидроксил; нитро; азидо; алканоил, такой как C алканоильная группа, такая как ацильная и подобные; карбоксиамидо; алкильные группы, включающие группы, имеющие от 1 до 12 углеродных атомов или от 1 до 6 углеродных атомов и более предпочтительно 1-3 углеродных атома; алкенил- и алкинилгруппы, включая группы, имеющие одну или более ненасыщенных связей и от 2 до 12 углеродных атомов или от 2 до 6 углеродных атомов; алкоксигруппы, имеющие одну или более кислородных связей и от 1 до 12 углеродных атомов или от 1 до 6 углеродных атомов; арилокси, такие как фенокси; алкилтиогруппы, включая группы, имеющие одну или более тиоэфирных связей и от 1 до 12 углеродных атомов или от 1 до 6 углеродных атомов; алкилсульфинилгруппы, включая группы, имеющие одну или более сульфинильных связей и от 1 до 12 углеродных атомов или от 1 до 6 углеродных атомов; алкилсульфонилгруппы, включая группы, имеющие одну или более сульфонильных связей и от 1 до 12 углеродных атомов или от 1 до 6 углеродных атомов; аминоалкилгруппы, такие как группы, имеющие один или более атом N и от 1 до 12 углеродных атомов или от 1 до 6 углеродных атомов; незамещенный циклоалкил, где циклоалкил такой, как он описан выше; незамещенный арил, где циклоалкил такой, как он описан выше, а именно фенил или нафтил; и аралкил, такой как бензил. Если не указано иначе, необязательная замещенная группа может иметь заместитель на каждой замещаемой позиции независимо от других.
13
14
15
Если не заявлено иначе, соединения изобретения считаются включающими соединения, отличающиеся только присутствием одного или более обогащенных изотопами атомов. Например, соединения имеющие представленные структуры за исключением замены водорода дейтерием или тритием или замены углерода C- или C- обогащенным углеродом или N-обогащенным азотом находится в объеме данного изобретения.
Термин «фармацевтически приемлемые соли, производные, сольваты, пролекарства» относится к любой фармацевтически приемлемой соли, сложному эфиру, сольвату или любому другому соединению которое при введении реципиенту способно образовывать (прямо или опосредовано) описанное здесь соединение. Тем не менее, нужно принимать во внимание, что фармацевтически неприемлемые соли также попадают в объем изобретения, поскольку они могут быть применимы в получении фармацевтически приемлемых солей. Получение солей, пролекарств и производных может быть проведено способами, известными в уровне техники.
Например, фармацевтически приемлемые соли соединений, приведенных в настоящем описании, синтезируются из исходных соединений, которые содержат основные или кислотные группы, обычными химическими способами. Обычно такие соли, например, получают реакцией свободной кислой или основной формы этих соединений со стехиометрическим количеством соответствующего основания или кислоты в воде, или органическом растворителе, или их смеси. Обычно предпочитаются неводные среды, такие как простой эфир, этилацетат, этанол, изопропанол или ацетонитрил. Примеры солей добавляемых кислот включают соли неорганических кислот, такие как, например, гидрохлориды, гидробромиды, гидроиодиды, сульфаты, нитраты, фосфаты, и соли органических кислот, такие как, например, ацетаты, малеаты, фумараты, цитраты, оксалаты, сукцинаты, тартраты, малаты, манделаты, метансульфонаты и пара-толуолсульфонаты. Примеры солей добавляемых щелочей включают неорганические соли, такие как, например, соли натрия, калия, кальция, аммония, магния, алюминия и лития, и соли органических щелочей, такие как, например, соли этилендиамина, этаноламина, N,N-диалкиленэтаноламина, триэтаноламина, глюкамина и основных аминокислот.
Особым преимуществом пользуются производные или пролекарства, увеличивающие биодоступность соединений изобретения, когда эти соединения вводятся пациенту (например, позволяя введенному перорально соединению более быстро всасываться в кровь), или улучшающие целевую доставку исходного соединения в организм (например, в мозг или лимфатическую систему) относительно исходного состояния.
Любое соединение, являющееся пролекарствами соединения формулы (I), находится в объеме изобретения. Термин «пролекарства» использован в самом широком смысле и отделяет производные, которые in vivo превращаются в соединения по изобретению. Подобные производные могут быть легко получены специалистами в области техники и включают, в зависимости от функциональных групп, присутствующих в молекуле, и без ограничения, следующие производные представленных соединений: сложные эфиры, сложные эфиры аминокислот, фосфатные сложные эфиры, соли металлов и сульфонатных сложных эфиров, карбаматы и амиды. Примеры хорошо известных способов получения пролекарства данного действующего соединения известны специалистам в области техники и могут быть найдены, например, в «Textbook of Drugdesign and Discovery», Taylor & Francis (April 2002).
Соединения по изобретению могут находиться в кристаллической форме, как в свободной форме, так и в форме сольвата (например, гидраты), и подразумевается, что обе формы находятся в объеме представленного изобретения. Способы сольватации общеизвестны в области техники. Подходящими сольватами являются фармацевтически приемлемые сольваты. В определенном способе реализации сольватом является гидрат.
Соединения формулы (I) или их соли или сольваты предпочтительно находятся в фармацевтически приемлемой или химически чистой форме. Под фармацевтически приемлемой формой подразумевается, между прочим, имеющая фармацевтически приемлемый уровень чистоты за исключением обычных фармацевтических добавок, таких как растворитель и носители, и не включающая материала, считаемого токсичным при нормальном уровне дозировки. Уровни чистоты лекарственного вещества предпочтительно выше 50%, более предпочтительно выше 70%, наиболее предпочтительно выше 90%. В предпочтительном варианте осуществления чистота соединения формулы (I) или его солей, сольватов и пролекарств выше 95%.
Соединения настоящего изобретения, охарактеризованные описанной выше формулой (I), могут включать энантиомеры в зависимости от присутствия хиральных центров или изомеры в зависимости от присутствия кратных связей (например, Z, E). Отдельные изомеры, энантиомеры или диастереоизомеры и их смеси попадают в объем представленного изобретения.
Соединения формулы (I), определенной выше, могут быть получены доступными синтетическими методами, например путем взаимодействия нижеследующих соединений:
в подходящем растворителе, таком как N,N-диметилформамид, диметилсульфоксид, диоксан, дихлорметан или тетрагидрофуран, при температуре в пределах от +20 до +150°С.
Одна из предпочтительных фармацевтически приемлемых форм представляет собой кристаллическую форму, включая такую форму фармацевтической композиции. В случае солей и сольватов дополнительные ионные и сольватные фрагменты должны быть нетоксичными. Соединения изобретения могут находиться в разных полиморфных формах, подразумевается, что изобретение включает все подобные формы.
Примеры фармацевтических композиций включают любые твердые (таблетки, пилюли, капсулы, гранулы и т.п.) или жидкие (растворы, суспензии или эмульсии) композиции для перорального, местного или парентерального введения.
В предпочтительном способе реализации композиции находятся в оральной форме. Подходящие дозы в формах для перорального введения могут быть таблетками и капсулами и могут содержать обычные дополнительные вещества, известные в уровне техники, такие как связующие средства, например сироп, гуммиарабик, желатин, сорбит, трагакант или поливинилпирролидон; наполнители, например лактоза, сахар, кукурузный крахмал, фосфат кальция, сорбит или глицин; таблетирующие смазки, например стеарат магния; дезинтегранты, например крахмал, поливинилпирролидон, натриевая соль крахмал гликолята или микрокристаллическая целлюлоза; или фармацевтически приемлемые средства для смачивания, такие как лаурилсульфат натрия.
Твердые композиции для перорального введения могут быть получены обычными методами смешивания, наполнения или таблетирования. Повторяемые операции смешивания могут быть использованы для распределения активного агента в композициях, использующих большие количества наполнителей. Такие операции обычны в уровне техники. Таблетки могут быть, например, приготовлены влажной или сухой грануляцией и, необязательно, покрыты в соответствии со способами, хорошо известными в обычной фармацевтической практике, в частности энтеросолюбильное покрытие таблетки.
Фармацевтические композиции могут также быть адаптированными для парентерального введения, такими как стерильные растворы, суспензии или лиофилизированные продукты в соответствующей дозированной форме. Могут быть использованы подходящие дополнительные вещества, такие как объемоувеличивающие средства, буферирующие средства или поверхностно-активные вещества.
Упомянутые составы будут приготовлены с использованием стандартных способов, таких как описанные или указанные в испанской или американской Фармакопеях и подобных справочных текстах.
Введение соединений или композиций представленного изобретения может проводиться любым применимым способом, таким как внутривенная инфузия, оральные препараты и внутрибрюшинное и внутривенное введение. Пероральное введение предпочтительно по причине удобства для пациента и хронического характера многих заболеваний, подлежащих излечению.
Обычно эффективное вводимое количество соединения по изобретению зависит от сравнительной эффективности выбранного соединения, серьезности излечиваемого расстройства и веса пациента. Тем не менее, активные компоненты обычно вводятся один или более раз в день, например 1, 2, 3 или 4 раза в день, обычными дневными дозами в диапазоне от 0,1 до 1000 мг/кг/день.
Соединения и композиции изобретения могут быть использованы вместе с другими лекарственными средствами для проведения комбинированного лечения. Другие лекарственные средства могут составлять часть одной композиции или быть представлены как отдельная композиция для одновременного или неодновременного введения.
В последующем представленное изобретение далее иллюстрировано примерами. Они ни в коем случае не должны быть интерпретированы как ограничение описанного в формуле изобретения объема.
Примеры
Получение соединений формулы II
Соединения формулы II по представленному изобретению получают путем взаимодействия подходящего изоцианата с подходящим амином с целью получения соответствующей мочевины, как описано выше.
ПРИМЕР 1
Получение 1-бензил-3-нафталин-1-илмочевины
0,44 мл (4 ммоль) бензиламина подвергают взаимодействию с 0,58 мл (4 ммоль) 2-изоцианатонафталина в дихлорметане при комнатной температуре в течение ночи:
1
13
Полученный белый осадок отфильтровывают и промывают диэтиловым эфиром. Получают 1,18 г белого порошка с молекулярным весом 276. Соответствующие H-ЯМР и C-ЯМР спектры показаны на фиг.1. Они свидетельствуют о том, что белое соединение является 1-бензил-3-нафталин-1-илмочевиной.
ПРИМЕР 2
Получение 1-бензо[1,3]диоксол-5-ил-3-бензилмочевины
0,44 мл (4 ммоль) бензиламина подвергают взаимодействию с 654,5 мг (4 ммоль) 5-изоцианатобензо[1,3]диоксола в дихлорметане при комнатной температуре в течение ночи:
1
13
Полученный белый осадок отфильтровывают и промывают диэтиловым эфиром. Получают 1 г белого порошка с молекулярным весом 276. Соответствующие H-ЯМР и C-ЯМР спектры показаны на фиг.2. Они показывают, что белое соединение является 1-бензил-3-нафталин-1-илмочевиной.
Биологические методы
Ингибирование GSK-3
Активность GSK-3 определялась инкубацией смеси рекомбинантного человеческого фермента GSK-3, источника фосфата и субстрата GSK-3 в присутствии и в отсутствие соответствующего тестового соединения и измерением активности GSK-3 смеси.
2
33
Рекомбинантная человеческая киназа-3β гликогенсинтаза исследовалась в 8 мМ MOPS, pH 7,3, с добавлением 0,2 мМ ЭДТА, 10 мМ MgCl и 0,25 мМ ортованадата натрия в присутствии 62,5 мкМ фосфогликогенсинтазного пептида-2 (GS-2), 0,5 микроКюри γ-P-АТФ и немеченой АТФ до конечной концентрации 12,5 мкМ. Конечный объем пробы составлял 20 мкл. После инкубации в течение 30 минут при 30°C аликвоты в 15 мкл были нанесены каплями на фосфоцеллюлозную бумагу P81. Фильтры были промыты четыре раза по меньшей мере по 10 минут каждый, после чего в 1,5 мл сцинциляционного коктейля в сцинциляционном счетчике была измерена радиоактивность.
Значения активности GSK-3 в присутствии соединений в соответствии с настоящим изобретением были измерены при различных концентрациях, результаты, отраженные в сравнении с контролем, показаны на фиг.3 и 4.
50
50
Значения IC для соединений были вычислены при анализе кривых ингибирования способом нелинейной регрессии с использованием GraphPad Prism. Значения IC (концентрации, при которой показано 50% ингибирование фермента) собраны в таблицу.
Соединение
IC<sub>50</sub>
1-Бензил-3-нафталин-1-илмочевина
17,1
1-Бензо[1,3]диоксол-5-ил-3-бензилмочевина
38,4