НОВЫЙ КЛАСС СЕЛЕКТИВНЫХ АГОНИСТОВ СОМАТОСТАТИНОВЫХ РЕЦЕПТОРОВ
NOVEL CLASS OF SELECTIVE AGONISTS OF SOMATOSTATIN RECEPTORS

Изобретение относится к новому классу селективных агонистов соматостатиновых рецепторов 4 подтипа и может быть использовано для терапии заболеваний, связанных с нейрогенным воспалением, в частности, ревматоидного артрита и бронхиальной астмы, а также для лечения патологических состояний или заболеваний головного мозга, таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, алкогольная интоксикация и алкогольная зависимость.
Уровень техники
Эксперименты с мышами, у которых был удален ген соматостатиновых рецепторов 4-го подтипа в моделях таких заболеваний, как хронический ревматоидный артрит, воспаление дыхательных путей с последующим отеком бронхов, (Helyes Z., Pinter Е. et. al., PNAS, 2009, 13088-13093), продемонстрировали роль этих рецепторов в развитии физиологических и патофизиологических процессов, а также потенциальную значимость мишени соматостатиновых рецепторов 4-го подтипа (sst4) для создания новых противовоспалительных, анальгетических и противоастматических препаратов. Исследование экспрессии, локализации и вызванных воспалением изменений sst4 рецепторов в легких грызунов и человека также подтверждают возможность использования этой мишени при лечении острых и хронических воспалений дыхательных путей (Zoltán Varecza et. al., J Histochem Cytochem, 2009, 57, 1127-1137).
Механизм, по которому соматостатин проявляет свои противовоспалительные свойства, можно описать следующим образом. При воздействии на капсаицин-чувствительные нервные окончания происходит выброс провоспалительных нейропептидов, включающих субстанцию Р, нейрокинин А и нейрокинин Б, пептид, ассоциированный с геном кальцитонина, а также противовоспалительных и антиноцицептивных нейропептидов, таких как соматостатин, опиатные пептиды и гипофизарный пептид, активирующий аденилатцтклазу (РАСАР). Соматостатин ингибирует высвобождение провоспалительных нейропептидов из нервных окончаний, а также воздействует на рецепторы клеток сосудистого эндотелия, воспалительных и иммунных клеток. При этом важно, что соматостатин, высвобождаемый в активированных капсаицин-чувствительных нервных окончаниях, проявляет не только локальное действие, но через систему кровообращения может достигать отдаленных частей организма и оказывать системное противовоспалительное и обезболивающее воздействие (Szolcsanyi, J., Helyes, Z. et al., Br. J. Pharmacol, 1998, 123(5), 936-942; Szolcsanyi J. et. al. Br. J. Pharmacol., 1998, 125(4), 916-922).
Было показано, что экзогенно вводимый соматостатин уменьшает нейрогенное воспаление и ноцицепцию (Karalis К. et. al., J Clin Invest., 1994, 93, 2000-2006; Fioravanti A. et. al., Drugs Exp Clin Res, 1995, 21, 97-103), облегчает хронический артрит и механическую аллодинию (Helyes Zs. et. al. Arthritis Rheum, 2004, 50, 1677-1685), острое и хроническое воспаление дыхательных путей (Helyes Zs. et al. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol, 2007, 292(5), L1173-L1181). В то же время, клиническая ценность соматостатина сильно ограничена такими его свойствами, как быстрая деградация в организме (период полужизни менее 3-х мин) и низкая селективность. В результате своего воздействия не только на sst4, но и на другие подтипы соматостатиновых рецепторов, соматостатин индуцирует ряд эндокринных эффектов, например, ингибирование высвобождения гормона роста, глюкагона и инсулина, что при клиническом применении можно оценивать как нежелательные побочные эффекты.
Считается, что из пяти известных рецепторов соматостатина за противовоспалительное и антиноцицептивное действие соматостатина отвечает в первую очередь рецептор sst4.
Был предложен ряд пептидных и непептидных аналогов соматостатина, селективных к sst4. Среди них выделяются циклический гептапептидный аналог ТТ-232, и непептидные соединения J-2156 и NNC-26-9100. Были проведены исследования, показывающие эффективность этих соединений в моделях воспалений (Helyes, Z. et al. British J. Pharmacology, 2006, 405-415), хронической и острой боли (анальгетический эффект) (Katalin Sándor et al., European Journal of Pharmacology, 2006, 539 71-75), острых и хронических воспалений дыхательных путей (Krisztián Elekes et al., European Journal of Pharmacology, 2008, 578, 313-322), дисфункции мочевого пузыря (Masashi Honda et al. Urology, 2012, 80(6), 1391. e9-13; http://dx.doi.org/10.1016/j.urology.2012.07.007). Было обнаружено, что в отличие самого соматостатина, его непептидный синтетический аналог J-2156 вызывает значительно меньшую десенситизацию (Engstrom М., J Pharmacol Exp Ther., 2006, 316, 1262-1268). Кроме этого, было обнаружено, что благодаря своей способности проникать через гематоэнцефалический барьер, NNC-26-9100 улучшает процессы обучения и памяти и может быть эффективно использован при лечении болезни Альцгеймера и других когнитивных нарушений (WO 2011/047165; Karin Е. Sandova et al., European Journal of Pharmacology, 2011, 654, 53-59; Jacques Epelbaum et al., Progress in Neurobiology, 2009, 89, 153-161), а также алкогольной зависимости (Zhao, R. et. al., Asia-Pacific Psychiatry: Official Journal of the Pacific Rim College of Psychiatrists, 2013, 5(1), 39-50, doi: 10.1111/appy. 12010).
Раскрытие изобретения
Задачей (техническим результатом) настоящего изобретения является получение новых химических соединений, являющихся селективными агонистами рецепторов sst4 человека, а также повышенной селективностью и биодоступностью, и перспективных для применения в терапии таких патологических состояний и заболеваний, как острые и хронические воспаления дыхательных путей, хронический артрит, механическая аллодиния, нейрогенное воспаление, болезнь Альцгеймера, алкогольная зависимость.
Указанный технический результат достигается путем получения соединений общей формулы (I):
1
6
1
6
1
6
1
6
или его фармацевтически приемлемая соль или гидрат или сольват, в котором R1, R5 независимо выбраны из Н, C-С-алкила, C-С-алкокси, галогена, R2, R3 и R4 выбраны из Н, С-С-алкила, C-C-алкокси, галогена и цикла А, причем один из R2, R3 или R4 обязательно представляет собой цикл А; цикл А представляет собой 5-6-членное моноциклическое или 9-10-членное бициклическое ароматическое кольцо, необязательно содержащее от 1 до 4-х гетероатомов, независимо выбранных из N, О и S, при этом цикл А может быть необязательно замещен 1-3 заместителями, независимо выбранными из галогена,
ОН,
СООН,
1
6
С-С-алкила, необязательно замещенного 1-3 атомами галогенов,
2
6
С-С-алкенила,
2
6
С-С-алкинила,
1
6
С-C-алкокси, необязательно замещенного 1-3 атомами галогенов,
1
6
-С(О)С-С-алкила,
2
-NO,
2
n
2
n
-O-(СН)-фенила, -С(O)-(СН)-фенила,
1
6
1
6
где n=0-3, а фенил может быть необязательно замещен 1-3 заместителями, независимо выбранными из галогена, С-С-алкила, возможно замещенного 1-3 атомами галогенов, и С-С-алкокси, возможно, замещенного 1-3 атомами галогенов,
2
n
2
n
-O-(СН)-гетероарила, -С(O)-(СН)-гетероарила,
1
6
1
6
где n=0-3, а гетероарил представляет собой 5-6-членное гетероарильное кольцо, содержащее 1-2 гетероатома, независимо выбранных из О и N, и необязательно замещенное 1-3 заместителями, независимо выбранными из галогена, C-С-алкила, возможно, замещенного 1-3 атомами галогенов, и C-C-алкокси, возможно, замещенного 1-3 атомами галогенов;
цикл В представляет собой 5-7-членное неароматическое кольцо, необязательно содержащее 1-2 двойные связи и, возможно, содержащее 1-2 гетероатома, независимо выбранных из О и N, причем цикл В может быть необязательно замещен 1-3 заместителями, независимо выбранными из
1
6
-C-C-алкила,
1
6
-С(O)С-С-алкила,
1
6
-C-C-алкокси, и
2
n
2
n
-O-(СН)-фенила, -С(O)-(СН)-фенила,
1
6
1
6
где n=0-3, а фенил может быть необязательно замещен 1-3 заместителями, независимо выбранными из галогена, С-С-алкила, возможно, замещенного 1-3 атомами галогенов, и C-C-алкокси, возможно, замещенного 1-3 атомами галогенов,
2
n
2
n
-O-(СН)-гетероарила, -С(O)-(СН)-гетероарила,
1
6
1
6
где n=0-3, а гетероарил представляет собой 5-6-членное гетероарильное кольцо, содержащее 1-2 гетероатома, независимо выбранных из О и N, и необязательно замещенное 1-3 заместителями, независимо выбранными из галогена, C-С-алкила, возможно, замещенного 1-3 атомами галогенов, и C-C-алкокси, возможно, замещенного 1-3 атомами галогенов;
1
6
R6 выбран из Н или C-С-алкила,
R7 представляет собой Н или
m
P
-(Z)-(D), где независимо друг от друга
m=0-1, р=0-1, при этом не может быть m=p=0,
1
6
1
6
Z выбран из C-С-алкила, С-С-(моно)алкиламино,
1
6
1
6
1
6
1
6
1
6
1
6
D представляет собой 5-7-членное неароматическое кольцо, необязательно содержащее 1-2 двойные связи, возможно, содержащее один гетероатом N, причем цикл D может быть необязательно замещен одним заместителем, выбранным из =O, C-С-алкила, C-С-алкокси, -С(O)С-С-алкила; или R7 и R6 вместе с атомом азота, с которым они связаны, образуют неароматический 5-7-членный гетероцикл, возможно, содержащий 1-2 двойные связи и необязательно содержащий один дополнительный гетероатом, выбранный из N или О, при этом указанный гетероцикл может быть необязательно замещен 1-2-мя заместителями, выбранными из C-C-алкила, С-C-алкокси, -С(O)С-С-алкила.
Отдельный подкласс соединений, представляющих интерес, включает соединения формулы I, в которых:
1
3
1
3
R1, R5 независимо выбраны из Н, C-С-алкила, C-С-алкокси, галогена,
1
3
1
3
R2, R3 и R4 выбраны из Н, C-С-алкила, C-C-алкокси, галогена и цикла А, причем один из R2, R3 или R4 обязательно представляет собой цикл А, а цикл А представляет собой фенил, пиридинил, пиразолил, тиофенил или хинолинил, необязательно замещенный 1-3 заместителями, независимо выбранными из галогена,
ОН,
СООН,
1
3
С-С-алкила, необязательно замещенного 1-3 атомами галогенов,
1
6
С-С-алкокси, необязательно замещенного 1-3 атомами галогенов,
1
6
-С(O)С-С-алкила,
2
-NO.
Еще один отдельный подкласс соединений, представляющих интерес, включает соединения формулы I, в которых:
цикл В представляет собой 5-6-членное неароматическое кольцо, выбранное из циклогексана, пиперидина, пиперазина, тетрагидропирана, тетрагидрофурана, причем цикл В может быть необязательно замещен 1-2 заместителями, независимо выбранными из
1
3
С-С-алкила,
1
6
-С(O)С-С-алкила,
1
3
С-С-алкокси,
2
n
1
6
1
6
-O-(СН)-фенила, где n=0-3; а фенил может быть необязательно замещен 1-3 заместителями, независимо выбранными из галогена, С-С-алкила необязательно замещенного 1-3 атомами галогенов, и С-С-алкокси необязательно замещенного 1-3 атомами галогенов.
Еще один отдельный подкласс соединений, представляющих интерес, включает соединения формулы I, в которых:
3
R6 выбран из Н или СН,
R7 представляет собой Н или
m
p
-(Z)-(D), где
независимо друг от друга m=0-1, p=0-1, при этом не может быть m=р=0,
1
3
1
3
Z выбран из С-С-алкила, С-С-(моно)алкиламино,
1
3
D представляет собой 5-7-членное неароматическое кольцо, содержащее один гетероатом N таким образом, чтобы он находился на расстоянии 2-5 углеродных атомов от амидного атома азота, причем цикл D может быть необязательно замещен по атому N одним заместителем, выбранным из С-С-алкила.
Еще один отдельный подкласс соединений, представляющих интерес, включает соединения формулы I, в которых:
1
6
R7 представляет собой 4-пиперидин, необязательно замещенный по атому азота C-C-алкилом.
Еще один другой отдельный подкласс соединений, представляющих интерес, включает соединения формулы I, в которых:
1
6
1
6
R7 и R6 вместе с атомом азота, с которым они связаны, образуют неароматический 5-7 членный гетероцикл, возможно, содержащий 1-2 двойные связи и необязательно содержащий один дополнительный гетероатом, выбранный из N или О, таким образом, чтобы он находился на расстоянии 2-5 углеродных атомов от амидного атома азота, при этом указанный дополнительный атом азота может быть необязательно замещен заместителем, выбранным из С-С-алкила или С(O)С-С-алкила.
Иллюстративные, но не ограничивающие, примеры цикла А представлены ниже: фенил, нафтил, бифенил; неограничивающие примеры гетероарилов включают фуранил, тиофенил, пирролил, оксазолил, тиазолил, имидазолил, пиразолил, изоксазолил, изотиазолил, 1,2,3-оксадиазолил, 1,2,3-триазолил, 1,3,4-тиадиазолил, пиридинил, пиперидинил, пиридазинил, пиримидинил, пиразинил, 1,3,5-триазинил, индолтзинил, индолил, изоиндолил, 3Н-индолил, индолинил, бензо[b]тиофенил, 1Н-индазолил, бензимидазолил, бензотиазолил, пуринил, 4Н-хинолизинил, хинолинил, изохинолинил, циннолинил, фталазинил, хиназолинил, хиноксалинил, 1,8-нафтиридинил, птеридинил, инденил, нафталинил.
Настоящее изобретение также относится к применению соединений, являющихся предметом изобретения, для получения фармацевтической композиции для лечения и/или предотвращения патологических состояний или заболеваний, в которые вовлечены рецепторы соматостатина 4 подтипа (sst4).
Более конкретно, настоящее изобретение также относится к применению соединений, являющихся предметом изобретения, для получения фармацевтической композиции при таких патологических состояниях или заболеваниях, для лечения и/или предотвращения (профилактики) которых необходимо использование агонистов рецепторов sst4. В частности, таких патологических состояний или заболеваний, для лечения и/или предотвращения которых необходимо использование полных агонистов рецепторов sst4.
В частности, соединения, являющиеся предметом настоящего изобретения и проявляющие свойства агонистов рецепторов sst4, могут быть использованы в качестве обезболивающего средства и при лихорадочных состояниях.
Кроме того, такие заболевания или патологические состояния, в которые вовлечены рецепторы sst4 и для лечения и/или предотвращения которых могут быть использованы соединения по настоящему изобретению, представляют собой, в том числе, патологические состояния или заболевания головного мозга, в частности, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, алкогольную интоксикацию или алкогольную зависимость; острое или хроническое воспаление дыхательных путей, в частности, бронхиальную астму, хронический артрит, в частности ревматоидный артрит, механическую аллодинию, нейрогенное воспаление, дисфункцию мочевого пузыря, нейродегенеративное заболевание сетчатки.
Кроме того, настоящее изобретение также относится к фармацевтическим композициям, содержащим как минимум одно соединение, являющееся предметом изобретения, или соль, гидрат или другой сольват такового, в терапевтически эффективном количестве и как минимум один фармацевтически приемлемый носитель, адъювант, растворитель и/или наполнитель. Такие композиции предназначены для лечения и/или предотвращения заболевания, патологического состояния или заболевания, в которые вовлечены рецепторы соматостатина 4 подтипа (sst4), и могут быть введены объекту, нуждающемуся в таком лечении или профилактике в терапевтически эффективном количестве.
Описание рисунков
Рис. 1. Кривые зависимости противовоспалительной активности соединения по изобретению (АСТ-1) от времени в сравнении с кетопрофеном и дексаметазоном.
Рис. 2. Анальгетическая активность соединения по изобретению (АСТ-3) в формалиновом тесте на крысах.
Рис. 3. Влияние соединения по изобретению (АСТ-1) на потребление 10% раствора спирта (со свободным доступом).
Рис. 4. Индекс алкоголь-депривационного эффекта потребления 10% раствора спирта (после его 3-дневного лишения).
Подробное описание изобретения. Термины и определения
Следующие термины и определения применяются в данном документе, если иное не указано явно. Кроме того, если не указано иное, все вхождения функциональных групп выбираются независимо.
1-6
Термин «алкил» сам по себе или как часть другого заместителя, относится к насыщенным углеводородным группам с прямой или разветвленной цепью, включая углеводородные группы, имеющие указанное число атомов углерода (то есть, С подразумевает от одного до шести атомов углерода). Примеры алкилов включают метил, этил, н-пропил, изо-пропил, н-бутил, втор-бутил, трет-бутил, н-пентил, втор-пентил и н-гексил, но не ограничиваются ими.
Термин «алкенил» относится к ненасыщенному алкильному радикалу, имеющему одну или несколько двойных связей. Термин «алкинил» относится к ненасыщенному алкильному радикалу, имеющему одну или несколько тройных связей. Примеры таких ненасыщенных групп включают винил, 2-пропенил, кротил, 2-изопентил, этинил и другие.
Термин «гетероцикл» («гетероциклил», «гетероциклический») означает циклическую систему, имеющую от пяти до четырнадцати, как правило, от пяти до десяти кольцевых атомов углерода, в которых существует один или несколько углеродных циклов, как правило, от одного до двух, в состав которых наряду с углеродом входят и атомы других элементов. Такими гетероатомами согласно изобретению могут быть N, О или S, которые выбираются независимо. Термин «гетероцикл» относится к насыщенным, частично ненасыщенным или ароматическим циклам (гетероарилам). Степень насыщенности гетероцикла указывается отдельно. В некоторых случаях гетероцикл, предпочтительно, представляет собой 5-7-членное неароматическое кольцо, необязательно содержащее 1-2 двойные связи и, возможно, содержащее 1-2 гетероатома, независимо выбранные из О и N. Примеры неароматических гетероциклических колец, согласно изобретению, включают, но не ограничиваются, следующие: пиперидин, пиперазин, тетрагидропиран, тетрагидрофуран, 1, 4-диоксанил, морфолинил,, 2-пирролинил, 3-пирролинил, пирролидинил, имидазолидинил, пиразолил, 2-пиразолинил, пиразолидинил, изоксазолил.
Термин «арил», если иное не оговорено, обозначает ароматическую углеводородную группу, которая может представлять собой одну циклическую структуру или несколько колец, которые сконденсированы вместе. Термин «гетероарил» относится к арильным группам, которые содержат от одного до пяти гетероатомов, независимо выбранных из N, О и S. В некоторых случаях гетероарил, предпочтительно, представляет собой 5-6-членное моноциклическое или 9-10-членное бициклическое ароматическое кольцо, необязательно содержащее от 1 до 4-х гетероатомов, независимо выбранных из N, О и S. В некоторых других случаях гетероарил, предпочтительно, представляет собой 5-6-членное гетероарильное кольцо, содержащее 1-2 гетероатома, независимо выбранные из О и N. Неограничивающие примеры арилов по изобретению включают фенил, нафтил, бифенил; неограничивающие примеры гетероарилов включают фуранил, тиофенил, пирролил, оксазолил, тиазолил, имидазолил, пиразолил, изоксазолил, изотиазолил, 1,2,3-оксадиазолил, 1,2,3-триазолил, 1,3,4-тиадиазолил, пиридинил, пиперидинил, пиридазинил, пиримидинил, пиразинил, 1,3,5-триазинил, индолтзинил, индолил, изоиндолил, 3Н-индолил, индолинил, бензо[b]тиофенил, 1Н-индазолил, бензимидазолил, бензотиазолил, пуринил, 4Н-хинолизинил, хинолинил, изохинолинил, циннолинил, фталазинил, хиназолинил, хиноксалинил, 1,8-нафтиридинил, птеридинил, инденил, нафталинил.
Термин «галоген» сам по себе или в части другого термина относится к атому фтора, хлора, брома или йода. Примеры алкилов, замещенных одним, двумя или тремя атомами галогенов, включают, но не ограничиваются ими, трифторметил, дифторметил, фторметил, 2,2,2-трифторэтил, 4-хлорбутил, фторметил.
1
Термин «алкокси» относится к алкильным группам, соответствующим определению, приведенному выше, и которые присоединяются к остальной части молекулы посредством мостикового атома кислорода. Например, термин «C-C-алкокси» означает -О-алкил, где алкильная группа содержит от 1 до 6 атомов углерода в виде линейной (неразветвленной) или разветвленной цепи. В качестве иллюстрации алкокси группы включают, но не ограничиваются, следующими группами: метокси, этокси, н-пропокси, н-бутокси, трет-бутокси и другие.
2
Термин «амино» обозначает группу -NH.
Термин «моно- и ди(алкил)амино» охватывает вторичные и третичные алкиламино группы, где алкильные группы имеют значения, указанные выше, и содержат указанное число атомов углерода. Местом присоединения алкиламино группы является атом азота. Примеры моно- и ди- алкиламино групп включают этиламино, диметиламино и метилпропиламино.
Термин «амино(алкил)» обозначает аминогруппу, связанную с алкильной группой с указанным числом атомов углерода. Подобным образом, «гидроксиалкил» представляет собой гидроксигруппу, связанную с алкильной группой. Местом присоединения амино(алкил) группы является атом углерода.
Термин «ацил» обозначает группу C(O)R (в которой R имеет значения Н, алкил, арил, определенные выше). Примеры ацильных групп включают формильную, ацетильную, бензоильную, фенилацетильную и аналогичные группы.
Вышеуказанные группы, согласно изобретению, могут также содержать один или несколько заместителей. Наглядные, но не ограничивающие примеры заместителей представляют собой галоген, алкил, карбокси, алкокси, алкилкарбонил, гидрокси группы. Данное изобретение содержит только такие комбинации заместителей и производных, которые образуют стабильное или химически возможное соединение. Стабильным или химически возможным соединением называется такое соединение, стабильности которого достаточно для его синтеза и аналитического детектирования. Предпочтительные соединения данного изобретения являются достаточно стабильными и не разлагаются при температуре до 40°С в отсутствии химически активных условий в течение, по крайней мере, одной недели.
Некоторые соединения данного изобретения могут существовать в таутомерных формах, и это изобретение включает в себя все такие таутомерные формы таких соединений, если не указано иное.
Если не указано иначе, приведенные в материалах заявки структуры соединений также подразумевают и все стереоизомеры, то есть R- и S- изомеры для каждого асимметричного центра. Кроме того, отдельные стереохимические изомеры, равно как и энантиомеры и диастереомерные смеси настоящих соединений, также являются предметом данного изобретения. Таким образом, данное изобретение охватывает каждый диастереомер или энантиомер, свободный в значительной степени от других изомеров (>90%, а предпочтительно >95% мольной чистоты), так же как и смесь таких изомеров.
Конкретный оптический изомер может быть получен разделением рацемической смеси в соответствии со стандартной процедурой, например путем получения диастереоизомерных солей путем обработки оптически активной кислотой или основанием с последующим разделением смеси диастереомеров кристаллизацией с последующим выделением оптически активных оснований из этих солей. Примерами соответствующих кислот являются винная, диацетилвинная, дибензоилвинная, дитолуолвинная и камфорсульфоновая кислота. Другая методика разделения оптических изомеров заключается в использовании хиральной хроматографической колонки. Кроме того, другой метод разделения включает синтез ковалентных диастереомерных молекул путем реакции соединений изобретения с оптически чистой кислоты в активированной форме или оптически чистым изоцианатом. Полученные диастереомеры можно разделить обычными способами, например, хроматографией, дистилляцией, кристаллизаций или сублимацией, а затем гидролизовать для получения энантиомерно чистого соединения.
Оптически активные соединения данного изобретения могут быть получены с использованием оптически активных исходных материалов. Такие изомеры могут находиться в форме свободной кислоты, свободного основания, эфира или соли.
Термин «сольват» относится к ассоциации или комплексу из одной или нескольких молекул растворителя и соединения по изобретению. Примеры растворителей, образующих сольваты, включают, но ими не ограничиваются, воду, изопропанол, этанол, метанол, ДМСО, этилацетат, уксусную кислоту и этаноламин. Термин «гидрат» относится к комплексу, где молекулами растворителя является вода.
Соединения согласно данному изобретению относятся к биарилам.
Биарил, самостоятельно или как часть другого соединения, относится к ариларильной группе, имеющей две ароматические системы колец, которые соединены непосредственно друг с другом с помощью одинарной связи. Типичные биарильные группы включают в себя, не ограничиваясь ими, бифенил, бинафтил, фенил-пиразол, фенил-пиридин и им подобные. Согласно настоящему изобретению, один из арилов биарильной системы представляет собой замещенный фенил. Другой арил, входящий в биарильную систему (цикл А, как это указано выше), представляет собой 5-6-членное моноциклическое или 9-10-членное бициклическое ароматическое кольцо, необязательно содержащее от 1 до 4-х гетероатомов, независимо выбранных из N, О и S, при этом арил может быть необязательно замещен 1-3 заместителями. Согласно изобретению, цикл А может быть присоединен к фенильному кольцу в положениях мета- или пара- по отношению к основной цепи, замещающей фенил, как это более подробно указано выше и отражено в формуле изобретения.
Неограничивающие примеры цикла А, входящего в биарильную систему, приведены ниже:
Под «звездочкой - *» здесь подразумевается место соединения с фенольным кольцом, входящим в биарильную систему.
Соединения настоящего изобретения могут существовать в свободной форме или, если требуется, в виде фармацевтически приемлемой соли или другого производного. Используемый здесь термин «фармацевтически приемлемая соль» относится к таким солям, которые, в рамках проведенного медицинского заключения, пригодны для использования в контакте с тканями человека и животных без излишней токсичности, раздражения, аллергической реакции и т.д., и отвечают разумному соотношению пользы и риска. Фармацевтически приемлемые соли аминов, карбоновых кислот, фосфонатов и другие типы соединений хорошо известны в медицине. Соли могут быть получены in situ в процессе выделения или очистки соединений изобретения, а также могут быть получены отдельно, путем взаимодействия свободной кислоты или свободного основания соединения изобретения с подходящим основанием или кислотой, соответственно. Примером фармацевтически приемлемых, нетоксичных солей кислот могут служить соли аминогруппы, образованные неорганическими кислотами, такими как соляная, бромоводородная, фосфорная, серная и хлорная кислоты, или органическими кислотами, такими как уксусная, щавелевая, малеиновая, винная, янтарная или малоновая кислоты, или полученные другими методами, используемыми в данной области, например, с помощью ионного обмена. К другим фармацевтически приемлемым солям относятся адипинат, альгинат, аскорбат, аспартат, бензолсульфонат, бензоат, бисульфат, борат, бутират, камфорат, камфорсульфонат, цитрат, циклопентанпропионат, диглюконат, додецилсульфат, этансульфонат, формиат, фумарат, глюкогептонат, глицерофосфат, глюконат, гемисульфат, гептанат, гексанат, гидройодид, 2-гидрокси-этансульфонат, лактобионат, лактат, лаурат, лаурил сульфат, малат, малеат, малонат, метансульфонат, 2-нафталинсульфонат, никотинат, нитрат, олеат, оксалат, пальмитат, памоат, пектинат, персульфат, 3-фенилпропионат, фосфат, пикрат, пивалат, пропионат, стеарат, сукцинат, сульфат, тартрат, тиоцианат, п-толуолсульфонат, ундеканат, валериат и подобные. Типичные соли щелочных и щелочноземельных металлов содержат натрий, литий, калий, кальций, магний и другие. Кроме того, фармацевтически приемлемые соли могут содержать, если требуется, нетоксичные катионы аммония, четвертичного аммония и амина, полученные с использованием таких противоионов, как галогениды, гидроксиды, карбоксилаты, сульфаты, фосфаты, нитраты, низшие алкил сульфонаты и арил сульфонаты.
Термин «фармацевтически приемлемый сложный эфир», как он
используется здесь, обозначает гидролизующийся in vivo сложный эфир, который легко разлагается в теле человека до исходных соединений или их солей. Подходящая эфирная группа включает, например, производные фармацевтически приемлемых алифатических карбоновых кислот, в частности алкановых, алкеновых, циклоалкановых и алкандиеновых кислот, в которых каждый алкильный или алкенильный компонент обычно имеет не более 6 углеродных атомов. Примерами конкретных эфиров могут служить производные формиатов, ацетатов, пропионатов, бутиратов, акрилатов и этилсукцинатов. Очевидно, что эфиры также могут быть образованы гидроксильной группой или группой карбоновой кислоты соединения изобретения.
Применение химических соединений по изобретению
Соединения, являющиеся предметом настоящего изобретения, являются избирательными (селективными) агонистами рецепторов sst4. Более предпочтительно, указанные соединения являются избирательными полными агонистами рецепторов sst4.
Термин «агонист» относится к химическим соединениям (лигандам), которое при взаимодействии с рецептором увеличивают биологический отклик рецептора. Агонисты различаются по силе физиологического ответа, вызываемого ими. Термин «суперагонист» относится к соединениям, которые способны вызывать более сильный физиологический ответ, чем эндогенный агонист. Термин «полный агонист» относится к соединениям, вызывающим такой же отклик, как эндогенный агонист. Термин «частичный агонист» относится к соединениям, вызывающим меньший отклик, чем эндогенный агонист, такие соединения неспособны индуцировать максимальную активацию рецептора безотносительно от количества примененного препарата.
Термин «агонист sstr4» следует понимать как вещество или препарат, которое имеет сродство к соматостатиновым рецепторам 4-го подтипа и которое активирует эти рецепторы при взаимодействии с ними.
Соединения, описанные в данном изобретении, проявляют активность агонистов рецепторов соматостатиновых рецепторов 4-го подтипа. Таким образом, соединения, описанные в данном изобретении, могут применяться для терапии заболеваний и патологических состояний, в патогенезе которых участвуют рецепторы sst4. Соединения согласно изобретению обладают противовоспалительной и антиноцицептивной активностью и могут быть использованы в качестве обезболивающего средства и при лихорадочных состояниях, а также для терапии заболеваний, связанных с нейрогенным воспалением, оказывая системное противовоспалительное и обезболивающее воздействие. К таким заболеваниям и состояниям, для лечения которых будут эффективны соединения, описанные в данном изобретении, относятся острые и хронические воспаления дыхательных путей, хронический артрит, в том числе ревматоидный артрит, механическая аллодиния. Кроме того, как агонисты sst4, соединения по данному изобретению могут быть эффективны при лечении дисфункции мочевого пузыря, нейродегенеративных заболеваниях сетчатки.
Кроме того, поскольку соединения, являющиеся предметом настоящего изобретения, способны проникать через гематоэнцефалический барьер, они могут быть использованы для лечения и/или предотвращения патологических состояний или заболеваний головного мозга. К таким заболеваниям и состояниям, для лечения которых будут эффективны соединения, описанные в данном изобретении, относятся, в частности, когнитивные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона; алкогольная интоксикация и алкогольная зависимость.
Способ терапевтического применения соединений.
Предмет данного изобретения также включает введение субъекту, нуждающемуся в соответствующем лечении, терапевтически эффективного количества соединения общей формулы I. Под терапевтически эффективным количеством подразумевается количество одного или нескольких описанных соединений, вводимого или доставляемого пациенту, при котором у пациента с наибольшей вероятностью проявится желаемая реакция на лечение (профилактику). Точное требуемое количество может меняться от субъекта к субъекту в зависимости от возраста, массы тела и общего состояния пациента, тяжести заболевания, методики введения препарата, комбинированного лечения с другими препаратами и т.п.
Вещество, или фармацевтическая композиция, содержащая вещество, может быть введена в организм пациента в любом количестве и любым путем введения, эффективным для лечения или профилактики заболевания.
После смешения лекарственного препарата с конкретным подходящим фармацевтически допустимым носителем в желаемой дозировке, композиции, составляющие суть изобретения, могут быть введены в организм человека или других животных перорально, парентерально, местно и т.п.
Эффективная системная дозировка соединения, вводимая разово или в виде нескольких отдельных доз, как правило, лежит в диапазоне от 0,01 до 500 мг/кг, предпочтительно от 0,1 до 125 мг/кг, еще более предпочтительно, от 1 до 100 мг/кг. Обычно соединение вводится пациенту, нуждающемуся в таком лечении, в дневной дозировке ориентировочно от 50 до 2000 мг на пациента. Введение может осуществляться как разово, так и несколько раз в день, неделю (или любой другой временной интервал), или время от времени. Кроме того, соединение может вводиться в организм пациента ежедневно в течение определенного периода дней (например, 2-10 дней), а затем следует период без приема вещества (например, 1-30 дней).
В том случае, когда соединение данного изобретения используется как часть режима комбинированной терапии, доза каждого из компонентов комбинированной терапии вводится в течение требуемого периода лечения. Соединения, составляющие комбинированную терапию, могут вводиться в организм пациента как единовременно, в виде дозировки, содержащей все компоненты, так и в виде индивидуальных дозировок компонентов.
Фармацевтические композиции
Изобретение также относится с фармацевтическим композициям, которые содержат, по меньшей мере, одно из описанных здесь соединений (или пролекарственную форму, фармацевтически приемлемую соль или другое фармацевтически приемлемое производное) и один или несколько фармацевтически приемлемых носителей, адъювантов, растворителей и/или наполнителей, таких, которые могут быть введены в организм пациента совместно с соединением, составляющем суть данного изобретения, и которые не разрушают фармакологической активности этого соединения, и являются нетоксичным при введении в дозах, достаточных для доставки терапевтического количества соединения.
Фармацевтические композиции, заявляемые в данном изобретении, содержат соединения данного изобретения совместно с фармацевтически приемлемыми носителями, которые могут включать в себя любые растворители, разбавители, дисперсии или суспензии, поверхностно-активные вещества, изотонические агенты, загустители и эмульгаторы, консерванты, вяжущие вещества, смазочные материалы и т.д., подходящие для конкретной формы дозирования. Материалы, которые могут служить фармацевтически приемлемыми носителями, включают, но не ограничиваются, моно- и олигосахариды, а также их производные; желатин; тальк; эксципиенты, такие как какао-масло и воск для суппозиториев; масла, такие как арахисовое, хлопковое, сафроловое, кунжутное, оливковое, кукурузное и соевое масло; гликоли, такие как пропиленгликоль; сложные эфиры, такие как этилолеат и этиллаурат; агар; буферные вещества, такие как гидроксид магния и гидроксид алюминия; альгиновая кислота; апирогенная вода; изотонический раствор, раствор Рингера; этиловый спирт и фосфатные буферные растворы. Также в составе композиции могут быть другие нетоксичные совместимые смазочные вещества, такие как лаурилсульфат натрия и стеарат магния, а также красители, разделительные жидкости, пленкообразователи, подсластители, вкусовые добавки и ароматизаторы, консерванты и антиоксиданты.
Предметом данного изобретения являются также лекарственные формы - класс фармацевтических композиций, состав которых оптимизирован для определенного пути введения в организм в терапевтически эффективной дозе, например, для введения в организм орально, местно, внутриглазным способом, пульмональным, например, в виде ингаляционного спрея, или внутрисосудистым способом, интраназально, подкожно, внутримышечно, а также инфузионным способом, в рекомендованных дозировках.
Лекарственная форма данного изобретения может содержать соединение описанной здесь формулы или его фармацевтически приемлемую соль, и дополнительный препарат, например, выбранный из числа следующих: антидепрессант, противоопухолевый препарат, противовирусный препарат, противовоспалительный препарат, и любой фармацевтически приемлемый носитель, адъювант или растворитель. Лекарственные формы данного изобретения могут содержать составы, полученные методами использования липосом или микрокапсуляционные методы, методами приготовления наноформ препарата, и прочие примеры, известные в фармацевтике.
При получении композиции, например, в форме таблетки активное начало смешивают с одним или несколькими фармацевтическими эксципиентами, такими как желатин, крахмал, лактоза, стеарат магния, тальк, кремнезем, аравийская камедь, маннит, микрокристаллическая целлюлоза, гипромеллоза или аналогичные соединения.
Таблетки можно покрыть сахарозой, целлюлозным производным или другими веществами, подходящими для нанесения оболочки. Таблетки могут быть получены различными способами, такими как непосредственное сжатие, сухое или влажное гранулирование или горячее сплавление в горячем состоянии.
Фармацевтическую композицию в форме желатиновой капсулы можно получить, смешивая активное начало с растворителем и заполняя полученной смесью мягкие или твердые капсулы.
Для введения парентеральным путем используются водные суспензии, изотонические солевые растворы или стерильные растворы для инъекций, которые содержат фармакологически совместимые агенты, например пропиленгликоль или бутиленгликоль.
Для примера, стандартная лекарственная форма, содержащая соединение по изобретению в форме таблетки может содержать следующие ингредиенты, мг/таблетка:
Соединение
1
Маннит
224
Кроскармеллоза натрия
5
Кукурузный крахмал
15
Гидроксипропилметицеллюлоза
2
Стеарат магния
3.0
Общая схема синтеза соединений
Соединения, являющиеся предметом настоящего изобретения, могут быть получены с использованием описанных ниже методов синтеза. Перечисленные методы не являются исчерпывающими и допускают введение разумных модификаций. Указанные реакции должны проводиться с использованием подходящих растворителей и материалов. При реализации данных общих методик для синтеза конкретных веществ необходимо учитывать присутствующие в веществах функциональные группы и их влияние на протекание реакции. Для получения некоторых веществ необходимо изменить порядок стадий либо отдать предпочтение одной из нескольких альтернативных схем синтеза.
Условия синтеза:
2
3
2
3
3
4
2
3
3
3
a) SOCl, СНОН; b) LDA, THF, -75°C; с) NaCO, Pd(PhP), диоксан/НO, кипячение; d) NaOH, CHOH-THF, кипячение; e) TBTU, EtN, DMAP, CHCN, где
3
LDA - литийдиизопропиламин (ЛДА), THF - тетрагидрофуран (ТГФ), TBTU - N,N,N',N'-тетраметил-O-(бензотриазол-1-ил)урония тетрафтоборат (ТБТУ), DMAP - 4-диметиламинопиридин (ДМАП), МеОН - метанол, EtN - триэтиламин; R - заместители цикла А согласно настоящему изобретению.
Примеры синтеза конкретных соединений
Пример 1
Синтез 1-(2',6'-Диметоксибифенил-4-илметил)-4-метокси-циклогексанкарбоновой кислоты (1-метилпиперидин-4-ил)-амида (АСТ-1)
2
2
3
3
4
2
3
3
Условия: a)SOCl, МеОН; b) LDA, THF, -75°C; c) NaCO„ Pd(PhP), dioxane/HO, RF; d) NaOH, MeOH-THF, RF; e) TBTU, EtN, DMAP, CHCN.
Метиловый эфир 4-метокси-циклогексанкарбоновой кислоты (2):
к 30 мл безводного метанола при -20°С прикапывают тионил хлорид (1,42 г, 12 ммоль), затем добавляют 4-метокси-циклогексанкарбоновую кислоту (1) (1,58 г, 10 ммоль). Полученный раствор перемешивают при -5°С 1 час, затем при комнатной температуре 1 час, далее повышают температуру до 40°С и перемешивают еще 2 часа. По окончании реакции растворитель отгоняют в вакууме, к остатку добавляют 100 мл дихлорметана, промывают насыщенным раствором карбоната натрия (2×100 мл), органический слой отделяют, сушат над безводным сульфатом натрия и упаривают в вакууме. Получают 1,63 г (95%) эфира (2).
Метиловый эфир 1-(4-бромбензил)-4-метокси-циклогексанкарбоновой кислоты (4):
1
H
6
к охлажденному до -78°С раствору N,N-диизопропиламина (5,5 г, 5,5 ммоль) в 25 мл безводного тетрагидрофурана в атмосфере аргона прикапывают н-бутиллитий (1,6 М раствор в ТГФ, 3,75 мл, 6 ммоль), перемешивают при этой температуре 20 мин и прикапывают раствор эфира (2) (0,815 г, 4,75 ммоль) в 12 мл ТГФ, перемешивают при -75°С в течение 20 мин, затем прибавляют раствор 1-бромо-4-бромометил-бензола (3) (1,19 г, 4,75 ммоль) в 12 мл ТГФ, перемешивают при этой температуре еще 1 час и оставляют на ночь при комнатной температуре. Смесь выливают в 100 мл насыщенного раствора хлорида аммония, экстрагируют этилацетатом (3×50 мл), органический слой отделяют, сушат над безводным сульфатом натрия и упаривают в вакууме. Остаток очищают с помощью колоночной хроматографии на силикагеле, элюируя смесью этилацетат-гексан (1:4). Выход 0,99 г (61%). Н NMR δ (400 MHz, D-DMSO): 1.10 (m, 2Н), 1.25 (m, 2H), 1.85 (m, 2H), 1.94 (m, 2H), 2.7 (s, 2H), 3.15 (m, 1H), 3.22 (s, 3Н), 3.55 (s, 3Н), 6.85 (d, 2H), 7.45 (d, 2H).
+
APCI-MS (m/z (intensity)): 342.4 ([M+H], 100%). Соединение (4) по данным PCA - цис-изомер.
Метиловый эфир 1-(2',6'-диметоксибифенил-4-илметил)-4-метокси-циклогексанкарбоновой кислоты (6):
2
2
3
+
к раствору бромида (4) (0,341 г, 1 ммоль) в 15 мл смеси диоксан-вода (10:1) добавляют 2,6-диметоксифенилбороновую кислоту (5) (0,273 г, 1,5 ммоль), катализатор Pd(dppf)Cl (0,036 г, 0,05 ммоль) и NaCO (0.159 г, 1.5 ммоль). Реакционную массу кипятят 16 ч (контроль по ТСХ, этилацетат-гексан, 1:3), охлаждают, выливают в воду (30 мл), экстрагируют дихлорметаном (3×50 мл), органический слой сушат над безводным сульфатом натрия и упаривают в вакууме. Остаток очищают с помощью колоночной хроматографии на силикагеле, элюируя смесью этилацетат-гексан (1:4). Выход 0,275 г (69%). APCI-MS (m/z (intensity)): 399.5 ([М+Н], 100%).
1-(2',6'-Диметоксибифенил-4-илметил)-4-метокси-циклогексанкарбоновая кислота (7):
1
H
6
к суспензии метилового эфира (6) (0,275 г, 0,69 ммоль) в 10 мл смеси ТГФ-МеОН (1:1) добавляют раствор NaOH (0,2 г, 5 ммоль) в 5 мл воды. Кипятят в течение 8 ч (контроль по ТСХ). По окончании реакции растворитель отгоняют, к остатку добавляют 10 мл воды и подкисляют 1М раствором HCl до рН 2-3. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и сушат. Выход 0,26 г (98%). HNMRδ (400 MHz, D-DMSO): 1.09-1.26 (m, 4H), 1.81 (m, 2H), 2.02 (m, 2H), 2.70 (s, 2H), 3.07 (m, 1H), 3.21 (s, 3Н), 3.56 (s, 6H), 6.71 (d, 2H), 7.12 (m, 4H), 7.75 (t, 1H).
+
APCI-MS (m/z (intensity)): 385.5 ([M+H], 100%)
1-(2',6'-Диметоксибифенил-4-илметил)-4-метокси-циклогексанкарбоновой кислоты (1-метилпиперидин-4-ил)-амид (9):
к суспензии кислоты (7) (0,26 г, 0,67 ммоль) в 10 мл безводного ацетонитрила добавляют TBTU (0,237 г, 0,74 ммоль), 1-метил-пиперидин-4-иламин (8) (0,115 г, 1 ммоль), триэтиламин (0,7 мл, 1 ммоль) и 4-диметиламинопиридин (0,008 г, 0.067 ммоль). Смесь кипятят в течение 16 ч, затем охлаждают, выливают в 25 мл насыщенного раствора поташа, экстрагируют дихлорметаном (3×25 мл), органические экстракты объединяют, сушат над безводным сульфатом натрия и упаривают. Остаток очищают с помощью колоночной хроматографии на основном оксиде алюминия, элюируя смесью этилацетат-гексан (1:1). Выход 0,257 г (80%).
1
+
H
6
HNMRδ (400 MHz, D-DMSO): 1.11-1.25 (m, 4H), 1.40-1.62 (m, 4H), 1.74-1.92 (m, 4H), 2.04-2.17 (m, 5H), 2.62-2.69 (m, 4H), 3.05 (m, 1H), 3.16 (s, 3H), 3.55 (m, 1H), 3.62 (s, 6H), 6.66 (d, 2H), 7.00 (m, 5H), 7.25 (t, 1H). APCI-MS (m/z (intensity)): 481.6 ([M+H], 100%).
Пример 2
Синтез 1-(2',6'-Диметокси-бефенил-3-илметил)-4-метокси-циклогексан-карбоновой кислоты (1-метилпиперидин-4-ил)-амида (АСТ-2)
2
3
3
4
2
3
3
Условия: a) LDA, THF, -75°С; b) NaCO„ Pd(PhP), dioxane/HO, RF; c) NaOH, MeOH-THF, RF; d) TBTU, EtN, DMAP, CHCN.
1
+
Н
6
Метиловый эфир 1-(3-бромбензил)-4-метоксициклогексанкарбоновой кислоты (11) получают аналогично соединению (4), исходя из эфира (2) (0,815 г, 4,75 ммоль) и 1-бромо-3-бромометил-бензола (10) (1,19 г, 4,75 ммоль). Выход 0,956 г (59%). Н NMR δ (400 MHz, D-DMSO): 1,05 (m, 2Н), 1.25 (m, 2Н), 1.79-1.96 (m, 4Н), 2.70 (s, 2Н), 3.06 (m, 1Н), 3.16 (s, 3Н), 3.55 (s, 3Н), 7,01 (d, 1Н), 7,19 (m, 2Н), 7.39 (d, 1Н). APCI-MS (m/z (intensity)): 342.2 ([M+H], 100%).
+
Метиловый эфир 1-(2',6'-диметокси-бефенил-3-илметил)-4-метокси-циклогексанкарбоновой кислоты (12) получают аналогично соединению (6) из соединения (11) (0,341 г, 1 ммоль). Выход 0,24 г (60%). APCI-MS (m/z (intensity)): 399.4 ([М+Н], 100%).
+
1-(2',6'-Диметокси-бефенил-3-илметил)-4-метокси-циклогексанкарбоновая кислота (13) получают аналогично соединению (7) из метилового эфира (12) (0,24 г, 0,6 ммоль). Выход 0,218 г (95%). APCI-MS (m/z (intensity)): 385.4 ([М+Н], 100%).
1-(2',6'-Диметокси-бефенил-3-илметил)-4-метокси-циклогексанкарбоновой кислоты (1-метилпиперидин-4-ил)-амид (14) получают аналогично соединению (9) из кислоты (13) (0,218 г, 0,57 ммоль). Выход 0,224 г (82%).
1
+
H
6
HNMRδ (400 MHz, D-DMSO): 1.13 (m, 4H), 1.36-1.52 (m, 4H), 1.72-1.87 (m, 4H), 2.01-2.12 (m, 5H), 2.60-2.69 (m, 4H), 3.01 (m, 1H), 3.32 (s, 3H), 3.51 (m, 1H), 3.62 (s, 6H), 6.69 (d, 2H), 6.92 (m, 2H), 7.04 (d, 2H), 7.16 (t, 1H), 7.27 (t, 1H). APCI-MS (m/z (intensity)): 481.4 ([M+H], 100%).
Пример 3
Синтез 4-(5'-Фтор-2'-метоксибифенил-3-илметил)-тетрагидропиран-4-карбоновой кислоты (1-метилпиперидин-4-ил)-амида (АСТ-3)
2
2
3
3
4
2
3
3
Условия: a) SOCl, МеОН; b) LDA, THF, -75°С; с) NaCO„ Pd(PhP), dioxane/HO, RF; d) NaOH, MeOH-THF, RF; e) TBTU, EtN, DMAP, CHCN.
Метиловый эфир тетрагидропиран-4-карбоновой кислоты (16) получают аналогично соединению (2) из тетрагидропиран-4-карбоновой кислоты (15) (1,3 г, 10 ммоль). Выход 1,4 г (97%).
1
+
H
6
Метиловый эфир 4-(3-бромбензил)-тетрагидропиран-4-карбоновой кислоты (17) получают аналогично соединению (4) из эфира (16) (0,7 г, 4,85 ммоль). Выход 0,99 г (65%). Н NMR δ (400 MHz, D-DMSO): 1.51 (m, 2Н), 1.80 (m, 2Н), 2.77 (s, 2Н), 3.19-3.28 (m, 2Н), 3.59 (s, 3Н), 3.77 (m, 2Н), 7.03 (d, 1Н), 7.23 (m, 2Н), 7.41 (d, 1Н). APCI-MS (m/z (intensity)): 314.2 ([M+H], 100%).
+
Метиловый эфир 4-(5'-фтор-2'-метоксибифенил-3-илметил)-тетрагидропиран-4-карбоновой кислоты (19) получают аналогично соединению (6), исходя из бромида (17) (0,313 г, 1 ммоль) и 5-фтор-2-метоксифенилбороновой кислоты (18) (0,255 г, 1,5 ммоль). Выход 0,25 г (70%). APCI-MS (m/z (intensity)): 359.4 ([М+Н], 100%).
+
4-(5'-Фтор-2'-метоксибифенил-3-илметил)-тетрагидропиран-4-карбоновая кислота (20) получают аналогично соединению (7) из метилового эфира (19) (0,25 г, 0,7 ммоль). Выход 0,234 г (97%). APCI-MS (m/z (intensity)): 344.2 ([М+Н], 100%).
4-(5'-Фтор-2'-метоксибифенил-3-илметил)-тетрагидропиран-4-карбоновой кислоты (1-метилпиперидин-4-ил)-амид (21) получают аналогично соединению (9) из кислоты (20) (0,234 г, 0,68 ммоль). Выход 0,233 г (78%).
1
+
Н
6
Н NMR δ (400 MHz, D-DMSO): 1.40-1.57 (m, 6Н), 1.84 (t, 2Н), 1.95 (d, 2Н), 2.11 (s, 3Н), 2.65 (m, 2Н), 2.81 (s, 2Н), 3.30 (m, 2Н), 3.52 (m, 1Н), 3.61-3.75 (m, 5Н), 7.03-7.15 (m, 4Н), 7.19 (s, 1Н), 7.23-7.34 (m, 3Н). APCI-MS (m/z (intensity)): 441.4 ([M+H] 100%).
Пример 4
Синтез 4-(2',6'-Диметоксибифенил-3-илметил)-тетрагидропиран-4-карбоновой кислоты (1-метил-пиперидин-4-ил)-амида (АСТ-4)
2
3
3
4
2
3
3
Условия: a) NaCO„ Pd(PhP), dioxane/HO, RF; b) NaOH, MeOH-THF, RF; c) TBTU, EtN, DMAP, CHCN.
+
Метиловый эфир 4-(2',6'-диметоксибифенил-3-илметил)-тетрагидропиран-4-карбоновой кислоты (22) получают аналогично соединению (6) из бромида (17) (0,313 г, 1 ммоль). Выход 0,203 г (55%). APCI-MS (m/z (intensity)): 371.4 ([М+Н], 100%).
+
4-(2',6'-диметоксибифенил-3-илметил)-тетрагидропиран-4-карбоновой кислоты (23) получают аналогично соединению (7) из метилового эфира (22) (0,203 г, 0,55 ммоль). Выход 0,18 г (92%). APCI-MS (m/z (intensity)): 357.4 ([М+Н], 100%).
4-(2',6'-Диметоксибифенил-3-илметил)-тетрагидропиран-4-карбоновой кислоты (1-метил-пиперидин-4-ил)-амид (24) получают аналогично соединению (9) из кислоты (23) (0,18 г, 0,50 ммоль). Выход 0,17 г (75%).
1
+
H
6
HNMRδ (400 MHz, D-DMSO): 1.25-1.68 (m, 8H), 1.95 (d, 2H), 2.35 (m, 3Н), 2.81 (s, 2H), 2.95 (m, 2H), 3.30 (m, 3Н), 3.70 (m, 8H), 6.72 (d, 2H), 6.96 (m, 2H), 7.04 (d, 1H), 7.18-7.29 (m, 2H), 7.39 (br, 1H). APCI-MS (m/z (intensity)): 453.6 ([M+H], 100%)
Пример 5
Синтез 1-(2',6'-Диметокси-бифенил-4-илметил)-3-метокси-циклогексанкарбоновой кислоты (1-метил-пиперидин-4-ил)-амида (АСТ-5)
2
2
3
3
4
2
3
3
Условия: a) SOCl, МеОН; b) LDA, TFH, -75°С; с) NaCO„ Pd(PhP), dioxane/HO, RF; d) NaOH, MeOH-THF, RF; e) TBTU, EtN, DMAP, CHCN.
Метиловый эфир 3-метоксициклогексанкарбоновой кислоты (26)
Получают аналогично соединению (2) из 3-метокси-циклогексанкарбоновой кислоты (25) (1,58 г, 10 ммоль). Выход 1,65 г (96%).
Метиловый эфир 1-(4-бромбензил)-3-метоксициклогексанкарбоновой кислоты (27)
+
Получают аналогично соединению (4) из эфира (26) (0,83 г, 4,8 ммоль). Выход 0,98 г (60%). APCI-MS (m/z (intensity)): 342.2 ([М+Н], 100%)
Метиловый эфир 1-(2',6'-диметокси-бифенил-4-илметил)-3-метоксициклогексанкарбоновой кислоты (28)
1
+
H
6
Получают аналогично соединению (6), исходя из бромида (27) (0,341 г, 1 ммоль). Выход 0,230 г (58%). HNMRδ (400 MHz, D-DMSO): 0.92 (m, 1H), 1.12-1.20 (m, 2H), 1.60-1.63 (m, 1H), 1.88-2.04 (m, 2H), 2.31 (m, 1H), 2.47 (m, 2H), 2.67-2.86 (m, 2H), 3.06 (m, 1H), 3.21 (s, 3Н), 3.58 (s, 2H), 3.64 (s, 6H), 6.68 (d, 2H), 6.94 (d, 2H), 7.08 (d, 2H), 7.22 (m, 1H). APCI-MS (m/z (intensity)): 399.5 ([M+H], 100%)
+
1-(2',6'-Диметоксибифенил-4-илметил)-3-метоксициклогексанкарбоновая кислота (29) получают аналогично соединению (7) из метилового эфира (28) (0,23 г, 0,58 ммоль). Выход 0,209 г (94%). APCI-MS (m/z (intensity)): 385.4 ([M+H], 100%).
1-(2',6'-Диметокси-бифенил-4-илметил)-3-метокси-циклогексанкарбоновой кислоты (1-метил-пиперидин-4-ил)-амид (30) получают аналогично соединению (9) из кислоты (29) (0,209 г, 0,54 ммоль). Выход 0,220 г (85%).
1
+
H
6
HNMRδ (400 MHz, D-DMSO): 0.81-0.90 (m, 2H), 1.01-1.24 (m, 2H), 1.41-1.66 (m, 4H), 1.87 (m, 3Н), 2.01-2.15 (m, 3Н), 2.40 (m, 1H), 2.45 (m, 3Н), 2.80 (m, 3Н), 3.1 (m, 1H), 3.21 (m, 3Н), 3.55 (m, 1H), 3.64 (s, 6H), 6.71 (d, 2H), 6.95-7.06 (m, 4H), 7.16-7.26 (m, 2H). APCI-MS (m/z (intensity)): 481.4 ([M+H], 100%).
Пример 6
Синтез 2-(5'-Фтор-2'-метокси-бифенил-4-илметил)-тетрагидрофуран-2-карбоновой кислоты (2-метил-3-пирролидин-1-илпропил)-амида (АСТ-6)
2
2
3
3
4
2
3
3
Условия: a) SOCl, МеОН; b) LDA, TFH, -75°С; с) NaCO„ Pd(PhP), dioxane/HO, RF; d) NaOH, MeOH-THF, RF; e) TBTU, EtN, DMAP, CHCN.
Метиловый эфир тетрагидрофуран-2-карбоновой кислоты (32) получают аналогично соединению (2) из тетрагидрофуран-2-карбоновой кислоты (31) (1,16 г, 10 ммоль). Выход 1,21 г (93%).
+
Метиловый эфир 2-(4-бромбензил)-тетрагидрофуран-2-карбоновой кислоты (33) получают аналогично соединению (4) из эфира (32) (0,61 г, 4,65 ммоль). Выход 0,74 г (53%). APCI-MS (m/z (intensity)): 300.1 ([М+Н], 100%).
+
Метиловый эфир 2-(5'-фтор-2'-метокси-бифенил-4-илметил)-тетрагидрофуран-2-карбоновой кислоты (34) получают аналогично соединению (19), исходя из бромида (33) (0,299 г, 1 ммоль). Выход 0,220 г (64%). APCI-MS (m/z (intensity)): 345.4 ([М+Н], 100%).
+
2-(5'-Фтор-2'-метокси-бифенил-4-илметил)-тетрагидрофуран-2-карбоновая кислота (35) получают аналогично соединению (7) из метилового эфира (34) (0,22 г, 0,64 ммоль). Выход 0,207 г (98%). APCI-MS (m/z (intensity)): 331.4 ([М+Н], 100%).
+
2-(5'-Фтор-2'-метокси-бифенил-4-илметил)-тетрагидрофуран-2-карбоновой кислоты (2-метил-3-пирролидин-1-илпропил)-амид (37) получают аналогично соединению (9) из кислоты (35) (0,207 г, 0,63 ммоль) и амина (36) (0,134 г, 0,94 ммоль). Выход 0,146 г (51%). APCI-MS (m/z (intensity)): 455.6 ([М+Н], 100%).
Другие неограничивающие примеры соединений по изобретению приведены в таблице 1:
Изучение in vitro
Методика определения ингибиторов, модуляторов и активаторов соматостатиновых G-белок-сопряженных рецепторов с 7 трансмембранными доменами (GPCR) sst4 человеческого (hSST4) и sst4 крысиного (rSST4).
2+
2+
Определение активности соединений проводили методом измерения внутриклеточного кальция Са на приборе FLIPR TETRA (Fluorometric Imagining Plate Reader System от компании Molecular Devices). Этот метод позволяет детектировать флюоресцентный сигнал при возбуждении стоматостатиновых рецепторов трансфицированных клеток и выработки кальция Са, который образует флюоресцентный комплекс с молекулами красителя Fluo-4AM (Molecular Probes, F-14201). В работе используются трансфицированная человеческой ДНК sst4 клеточная линия от компании Millipore HTS125C (hSST4) и клеточная линия СНО, трансфицированная крысиной ДНК sst4 в нашей компании (rSST4). В качестве активатора применяется эндогенный лиганд - пептид соматостатин-14 (SRIF-14). Для определения модуляторной активности соединений концентрация SRIF-14 составляет ЕС5, для антагонистической - ЕС80.
Первичный скрининг (определение активности соединений в одном повторе при концентрации соединений 10 мкМ, ДМСО - 1%)
Клетки сажают за 24 часа до эксперимента в черные полистирольные 96-луночные планшеты с прозрачным дном (Corning. 3904) по 100 мкл на лунку с плотностью посадки 175±25 тыс./мл.
По достижении сформирования 80-90% монослоя, клетки аккуратно промывают буфером Хэнкса (Панэко, Р022), содержащим 20 мМ HEPES и 2,5 мМ пробеницида, путем аспирации жидкости из лунок планшета и внесения по 100 мкл в лунку буфера.
2
После отмывки в лунки с клетками вносят по 50 мкл раствора красителя в буфере Хэнкса (2 мкг/мл Fluo-4AM, 480 мкг/мл плюроник-127) и оставляют на 1,5 часа в инкубаторе при температуре 37°С, влажности 95% и 5% СO. По истечении времени инкубации клетки отмывают буфером Хэнкса (см. выше) и вносят по 65 мкл в лунку буфера. Далее все операции по внесению растворов в планшет и считыванию флюоресцентного сигнала проводятся на приборе FLIPRTETRA по заранее созданным протоколам.
В качестве положительного контроля используют 25 нМ концентрацию SRIF-14.
Для определения активности агонистов с помощью прибора переносят по 25 мкл 50 мкМ растворов соединений в буфере Хэнкса (5% ДМСО) в планшет с клетками.
Для определения модуляторной активности соединений с помощью прибора во все лунки переносят по 12,5 мкл 0,25 нМ раствора SRIF-14 в плату с клетками и веществами (отрицательный контроль - лунки с 0,025 нМ раствором SRIF-14).
Для определения антагонистической активности с помощью прибора во все лунки переносят по 12,5 мкл 100 нМ раствора SRIF-14 в плату с клетками и веществами.
Далее для соединений, показавших более 50% активности, определяют значения IC50 (для антагонистов) или ЕС50 (для агонистов и модуляторов).
Концентрации соединений: 50, 16.6, 5.5, 1.85, 0.6, 0.2, 0.07, 0.02 мкМ, ДМСО - 1%. Концентрации лиганда SRIF-14 те же, что и в первичном скрининге.
Результаты экспериментов представлены в Таблице 2:
Исследование активности соединений на клеточных моделях болезни Альцгеймера
Результаты проведенных исследований на клеточных моделях болезни Альцгеймера показывают ингибирующий эффект соединений по изобретению на образование нейротоксических бета-амилоидов. Было показано также, что данные соединения способны проникать через гематоэнцефалический барьер.
Исследования in vivo
Исследование противовоспалительного действия соединения АСТ-1 в модели каррагинанового воспаления
Описание исследования:
Для исследования использовались белые мыши-самцы линии SHK, возраста 5-7 недель с массой тела 23-25 г. Мышей перед началом эксперимента пометили и распределили по группам: 8 самцов на исследуемое вещество.
Все исследуемые вещества вводили перорально за 30 мин. до введения 1% раствора лямбда каррагинана (Lambda Carrageenan). Лямбда каррагинан вводили подкожно в подушечку левой задней лапки по 0,025 мл/лапа.
В качестве критериев оценки эффективности исследуемых веществ использовали онкометрический метод - определение объема лап по количеству вытесненной из сосуда жидкости. Измерение лап производили с помощью прибора плетизмометра (Plethysmometer Cat. No. 7140, www.ugobasile.com).
Первое измерение делали спустя час после введения лямбда каррагинана, далее раз в час, в течение 6 ч., последнее измерение проводили через 24 ч.
Данные вносились в протокол и далее обрабатывались в программе Libreofice 3.3.
Брали разницу показаний для левой и правой лапы, считали средние значения и стандартные отклонения по группам, строили графики (Рис. 1).
Так же проводили сравнения между группами, которым вводили исследуемые вещества (кетопрофен 6 мг/кг, дексаметазон 10 мг/кг или АСТ-1 в дозе 5, 10 или 25 мг/кг), и контролем (лямбда каррагинан 1% раствор), с использованием t - теста для независимых групп (значимость различий при р<0,05).
Заключение:
На основании полученных данных можно сделать вывод, что все исследуемые вещества, кроме соединения АСТ-1 в дозе 5 мг/кг, оказали выраженное противовоспалительное действие и достоверное подавление отека лап у мышей, индуцированного 1% каррагинаном (Таблица 3). Противовоспалительный эффект соединения АСТ-1 носит дозозависимый характер.
Исследование анальгетической активности АСТ-3 в формалиновом тесте на крысах
Для исследования были использованы крысы-самцы линии Sprague-Dawley (125-175 г, Charles River, Франция), которые содержались при температуре 19,5°С-24,5°С, относительной влажности 45%-65%, и световом режиме 12 ч. - свет/ 12 ч. темнота. В качестве референсного соединения использовали морфина гидрохлорид (4 мг/кг подкожно).
Соединение АСТ-3 изучалось в дозах 0,1, 1, 3 и 10 мг/кг и вводилось внутрибрюшинно (в/б) (10 мл/кг) (референсное соединение морфин вводилось подкожно 5 мл/кг) за 30 мин. до субплантарного введения в правую заднюю лапу 50 мкл 2,5% раствора формалина.
Время лизания лапы записывали в 5-тиминутные периоды от 0 до 10 мин. (ранняя фаза) и от 15 до 30 мин. (поздняя фаза) после введения формалина.
Результаты исследования приведены на Рис. 2. Было найдено, что соединение АСТ-3 не вызывает статистически значимого антиноцицептивного эффекта, имеется тенденция к уменьшению времени зализывания лапы во второй фазе исследования (15-35 мин.).
Алкогольная мотивация.
Исследования были проведены на мышах-самцах линии C57B L6.
После периода акклиматизации животным предоставили свободный доступ к воде, пище и 10% раствору спирта в течение 2-х месяцев.
Приготовление нового раствора спирта производилась раз в 2-3 дня. При этом на место, где была вода, ставилась бутылочка со спиртом, а вместо спирта ставилась вода.
Для оценки алкогольной мотивации рассчитывали степень увеличения добровольного потребления 10%-го раствора алкоголя в течение 90-минутного теста после 3-дневного лишения алкоголя по сравнению с таким же тестом, выполненным до 3-дневного лишения алкоголя (алкоголь-депривационный эффект, АДЭ). Индекс АДЭ рассчитывали как отношение потребления алкоголя после его отмены (в расчете граммы чистого алкоголя на килограмм массы тела) к суммарному его потреблению до и после отмены доступа к алкоголю. Если индекс АДЭ имеет значение больше или меньше 0,5, то это означает соответственно наличие или отсутствие алкогольной зависимости.
По окончании 2-хмесячного периода свободного доступа мышей к воде, пище и алкоголю проводили описанную выше оценку АДЭ и для дальнейших экспериментов отбирали мышей, у которых индекс АДЭ был больше 0,5 (примерно 80% выборки). Этих мышей делили на группы по 10-13 особей, которые не отличались друг от друга по АДЭ.
В течение 14 дней животные получали исследуемые вещества со свободным доступом к пище, воде и 10%-му раствору спирта. При этом ежедневно снимались показания потребления алкоголя каждой группы в пересчете г/кг чистого алкоголя в сутки (Рис. 3).
После окончания лечения животных лишали алкоголя на три дня и рассчитывали индекс АДЭ по описанной выше методике (Рис. 4).
Соединение АСТ-1 в дозе 50 и 100 мг/кг статистически достоверно уменьшает потребление алкоголя у животных со свободным доступом к алкоголю. Имеется тенденция к уменьшению АДЭ после окончания лишения.
Хотя настоящее изобретение описано выше со ссылкой на раскрываемые варианты воплощения, для специалистов в данной области будет очевидным, что конкретные подробно описанные эксперименты должны рассматриваться как иллюстративные, а не как ограничительные. Должно быть понятно, что возможно осуществление различных модификаций без отступления от сути настоящего изобретения. Соответственно, настоящее изобретение ограничивается только представленной далее формулой изобретения.