НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ МОДУЛЯТОРЫ АКТИВНОСТИ Trp-p8
LOW-MOLECULAR WEIGHT Trp-p8 ACTIVITY MODULATORS

Перекрестная ссылка на родственную заявку
Настоящая заявка заявляет преимущество приоритета временной заявки на патент США № 60/773435, зарегистрированной 15 февраля 2006 года, содержание которой включено в настоящий документ в качестве ссылки.
Уровень техники
Настоящее изобретение относится в целом к областям клеточной биологии, биохимии и органической химии. Более конкретно настоящее изобретение предусматривает низкомолекулярные модуляторы активности Trp-p8, которые включают в себя агонисты Trp-p8 и антагонисты Trp-p8, а также композиции, содержащие низкомолекулярные модуляторы Trp-p8. Также предусматриваются способы идентифицирования и характеризации новых низкомолекулярных модуляторов Trp-p8, а также способов модулирования медиируемого Trp-p8 притока катионов и/или апоптоза в клетке и связанные с ними способы лечения заболеваний, связанных с экспрессированием, активированием и/или переносом сигналов Trp-p8. Примеры заболеваний, которые соответствующим образом можно лечить с помощью композиций и способов по настоящему изобретению, включают в себя раковые заболевания, такие как раковые заболевания легких, груди, толстой кишки и/или простаты.
Уровень техники
Карцинома простаты представляет собой наиболее распространенное раковое заболевание, диагностируемое у мужчин в Соединенных Штатах, и дает второй по величине процент смертности от рака, уступая только аденокарциноме легких. Parker et al., CA Cancer J. Clin. 46:5-27 (1996). Хотя является возможным эффективное лечение рака простаты, ограниченного данным органом, имеются очень ограниченные возможности лечения метастатического заболевания. Таким образом, очень важно найти новые пути для диагностики заболевания на очень ранней стадии и пристально отслеживать как развитие, так и лечение заболевания, а также разрабатывать новые терапевтические подходы. Для достижения этого является важным понять молекулярные механизмы развития рака простаты и идентифицировать новые биохимические маркеры для диагностики и развития заболевания.
К настоящему времени имеется очень немного доступных простата-специфичных маркеров. Наиболее известные и хорошо характеризуемые маркеры с показанным диагностическим значением для рака простаты представляют собой белки, кислотная фосфатаза простаты (PAP), простата-специфичный антиген (PSA) и простата-специфичный мембранный антиген (PSMA). Каждый из этих белков стал также целью для новых иммунотерапевтических подходов к лечению заболеваний. Horoszewicz et al., Anticancer Res. 7:927-935 (1987); Barren et al., Prostate 30:65-68 (1997); Murphy et al., Prostate 33:281-285 (1997); Murphy et al., Prostate 26:164-168 (1995); Rochon et al., Prostate 25:219-223 (1995); Correale et al., J. Immunol 161:3186-3194 (1998); и Murphy et al., Prostate 38:73-78(1999).
2+
Сообщается, что белок катионных каналов, обозначаемый по-разному, Trp-p8 (переходной потенциал рецептора-p8), TRPM8 и CMR1 (рецептор 1 холода и ментола), предпочтительно экспрессируется в простате. Клонирование полноразмерной кДНК Trp-p8 человека показывает транскрипт, соответствующий полипептиду из 1104 аминокислот, разделяющий гомологию с семейством trp кальциевых каналов. Clapham et al., Nature Reviews 2:387-396 (2001) и Clapham et al., IUPHAR Compendium, TRP Channels (2002). Trp-p8 показывают особенно высокую гомологию с геном TRPC7 человека - путативным белком каналов Ca семейства trp, который сильно экспрессируется в тканях мозга. Nagamine et al., Genomics 54:124-131 (1998). Trp-p8 также показывает значительную гомологию с меластатином человека, другим белком, родственным семейству Trp, экспрессируемым в меланоцитах и являющимся, как предполагается, геном супрессора опухоли. Duncan et al., Cancer Res. 58:1515-1520(1998) и Hunter et al., Genomics 54:116-123 (1998). Возможно, наибольший интерес представляет собой то наблюдение, что ген Trp-p8 видимо экспрессируется при широком спектре неопластических повреждений, вне простаты, в дополнение к простате. Tsavaler et al., Cancer Res. 69(9):3760-9 (2001).
Суперсемейство Trp содержит более 20 родственных белков катионных каналов, которые участвуют в процессах, включающих в себя сенсорную функцию, от сенсорной физиологии до вазорелаксации и фертильности мужчин. Дефекты в каналах Trp связаны с изменениями в контроле роста и подавлении опухолей. Хотя все белки Trp представляют собой кальциевые каналы, они значительно различаются по своей селективности и способу активирования. Члены суперсемейства Trp разделяют значительную гомологию последовательностей и предсказанное структурное подобие, такое как размер предсказанных трансмембранных сегментов.
Trp-p8 сверхэкспрессируются при ряде раковых заболеваний, включая простату, грудь, легкие и толстую кишку, в то время как в нормальных тканях он в основном экспрессируется в простате человека [Tsavaler et al., смотри выше] и в ганглиях дорсальных корешков (DRG), (Dendreon, неопубликованное наблюдение). Fuessel et al. сообщают, что Trp-p8 представляет собой в высшей степени простата-специфичный и ассоциируемый с карциномой простаты ген, таким образом, квалифицируя его как потенциальную мишень для специфичной терапии. International J. of Oncology 23:221-228 (2003). Среди других видов ортологи Trp-p8 четко экспрессируются в подмножестве нейронов DRG и тригеминальных ганглий (TG) у крыс [McKemy et al., Nature 416(6876}:52-8 (2002)], а также у мышей [Peier et al., Cell 108(5):705-15 (2002)]. Таким образом, Trp-p8 представляет собой маркер, экспрессируемый для множества опухолей, со значительным потенциалом использования при диагностике заболевания и мониторинге развития заболевания во время лечения, а также в качестве жизнеспособной мишени для терапии рака.
Связь Trp-p8 с раковыми заболеваниями простаты, легких, груди и толстой кишки и важная роль различных ионных каналов, которую они играют в жизненных функциях клеток, говорят о том, что канал Trp-p8 может иметь значительную функцию при передаче сигналов и/или пролиферации раковых клеток. Модулирование активности Trp-p8, посредством либо активирования с помощью агониста, либо ингибирования с помощью антагониста, при физиологической температуре может быть ценным в качестве терапевтического средства для манипулирования клетками, экспрессирующими Trp-p8, конкретным образом. Смотри, например, заявку на патент США № 10/923413.
Соответственно, в данной области остается необходимость в низкомолекулярных модуляторах активности Trp-p8, в композициях, содержащих один или несколько низкомолекулярных модуляторов Trp-p8, и в способах идентифицирования и использования малых молекул для модулирования активности Trp-p8 в клетке и для лечения заболевания, связанного с аберрантным экспрессированием Trp-p8.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение удовлетворяет эти и другие родственные потребности посредством создания низкомолекулярных модуляторов активности Trp-p8, включая агонисты Trp-p8 и антагонисты Trp-p8, а также композиций, содержащих такие модуляторы Trp-p8, и способов идентифицирования и использования модуляторов Trp-p8. В определенных вариантах осуществления соединения по настоящему изобретению связываются и активируют Trp-p8 и/или стимулируют приток катионов, включая, но не ограничиваясь этим, приток кальция, в клетке, где приток катионов коррелирует с токсичностью, индуцируемой модуляторами Trp-p8. Таким образом, в этих и других вариантах осуществления агонисты Trp-p8 по настоящему изобретению являются эффективными при ингибировании роста и/или индуцировании апоптоза и/или некроза в клетках, экспрессирующих Trp-p8. В альтернативных вариантах осуществления предусматриваются антагонисты Trp-p8, которые являются эффективными при уменьшении базальной активности Trp-p8 в клетке, таким образом, уменьшая выживаемость клеток, экспрессирующих Trp-p8. Преимущественно по этой причине агонисты и антагонисты по настоящему изобретению могут использоваться для лечения заболеваний, включая, но не ограничиваясь этим, раковые заболевания груди, легких, толстой кишки и/или простаты, которые связываются с экспрессированием Trp-p8.
Один или несколько модуляторов Trp-p8 могут приготавливаться в виде композиции, включая фармацевтические композиции, содержащей один или несколько фармацевтически приемлемых носителей или наполнителей и/или одно или несколько дополнительных терапевтических соединений. Такие композиции найдут применения в способах лечения одного или нескольких заболеваний, связанных с экспрессированием Trp-p8.
Таким образом, в одном из вариантов осуществления настоящее изобретение предусматривает низкомолекулярные модуляторы Trp-p8 и их производные, где малые молекулы включают в себя соединения следующей формулы I:
1
1
2
где R выбирают из H, алкила, гетероалкила, арилалкила и арила, или R и R вместе с группой азота могут образовывать циклическую или гетероциклическую группу, самое большее, из 25 атомов;
2
R выбирают из арила и арилалкила;
3
R выбирают из алкила, гетероалкила и арилалкила;
4
R выбирают из H, алкила, гетероалкила и арилалкила; и
3
4
R и R вместе с группой азота образуют алифатический амин.
В родственных вариантах осуществления настоящее изобретение предусматривает низкомолекулярные модуляторы Trp-p8 и их производные, где малые молекулы включают в себя соединения следующей формулы I-A:
2
2
2
6
6
6
2
2
где A, B, C и D независимо выбирают из CR и N; где, по меньшей мере, один из A, B, C и D представляет собой CR; где R представляет собой остаток, выбранный из H, алкила, гетероалкила, арила, галогена и арилалкила, RO- и RS-, где R представляет собой алкил; где, когда два соседних из A, B, C и D представляют собой CR, два R могут объединяться с образованием единой арильной, циклоалкильной или гетероциклоалкильной группы; и
1
R выбирают из H, алкила, гетероалкила, арила и арилалкила;
3
7
7
2
7
7
R выбирают из алкила, гетероалкила, арила, арилалкила, -NRC(O)-, -C(O)NR-, -O-, -S-, -S(O)-, -S(O)- и -NR-, где R представляет собой остаток, выбранный из H, алкила, гетероалкила, арила и арилалкила;
4
8
8
R выбирают из -C(O)R-, алкила, арилалкила и гетероалкила, где R выбирают из алкила и гетероалкила;
5
R выбирают из H, алкила, гетероалкила и арилалкила; и
4
5
R и R вместе с группой азота образуют алифатический амин.
1
7
8
4
5
6
2
В определенных примерных соединениях формулы I-A R представляет собой H; R представляет собой H; R содержит 2, 3 или 4 атома углерода; R выбирают из пропионила, этила, бутирила, гидроксипропионила и 3-гидроксибутирила; R выбирают из H и метила; R содержит 1, 2, 3, 4, 5 или 6 атомов углерода; и/или R выбирают из метокси, метилсульфанила, фенила и H.
Здесь иллюстрируются соединения формулы I-A, включающие группу, выбранную из 2-(2-аминопропиониламино)-4-метоксифенила, N-(2-аминоэтил)-2-амино-5-метилсульфанилфенила, 1-(2-аминоэтокси)нафталин-2-ила, 2-(2-аминоэтиламино)-4-метилсульфанилфенила, N-(2-аминоэтил)-5-метоксибензамида, 2-(2-аминобутириламино)-4-метоксифенила, 2-(2-амино-3-гидроксипропиониламино)-4-метоксифенила, 3-(2-аминоэтиламино)нафталин-2-ила, N-(2-аминоэтил)-2-аминобензамида, 2-(2-амино-3-гидроксипропиониламино)-4-метоксифенила, 2-(2-аминоацетиламино)фенила,2-(2-амино-3-гидроксибутириламино)-4-метоксифениламида и 2-(2-аминоацетиламино)-4-метоксифенила.
В альтернативных родственных вариантах осуществления настоящее изобретение предусматривает низкомолекулярные модуляторы Trp-p8 и их производные, где малые молекулы включают в себя соединения следующей формулы I-B:
1
где R выбирают из H, алкила, гетероалкила, арила и арилалкила;
2
R выбирают из арила, алкила, гетероалкила и арилалкила;
3
R выбирают из алкила, гетероалкила и арилалкила;
4
R выбирают из H, алкила, гетероалкила и арилалкила; и
3
4
R и R вместе с группой азота образуют алифатический амин.
1
3
4
2
В определенных примерных соединениях формулы I-B R представляет собой H; R выбирают из метилена, этилена, пропилена и бутилена; R выбирают из H и метила; и/или R выбирают из фенила, фурана, метилпиррола, метилбензоата, аминофенила, гидроксифенила, цианофенила и метоксифенила.
Здесь иллюстрируются соединения формулы I-B, включающие группу, выбранную из 2-(2-аминоэтил)-5-фуран-2-ил-2H-пиразол-3-ила, 2-(2-аминопропил)-5-фенил-2H-пиразол-3-ила, 2-(2-аминоэтил)-5-фенил-2H-пиразол-3-ила, 2-(2-аминоэтил)-5-(1-метил-1H-пиррол-2-ил)-2H-пиразол-3-ила, 2-(2-аминопропил)-5-фенил-2H-пиразол-3-ила, 2-(2-аминоэтил)-5-(4-аминофенил)-2H-пиразол-3-ила, 2-(2-аминоэтил)-5-(4-гидроксифенил)-2H-пиразол-3-ила, 2-(2-метиламиноэтил)-5-фенил-2H-пиразол-3-ила, 2-(2-аминопропил)-5-фенил-2H-пиразол-3-ила, 2-(2-аминоэтил)-5-(3-цианофенил)-2H-пиразол-3-ила, 2-(2-аминоэтил)-5-(3-метоксифенил)-2H-пиразол-3-ила, метилового эфира 4-{1-(2-аминоэтил)-1H-пиразол-3-ил}-бензойной кислоты, 2-(2-аминоэтил)-5-(3-аминофенил)-2H-пиразол-3-ила и 2-(2-аминоэтил)-5-(3-гидроксифенил)-2H-пиразол-3-ила.
В других родственных вариантах осуществления настоящее изобретение предусматривает низкомолекулярные модуляторы Trp-p8 и их производные, где малые молекулы включают в себя соединения следующей формулы I-C:
1
где R выбирают из H, алкила, гетероалкила, арила и арилалкила;
2
R выбирают из арила и арилалкила;
3
5
5
5
5
R выбирают из алкила, гетероалкила, арилалкила, -NHC(O)R-, -OR- и -NHR-, где R представляет собой алкил или гетероалкил;
4
R выбирают из H, алкила, гетероалкила и арилалкила; и
3
4
R и R вместе с группой азота образуют алифатический амин.
1
2
5
3
4
В определенных примерных соединениях формулы I-C R представляет собой H; R представляет собой фенил; R выбирают из метилена, этилена, пропилена и бутилена; R выбирают из пропиониламино, этокси, пропокси и этиламино; и/или R выбирают из H и метила.
Здесь иллюстрируются соединения формулы I-C, включающие группу, выбранную из 2-(2-аминопропиониламино)-2-фенилэтила, 2-(2-аминоэтокси)-2-фенилэтила, 2-(2-аминоэтокси)-2-фенилэтила, 2-(3-аминопропокси)-2-фенилэтила, 2-(2-диметиламиноэтокси)-2-фенилэтила и 2-(2-аминоэтиламино)-2-фенилэтила.
В других родственных вариантах осуществления настоящее изобретение предусматривает низкомолекулярные модуляторы Trp-p8 и их производные, где малые молекулы включают в себя соединения следующей формулы I-D:
1
где R выбирают из H, алкила, гетероалкила, арила и арилалкила;
2
R выбирают из арила и арилалкила;
3
R выбирают из алкила, гетероалкила и арилалкила;
4
R выбирают из H, алкила, гетероалкила и арилалкила; и
3
4
R и R вместе с группой азота образуют алифатический амин.
1
2
3
4
В определенных примерных соединениях формулы I-D R представляет собой H; R выбирают из фенила и фениламино; R выбирают из метилена, этилена, пропилена, бутилена, метиламино, этиламино, пропиламино, бутиламино и ацетила; и/или R выбирают из H и метила.
Здесь иллюстрируются соединения формулы I-D, включающие группу, выбранную из 2-[2-(2-аминоэтиламино)фенил]этила, 2-(2-аминометилфенил)этила и 2-[(2-аминоацетил)фениламино]этила.
В других родственных вариантах осуществления настоящее изобретение предусматривает низкомолекулярные модуляторы Trp-p8 и их производные, где малые молекулы включают в себя соединения следующей формулы I-E:
1
1
1
1
1
где A, B, C и D независимо выбирают из CR и N; где, по меньшей мере, один из A, B, C и D представляет собой CR; где R выбирают из H, алкила, гетероалкила, арила, арилалкила и галогена; где, когда два соседних из A, B, C и D представляют собой CR, два R могут объединяться с образованием единой арильной, циклоалкильной или гетероциклоалкильной группы;
2
R выбирают из алкила, гетероалкила и арилалкила;
3
R выбирают из H, алкила, гетероалкила и арилалкила; и
2
3
R и R вместе с группой азота образуют алифатический амин.
В определенных примерных соединениях формулы I-E
1
i
i
(i) R представляет собой H или -OR, и R выбирают из метила, гидроксиметила, этила, гидроксиэтила, пропила, гидроксипропила, бутила, гидроксибутила, ацетонитрила, фенила, фенилметокси, фенилэтокси, фенилпропокси, фенилбутокси и бензила;
1
ii
ii
(ii) R представляет собой -SR, и при этом R выбирают из метила, гидроксиметила, этила, гидроксиэтила, пропила, гидроксипропила, бутила, гидроксибутила, ацетонитрила, фенила, фенилметокси, фенилэтокси, фенилпропокси, фенилбутокси и бензила;
1
iii
iii
(iii) R представляет собой -S(O)R, и при этом R выбирают из метила, гидроксиметила, этила, гидроксиэтила, пропила, гидроксипропила, бутила, гидроксибутила, ацетонитрила, фенила, фенилметокси, фенилэтокси, фенилпропокси, фенилбутокси и бензила;
1
2
iv
iv
(iv) R представляет собой -S(O)R, и при этом R выбирают из метила, гидроксиметила, этила, гидроксиэтила, пропила, гидроксипропила, бутила, гидроксибутила, ацетонитрила, фенила, фенилметокси, фенилэтокси, фенилпропокси, фенилбутокси и бензила;
1
v
vi
v
vi
(v) R представляет собой -C(O)NRR, и при этом R и R независимо выбирают из H, метила, гидроксиметила, этила, гидроксиэтила, пропила, гидроксипропила, бутила, гидроксибутила, диэтиламиноэтила, фенила, пиридинила, метоксиэтила, гидроксиэтоксиэтила, бензила, метилфенила, фенилэтила, гидроксигидроксиметилфенилэтила, карбамоилметила и гидроксиметил гидроксиэтила;
1
v
vi
v
vi
(vi) R представляет собой -C(O)NRR, и при этом R и R вместе образуют морфолин, пиперазин, сложный этиловый эфир пиперазина;
2
(vii) R выбирают из метилена, этилена, пропилена и бутилена;
2
3
(viii) R представляет собой этилен, и R представляет собой H; и
1
3
(ix) R представляет собой CF или галоген.
Здесь иллюстрируются соединения формулы I-E, включающие группу, выбранную из 3-(2-аминоэтил)-5-метокси-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 3-(2-аминоэтил)-5-(3-гидроксипропокси)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 3-(2-аминоэтил)-5-этокси-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 3-(2-аминоэтил)-5-метансульфонил-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 3-(2-аминоэтил)-5-(2-гидроксиэтокси)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, амида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, 3-(2-аминоэтил)-5-метилсульфанил-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 3-(2-аминоэтил)-5-метансульфинил-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, (2-диэтиламиноэтил)амида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, 3-(2-аминопропил)-2,3-дигидробензоимидазол-2-она, [3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-илокси]ацетонитрила, этиламида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, пиридин-3-иламида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, (2-метоксиэтил)амида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, 1-(2-аминоэтил)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 1-(2-аминоэтил)-1,3-дигидронафто[2,3-d]имидазол-2-она, (2-гидроксиэтил)амида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, 3-(2-аминоэтил)-5-пропокси-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 3-(2-аминоэтил)-1,3-дигидроимидазо[4,5-c]пиридин-2-она, (2-диэтиламиноэтил)амида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-4-карбоновой кислоты, пиридин-4-иламида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, 3-(2-аминоэтил)-1,3-дигидроимидазо[4,5-b]пиридин-2-она, 1-(3-аминопропил)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, фениламида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, [2-(2-гидроксиэтокси)этил]амида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, 1-(2-аминоэтил)-5-трифторметил-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 1-(2-аминоэтил)-1,3-дигидроимидазо[4,5-c]пиридин-2-она, бензиламида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, 3-(2-аминоэтил)-5-(морфолин-4-карбонил)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 3-(2-аминоэтил)-5-(2-оксо-2-фенилэтокси)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 3-(2-метиламиноэтил)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 3-(2-аминоэтил)-5-бутокси-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, метилфениламида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, этилового эфира 4-[3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбонил]пиперазин-1-карбоновой кислоты, диэтиламида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, фенэтиламида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, (2-гидрокси-1-гидроксиметил-2-фенилэтил)амида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, карбамоилметиламида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, (2-гидрокси-1-гидроксиметилэтил)амида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, N-{2-[2-оксо-2,3-дигидробензоимидазол-1-ил]этил}гуанидина, 3-(2-аминоэтил)-5-бензилокси-1,3-дигидробензоимидазол-2-она и 1-(4-аминобутил)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она. В одном из таких вариантов осуществления предусматривается соединение 3-(2-аминоэтил)-1-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-5-метокси-1,3-дигидробензоимидазол-2-она.
50
Другие аспекты настоящего изобретения предусматривают композиции, включающие в себя фармацевтические композиции, содержащие один или несколько низкомолекулярных модуляторов Trp-p8 формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы I-E в сочетании с фармацевтически приемлемым наполнителем, носителем и/или разбавителем. Здесь в примерах приводятся конкретные агонисты и антагонисты Trp-p8 формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы I-E; способы синтеза примерных агонистов и антагонистов Trp-p8 формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы I-E; и данные EC демонстрируют эффективность in vitro и специфичную активность каждого из описанных агонистов и антагонистов Trp-p8 формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы I-E.
В других аспектах композиции по настоящему изобретению содержат одно или несколько соединений формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E, приготовленных вместе с одним или несколькими терапевтическими агентами против рака. Альтернативно композиции по настоящему изобретению содержат соединение формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E, независимо приготовленное, вместе с одним или несколькими терапевтическими агентами против рака. То есть одно или несколько соединений формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E и терапевтический агент против рака приготавливаются отдельно.
Соответствующие терапевтические агенты против рака включают в себя, но не ограничиваясь этим, антимитотические агенты, включая, но не ограничиваясь этим, паклитаксель, винкристин и этопозид; алкилирующие агенты, включая, но не ограничиваясь этим, мехлорэтамин, циклофосфамид и кармустин; антиметаболиты, включая, но не ограничиваясь этим, метотрексат, гемцитабин, лометрексол, 5-фторурацил и 6-меркаптопурин; цитотоксичные антибиотики, включая, но не ограничиваясь этим, доксорубицин, даунорубицин, блеомицин, митомицин C и стрептозоцин; агенты на основе платины, включая, но не ограничиваясь этим, цисплатин и карбоплатин; гормональные агенты, включая, но не ограничиваясь этим, антиэстрогены, такие как тамоксифен и диэтилстильбестрол а также антиандрогены, такие как флутамид; агенты против ангиогенеза и ингибиторы фарнезилтрансферазы.
В определенных аспектах соединения формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E вводятся в сочетании с терапевтическими агентами против рака, которые сами по себе являются неэффективными при модулировании активности Trp-p8 в клетках, экспрессирующих Trp-p8. Неожиданно эти типы сочетанной терапии приводят к повышению эффективности по сравнению с использованием одного только соединения формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E.
В других аспектах соединения формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E вводятся в сочетании с одним или несколькими дополнительными модуляторами (модулятором) Trp-p8, включая, но не ограничиваясь этим, соединение формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E.
В некоторых из этих вариантов осуществления предусматриваются низкомолекулярные антагонисты низкомолекулярных агонистов Trp-p8, представленные здесь. Таким образом, в определенных вариантах осуществления предусматриваются низкомолекулярные антагонисты Trp-p8 формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E и их производные для одного или нескольких агонистов Trp-p8 формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы I-E.
Дополнительные варианты осуществления по настоящему изобретению предусматривают способы уменьшения выживаемости клеток и/или ингибирования роста клеток, способы стимулирования притока катионов и способы индуцирования апоптоза и/или некроза в клетках, экспрессирующих Trp-p8. Примеры таких способов включают в себя стадию контактирования клеток с соединением формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E при концентрации и в течение времени, необходимых для уменьшения выживаемости клеток и/или ингибирования роста клеток, для повышения внутриклеточного уровня кальция и/или для индуцирования апоптоза и/или некроза клеток.
В других вариантах осуществления настоящее изобретение предусматривает способы лечения заболевания у млекопитающих, чаще всего людей, посредством введения одного или нескольких соединений и/или композиций по настоящему изобретению. В определенных аспектах способы включают в себя введение композиции, содержащей сочетание соединения формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E с одним или несколькими терапевтическими агентами против рака, доставляемой способом с одновременным введением, например, как единый препарат. В некоторых других аспектах способы по настоящему изобретению включают в себя сочетанную терапию, где соединение формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E вводится сначала в одном препарате, а затем терапевтический агент против рака в отдельном препарате. Способы также включают в себя способ, когда сначала терапевтический агент против рака доставляется в одном препарате, а затем соединение формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E в отдельном препарате.
Терапевтические способы по настоящему изобретению являются особенно эффективными при лечении раковых заболеваний, связанных с экспрессией Trp-p8, включая, но не ограничиваясь этим, определенные раковые заболевания толстой кишки, легких, груди и простаты.
Рассмотренные выше и дополнительные особенности настоящего изобретения и способ их получения станут ясны, и настоящее изобретение будет понято лучше посредством ссылок на следующее далее более подробное описание, взятое в сочетании с прилагаемыми фигурами.
Краткое описание фигур
50
Фиг.1A-1B представляют собой графики, изображающие примерный анализ выживаемости с помощью АТФ, пригодный для исследования и характеризации низкомолекулярных модуляторов Trp-p8 по настоящему изобретению. В предварительном анализе (фиг.1A) соединения исследуют при 1 мкМ и специфичную гибель клеток CHO, экспрессирующих Trp-p8 (CHO/Trp-p8), измеряют при 37°C. В следующем далее анализе (фиг.1B) соединения исследуют при различных концентрациях и гибель клеток CHO, экспрессирующих Trp-p8 (CHO/Trp-p8), измеряют при 37°C. Значение EC получают из графика выживаемости клеток как функции концентрации.
Фиг.2A-2C представляют собой графики, изображающие индуцируемое модуляторами Trp-p8 увеличение уровня внутриклеточного кальция, как определятся с помощью анализа потоков кальция, осуществляемого при 37°C. Фиг.2A представляет собой положительный контроль, демонстрирующий, что клетки CHO и CHO/Trp-p8 реагируют сходным образом на 2 мкМ иономицина при 37°C, при анализе потока кальция. Фиг.2B представляет собой отрицательный контроль, демонстрирующий, что парентальные клетки CHO, которые не экспрессируют эндогенного или экзогенного Trp-p8, не реагируют на агонисты Trp-p8 при концентрации 10 мкМ. Фиг.2C демонстрирует, что агонист Trp-p8 индуцирует специфичную, концентрационно-зависимую реакцию в клетках CHO/Trp-p8 при 37°C.
Фиг.3 представляют собой данные графиков проточной цитометрии, демонстрирующих, что агонист Trp-p8 способен специфично индуцировать апоптоз в экспрессирующих Trp-p8 клетках CHO при 37°C зависимым от дозы образом.
Фиг.4 представляет собой график, изображающий примерные результаты первичного скрининга антагонистов Trp-p8 с использованием анализа выживаемости с помощью АТФ, описанного здесь, с клетками CHO/Trp-p8 при 37°C. Клетки CHO/Trp-p8 экспонируют для соединения, при различных концентрациях, в 1% ДМСО или 1% ДМСО в сочетании с токсичной концентрацией агониста Trp-p8. Выживаемость клеток измеряют после 24-26 часов при 37°C с использованием анализа АТФ. Соединения, которые защищают клетки от токсичного воздействия агониста Trp-p8, классифицируются как антагонисты Trp-p8 (соединения A-B). Неактивное соединение (соединение C) не имеет защитного воздействия и показано здесь для цели иллюстрации анализа.
Фиг.5 представляет собой график, изображающий скрининг и характеризацию антагонистов Trp-p8, осуществляемую посредством анализа потоков кальция при 37°C. Клетки CHO/Trp-p8 нагружают индикаторным красителем на кальций Fura-2, и увеличение уровня внутриклеточного кальция в ответ на соединения определяют с помощью увеличения флуоресценции. Клетки CHO/Trp-p8, нагруженные красителем Fura-2, экспонируют для 1% ДМСО или антагониста, при различных концентрациях, в 1% ДМСО при 37°C. Через три минуты к клеткам добавляют агонист. Когда клетки экспонируются для эффективной концентрации антагониста, их способность реагировать на агонист значительно понижается или совсем пропадает.
2
3
Фиг.6A-6B представляют собой графики, изображающие результаты для примерных животных моделей, пригодных для исследования, и характеризуют низкомолекулярные модуляторы Trp-p8 по настоящему изобретению. Мышам делают инъекцию подкожно с клетками CHO/Trp-p8, что приводит к образованию твердой опухоли. Длина (наибольший размер) и ширина (размер, перпендикулярный к ней и находящийся в той же плоскости, что и длина) каждой опухоли измеряются с помощью раздвижного калибра, и объем опухоли аппроксимируют с помощью формулы для объема эллипсоида: 0,52*L*W. Когда средний объем опухоли достигает приблизительно 100 мм, мышей разбивают на группы случайным образом. На фиг.6A мыши вводится одна доза либо исследуемого соединения как препарата на водной основе, либо носителя самого по себе с помощью перорального желудочного зонда. На фиг.6B мышам несколько раз дозируют либо исследуемое соединение как препарат на водной основе, либо носитель сам по себе с помощью перорального желудочного зонда. Затем опухоли последовательно измеряют в указанные дни. Данные представляют как средние объемы опухоли ± стандартная ошибка.
Фиг.7 представляет собой график, изображающий концентрации в плазме нескольких соединений, как функцию времени и дозы, для мыши после введения посредством одной внутрибрюшинной инъекции. Все соединения растворяют в препарате на водной основе и вводят при сравнимых уровнях дозирования. Кровь собирают в указанные моменты времени и анализируют на уровни лекарственных средств.
2
3
Фиг.8A-8B представляют собой графики, изображающие эффективность, демонстрируемую несколькими соединениями на модели мышей с привитыми опухолями, экспрессирующими Trp-p8. Мышам делают инъекцию подкожно клетками CHO/Trp-p8, в результате чего образуются твердые опухоли. Длину (L; наибольший размер) и ширину (W; размер, перпендикулярный длине и находящийся в той же плоскости) каждой опухоли измеряют с помощью раздвижного калибра и объем опухоли аппроксимируют с помощью формулы для объема эллипсоида: 0,52*L*W. Когда средний объем опухоли достигает приблизительно 100 мм, мыши произвольным образом делятся на группы, и им вводят либо соединение как препарат на водной основе, либо носитель сам по себе с помощью внутрибрюшинной инъекции в указанные дни. Все соединения вводятся при сравнимых уровнях дозирования. Опухоли последовательно измеряют в указанные дни. Данные представлены как средние объемы опухоли ± стандартная ошибка.
Фиг.9A и 9B представляют собой графики, изображающие концентрацию в плазме нескольких соединений, как функцию времени и дозы, у крыс (фиг.9A) и собак (фиг.9B) после одной пероральной дозы. Все соединения растворяют в препарате на водной основе и вводят при сравнимых уровнях дозировки с помощью перорального желудочного зонда. Кровь собирают в указанные моменты времени и анализируют на уровни лекарственных средств.
2
3
Фиг.10A и 10B представляют собой графики, изображающие эффективность, демонстрируемую несколькими соединениями на модели с привитыми опухолями мышей, экспрессирующими Trp-p8. Мышам делают подкожную инъекцию клеток CHO/Trp-p8, что приводит к образованию твердых опухолей. Длину (L; наибольший размер) и ширину (W; размер, перпендикулярный длине и находящийся в той же плоскости) каждой опухоли измеряют с помощью раздвижного калибра и объем опухоли аппроксимируют с помощью формулы для объема эллипсоида: 0,52*L*W. Когда средний объем опухоли достигает приблизительно 100 мм, мыши произвольным образом делятся на группы и им вводят либо одну дозу соединения как препарата на водной основе, либо носитель сам по себе с помощью перорального желудочного зонда. Затем опухоли последовательно измеряют в указанные дни. Данные представляют как средние объемы опухоли ± стандартная ошибка.
2
3
Фиг.11 представляет собой график, изображающий отсутствие эффективности, демонстрируемое примерным соединением на модели с привитыми опухолями мышей, где отсутствует экспрессия Trp-p8. Мышам делают подкожную инъекцию клеток CHO-K1, где нет Trp-p8, что приводит к образованию твердых опухолей. Длину (L; наибольший размер) и ширину (W; размер, перпендикулярный длине и находящийся в той же плоскости) каждой опухоли измеряют с помощью раздвижного калибра, и объем опухоли аппроксимируют с помощью формулы для объема эллипсоида: 0,52*L*W. Когда средний объем опухоли достигает приблизительно 50 мм, мыши произвольным образом делятся на группы и им вводят либо одну дозу соединения как препарата на водной основе, либо носитель с помощью перорального желудочного зонда. Затем опухоли последовательно измеряют в указанные дни. Данные представляют как средний объем опухоли ± стандартная ошибка.
2
3
Фиг.12 представляет собой график, изображающий эффективность, демонстрируемую примерным соединением на модели с привитыми опухолями мышей, экспрессирующими Trp-p8. Модель опухоли LuCaP получают от Robert L. Vassella, Ph.D., Professor of Urology in University of Washington's School of Medicine. Длину (L; наибольший размер) и ширину (W; размер, перпендикулярный длине и находящийся в той же самой плоскости) каждой опухоли измеряют с помощью раздвижного калибра и объем опухоли аппроксимируют с помощью формулы для объема эллипсоида: 0,52*L*W. Когда средний объем опухоли достигает приблизительно 150 мм, мышам вводят соединение как препарат на водной основе с помощью внутрибрюшинной инъекции, ежедневно в течение 5 дней. Затем опухоли последовательно измеряют в указанные дни. Данные представляют как средний объем опухоли ± стандартная ошибка.
SEQ ID NO: 1 представляет собой последовательность нуклеотидов кДНК Trp-p8 человека (GenBank Accession No. AY090109).
SEQ ID NO: 2 представляет собой последовательность аминокислот, кодируемую последовательностью нуклеотидов SEQ ID NO: 1 (GenBank Accession No. NP_076985).
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение основывается на обнаружении того, что определенные низкомолекулярные модуляторы Trp-p8, включая агонисты активности Trp-p8, способны ингибировать рост и/или индуцировать апоптоз и/или некроз в клетках, которые экспрессируют Trp-p8. Не имея желания ограничиваться каким-либо конкретным режимом действия, предполагается, что медиируемое агонистом Trp-p8 активирование рецептора Trp-p8 существенно увеличивает приток катионов, который коррелирует с клеточной токсичностью. Кроме того, предполагается, что антагонисты Trp-p8 могут ингибировать базальный уровень активности и/или индуцированную нативными лигандами активность эндогенного Trp-p8, активирование которого впоследствии приводит к уменьшению роста или к гибели клеток, экспрессирующих этот белок катионного канала.
Таким образом, настоящее изобретение предусматривает низкомолекулярные модуляторы Trp-p8, включая агонисты и антагонисты активности Trp-p8, а также композиции, включая фармацевтические композиции, содержащие один или несколько низкомолекулярных модуляторов Trp-p8 в сочетании с одним или несколькими фармацевтически приемлемыми носителями и/или наполнителями. Настоящее изобретение также предусматривает сочетанные композиции, содержащие один или несколько модуляторов Trp-p8 и одно или несколько дополнительных терапевтических соединений, таких, например, как терапевтический агент против рака. Модуляторы Trp-p8 и композиции, содержащие модуляторы Trp-p8, найдут применение в способах активирования медиируемого Trp-p8 притока катионов в клетку, в способах индуцирования апоптоза и/или некроза в клетке, а также в способах лечения заболеваний, связанных с экспрессией Trp-p8, включая, но не ограничиваясь этим, раковые заболевания, такие как раковые заболевания груди, толстой кишки, легких и простаты.
Определения
Термин "модуляторы Trp-p8" относится в целом к соединениям, которые представляют собой низкомолекулярные агонисты и антагонисты, которые связываются с ними и либо увеличивают, либо уменьшают соответственно активность Trp-p8 в клетке. Агонисты Trp-p8 включают в себя соединения формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы I-E и их химические производные. Антагонисты Trp-p8 формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы I-E могут легко синтезироваться и характеризоваться специалистами в данной области посредством использования методологии, четко приведенной здесь, и/или такой методологии, которая легко доступна в данной области.
Фраза "активирование Trp-p8" означает медиируемое агонистом активирование экспрессии Trp-p8 на поверхности клетки. Например, в определенных вариантах осуществления агонисты по настоящему изобретению, когда приводятся в контакт с клеткой и/или вводятся in vivo субъекту млекопитающему, активируют Trp-p8, тем самым облегчая приток катионов, таких как ионы кальция, до таких внутриклеточных уровней и/или до такой продолжительности, которые являются достаточными, чтобы вызвать токсичность для клетки, на что указывает уменьшение клеточного роста и/или наступление некротической и/или апоптической гибели клеток.
Термин "алифатический амин" означает замещенный атом азота, где любой заместитель, иной, чем H, присоединяется к азоту с помощью насыщенного атома углерода.
1
10
Термин "алкил", сам по себе или как часть другого заместителя, означает, если не утверждается иного, имеющую прямую или разветвленную цепь или циклическую углеводородную группу или их сочетание, которое может быть полностью насыщенным, моно- или полиненасыщенным и может включать в себя ди- и многовалентные группы, имеющие количество атомов углерода, которое обозначается (то есть C-C означает один-десять атомов углерода). Примеры насыщенных углеводородных групп включают в себя такие группы, как метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, трет-бутил, изобутил, втор-бутил, циклогексил, (циклогексил)этил, циклопропилметил, гомологи и изомеры, например, н-пентил, н-гексил, н-гептил, н-октил и тому подобное. Ненасыщенная алкильная группа представляет собой группу, имеющую одну или несколько двойных связей или тройных связей. Примеры ненасыщенных алкильных групп включают в себя винил, 2-пропенил, кротил, 2-изопентенил, 2-(бутадиенил), 2,4-пентадиенил, 3-(1,4-пентадиенил), этинил, 1- и 3-пропинил, 3-бутинил и высшие гомологи и изомеры.
Термин "алкенил" обозначает разветвленные или неразветвленные углеводородные цепи, содержащие одну или несколько двойных связей углерод-углерод.
Термин "алкинил" относится к разветвленным или неразветвленным углеводородным цепям, содержащим одну или несколько тройных связей углерод-углерод.
2
2
2
2
Термин "алкилен", сам по себе или как часть другого заместителя, означает двухвалентную группу, полученную из алкана, как иллюстрируется посредством --CHCHCHCH--. Как правило, алкиленовая группа будет иметь от 1 до 24 атомов углерода, при этом группы, имеющие 10 или меньше атомов углерода, являются предпочтительными в настоящем изобретении. "Низший алкил" или "низший алкилен" представляет собой имеющую более короткую цепь алкильную или алкиленовую группу, в целом имеющую восемь или меньше атомов углерода.
Термин "циклоалкилен", сам по себе или как часть другого заместителя, означает двухвалентную группу, полученную из циклоалкана, как иллюстрируется посредством циклогексилена. Как правило, циклоалкиленовая группа будет иметь от 5 до 8 атомов углерода, при этом группы, имеющие 6 атомов углерода, являются предпочтительными в настоящем изобретении.
2
2
Термин "алкенилен", сам по себе или как часть другого заместителя, означает двухвалентную группу, полученную из алкенила, как иллюстрируется посредством -CH=CHCHCH-. Как правило, алкениленовые группы будут иметь от 2 до 24 атомов углерода, при этом группы, имеющие 10 или меньше атомов углерода, являются предпочтительными в настоящем изобретении.
Термины "алкокси", "алкиламино" и "алкилтио" относятся к группам, имеющим алкильную группу, присоединенную к остальной части молекулы через атом кислорода, азота или серы соответственно. Подобным же образом, термин "диалкиламино" используется в обычном смысле для упоминания -NR'R", где группы R могут быть одинаковыми или отличными от алкильных групп.
2
2
3
2
2
3
2
2
3
3
2
2
3
2
2
3
2
2
2
3
3
3
3
2
3
3
3
2
3
2
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
Термин "гетероалкил", сам по себе или в сочетании с другим термином, означает, если не утверждается иного, имеющий стабильную прямую или разветвленную цепь или циклический углеводород или их сочетания, полностью насыщенные или содержащие от 1 до 3 состояний ненасыщенности, состоящие из заданного количества атомов углерода и от одного до трех гетероатомов, выбранных из группы, состоящей из O, N, Si и S, и при этом атомы азота и серы могут необязательно быть окисленными, и гетероатом азота может необязательно быть кватернизированным. Гетероатом (гетероатомы) O, N и S может располагаться в любом внутреннем положении гетероалкильной группы. Гетероатом Si может располагаться в любом положении гетероалкильной группы, включая положение, в котором алкильная группа присоединяется к оставшейся части молекулы. Примеры включают в себя --CH--CH--O--CH, --CH--CH--NH--CH,--CH--CH-N(CH-)--CH, -CH--S--CH--CH, --CH--CH--S(O)--CH, --CH--CH--S(O)--CH, --CH=CH--O--CH, --Si(CH),--CH-CH=N--OCH- и -CH=CH--N(CH)--CH. Самое большее, два гетероатома могут быть последовательно расположенными, такие, например, как --CH--NH--OCH и --CH--O--Si(CH). Также включенными в термин "гетероалкил" являются те группы, которые описываются более подробно ниже как "гетероциклоалкил". Термин "гетероалкилен", сам по себе или как часть другого заместителя, означает двухвалентную группу, полученную из гетероалкила, как иллюстрируется посредством --CH--CH--S--CHCH-- и --CH--S--CHCH--NH--CH--. Для гетероалкиленовых групп гетероатомы могут также занимать одно или оба окончания цепи. Кроме того, для алкиленовых и гетероалкиленовых мостиковых групп не предполагается ориентации мостиковых групп.
Термин "ацил" относится к таким группам, полученным из органической кислоты посредством удаления гидрокси части кислоты. Соответственно, ацил, как подразумевается, включает в себя, например, ацетил, пропионил, бутирил, деканоил, пивалоил, бензоил и тому подобное.
"Активированная карбонильная" группа представляет собой карбонильную группу, у которой электрофильность повышается из-за групп, присоединенных к любой стороне карбонила. Примеры таких активированных карбонильных групп представляют собой (полифторалкил)кетоны, (полифторалкил)альдегиды, сложные альфа-кето эфиры, альфа-кето кислоты, альфа-кето амиды, 1,2-дикетоны, 2-ацилтиазолы, 2-ацилимидазолы и тому подобное.
Термины "циклоалкил" и "гетероциклоалкил", сами по себе или в сочетании с другими терминами, представляют собой, если не утверждается иного, циклические версии "алкила" и "гетероалкила" соответственно. В дополнение к этому для гетероциклоалкила гетероатом может занимать положение, в котором гетероцикл присоединяется к оставшейся части молекулы. Примеры циклоалкила включают в себя циклопентил, циклогексил, 1-циклогексенил, 3-циклогексенил, циклогептил и тому подобное. Примеры гетероциклоалкила включают в себя 1-(1,2,5,6-тетрагидропиридил), 1-пиперидинил, 2-пиперидинил, 3-пиперидинил, 4-морфолинил, 3-морфолинил, тетрагидрофуран-2-ил, тетрагидрофуран-3-ил, тетрагидротиен-2-ил, тетрагидротиен-3-ил, 1-пиперазинил, 2-пиперазинил и тому подобное.
Термины "гало" или "галоген", сами по себе или как часть другого заместителя, обозначают, если не утверждается иного, атом фтора, хлора, брома или йода. В дополнение к этому термины, такие как "фторалкил", как предполагается, включают в себя монофторалкил и полифторалкил.
Термин "арил", используемый сам по себе или в сочетании с другими терминами (например, арилокси, арилтиокси, арилалкил), означает, если не утверждается иного, ароматический заместитель, который может представлять собой одно кольцо или множество колец (до трех колец), которые сливаются вместе или связываются ковалентно. Термин "гетероарил", как подразумевается, включают в себя такие арильные кольца, которые содержат от нуля до четырех гетероатомов, выбранных из N, O и S, где атомы азота и серы являются необязательно окисленными и атом (атомы) азота является необязательно кватернизированным. "Гетероарильные" группы могут присоединяться к оставшейся части молекулы через гетероатом. Неограничивающие примеры арильных и гетероарильных групп включают в себя фенил, 1-нафтил, 2-нафтил, 4-бифенил, 1-пирролил, 2-пирролил, 3-пирролил, 3-пиразолил, 2-имидазолил, 4-имидазолил, пиразинил, 2-оксазолил, 4-оксазолил, 2-фенил-4-оксазолил, 5-оксазолил, 3-изоксазолил, 4-изоксазолил, 5-изоксазолил, 2-тиазолил, 4-тиазолил, 5-тиазолил, 2-фурил, 3-фурил, 2-тиенил, 3-тиенил, 2-пиридил, 3-пиридил, 4-пиридил, 2-пиримидил, 4-пиримидил, 5-бензотиазолил, пуринил, 2-бензимидазолил, 5-индолил, 1-изохинолил, 5-изохинолил, 2-хиноксалинил, 5-хиноксалинил, 3-хинолил и 6-хинолил. Заместители для каждой из указанных выше арильных кольцевых систем выбирают из группы приемлемых заместителей, описанных ниже. Термин "арилалкил", как подразумевается, включает в себя такие группы, в которых арильная или гетероарильная группа присоединяется к алкильной группе (например, бензилу, фенэтилу, пиридилметилу и тому подобному) или гетероалкильной группе (например, феноксиметилу, 2-пиридилоксиметилу, 3-(1-нафтилокси)пропилу и тому подобному).
Каждый из указанных выше терминов (например, "алкил", "гетероалкил" и "арил"), как предполагается, включает в себя как замещенные, так и незамещенные формы указанных групп. Предпочтительные заместители для каждого типа групп предусматриваются ниже.
2
2
2
2
2
2
2
2
1
8
1
4
3
2
3
3
3
2
3
Заместители для алкильных и гетероалкильных групп (включающие в себя такие группы, часто упоминаемые как алкилен, алкенил, гетероалкилен, гетероалкенил, алкинил, циклоалкил, гетероциклоалкил, циклоалкенил и гетероциклоалкенил) могут представлять собой разнообразные группы, выбранные из: --OR', =O, =NR', =N-OR', --NR'R”, -SR', -галогена, -SiR'R"R"', --OC(O)R', --C(O)R', --COR', CONR'R”, --OC(O)NR'R”, --NR”C(O)R', --NR'--C(O)NR"R"', --NR”C(O)R', --NH--C(NH)=NH, --NR'C(NH)=NH, --NH--C(NH)=NR', --S(O)R', --S(O)R', --S(O)NR'R”, --CN и --NO, в количестве, находящемся в пределах от нуля до (2N+1), где N представляет собой общее количество атомов углерода в такой группе. R', R” и R'", каждый, независимо относятся к водороду, незамещенному(C-C)алкилу и гетероалкилу, незамещенному арилу, арилу, замещенному 1-3 атомами галогена, незамещенному алкилу, алкокси или тиоалкокси группам или арил-(C-C)алкильным группам. Когда R' и R” присоединяются к одному и тому же атому азота, они могут объединяться с атомом азота, с образованием 5-, 6- или 7-членного кольца. Например, --NR'R”, как подразумевается, включает в себя 1-пирролидинил и 4-морфолинил. Из указанного выше обсуждения заместителей специалистам в данной области будет понятно, что термин "алкил", как подразумевается, включает в себя группы, такие как галогеналкил (например, --CF и --CHCF) и ацил (например, --C(O)CH, --C(O)CF, --C(O)CHOCH и тому подобное).
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
2
1
4
1
4
1
8
1
4
1
4
Подобным же образом заместители для арильных групп изменяются, и их выбирают из: -галогена, --OR', --OC(O)R', --NR'R”, --SR', --R', --CN, --NO, --COR', --CONR'R”, -C(O)R', --OC(O)NR'R”, --NR”C(O)R', --NR”C(O)R', --NR'-C(O)NR”R"', --NH--C(NH)=NH, --NR'C(NH)=NH, --NH--C(NH)=NR', --S(O)R', --S(O)R', --S(O)NR'R”, --NR”--S(O)-R', --N, -CH(Ph), перфтор(C-C)алкокси и перфтор(C-C)алкила, в количестве, находящемся в пределах от нуля до общего количества открытых валентностей на ароматической кольцевой системе; и при этом R', R” и R'" независимо выбирают из водорода, (C-C)алкила и гетероалкила, незамещенного арила, (незамещенного арила)-(C-C)алкила и (незамещенного арила)окси-(C-C)алкила.
2
q
2
2
r
2
2
2
2
s
2
t
2
2
2
1
6
Два заместителя на соседних атомах арильного кольца могут необязательно быть заменены заместителем формулы --T--C(O)-(CH)-U--, где T и U независимо представляют собой -NH--, --O--, --CH-- или одинарную связь, а нижний индекс q представляет собой целое число от 0 до 2. Альтернативно два заместителя на соседних атомах арильного кольца могут необязательно быть заменены заместителем формулы --A--(CH)--B--, где A и B независимо представляют собой --CH--, --O--, --NH--, --S--, --S(O)--, --S(O)--, -S(O)NR'- или одинарную связь и r представляет собой целое число от 1 до 3. Одна из одинарных связей нового кольца, сформированного таким образом, может необязательно быть заменена двойной связью. Альтернативно два заместителя на соседних атомах арильного кольца могут необязательно быть заменены заместителем формулы --(CH)--X--(CH)--, где s и t независимо представляют собой целые числа от 0 до 3 и X представляет собой --O--, --NR'--, --S--, --S(O)--, --S(O)- или --S(O)NR'--. Заместитель R' в --NR'-- и --S(O)NR'-- выбирают из водорода или незамещенного (C-C)алкила.
Как здесь используется, термин "гетероатом", как подразумевается, включает в себя кислород (O), азот (N) и серу (S).
Термин "фармацевтически приемлемые соли", как подразумевается, включает в себя соли активных соединений формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы I-E , которые получают с относительно нетоксичными кислотами или основаниями, в зависимости от конкретных заместителей, находящихся на соединениях, описанных здесь. Примеры фармацевтически приемлемых основно-аддитивных солей включают в себя, но не ограничиваясь этим, соль натрия, калия, кальция, аммония, органического амино, магния или другие сходные соли. Примеры фармацевтически приемлемых кислотно-аддитивных солей включают в себя, но не ограничиваясь этим, соли, полученные из неорганических кислот, подобных хлористоводородной, бромистоводородной, азотной, угольной кислоте, двузамещенные соли угольной кислоты, соли кислот, подобных фосфорной кислоте, двузамещенные соли фосфорной кислоты, соли кислот, подобных дигидрофосфорной, серной кислоте, сероводороду, йодистоводородной или фосфористой кислотам, и тому подобное, а также соли, полученные из относительно нетоксичных органических кислот, подобных уксусной, пропионовой, изомасляной, щавелевой, малеиновой, малоновой, бензойной, янтарной, пробковой, фумаровой, миндальной, фталевой, бензолсульфоновой, п-толуолсульфоновой, лимонной, винной, метансульфоновой и тому подобной.
Низкомолекулярные модуляторы активности Trp-p8
Низкомолекулярные модуляторы Trp-p8, которые являются пригодными для использования в композициях и способах по настоящему изобретению, иллюстрируются здесь посредством соединений формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E, описанных здесь, и их производных.
Таким образом, в одном из вариантов осуществления настоящее изобретение предусматривает низкомолекулярные модуляторы Trp-p8 и их производные, где низкомолекулярные соединения включают в себя соединения следующей формулы I:
1
1
2
где R выбирают из H, алкила, гетероалкила, арилалкила и арила или R и R вместе с группой азота могут образовывать циклическую или гетероциклическую группу, самое большее, из 25 атомов;
2
R выбирают из арила и арилалкила;
3
R выбирают из алкила, гетероалкила и арилалкила;
4
R выбирают из H, алкила, гетероалкила и арилалкила; и
3
4
R и R вместе с группой азота образуют алифатический амин.
В родственных вариантах осуществления настоящее изобретение предусматривает низкомолекулярные модуляторы Trp-p8 и их производные, где низкомолекулярные соединения включают в себя соединения следующей формулы I-A:
2
2
2
6
6
6
2
2
где A, B, C и D независимо выбирают из CR и N; где, по меньшей мере, один из A, B, C и D представляет собой CR; где R представляет собой остаток, выбранный из H, алкила, гетероалкила, арила, галогена, арилалкила, RO- и RS-, где R представляет собой алкил; при этом, когда два соседних из A, B, C и D представляют собой CR, два R могут объединяться с образованием единой арильной, циклоалкильной или гетероциклоалкильной группы; и
1
R выбирают из H, алкила, гетероалкила, арила и арилалкила;
3
7
7
2
7
7
R выбирают из алкила, гетероалкила, арила, арилалкила, -NRC(O)-, -C(O)NR-, -O-, -S-, -S(O)-, -S(O)- и -NR-, где R представляет собой остаток, выбранный из H, алкила, гетероалкила, арила и арилалкила;
4
8
8
R выбирают из -C(O)R-, алкила, арилалкила и гетероалкила, где R выбирают из алкила и гетероалкила;
5
R выбирают из H, алкила, гетероалкила и арилалкила; и
4
5
R и R вместе с группой азота образуют алифатический амин.
1
7
8
4
5
6
2
В определенных примерных соединениях формулы I-A R представляет собой H; Rпредставляет собой H; R содержит 2, 3 или 4 атома углерода; R выбирают из пропионила, этила, бутирила, гидроксипропионила и 3-гидроксибутирила; R выбирают из H и метила; R содержит 1, 2, 3, 4, 5 или 6 атомов углерода; и/или R выбирают из метокси, метилсульфанила, фенила и H.
Здесь иллюстрируются соединения формулы I-A, содержащие группу, выбранную из 2-(2-аминопропиониламино)-4-метоксифенила, N-(2-аминоэтил)-2-амино-5-метилсульфанилфенила, 1-(2-аминоэтокси)нафталин-2-ила, 2-(2-аминоэтиламино)-4-метилсульфанилфенила, N-(2-аминоэтил)-5-метоксибензамида, 2-(2-аминобутириламино)-4-метоксифенила, 2-(2-амино-3-гидроксипропиониламино)-4-метоксифенила, 3-(2-аминоэтиламино)нафталин-2-ила, N-(2-аминоэтил)-2-аминобензамида, 2-(2-амино-3-гидроксипропиониламино)-4-метоксифенила, 2-(2-аминоацетиламино)фенила, 2-(2-амино-3-гидроксибутириламино)-4-метоксифениламида и 2-(2-аминоацетиламино)-4-метоксифенила.
В альтернативных родственных вариантах осуществления настоящее изобретение предусматривает низкомолекулярные модуляторы Trp-p8 и их производные, где низкомолекулярные соединения включают в себя соединения следующей формулы I-B:
1
где R выбирают из H, алкила, гетероалкила, арила и арилалкила;
2
R выбирают из арила, алкила, гетероалкила и арилалкила;
3
R выбирают из алкила, гетероалкила и арилалкила;
4
R выбирают из H, алкила, гетероалкила и арилалкила; и
3
4
R и R вместе с группой азота образуют алифатический амин.
1
3
4
2
В определенных примерных соединениях формулы I-B R представляет собой H; R выбирают из метилена, этилена, пропилена и бутилена; R выбирают из H и метила; и/или R выбирают из фенила, фурана, метилпиррола, метилбензоата, аминофенила, гидроксифенила, цианофенила и метоксифенила.
Здесь иллюстрируются соединения формулы 1-B, содержащие группу, выбранную из 2-(2-аминоэтил)-5-фуран-2-ил-2H-пиразол-3-ила, 2-(2-аминопропил)-5-фенил-2H-пиразол-3-ила, 2-(2-аминоэтил)-5-фенил-2H-пиразол-3-ила, 2-(2-аминоэтил)-5-(1-метил-1H-пиррол-2-ил)-2H-пиразол-3-ила, 2-(2-аминопропил)-5-фенил-2H-пиразол-3-ила, 2-(2-аминоэтил)-5-(4-аминофенил)-2H-пиразол-3-ила, 2-(2-аминоэтил)-5-(4-гидроксифенил)-2H-пиразол-3-ила, 2-(2-метиламиноэтил)-5-фенил-2H-пиразол-3-ила, 2-(2-аминопропил)-5-фенил-2H-пиразол-3-ила, 2-(2-аминоэтил)-5-(3-цианофенил)-2H-пиразол-3-ила, 2-(2-аминоэтил)-5-(3-метоксифенил)-2H-пиразол-3-ила, метилового эфира 4-{1-(2-аминоэтил)-1H-пиразол-3-ил}-бензойной кислоты, 2-(2-аминоэтил)-5-(3-аминофенил)-2H-пиразол-3-ила и 2-(2-аминоэтил)-5-(3-гидроксифенил)-2H-пиразол-3-ила.
В других родственных вариантах осуществления настоящее изобретение предусматривает низкомолекулярные модуляторы Trp-p8 и их производные, где низкомолекулярные соединения включают в себя соединения следующей формулы I-C:
1
где R выбирают из H, алкила, гетероалкила, арила и арилалкила;
2
R выбирают из арила и арилалкила;
3
5
5
5
5
R выбирают из алкила, гетероалкила, арилалкила, -NHC(O)R-, -OR- и -NHR-, где R представляет собой алкил или гетероалкил;
4
R выбирают из H, алкила, гетероалкила и арилалкила; и
3
4
R и R вместе с группой азота образуют алифатический амин.
1
2
5
3
4
В определенных примерных соединениях формулы I-C R представляет собой H; R представляет собой фенил; R выбирают из метилена, этилена, пропилена и бутилена; R выбирают из пропиониламино, этокси, пропокси и этиламино; и/или R выбирают из H и метила.
Здесь иллюстрируются соединения формулы I-C, содержащие группу, выбранную из 2-(2-аминопропиониламино)-2-фенилэтила, 2-(2-аминоэтокси)-2-фенилэтила, 2-(2-аминоэтокси)-2-фенилэтила, 2-(3-аминопропокси)-2-фенилэтила, 2-(2-диметиламиноэтокси)-2-фенилэтила и 2-(2-аминоэтиламино)-2-фенилэтила.
В других родственных вариантах осуществления настоящее изобретение предусматривает низкомолекулярные модуляторы Trp-p8 и их производные, где низкомолекулярные соединения включают в себя соединения следующей формулы I-D:
1
где R выбирают из H, алкила, гетероалкила, арила и арилалкила;
2
R выбирают из арила и арилалкила;
3
R выбирают из алкила, гетероалкила и арилалкила;
4
R выбирают из H, алкила, гетероалкила и арилалкила; и
3
4
R и R вместе с группой азота образуют алифатический амин.
1
2
3
4
В определенных примерных соединениях формулы I-D R представляет собой H; R выбирают из фенила и фениламино; R выбирают из метилена, этилена, пропилена, бутилена, метиламино, этиламино, пропиламино, бутиламино и ацетила; и/или R выбирают из H и метила.
Здесь иллюстрируются соединения формулы I-D, содержащие группу, выбранную из 2-[2-(2-аминоэтиламино)фенил]этила, 2-(2-аминометилфенил)этила и 2-[(2-аминоацетил)фениламино]этила.
В других родственных вариантах осуществления настоящее изобретение предусматривает низкомолекулярные модуляторы Trp-p8 и их производные, где низкомолекулярные соединения включают в себя соединения следующей формулы I-E:
1
1
1
1
1
где A, B, C и D независимо выбирают из CR и N; где, по меньшей мере, один из A, B, C и D представляет собой CR; где R выбирают из H, алкила, гетероалкила, арила, арилалкила и галогена; при этом, когда два соседних из A, B, C и D представляют собой CR, два R могут объединяться с образованием единой арильной, циклоалкильной или гетероциклоалкильной группы;
2
R выбирают из алкила, гетероалкила и арилалкила;
3
R выбирают из H, алкила, гетероалкила и арилалкила; и
2
3
R и R вместе с группой азота образуют алифатический амин.
В определенных примерных соединениях формулы I-E
1
i
i
(i) R представляет собой H или -OR, и R выбирают из метила, гидроксиметила, этила, гидроксиэтила, пропила, гидроксипропила, бутила, гидроксибутила, ацетонитрила, фенила, фенилметокси, фенилэтокси, фенилпропокси, фенилбутокси и бензила;
1
ii
ii
(ii) R представляет собой -SR, и при этом R выбирают из метила, гидроксиметила, этила, гидроксиэтила, пропила, гидроксипропила, бутила, гидроксибутила, ацетонитрила, фенила, фенилметокси, фенилэтокси, фенилпропокси, фенилбутокси и бензила;
1
iii
iii
(iii) R представляет собой -S(O)R, и при этом R выбирают из метила, гидроксиметила, этила, гидроксиэтила, пропила, гидроксипропила, бутила, гидроксибутила, ацетонитрила, фенила, фенилметокси, фенилэтокси, фенилпропокси, фенилбутокси и бензила;
1
2
iv
iv
(iv) R представляет собой -S(O)R, и при этом R выбирают из метила, гидроксиметила, этила, гидроксиэтила, пропила, гидроксипропила, бутила, гидроксибутила, ацетонитрила, фенила, фенилметокси, фенилэтокси, фенилпропокси, фенилбутокси и бензила;
1
v
vi
v
vi
(v) R представляет собой -C(O)NRR, где R и R независимо выбирают из H, метила, гидроксиметила, этила, гидроксиэтила, пропила, гидроксипропила, бутила, гидроксибутила, диэтиламиноэтила, фенила, пиридинила, метоксиэтила, гидроксиэтоксиэтила, бензила, метилфенила, фенилэтила, гидроксигидроксиметилфенилэтила, карбамоилметила и гидроксиметил гидроксиэтила;
1
v
vi
v
vi
(vi) R представляет собой -C(O)NRR, где R и R вместе образуют морфолин, пиперазин, сложный этиловый эфир пиперазина;
2
(vii) R выбирают из метилена, этилена, пропилена и бутилена;
2
3
(viii) R представляет собой этилен, и R представляет собой H;
1
3
(ix) R представляет собой CF или галоген.
Здесь иллюстрируются соединения формулы I-E, включающие группу, выбранную из 3-(2-аминоэтил)-5-метокси-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 3-(2-аминоэтил)-5-(3-гидроксипропокси)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 3-(2-аминоэтил)-5-этокси-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 3-(2-аминоэтил)-5-метансульфонил-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 3-(2-аминоэтил)-5-(2-гидроксиэтокси)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, амида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, 3-(2-аминоэтил)-5-метилсульфанил-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 3-(2-аминоэтил)-5-метансульфинил-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, (2-диэтиламиноэтил)амида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, 3-(2-аминопропил)-2,3-дигидробензоимидазол-2-она, [3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-илокси]ацетонитрила, этиламида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, пиридин-3-иламида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, (2-метоксиэтил)амида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, 1-(2-аминоэтил)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 1-(2-аминоэтил)-1,3-дигидронафто[2,3-d]имидазол-2-она, (2-гидроксиэтил)амида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, 3-(2-аминоэтил)-5-пропокси-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 3-(2-аминоэтил)-1,3-дигидроимидазо[4,5-c]пиридин-2-она, (2-диэтиламиноэтил)амида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-4-карбоновой кислоты, пиридин-4-иламида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, 3-(2-аминоэтил)-1,3-дигидроимидазо[4,5-b]пиридин-2-она, 1-(3-аминопропил)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, фениламида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, [2-(2-гидроксиэтокси)этил]амида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, 1-(2-аминоэтил)-5-трифторметил-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 1-(2-аминоэтил)-1,3-дигидроимидазо[4,5-c]пиридин-2-она, бензиламида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, 3-(2-аминоэтил)-5-(морфолин-4-карбонил)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 3-(2-аминоэтил)-5-(2-оксо-2-фенилэтокси)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 3-(2-метиламиноэтил)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, 3-(2-аминоэтил)-5-бутокси-1,3-дигидробензоимидазол-2-она, метилфениламида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, этилового эфира 4-[3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбонил]пиперазин-1-карбоновой кислоты, диэтиламида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, фенэтиламида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, (2-гидрокси-1-гидроксиметил-2-фенилэтил)амида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, карбамоилметиламида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, (2-гидрокси-1-гидроксиметилэтил)амида 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты, N-{2-[2-оксо-2,3-дигидробензоимидазол-1-ил]этил}гуанидина, 3-(2-аминоэтил)-5-бензилокси-1,3-дигидробензоимидазол-2-она и 1-(4-аминобутил)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она. В одном из таких вариантов осуществления предусматривается соединение 3-(2-аминоэтил)-1-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-5-метокси-1,3-дигидробензоимидазол-2-он.
Синтез низкомолекулярных модуляторов Trp-p8
Как отмечено выше, соединения по настоящему изобретению включают в себя соединения формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы I-E. В определенных аспектах соединения могут быть получены с использованием коммерчески доступных исходных материалов посредством использования методологии синтеза, легко доступной в данной области. Соединения формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы I-E могут быть выделены с использованием типичных методик выделения и очистки, известных в данной области, включающих в себя, например, хроматографические способы и способы перекристаллизации.
Специалисту в данной области будет легко увидеть, что соединения, которые удобно включить в композиции и способы по настоящему изобретению, могут существовать в виде цис- и транс-изомеров, E/Z форм, диастереомеров, а также оптических изомеров. Таким образом, соединения, используемые в композициях и способах по настоящему изобретению, включают в себя все такие сочетания и вариации.
В соединениях формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы 1-D и формулы I-E атомы углерода, к которым присоединяются четыре неидентичных заместителя, являются асимметричными. Соответственно соединения формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы I-E могут существовать как энантиомеры, диастереомеры или их смесь. Энантиомеры и диастереомеры могут быть разделены посредством хроматографических способов или способов кристаллизации или с помощью других способов, известных в данной области. Асимметричный атом углерода может находиться в одной из двух конфигураций, R или S, обе они находятся в рамках настоящего изобретения. Присутствие небольшого количества противоположного энантиомера или диастереомера в конечном очищенном продукте не оказывает влияния на терапевтическое применение такого соединения.
Соединения формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы 1-E могут дополнительно обрабатываться с образованием фармацевтически приемлемых солей. Обработка соединения по настоящему изобретению кислотой или основанием может давать соответственно фармацевтически приемлемую кислотно-аддитивную соль и фармацевтически приемлемую основно-аддитивную соль, каждая из них является такой, как определено выше. Различные неорганические и органические кислоты и основания, известные в данной области, включая те, которые описаны здесь выше, могут использоваться для воздействия с преобразованием в соль.
Настоящее изобретение также относится к фармацевтически приемлемым изомерам, гидратам и сольватам соединений формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы I-E. Соединения этих формул могут также существовать в различных изомерных и таутомерных формах, включая фармацевтически приемлемые соли, гидраты и сольваты таких изомеров и таутомеров.
Настоящее изобретение также охватывает производные пролекарства соединений формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы I-E. Термин "пролекарство" относится к производным молекул исходных лекарственных средств, которые требуют биологического преобразования в организме, либо самопроизвольного, либо ферментативного, для высвобождения исходного лекарственного средства. Пролекарства представляют собой вариации или производные соединений формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы I-E по настоящему изобретению, которые имеет группы, отщепляемые при метаболических условиях. Пролекарства становятся соединениями по настоящему изобретению, которые являются фармацевтически активными in vivo, когда они подвергаются сольволизу при физиологических условиях или подвергаются ферментативной деградации. Примерная технология пролекарства, которая может быть пригодной для использования с соединениями по настоящему изобретению, представляет собой технологию протеаза-активированной терапии раковых заболеваний (PACT), описанную подробно в заявке на патент США № 10/156214 и в Публикации PCT заявки на международный патент № WO 02/095007, обе они включаются в настоящее описание в качестве ссылок.
Синтез соединений формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы I-E может быть осуществлен посредством взаимодействия хлорангидрида, полученного посредством взаимодействия п-метан-3-карбоновой кислоты с тионилхлоридом, с соответствующим амином. Как отмечено ниже, как правило, взаимодействие осуществляется в растворе при комнатной температуре в присутствии рецептора хлористого водорода (например, гидроксида натрия).
Базовая структура п-метана представляет собой креслообразную молекулу, которая может существовать в цис- или транс-форме. Замещение карбоксильной или амидной группы в 3-положении дает начало четырем конфигурациям или геометрическим изомерам, в зависимости от того, является ли замещение аксиальным или экваториальным, для цис- или транс-изомера, четыре изомера относятся друг к другу как ментол с неоментолом, изоментолом и неоизоментолом.
В примерных вариантах осуществления соединения формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы I-E синтезируются с конкретной стереохимией, где относительная стереохимия вокруг метанового кольца такая же, как у ментола, и/или где абсолютная стереохимия вокруг метанового кольца такая же, как у (-)-ментола.
Способы синтеза для получения примерных низкомолекулярных модуляторов Trp-p8 формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы I-E по настоящему изобретению представлены здесь в примерах 1-9.
Композиции, содержащие низкомолекулярные модуляторы Trp-p8
Как обсуждается выше, настоящее изобретение направлено на низкомолекулярные модуляторы Trp-p8, включающие в себя агонисты Trp-p8 и антагонисты Trp-p8, которые связываются с Trp-p8 и изменяют его активность. В определенных вариантах осуществления модуляторы Trp-p8 представляют собой агонисты, которые являются в определенных случаях способными к стимулированию притока катионов и токсичности для клеток, экспрессирующих белок каналов Trp-p8. В альтернативных вариантах осуществления модуляторы Trp-p8 представляют собой антагонисты активности Trp-p8, которые способны уменьшать активность экспрессирования Trp-p8 в клетках. Таким образом, модуляторы Trp-p8 по настоящему изобретению могут найти применение в композициях, содержащих фармацевтические композиции, которые являются пригодными для лечения заболеваний, связанных с экспрессированием Trp-p8. Соответствующие композиции в соответствии с настоящим изобретением содержат один или несколько агонистов Trp-p8 формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы I-E и/или один или несколько антагонистов Trp-p8 формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы I-E, как описывается выше, в сочетании с одним или несколькими фармацевтически приемлемыми носителями или наполнителями.
В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение предусматривает низкомолекулярные модуляторы Trp-p8 в сочетании с фармацевтически приемлемым наполнителем, таким как стерильный солевой раствор или другая среда, вода, желатин, масло и тому подобное, с образованием фармацевтически приемлемой композиции. Композиции и/или агонисты могут вводиться сами по себе или в сочетании с любым обычным носителем, разбавителем и тому подобным, и такое введение может предусматриваться в одной или во множестве доз. Пригодные для использования носители включают в себя, но не ограничиваясь этим, твердую, полутвердую или жидкую среду, включающую в себя воду и нетоксичные органические растворители.
Фармацевтические композиции по настоящему изобретению могут быть получены посредством смешивания одного или нескольких агонистов Trp-p8 формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E с фармацевтически приемлемым носителем или агентом. Альтернативно фармацевтические композиции могут быть получены посредством смешивания одного или нескольких антагонистов Trp-p8 формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E с фармацевтически приемлемым носителем или агентом. В дополнение к этому фармацевтические композиции могут дополнительно включать в себя наполнители, стабилизаторы, разбавители и тому подобное, и могут предусматриваться препараты с замедленным высвобождением или с распределенным по времени высвобождением. Приемлемые носители, агенты, наполнители, стабилизаторы, разбавители и тому подобное для терапевтического применения хорошо известны в фармацевтической области и описываются, например, в "Remington's Pharmaceutical Sciences", (Mack Publishing Co., ed. A.R. Gennaro, 1985), которая включается в настоящее описание в качестве ссылки. Такие материалы являются нетоксичными для пациента при используемой дозе и концентрации и включают в себя буферы, такие как фосфат, цитрат, ацетат и другие соли органических кислот, антиоксиданты, такие как аскорбиновая кислота, низкомолекулярные пептиды, такие как полиаргинин, белки, такие как сывороточный альбумин, желатин или иммуноглобулин, гидрофильные полимеры, такие как сывороточный альбумин, желатин или иммуноглобулин, гидрофильные полимеры, такие как поливинилпирролидинон, аминокислоты, такие как глицин, глютаминовая кислота, аспарагиновая кислота или аргинин, моносахариды, дисахариды и другие углеводы, включая целлюлозу или ее производные, глюкозу, маннозу или декстрин, хелатирующие агенты, такие как EDTA, сахарные спирты, такие как маннитол или сорбитол, противоионы, такие как натрий, и/или неионные поверхностно-активные вещества, такие как TWEEN или полиэтиленгликоль.
В других аспектах композиции по настоящему изобретению содержат соединение формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E, приготовленные вместе с одним или несколькими терапевтическими агентами против рака. Альтернативно композиции по настоящему изобретению содержат соединение формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E, независимо приготовленные с одним или несколькими терапевтическими агентами против рака. То есть соединение формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E и терапевтический агент против рака приготавливаются отдельно.
Пригодные для использования терапевтические агенты против рака включают в себя, но не ограничиваясь этим, антимитотические агенты, включающие в себя, но не ограничиваясь этим, паклитаксель, винкристин и этопозид; алкилирующие агенты, включающие в себя, но не ограничиваясь этим, мехлорэтамин, циклофосфамид и кармустин; антиметаболиты, включающие в себя, но не ограничиваясь этим, метотрексат, гемцитабин, лометрексол, 5-фторурацил и 6-меркаптопурин; цитотоксичные антибиотики, включающие в себя, но не ограничиваясь этим, доксорубицин, даунорубицин, блеомицин, митомицин C и стрептозоцин; агенты на основе платины, включающие в себя, но не ограничиваясь этим, цисплатин и карбоплатин; гормональные агенты, включающие в себя, но не ограничиваясь этим, антиэстрогены, такие как тамоксифен и диэтилстильбестрол, а также антиандрогены, такие как флутамид; агенты против ангиогенеза и ингибиторы фарнезилтрансферазы.
В определенных аспектах соединения формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E вводятся в сочетании с терапевтическим агентом против рака, который является неэффективным при стимулировании медиируемого Trp-p8 притока катионов.
В других аспектах соединения формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E вводятся в сочетании с одним или несколькими дополнительными модуляторами Trp-p8, включающими в себя, но не ограничиваясь этим, соединение формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E.
В зависимости от конкретного предполагаемого режима лечения фармацевтические композиции по настоящему изобретению могут вводиться парентерально, местным образом, перорально или локально. В определенных аспектах фармацевтические композиции вводятся парентерально, например, внутривенно, подкожно, интрадермально или внутримышечно. В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение предусматривает композиции для парентерального введения, которые содержат соединение по настоящему изобретению, растворенное или суспендированное в носителе, таком как носитель на водной основе.
Для твердых препаратов соединения могут смешиваться с обычными нетоксичными твердыми носителями, такими, например, как фармацевтические сорта маннитола, лактозы, крахмала, стеарата магния, сахарина натрия, талька, целлюлозы, глюкозы, сахарозы, карбоната магния и тому подобное.
Для аэрозольного введения соединения по настоящему изобретению могут поставляться в мелкодисперсной форме вместе с нетоксичными поверхностно-активными веществами и пропеллентами. Примеры таких агентов представляют собой сложные эфиры или частичные сложные эфиры жирных кислот, содержащих от 6 до 22 атомов углерода, таких как капроновая, октановая, лауриновая, пальмитиновая, стеариновая, линолевая, олестериновая и олеиновая кислоты.
Композиции по настоящему изобретению могут вводиться посредством инъекции, то есть внутривенно, внутримышечно, чрескожно, подкожно, интрадуоденально или внутрибрюшинно. Альтернативно композиции могут вводиться посредством ингаляции, например, интраназально и могут вводиться трансдермально, например, с помощью пластыря или чего-либо подобного.
Будет понятно, что реально предпочтительный препарат композиции, содержащей фармацевтические композиции, будет изменяться в соответствии со способом введения, а также с конкретным заболеванием, которое должно лечиться. Оптимальные препараты и способы введения будут рутинно определяться для данного конкретного заболевания и пациента специалистом в данной области.
Способ идентификации и характеризации in vitro и in vivo эффективности низкомолекулярных модуляторов Trp-p8
Как обсуждалось выше, настоящее изобретение направлено на низкомолекулярные модуляторы Trp-p8, включающие в себя агонисты и антагонисты активности Trp-p8. Описанные здесь вещества представляют собой модуляторы Trp-p8, иллюстрируемые посредством соединений формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E, описанных здесь выше. Настоящее изобретение, кроме того, предполагает, что дополнительные модуляторы Trp-p8 могут также соответствующим образом использоваться в композициях и способах по настоящему изобретению.
Дополнительные или альтернативные агонисты и антагонисты Trp-p8 могут идентифицироваться с помощью методологии, описанной в прилагаемых примерах. Например, агонисты Trp-p8, имеющие эффективность при лечении заболевания (заболеваний), связанного с экспрессией Trp-p8, включают в себя малые молекулы, которые приводят к одному или нескольким из следующих результатов: (1) ингибирование роста или уменьшение выживаемости клеток, экспрессирующих Trp-p8; (2) стимулирование притока кальция и/или других катионов в клетки, экспрессирующие Trp-p8; (3) индуцирование апоптоза и/или некроза в клетках, экспрессирующих Trp-p8; и/или (4) эффективность для одной или нескольких систем животных моделей заболевания человека. Антагонисты Trp-p8, имеющие эффективность при лечении заболевания (заболеваний), связанного с экспрессией Trp-p8, включают в себя малые молекулы, которые приводят к одному или нескольким из следующих результатов: (1) к защите экспрессирующих Trp-p8 клеток от токсичного воздействия агонистов в системе моделей in vitro; (2) к ингибированию роста и/или гибели линии раковых клеток с эндогенной экспрессией Trp-p8; (3) они являются эффективными для одной или нескольких систем животных моделей заболевания человека.
Таким образом, в определенных вариантах осуществления настоящее изобретение предусматривает способы идентификации агонистов Trp-p8, включающие в себя стадию контактирования клеток, экспрессирующих Trp-p8, с кандидатами в агонисты Trp-p8, в течение времени и в количестве, достаточных для ингибирования роста и/или уменьшения выживаемости экспрессирующих Trp-p8 клеток, где ингибирование роста и/или уменьшение выживаемости показывает, что кандидат в агонисты Trp-p8 способен активировать экспрессирование Trp-p8 клетками.
Другие варианты осуществления предусматривают способы идентификации агонистов Trp-p8, включающие в себя стадию контактирования клеток, экспрессирующих Trp-p8, с кандидатами в агонисты Trp-p8, в течение времени и в количестве, достаточном для индуцирования притока кальция и/или других катионов в клетку, где увеличение притока катионов коррелирует с увеличением клеточной токсичности.
Другие варианты осуществления предусматривают способы идентификации агонистов Trp-p8, включающие в себя стадию введения кандидатов в агонисты Trp-p8 животным, имеющим одну или несколько неопластических клеток, которые экспрессируют Trp-p8, в течение времени и в количестве, достаточном для ингибирования роста и/или индуцирования апоптоза и/или некроза в клетках, тем самым увеличивая выживаемость животных, где любой один или несколько процессов из ингибирования роста клеток, индуцирования апоптоза, индуцирования некроза и/или увеличения выживаемости животных показывают эффективность агониста Trp-p8.
Настоящее изобретение предусматривает способы идентификации антагонистов Trp-p8, в дополнение к антагонистам Trp-p8, описанным здесь. Такой способ включает в себя (1) анализ системы in vitro для детектирования защиты экспрессирующих Trp-p8 клеток от токсичности, индуцируемой агонистами Trp-p8; (2) анализ системы in vitro и in vivo детектирования ингибирования роста раковых клеток и/или линии раковых клеток, эндогенно экспрессирующих Trp-p8; (3) системы животных моделей in vivo, где один или несколько кандидатов в антагонисты Trp-p8 вводятся животному, имеющему одну или несколько неопластических клеток, которые экспрессируют Trp-p8, в течение времени и в количестве, достаточном для ингибирования роста и/или индуцирования апоптоза и/или некроза в клетках, тем самым увеличивая выживаемость животных.
Способы применения модуляторов Trp-p8
Низкомолекулярные модуляторы Trp-p8 по настоящему изобретению могут быть соответствующим образом использованы в способах модифицирования (то есть активирования или понижения) медиируемого Trp-p8 притока кальция в клетки и в терапевтических способах лечения одного или нескольких заболеваний, связанных с экспрессированием Trp-p8. Например, и как отмечено выше, наблюдается, что аномальная экспрессия Trp-p8 связана с неопластическим фенотипом в различных раковых тканях, включающих в себя ткани груди, толстой кишки, легких и простаты. Tsavaler et al., Cancer Research, смотри выше.
Таким образом, в определенных вариантах осуществления предусматриваются способы активирования медиируемого Trp-p8 притока кальция в клетки, такие способы включают в себя стадию контактирования клеток, экспрессирующих Trp-p8, с некоторым количеством агониста Trp-p8 в течение времени, достаточного для ингибирования роста клеток и/или для индуцирования некроза и/или апоптоза в клетках. Примеры способов активирования Trp-p8 приводятся в примерах, представленных здесь.
Другие варианты осуществления по настоящему изобретению предусматривают терапевтические способы для лечения заболеваний, связанных с экспрессированием Trp-p8, такие способы включают в себя стадию введения млекопитающему, как правило, человеку, терапевтически эффективного количества композиции, содержащей агонист Trp-p8, в течение времени, достаточного для ингибирования роста клеток и/или для индуцирования некроза и/или апоптоза в клетках. Как здесь используется, фраза "терапевтически эффективное количество" относится к количеству соединения, которое, когда вводится млекопитающему для лечения заболевания, является достаточным для воздействия такого лечения на заболевание. "Терапевтически эффективное количество" будет изменяться в зависимости от соединения, заболевания и его тяжести, и от возраста, массы и тому подобного млекопитающего, которое должно лечиться.
Как здесь используется, термины "лечить", "излечиваемый" и "лечение" включают в себя: (1) предотвращение заболевания, то есть предотвращение развития клинических симптомов заболевания у млекопитающего, которое может быть предрасположено к заболеванию, но не испытывает пока каких-либо симптомов заболевания; (2) ингибирование заболевания, то есть приостановку или замедление развития заболевания или его клинических симптомов; или (3) облегчение заболевания, то есть осуществление регресса заболевания или его клинических симптомов.
Хотя частота и доза режимов лечения будет изменяться в зависимости от таких факторов, как заболевание и лечение пациента, композиции, содержащие одно или несколько соединений формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E, как правило, вводятся в диапазоне от примерно 0,001 мг соединения/кг массы тела до примерно 1000 мг/кг. Как правило, лечение начинается с меньших доз, которые меньше, чем оптимальные дозы соединения. После этого доза может быть увеличена до тех пор, пока не будет достигнута оптимальная эффективность.
В большинстве случаев введение композиции (композиций) по настоящему изобретению осуществляется посредством любого способа, который обеспечивает системное экспонирование для соединения формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E. Таким образом, композиции могут вводиться перорально, парентерально, интрадуодеально и интраназально. Как правило, такие композиции содержат одно или несколько таких соединений в сочетании с одним или несколькими фармацевтически приемлемыми носителями или разбавителями, как здесь описывается более подробно.
Другие варианты осуществления по настоящему изобретению предусматривают сочетанную терапию, где одно или несколько соединений формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E вводятся в сочетании с одним или несколькими терапевтическими агентами против рака, как здесь описывается более подробно выше, такими как антимитотический агент, алкилирующий агент, антиметаболит, цитотоксичный антибиотик, агент на основе платины, гормональный агент и/или антиандроген. Кроме того, варианты осуществления по настоящему изобретению предусматривают сочетанную терапию, где два или более соединений формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и/или формулы I-E вводятся либо одновременно, либо последовательно для достижения желаемого терапевтического результата.
Таким образом, как здесь используется, термин "сочетание" означает, что, по меньшей мере, два соединения могут доставляться одновременным образом, в сочетанной терапии, где сначала вводится первое соединение, а затем второе соединение, а также где сначала доставляется второе соединение, а затем первое соединение. Желаемый результат может представлять собой либо субъективное ослабление симптома (симптомов), либо объективно идентифицируемое улучшение у пациента, которому производят дозирование.
Следующие далее примеры предлагаются как иллюстративные, а не в качестве ограничения.
ПРИМЕРЫ
Пример 1
Синтез соединений метан-3-карбоксамида
Этот пример описывает методологию синтеза соединений метан-3-карбоксамида.
Метан-3-карбоновая кислота
2
Воду (300 мл) помещают в 2-л колбу Эрленмейера с мешалкой в виде широкого бруска. Осторожно добавляют серную кислоту (500 мл) при перемешивании. Раствору позволяют охладиться до 75°C и добавляют N-этил-п-метан-3-карбоксамид (62,5 г). Температуру поддерживают при 75°C с помощью нагреваемого столика и осторожно добавляют нитрит натрия (31 г). Добавляют еще две 31-граммовые порции NaNO при 1-часовых интервалах и смесь перемешивают в течение ночи при 75°C.
4
3
Смесь охлаждают до комнатной температуры, разбавляют ~1 л воды со льдом и экстрагируют с помощью ~500 мл простого эфира. Эфирный слой отделяют, промывают водой и экстрагируют 2×350 мл 1M NaOH. Водный слой подкисляют концентрированной HCl и экстрагируют простым эфиром. Эфирный слой сушат над MgSO и выпаривают с получением метан-3-карбоновой кислоты (33,2 г, 61%) в виде кристаллического твердого вещества, DDQ=-50,3 град. (c=1, CHCl, 25°C).
Метан-3-карбонилхлорид
2
Метан-3-карбоновую кислоту (54,35 г) нагревают с обратным холодильником вместе с 80 мл тионилхлорида в течение 3 часов. SOCl удаляют посредством дистилляции и хлорангидрид дистиллируют при 114-115°C (8 Торр). (Т.к., литература, 84-85°C при 3,5 Торр). Выход: 50 г (84%).
Общая процедура приготовления метан-3-карбоксамидов
3
2
К перемешиваемому раствору 0,2 ммоль амина в 1 мл ацетонитрила или NMP и 0,4 ммоль DIPEA добавляют 0,022 мл метан-3-карбонилхлорида. Реакционную смесь встряхивают в течение 3 часов. Для менее активных химически аминов смесь нагревают (60°C) и встряхивают в течение 24 часов. Продукт выделяют из неочищенной реакционной смеси с помощью ВЭЖХ (градиент 40-95% в течение 10 минут с использованием 0,05% TFA в CHCN и 0,05% TFA в HO) и выпаривают досуха.
Пример 2
Синтез соединений дигидробензоимидазола формулы 1-E
Этот пример описывает методологию синтеза дигидробензоимидазольных модуляторов Trp-p8 формулы 1-E.
4-Метокси-2-фтор-1-нитробензол
2
3
2
2
4
2-л круглодонную колбу, снабженную бруском мешалки и обратным холодильником, загружают ацетонитрилом (1 л), KCO (263 г, 1,9 моль) и 4-гидрокси-2-фтор-1-нитробензолом (100 г, 0,64 моль). К реакционной смеси добавляют метилйодид (271 г, 1,9 моль) и нагревают при температуре дефлегмации с энергичным перемешиванием в течение 5 часов. Ацетонитрил удаляют и добавляют этилацетат (1 л) и HO (700 мл). Гетерогенную смесь переносят в разделительную воронку, где водную фазу отделяют и повторно экстрагируют этилацетатом (2×200 мл). Органические фазы объединяют и промывают HO (2×500 мл), насыщенным раствором соли (500 мл), сушат над MgSO, фильтруют и концентрируют при пониженном давлении с получением желаемого продукта в виде слегка желтоватого твердого вещества (107 г, 98%).
Трет-бутиловый эфир [2-(5-метокси-2-нитрофениламино)этил]карбаминовой кислоты
2
3
2-л колбу, снабженную бруском мешалки, загружают ДМСО (800 мл), KCO (161 г, 1,6 моль) и 4-метокси-2-фтор-1-нитробензолом (100 г, 0,58 моль). К реакционной смеси добавляют моно-N-Boc-1,2-диаминоэтан (94 г, 0,55 моль) и перемешивают в течение 12 часов при 60°C. Реакционную смесь перетирают с холодной водой со льдом (1,2 л) и полученный желтый преципитат собирают посредством вакуумного фильтрования. Преципитат промывают несколько раз водой (5×1 л) и сушат при высоком вакууме в течение 48 часов с получением желаемого продукта в виде ярко-желтого твердого вещества (178 г, 98%.)
Трет-бутиловый эфир [2-(5-метокси-2-аминофениламино)этил]карбаминовой кислоты
2
2
3
2
2
3
2-л круглодонную колбу, снабженную бруском мешалки, загружают суспензией 20% Pd(OH) (5 г) и 1,4-диоксаном (800 мл). К суспензии добавляют трет-бутиловый эфир [2-(5-метокси-2-нитрофениламино)этил]карбаминовой кислоты (100 г, 0,32 моль). Реакционную смесь гидрируют (баллон) в течение 48 часов (до тех пор, пока исходный материал не израсходуется), после добавления к смеси добавляют KCO (100 г) и перемешивают в течение дополнительных 12 часов для удаления микроскопических количеств воды. Суспензию фильтруют для удаления Pd(OH) и KCO. Фильтрат используют на следующей стадии без дополнительной очистки (выход не определен).
Трет-бутиловый эфир [2-(6-метокси-2-оксо-2,3-дигидробензоимидазол-1-ил)этил]карбаминовой кислоты
Указанный выше раствор обрабатывают избытком карбонилдиимидазола (104 г, 0,64 моль) и нагревают при 90°C в течение 4 часов. 1,4-диоксан удаляют и остаток перетирают с водой (1,5 л). Полученный преципитат собирают с помощью вакуумного фильтрования и промывают несколько раз водой (5×500 мл). Сырой продукт сушат при 70°C при высоком вакууме в течение 12 часов и используют без дополнительной очистки (66 г, 67% выход для 2 стадий).
Трет-бутиловый эфир {2-[3-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-6-метокси-2-оксо-2,3-дигидробензоимидазол-1-ил]этил}карбаминовой кислоты
2
2
2
2
2
3
4
2
2
2-л колбу, снабженную бруском мешалки, загружают трет-бутиловым эфиром [2-(2-оксо-2,3-дигидробензоимидазол-1-ил)этил]карбаминовой кислоты (40 г, 0,20 моль), DMAP (48 г, 0,39 моль) и CHCl (500 мл). Ментоилхлорид (40 г, 0,20 моль) добавляют по каплям в течение  15 минут и перемешивают при температуре окружающей среды в течение 4 часов. Реакционную смесь гасят с помощью 1 н. HCl и перемешивают в течение дополнительных 20 мин. Гетерогенную смесь переносят в разделительную воронку, где водную фазу отделяют и повторно экстрагируют CHCl (2×200 мл). Органические фазы объединяют и промывают 1 н. HCl (2×300 мл), HO (300 мл), насыщенным NaHCO (водн.) (2×300 мл), насыщенным раствором соли (300 мл), сушат над MgSO, фильтруют и концентрируют при пониженном давлении. Сырой продукт растворяют в минимальном количестве CHCl и элюируют через слой силикагеля (10% гексан/этилацетат для элюирования) с получением желаемого продукта в виде бесцветного твердого вещества (93 г, 96%).
Соль TFA 3-(2-аминоэтил)-1-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-5-метокси-1,3-дигидробензоимидазол-2-она (соединение № 36)
2
2
2
+
500-мл круглодонную колбу загружают трет-бутиловым эфиром {2-[3-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-2-оксо-2,3-дигидробензоимидазол-1-ил]этил}карбаминовой кислоты (90 г, 0,19 моль) и 95% TFA/HO (200 мл). Реакционную смесь перемешивают в течение 2 часов и TFA удаляют при пониженном давлении с получением сырого продукта в виде густого масла (которое отверждается с образованием хрупкой пены при стоянии в вакууме). Сырой продукт растворяют в 30% смеси ацетонитрил/HO и очищают с помощью препаративной ВЭЖХ (Ultro 120 (10 мкм) C18Q) с использованием 40-60% градиента ацетонитрил/HO (с 1% TFA). Чистые фракции объединяют, концентрируют и лиофилизируют с получением слегка рыхлого бесцветного твердого вещества (79 г, 94%). MС (ESI) m/z 374(M+1).
Соль TFA 3-(2-аминоэтил)-5-этокси-1-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она
(соединение № 38)
+
В процедуре, сходной с синтезом соединения №36, соединение № 38 получают из 4-этокси-1-2-фтор-1-нитробензола (полученного из этилбромида и 4-гидрокси-2-фтор-1-нитробензола). MС (ESI) m/z 387 (M+1).
Соль TFA 1-(2-аминоэтил)-3-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она (соединение № 50)
+
В процедуре, сходной с синтезом соединения № 36, соединение № 50 получают из 2-фтор-1-нитробензола. MS (ESI) m/z 344 (M+1).
Соль TFA 3-(2-аминоэтил)-5-(3-гидроксипропокси)-1-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она (соединение № 37)
+
В процедуре, сходной с синтезом соединения №36, соединение № 37 получают из 4-(2-трет-бутоксипропокси)-2-фтор-1-нитробензола (полученного из 1-бром-3-трет-бутоксипропана и 4-гидрокси-2-фтор-1-нитробензола). MС (ESI) m/z 418 (M+1).
Соль TFA 3-(2-аминоэтил)-5-(2-гидроксиэтокси)-1-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она (соединение № 40)
+
В процедуре, сходной с синтезом соединения № 36, соединение № 40 получают из 4-(2-трет-бутоксиэтокси)-2-фтор-1-нитробензола (полученного из 1-бром-3-трет-бутоксиэтана и 4-гидрокси-2-фтор-1-нитробензола). MС (ESI) m/z 404 (M+1).
Соль TFA 1-(2-амино-2-(R)-метилэтил)-3-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-1,3-дигидробензоимидазол-2-она (соединение № 45)
+
В процедуре, сходной с синтезом соединения № 36, соединение № 45 получают из 2-фтор-1-нитробензола и трет-бутилового эфира (2-амино-1-(R)-этил)карбаминовой кислоты. MС (ESI) m/z 358 (M+1).
Пример 3
Синтез дополнительных соединений дигидробензоимидазола формулы I-E
Этот пример описывает методологию синтеза дигидробензоимидазольных модуляторов Trp-p8 формулы I-E.
Метиловый эфир 3-Фтор-4-нитробензойной кислоты
2
4
1-л круглодонную колбу, снабженную бруском мешалки и обратным холодильником, загружают HSO (4 мл), метанолом (400 мл) и 3-фтор-4-нитробензойной кислотой (10 г). Реакционную смесь нагревают при температурах дефлегмации с энергичным перемешиванием в течение 18 часов. Метанол удаляют и сырой остаток перетирают с гексаном и концентрируют с получением бесцветного твердого вещества (9,79 г), которое используют без дополнительной очистки.
Метиловый эфир 3-(2-трет-бутоксикарбониламиноэтиламино)-4-нитробензойной кислоты
2
3
2
2
2
2
2
2
2
4
2-л колбу, снабженную бруском мешалки, загружают 1,4-диоксаном (300 мл), DMF (40 мл), KCO (10 г) и 3-фтор-4-нитробензойной кислотой (9,7 г). К реакционной смеси добавляют моно-N-Boc-1,2-диаминоэтан (8,6 г) и перемешивают в течение 12 часов при 60°C. Реакционную смесь концентрируют и остаток растворяют в CHCl (400 мл) и HO (500 мл). Гетерогенную смесь переносят в разделительную воронку, где водную фазу отделяют и повторно экстрагируют CHCl (2×100 мл). Органические фазы объединяют и промывают HO (5×100 мл), сушат над NaSO, фильтруют и концентрируют при пониженном давлении с получением указанного в заголовке соединения в виде оранжевого твердого вещества (14 г, 84%).
Метиловый эфир 4-амино-3-(2-трет-бутоксикарбониламиноэтиламино)бензойной кислоты
2
2
3
2
2
3
2-л круглодонную колбу, снабженную бруском мешалки, загружают суспензией 20% Pd(OH) и 1,4-диоксана (400 мл). К суспензии добавляют метиловый эфир 4-амино-3-(2-трет-бутоксикарбониламиноэтиламино)бензойной кислоты (14 г). Реакционную смесь гидрируют (баллон) в течение 48 часов (до тех пор, пока исходный материал не израсходуется), после добавления к смеси добавляют KCO (100 г) и перемешивают в течение дополнительных 12 часов для удаления микроскопических количеств воды. Суспензию фильтруют для удаления Pd(OH) и KCO.Фильтрат используют на следующей стадии без дополнительной очистки.
Метиловый эфир 3-(2-трет-бутоксикарбониламиноэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты
2
2
2
2
Указанный выше раствор обрабатывают избытком карбонилдиимидазола (26,8 г, 4 экв.) и нагревают при 90°C в течение 4 часов. 1,4-диоксан удаляют и остаток перетирают с водой (1,5 л). Полученный преципитат собирают посредством вакуумного фильтрования и промывают несколько раз водой (5×500 мл). Сырой продукт растворяют в минимальном количестве CHCl и очищают с помощью флэш-хроматографии на силикагеле метанол/CHCl (10% для элюирования) с получением желаемого продукта в виде беловатого твердого вещества (11,8 г, 85%).
3-(2-трет-Бутоксикарбониламиноэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновая кислота
2
2
2
2-л колбу, снабженную бруском мешалки, загружают 1,4-диоксаном (70 мл), метиловым эфиром 3-(2-трет-бутоксикарбониламиноэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты (10,4 г) и LiOH (3,7 г), растворенным в HO (300 мл). Реакционный раствор перемешивают в течение 6 часов при 65°C. Смесь концентрируют и сырой остаток растворяют в HO. Раствор нейтрализуют с помощью концентрированной HCl (водн.) и полученный преципитат собирают с помощью вакуумного фильтрования. Твердый продукт промывают несколько раз HO и сушат при высоком вакууме в течение ночи с получением желаемого продукта в виде белого твердого вещества (8,66 г, 87%).
Соль TFA 3-(2-аминоэтил)-1-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты
2
2
2
4
2
2
В 100-мл реакционную емкость, снабженную бруском мешалки, загружают ТГФ (20 мл), DMAP (1,8 г) и 3-(2-трет-бутоксикарбониламиноэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновую кислоту (4 г). Реакционную смесь охлаждают до 0°C и обрабатывают ментоилхлоридом (2,9 г). Реакционной смеси позволяют нагреться до температуры окружающей среды и концентрируют. Добавляют 1 н. HCl (водн.) (50 мл) и CHCl (50 мл). Гетерогенную смесь переносят в разделительную воронку, где водную фазу отделяют и повторно экстрагируют этилацетатом (2×100 мл). Органические фазы объединяют и промывают 1 н. HCl (2×50 мл), HO (50 мл), насыщенным раствором соли (100 мл), сушат над MgSO, фильтруют и концентрируют при пониженном давлении. Остаток очищают с помощью флэш-хроматографии на силикагеле (4:1 CHCl/ТГФ для элюирования) с получением указанного в заголовке соединения в виде бесцветного твердого вещества (3,2 г, 52%).
Соль TFA амида 3-(2-аминоэтил)-1-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты (соединение № 41)
4
2
3
4
2
2
2
+
В 10-мл реакционную емкость, снабженную бруском мешалки, загружают DMF (5 мл), 3-(2-аминоэтил)-1-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновую кислоту (1,5 г, 3,9 ммоль), EDC (824 мг, 4,3 ммоль), HOBt (581 мг, 4,3 ммоль), DIEA (1,11 г, 8,6 ммоль) и NHCl (230 мг, 4,3 ммоль). Реакционную смесь нагревают с помощью микроволновой печи при 60°C в течение 10 мин и выливают в смесь этилацетата (50 мл) и 1 н. HCl (50 мл). Гетерогенную смесь переносят в разделительную воронку, где водную фазу отделяют и повторно экстрагируют этилацетатом (2×50 мл). Органические фазы объединяют и промывают 1 н. HCl (100 мл), HO (2×100 мл), насыщенным NaHCO (3×100 мл), насыщенным раствором соли (100 мл), сушат над MgSO, фильтруют и концентрируют при пониженном давлении. Остаток растворяют в 95% TFA/HO,  перемешивают в течение 2 часов и концентрируют. Сырой продукт растворяют в 30% смеси ацетонитрил/HO и очищают с помощью препаративной ВЭЖХ (Ultro 120 (10 мкм) C18Q) с использованием градиента 10-60% ацетонитрил/HO (с 0,1% TFA). Чистые фракции объединяют, концентрируют и лиофилизируют с получением слегка рыхлого бесцветного твердого вещества (910 мг, 61%). MС (ESI) m/z 387 (M+1).
Соль TFA (2-диэтиламиноэтил)амида 3-(2-аминоэтил)-1-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты (соединение № 44)
+
В процедуре, сходной с синтезом соединения № 41, соединение № 44 получают из N',N'-диэтилэтан-1,2-диамина. MС (ESI) m/z 486 (M+1).
Соль TFA этиламида 3-(2-аминоэтил)-1-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты (соединение № 47)
+
В процедуре, сходной с синтезом соединения № 41, соединение № 47 получают из этиламина. MС (ESI) m/z 415 (M+1).
Соль TFA пиридин-3-ил амида 3-(2-аминоэтил)-1-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты (соединение № 48)
+
В процедуре, сходной с синтезом соединения № 41, соединение № 48 получают из пиридин-3-иламина. MС (ESI) m/z 464 (M+1).
Пример 4
Синтез дополнительных соединений дигидробензоимидазола формулы I-E
Этот пример описывает методологию синтеза дигидробензоимидазольных модуляторов Trp-p8 формулы I-E.
Трет-бутиловый эфир [2-(5-метилсульфанил-2-нитрофениламино)этил]карбаминовой кислоты
2
3
В 1-литровую круглодонную колбу, снабженную бруском мешалки, загружают ДМСО (200 мл), KCO (13 г, 0,10 моль) и 2,4-дифтор-1-нитробензол (5 г, 0,03 моль). Реакционную смесь обрабатывают моно-N-Boc-1,2-диаминоэтаном (5 г, 0,32 моль) и перемешивают при температуре окружающей среды в течение 18 часов. Натрий тиометоксид (2,24 г, 0,03 моль) добавляют к реакционной смеси и перемешивают в течение 12 часов при 60°C. Реакционную смесь охлаждают до 0°C и перетирают с водой (800 мл),  желтый преципитат, который образуется, собирают с помощью вакуумного фильтрования. Преципитат промывают несколько раз водой (5×500 мл) и сушат при высоком вакууме в течение 48 часов с получением желаемого продукта в виде ярко-желтого твердого вещества (8,7 г, 71%).
Трет-бутиловый эфир [2-(2-амино-5-метилсульфанилфениламино)этил]карбаминовой кислоты
2
4
2
4
2
2,
В 500-мл круглодонную колбу, снабженную бруском мешалки, загружают MeOH (200 мл), трет-бутиловый эфир [2-(5-метилсульфанил-2-нитрофениламино)этил]карбаминовой кислоты (5 г, 0,02 моль) и NiCl (19 г, 0,05 моль) и охлаждают до 0°C. Добавляют NaBH (1,7 г, 0,05 моль) (в четырех равных порциях) к реакционной смеси в течение периода 1 час. После завершения добавления реакционную смесь перемешивают в течение дополнительных 2 часов. К реакционной смеси добавляют насыщенный раствор соли (100 мл) и этилацетат (200 мл). Гетерогенную смесь переносят в разделительную воронку, где водную фазу отделяют и повторно экстрагируют этилацетатом (2×100 мл). Органические фазы объединяют и промывают HO (3×100 мл), насыщенным раствором соли (100 мл), сушат над MgSO, фильтруют и концентрируют при пониженном давлении с получением остатка черного цвета. Сырой продукт растворяют в 100 мл CHCl  разделяют на две части 100-мл порцию (по 50 мл в каждой) и обе концентрируют при пониженном давлении и используют без дополнительной очистки.
3-(2-Аминоэтил)-1-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-5-метилсульфанил-1,3-дигидробензоимидазол-2-он (соединение № 42)
+
В процедуре, сходной с синтезом соединения № 36, соединение № 42 получают из неочищенного трет-бутилового эфира [2-(2-амино-5-метилсульфанилфениламино)этил]карбаминовой кислоты. MС (ESI) m/z 390,1 (M+1).
3-(2-Аминоэтил)-1-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-5-метилсульфинил-1,3-дигидробензоимидазол-2-он (соединение № 43)
2
+
10-мл реакционную колбу загружают 3-(2-аминоэтил)-l-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-5-метилсульфанил-1,3-дигидробензоимидазол-2-оном (соединение № 42, 300 мг) и 1% TFA/ДМСО (1 мл). Кислород барботируют через реакционную смесь в течение 20 мин и герметизируют. Реакционную смесь перемешивают в течение 18 часов и сырой продукт очищают с помощью препаративной ВЭЖХ (Ultro 120 (10 мкм) C18Q) с использованием 40-60% градиента ацетонитрил/HO (с 1% TFA). Чистые фракции объединяют, концентрируют и лиофилизируют с получением слегка рыхлого бесцветного твердого вещества (296 мг 94%). MС (ESI) m/z 406 (M+1).
3-(2-Аминоэтил)-1-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-5-метилсульфонил-1,3-дигидробензоимидазол-2-он (соединение № 39)
3
2
2
+
10-мл реакционную емкость, снабженную бруском мешалки, загружают 3-(2-аминоэтил)-1-(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)-5-метилсульфанил-1,3-дигидробензоимидазол-2-оном (соединение № 42), оксоном (1 г) и 20% водным раствором метанола (5 мл). Реакционную смесь титруют насыщенным NaHCO (водн.) до pH~5. Реакционную смесь перемешивают в течение 1 часа. Реакционную смесь фильтруют и концентрируют. Сырой продукт растворяют в 30% смеси ацетонитрил/HO и очищают с помощью препаративной ВЭЖХ (Ultro 120 (10 мкм) C18Q) с использованием градиента 15-50% ацетонитрил/HO (с 0,1% TFA). Чистые фракции объединяют, концентрируют и лиофилизируют с получением рыхлого бесцветного твердого вещества (79 г, 94%). MС (ESI) m/z 422 (M+1).
Пример 5
Синтез соединений формулы I-B
Этот пример описывает методологию синтеза дигидробензоимидазольных модуляторов Trp-p8 формулы I-A.
(4-Метокси-2-нитрофенил)амид 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты
2
2
2
2
2
4
4-Метокси-2-нитроанилин (5 г, 0,018 моль) растворяют в пиридине (50) и обрабатывают ментоилхлоридом (3,57 г, 0,018 моль). Реакционную смесь нагревают до 50°C и перемешивают энергично в течение 6 часов. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и выливают в смесь CHCl (100 мл) и 1 н. HCl (100 мл). Гетерогенную смесь переносят в разделительную воронку, где водную фазу отделяют и повторно экстрагируют CHCl (2×100 мл). Органические фазы объединяют и промывают 1 н. HCl (8×100 мл), HO (1×100 мл), 1 н. NaOH (2×100 мл), насыщенным раствором соли (100 мл), сушат над MgSO,фильтруют и концентрируют при пониженном давлении. Остаток очищают с помощью флэш-хроматографии на силикагеле (20-50% смесь этилацетат/гексан для элюирования) с получением указанного в заголовке соединения в виде бесцветного твердого вещества (4,9 г, 83%).
(2-Амино-4-метоксифенил)амид 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты
2
(4-Метокси-2-нитрофенил)амид 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (4,9 г) растворяют в суспензии 10% Pd-C (5 г) и ТГФ (150 мл). Реакционную смесь гидрируют над 20% Pd(OH) в течение 48 часов с помощью баллона. Реакционную смесь фильтруют и концентрируют с получением желаемого соединения достаточной чистоты для использования в следующей реакции без дополнительной очистки.
Трет-бутиловый эфир (1-{2-[2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)амино]-5-метоксифенилкарбамоил}этил)карбаминовой кислоты
2
4
2
(2-Амино-4-метоксифенил)амид 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (5 г, 0,016 моль), EDC (4,2 г, 0,022 моль), HOBt (2,97 г, 0,022 моль) и DIEA (8,53 г, 0,066 моль) растворяют в DMF (50 мл) и перемешивают при 45°C в течение 6 часов. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и выливают в смесь этилацетата и 1 н. HCl (100 мл). Гетерогенную смесь переносят в разделительную воронку и при этом фазы разделяют. Водную фазу повторно экстрагируют этилацетатом () и органические фазы объединяют, промывают 1 н. HCl (5×100 мл), HO (100 мл), насыщенным 1 н. NaOH (2×100 мл), насыщенным раствором соли (100 мл), сушат (MgSO), фильтруют и концентрируют с получением слегка желтоватого твердого вещества (7,5 г). Часть сырого продукта (1,5 г) очищают с помощью флэш-хроматографии на силикагеле (SiO, 30% смесь этилацетат/гексан для элюирования) с получением желаемого продукта в виде бесцветного твердого вещества (1,6 г).
Соль TFA [2-(2-аминопропиониламино)-4-метоксифенил]амида 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (соединение № 1)
2
2
2
+
Трет-бутиловый эфир (1-{2-[2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)амино]-5-метоксифенилкарбамоил}этил)карбаминовой кислоты (1 г) растворяют в 95% TFA/HO и перемешивают в течение 1 часа. Реакционную смесь концентрируют и сырой продукт растворяют в 30% смеси ацетонитрил/HO и очищают с помощью препаративной ВЭЖХ (Ultro 120 (10 мкм) C18Q) с использованием градиента 40-60% ацетонитрил/HO (с 0,1% TFA). Чистые фракции объединяют, концентрируют и лиофилизируют с получением слегка рыхлого бесцветного твердого вещества (880 мг). MС (ESI) m/z 376 (M+1).
Соль TFA [2-(2-аминоэтиламино)-4-метилсульфанилфенил]амида 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (соединение № 4)
2
2
2
2
2
+
100-мл круглодонную колбу, снабженную бруском мешалки, содержащую неочищенный трет-бутиловый эфир [2-(2-амино-5-метилсульфанилфениламино)этил]карбаминовой кислоты, загружают ТГФ (50 г) и DMAP (1,8 г, 0,02 моль). Реакционную смесь охлаждают до 0°C, и добавляют по каплям ментоилхлорид (1,5 г, 0,008 моль) в течение периода 5 мин. Реакционной смеси позволяют нагреться до температуры окружающей среды и перемешивают в течение дополнительных 30 мин. Сырой продукт растворяют в минимальном количестве CHCl и очищают с помощью флэш-хроматографии на силикагеле (10% смесь гексан/этилацетат для элюирования), что дает слегка желтое твердое вещество (1,76 г, 61%). Очищенный материал растворяют в 20 мл 95% TFA/HO и перемешивают в течение 1 часа, и концентрируют. Сырой продукт растворяют в 30% смеси ацетонитрил/HO и очищают с помощью препаративной ВЭЖХ (Ultro 120 (10 мкм) C18Q) с использованием градиента 40-60% ацетонитрил/HO (с 0,1% TFA). Чистые фракции объединяют, концентрируют и лиофилизируют с получением слегка рыхлого бесцветного твердого вещества (1,41 г). MС (ESI) m/z 364 (M+1).
Трет-бутиловый эфир [2-(4-Фтор-2-нитробензоиламино)этил]карбаминовой кислоты
2
3
4
В 100-мл круглодонную колбу, снабженную бруском мешалки, загружают ацетонитрил (40 мл), EDC (1,12 г, 5,9 ммоль), HOBt (0,796 г, 5,9 ммоль), DIEA (3,76 мл, 21,6 ммоль) и моно-N-Boc-1,2-диаминоэтан (0,865 г, 5,4 ммоль). Реакционную смесь перемешивают в течение 18 часов и концентрируют. Остаток растворяют в смеси этилацетата (50 мл) и 1 н. HCl (50 мл). Гетерогенную смесь переносят в разделительную воронку, где водную фазу отделяют и повторно экстрагируют этилацетатом (2×100 мл). Органические фазы объединяют и промывают 1 н. HCl (2×50 мл), HO (1×50 мл), насыщенным NaHCO (3×50 мл), насыщенным раствором соли (100 мл), сушат над MgSO, фильтруют и концентрируют при пониженном давлении. Остаток очищают с помощью флэш-хроматографии на силикагеле (30-50% этилацетат/гексан для элюирования) с получением указанного в заголовке соединения в виде слегка пурпурного твердого вещества (1,12 г, 63%).
Трет-бутиловый эфир [2-(5-метилсульфанил-2-нитрофениламино)этил]карбаминовой кислоты
2
2
3
4
В 10-мл реакционную емкость, снабженную бруском мешалки, загружают DMF (5 мл), NaSMe (0,162 г, 2,3 ммоль) и трет-бутиловый эфир [2-(4-фтор-2-нитробензоиламино)этил]карбаминовой кислоты (0,757 г, 2,3 ммоль). Реакционную смесь перемешивают при температуре окружающей среды в течение 2 часов и выливают в смесь этилацетата (20 мл) и HO (25 мл). Гетерогенную смесь переносят в разделительную воронку, где водную фазу отделяют и повторно экстрагируют этилацетатом (2×10 мл). Органические фазы объединяют и промывают 1 н. HCl (2×10 мл), HO (1×10 мл), насыщен. NaHCO (2×10 мл), насыщенным раствором соли (10 мл), сушат над MgSO, фильтруют и концентрируют при пониженном давлении. Остаток очищают с помощью флэш-хроматографии на силикагеле (30-50% этилацетат/гексан для элюирования) с получением указанного в заголовке соединения в виде слегка желтого твердого вещества (500 мг, 61%).
N-(2-Аминоэтил-2-[(2-изопропил]-5-метилциклогексанкарбонил)амино-4-метилсульфанилбензамид (соединение № 2)
+
В процедуре, сходной с синтезом соединения № 42, соединение № 2 получают из трет-бутилового эфира [2-(5-метилсульфанил-2-нитрофениламино)этил]карбаминовой кислоты. MС (ESI) m/z 392 (M+1).
Пример 6
Синтез соединений формулы I-B
Этот пример описывает методологию синтеза дигидробензоимидазольных модуляторов Trp-p8 формулы I-B.
Схема 5
2-(5-Амино-3-фенилпиразол-1-ил)этанол
Бензоилацетонитрил (25 г, 0,17 моль) суспендируют в смеси 125 мл безводного спирта химического качества и 20 мл ледяной уксусной кислоты. 2-Гидроксиэтилгидразин (14,4 г, 1,1 экв.), растворенный в 35 мл спирта, добавляют за один раз. Смесь нагревают с обратным холодильником в течение 4 часов, охлаждают, добавляют воду с получением общего объема 500 мл, и раствор охлаждают в холодильнике в течение ночи. Кристаллы фильтруют холодными на воронке Бюхнера, промывают холодной водой и сушат при высоком вакууме с получением желаемого продукта (27,2 г, 79%).
[2-(2-Гидроксиэтил)-5-фенил-2H-пиразол-3-]амид 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты
2
2-(5-амино-3-фенилпиразол-1-ил)этанол (87,3 г, 0,43 моль) суспендируют в смеси дихлорметана (500 мл) и пиридина (40 мл) и охлаждают на бане со льдом. Ментоилхлорид (100 г, 1,15 экв.) растворяют в дихлорметане (200 мл) и добавляют по каплям из наполнительной воронки, защищенной с помощью сушильной пробирки с CaCl. Через 45 мин, необходимых для завершения добавления, ледяную баню удаляют и перемешивание продолжают в течение 3 часов. 1M HCl (водн., 200 мл) добавляют снова и фазы разделяют. Органические фазы повторно экстрагируют 1M HCl (водн., 100 мл). 1M HCl добавляют снова и дихлорметан удаляют при пониженном давлении, что приводит к обильной преципитации. Преципитат собирают с помощью вакуумного фильтрования и твердые продукты промывают водой несколько раз. Твердый остаток перетирают с 400 мл смеси 1:1 простой эфир/гексан (быстрое перемешивание в течение 2 часов). Твердый продукт фильтруют на воронке Бюхнера и промывают гексаном. После сушки на воздухе в течение ночи дополнительную сушку осуществляют при высоком вакууме в течение 24 часов с получением бесцветного твердого вещества (144,4 г).
2-{5-[2-Изопропил-5-метилциклогексанкарбониламино]-3-фенилпиразол-1-ил}этиловый эфир метансульфоновой кислоты
2
2
[2-(2-Гидроксиэтил)-5-фенил-2H-пиразол-3-ил]амид 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (140 г, 0,38 моль) суспендируют в CHCl (500 мл) и пиридине (47 мл, 1,5 экв.), затем добавляют метансульфонилхлорид (44 мл, 1,5 экв.) при температуре ледяной бани. Раствору позволяют нагреваться до комнатной температуры и перемешивают в течение дополнительных 12 часов. Добавляют воду (500 мл) и смесь перемешивают в течение 0,5 часов. Дихлорметан удаляют посредством выпаривания, оставляя осадок из светло-желтых кусочков в виде гранул. После декантирования обрабатывают дополнительно 500 мл воды и снова декантируют. Конечное 500-мл количество воды используется для переноса твердого продукта в воронку Бюхнера, где его сушат откачкой (выход не определен).
[2-Азидоэтил]-5-фенил-2H-пиразол-3-ил]амид 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты
3
2
4
Сырой мезилат (0,38 моль) растворяют в ДМСО (500 мл) с натрий азидом (37 г, 1,5 экв.). Смесь нагревают до 70°C в течение 6 часов. При охлаждении добавляют воду (1 л) и этилацетат (500 мл) и смесь встряхивают в разделительной воронке. Слои разделяют и органический слой промывают последовательно 200 мл воды, насыщенным NaHCO и насыщенным раствором соли. Органический слой сушат над NaSO, декантируют и растворитель удаляют на роторном испарителе. Выход не определен, поскольку продукт содержит некоторое количество растворителя перед переносом на следующую стадию.
(2-Аминоэтил)-5-фенил-2H-пиразол-3-иламид 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты
2
Сырое соединение азидо растворяют в 500 мл абсолютного спирта химического качества и обрабатывают 5 г активированного угля. Все это перемешивают в течение нескольких часов и фильтруют через целит. Приблизительно 300 мл растворителя удаляют на роторном испарителе и заменяют свежим растворителем. Добавляют 10% Pd-C (4,8 г, ~50%-wt HO) и поддерживают постоянный поток водорода над реакционной смесью с повторным перемешиванием в течение 24 часов. Водород отсоединяют и медленно добавляют концентрированную HCl (32 мл). После фильтрования через целит фильтрат концентрируют на роторном испарителе, что приводит к обильной преципитации. Пока он еще сырой, к остатку добавляют простой диизопропиловый эфир и суспензию быстро перемешивают в течение 0,5 часов. Твердое вещество фильтруют на воронке Бюхнера и промывают простым диэтиловым эфиром. Получают высушенный на воздухе белый порошок.
Выход: 108,6 г (71% для трех стадий).
Соль TFA [2-аминоэтил)-5-фенил-2H-пиразол-3-ил]амида 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (соединение № 16
)
2
3
Преобразование в трифторацетатную соль: твердое вещество нейтрализуют и распределяют в разделительной воронке посредством встряхивания вместе с 500 мл простого эфира и 150 мл 2 н. NaOH. Когда твердое вещество полностью растворится, слои разделяют и органическую фазу сушат над NaCO. Декантируют и смешивают с 23 мл трифторуксуной кислоты с последующим выпариванием растворителя и сушкой при высоком вакууме. Пену измельчают и перетирают с 300 мл гексана (повторное перемешивание в течение 3 часов), что при фильтровании дает белый порошок, содержащий намного меньше простого эфира. Растворитель, наконец, удаляют полностью посредством нагрева в круглодонной колбе при 80°C в течение 6 часов.
Соль TFA [2-(2-аминоэтил)-5-фуран-2-ил-2H-пиразол-3-ил]амида 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (соединение № 14)
2
+
В процедуре, сходной с синтезом соединения № 16, соединение № 14 получают из 2-фуроилацетонитрила и 2-гидроксиэтилгидразина. Этот материал очищают с помощью препаративной ВЭЖХ (Ultro 120 (10 мкм) C18Q) с использованием градиента 40-60% ацетонитрил/HO (с 0,1% TFA). MС (ESI) m/z 344 (M+1).
Соль TFA [2-(2-аминоэтил)-5-(1-метил-1H-пиррол-2-ил)-2H-пиразол-3-ил]амида 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (соединение № 17)
2
+
В процедуре, сходной с синтезом соединения № 16, соединение № 17 получают из 1-метил-1H-пиррол-2-карбальдегида и 2-гидроксиэтилгидразина. Этот материал очищают с помощью препаративной ВЭЖХ (Ultro 120 (10 мкм) C18Q) с использованием градиента 40-60% ацетонитрил/HO (с 0,1% TFA). MС (ESI) m/z 372 (M+1).
Соль TFA [2-(2-аминоэтил)-5-(1-метил-1H-пиррол-2-ил)-2H-пиразол-3-ил]амида 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (соединение № 15)
2
+
В процедуре, сходной с синтезом соединения № 16, соединение № 15 получают из 2-бензоилацетонитрила и трет-бутилового эфира (2-диазенилэтил)карбаминовой кислоты. Этот материал очищают с помощью препаративной ВЭЖХ (Ultro 120 (10 мкм) C18Q) с использованием градиента 40-60% ацетонитрил/HO (с 0,1% TFA). MС (ESI) m/z 383 (M+1).
Соль TFA [2-(2-аминоэтил)-5-(1-метил-1H-пиррол-2-ил)-2H-пиразол-3-ил]амида 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (соединение № 18)
2
+
В процедуре, сходной с синтезом соединения № 16, соединение № 18 получают из 2-бензоилацетонитрила и трет-бутилового эфира (3-диазенил-пропил)карбаминовой кислоты. Этот материал очищают с помощью препаративной ВЭЖХ (Ultro 120 (10 мкм) C18Q) с использованием градиента 40-60% ацетонитрил/HO (с 0,1% TFA). MС (ESI) m/z 383 (M+1).
Пример 7
Синтез соединений формулы I-C
Этот пример описывает методологию синтеза дигидробензоимидазольных модуляторов Trp-p8 формулы I-C.
Схема 6
(2-Гидрокси-2-фенилэтил)амид 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты
2
2
2
2
2
2
2
4
500-мл круглодонную колбу, снабженную бруском мешалки, загружают CHCl (200 мл), DIEA (28 г, 0,219 моль) и 2-амино-1-фенилэтанолом (10 г, 0,073 моль) и охлаждают до 0°C. Добавляют по каплям ментоилхлорид (14,8 г, 0,073 моль) в течение периода 15 мин. После завершения добавления реакции позволяют нагреваться до температуры окружающей среды и перемешивают 2 часа. К реакционной смеси добавляют CHCl (100 мл) и 1 н. HCl (100 мл) и перемешивают в течение дополнительных 20 мин. Гетерогенную смесь переносят в разделительную воронку, где водную фазу отделяют и повторно экстрагируют CHCl (2×100 мл). Органические фазы объединяют и промывают 1 н. HCl (8×100 мл), HO (1×100 мл), 1 н. NaOH (2×100 мл), насыщенным раствором соли (100 мл), сушат над MgSO, фильтруют и концентрируют при пониженном давлении. Остаток элюируют через слой силикагеля (50% смесь этилацетат/гексан для элюирования) с получением указанного в заголовке соединения в виде бесцветного твердого вещества (18,8 г, 85%)
Соль TFA [2-(2-амино-4-этокси)-2-фенилэтил]амида 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (соединение № 30)
2
2
2
4
2
2
+
500-мл круглодонную колбу, снабженную бруском мешалки, загружают безводным ТГФ (200 мл) и (2-гидрокси-2-фенилэтил)амидом 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (10 г, 0,03 моль). NaH (0,87 г, 0,04 моль) добавляют за один раз и перемешивают в течение 10 мин (до тех пор, пока не прекратится образование H). К реакционной смеси добавляют 1-бромэтил-2-амин гидробромид (6,74 г, 0,033 моль) и NaH (0,87 г, 0,036 моль) и перемешивают в течение 2 часов. Дополнительный эквивалент NaH (0,87 г, 0,036 моль) добавляют и перемешивают в течение дополнительных 2 часов. Избыток NaH гасят, выливая реакционную смесь на лед. Добавляют этилацетат (200 мл) и HO и перемешивают в течение 20 мин. Гетерогенную смесь переносят в разделительную воронку, где водную фазу отделяют и повторно экстрагируют этилацетатом (2×100 мл). Органические фазы объединяют и промывают HO (1×100 мл), насыщенным раствором соли (100 мл), сушат над MgSO, фильтруют и концентрируют при пониженном давлении. Сырой продукт растворяют в 30% смеси ацетонитрил/HO и очищают с помощью препаративной ВЭЖХ (Ultra 120 (10 мкм) C18Q) с использованием градиента 30-60% ацетонитрил/HO (с 0,1% TFA). Чистые фракции объединяют, концентрируют и лиофилизируют с получением слегка рыхлого бесцветного твердого вещества (9,4 г, 62%). MС (ESI) m/z 341 (M+1).
Соль TFA [2-(3-амино-4-пропокси)-2-фенилэтил]амида 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (соединение № 31)
2
+
В процедуре, сходной с синтезом соединения № 30, соединение № 31 получают из (2-гидрокси-2-фенилэтил)амида 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты и 1-бромпропил-3-амина гидробромида. Этот материал очищают с помощью препаративной ВЭЖХ (Ultro 120 (10 мкм) C18Q) с использованием градиента 40-60% ацетонитрил/HO (с 0,1% TFA). MС (ESI) m/z 361 (M+1).
Пример 8
Синтез дополнительных дигидробензоимидазольных соединений формулы I-D
Этот пример описывает методологию синтеза дигидробензоимидазольных модуляторов Trp-p8 формулы I-D.
Схема 7
[2-(2-Бром-фенил)этил]амид 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты
2
2
2
2
100-мл круглодонную колбу, снабженную бруском мешалки, загружают CHC1 (30 мл), 2-бромфенэтиламином (1,0 г, 5,00 ммоль) и триэтиламином (684 мкл, 5,05 ммоль). Реакционный раствор обрабатывают ментоилхлоридом (1,02 г, 5,05 ммоль) в одной порции и перемешивают при температуре окружающей среды в течение 30 минут. Реакционную смесь разбавляют CHCl (50 мл) и промывают водой (3×100 мл). Органический слой сушат над безводным сульфатом натрия и концентрируют при пониженном давлении с получением густого масла (1,8 г). Продукт используют на следующей стадии без очистки.
Соль TFA {2-[2-(2-аминоэтиламино)фенил]этил}амида 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (соединение № 33)
2
+
25-мл реакционную емкость для микроволновой печи, снабженную бруском мешалки, загружают чистым диаминоэтаном (10 мл), [2-(2-бромфенил)этил]амидом 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (1,5 г, 4,1 ммоль) и порошком Cu (390 мг, 6,147 ммоль, 1,5 экв.). Реакционную емкость подвергают нагреву в микроволновой печи при 180°C в течение 40 минут. Реакционную смесь переносят в круглодонную колбу и концентрируют. Остаток растворяют в ДМСО (1 мл) и очищают с помощью препаративной ВЭЖХ (Ultro 120 (10 мкм) C18Q) с использованием градиента 10-40% ацетонитрил/HO (с 0,1% TFA). Чистые фракции объединяют, концентрируют и лиофилизируют с получением бесцветного твердого вещества (1 г, 52%). (MС (ESI) m/z 346 (M+1).
[2-(2-Цианофенил)этил]амид 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты
20-мл реакционную емкость для микроволновой печи, снабженную бруском мешалки, загружают [2-(2-бромфенил)этил]амидом 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (1,54 г, 4,2 ммоль), CuCN (0,60 г, 6,4 ммоль) и NMP (10 мл). Реакционную емкость подвергают нагреву в микроволновой печи при 180°C в течение 40 минут. Реакционную смесь переносят в круглодонную колбу и концентрируют. Остаток очищают с помощью флэш-хроматографии на силикагеле (10% смесь этилацетат/гексан для элюирования) с получением бесцветного твердого вещества (1,25 г, 81%).
[2-2-Аминометилфенил)этил]амид 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (соединение № 34)
2
4
4
4
2
+
100-мл круглодонную колбу, снабженную бруском мешалки, загружают [2-(2-цианофенил)этил]амидом 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (1,25 г, 4,0 ммоль) и метанолом (50 мл). NiCl (1,14 г, 8,8 ммоль) и NaBH (0,64 г, 16,8 ммоль). NaBH добавляют малыми порциями в течение периода 30 мин и перемешивают в течение 1 часа. Добавляют NaBH (0,20 г) в реакционную смесь и перемешивают в течение дополнительных 20 минут. Реакционную смесь пропускают через слой из целита и концентрируют при пониженном давлении. Остаток черного цвета растворяют в минимальном количестве ацетонитрила и пропускают через картридж с силикагелем C18, и очищают с помощью препаративной ВЭЖХ (Ultro 120 (10 мкм) C18Q) с использованием градиента 10-40% ацетонитрил/HO (с 0,1% TFA). Чистые фракции объединяют, концентрируют и лиофилизируют с получением бесцветного твердого вещества (1,1 г). MС (ESI) m/z 317 (M+1).
Пример 9
Синтез дополнительных соединений формулы I-C
Этот пример описывает методологию синтеза модуляторов Trp-p8 формулы I-C.
Схема 7
(2-Оксо-2-фенилэтил)амид 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты
3
3
3
2
2
4
20-мл круглодонную колбу, снабженную бруском мешалки, загружают (2-гидрокси-2-фенилэтил)амидом 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (100 мг, 0,33 ммоль) и уксусной кислотой (1 мл). К реакционной смеси медленно добавляют раствор CrO (36 мг, 0,363 ммоль, 1,1 экв.) в уксусной кислоте (500 мкл) и воду (100 мкл). Реакционную смесь перемешивают при температуре окружающей среды в течение 15 мин и разбавляют этилацетатом (30 мл) и насыщенным раствором NaHCO (водн.) (30 мл). Гетерогенную смесь переносят в разделительную воронку, где водную фазу отделяют и повторно экстрагируют этилацетатом (2×10 мл). Органические фазы объединяют и промывают насыщен. NaHCO (3×10 мл), HO (10 мл), насыщенным раствором соли (10 мл), сушат над NaSO, фильтруют и концентрируют при пониженном давлении. Остаток очищают с помощью флэш-хроматографии на силикагеле (смесь 30-50% этилацетат/гексан для элюирования) с получением указанного в заголовке соединения в виде белого твердого вещества (92 мг, 93%).
(2-Амино-2-фенилэтил)амид 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты
3
3
3
2
2
4
25-мл реакционную емкость для микроволновой печи, снабженную бруском мешалки, загружают (2-оксо-2-фенилэтил)амидом 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (80 мг) и аммонием (1,5 мл, 7M в метаноле). Каплю уксусной кислоты и NaCNBH (20 мг) добавляют к реакционной смеси и подвергают нагреву в микроволновой печи при 80°C в течение 80 мин. Остаток извлекают в этилацетат (30 мл) и насыщенный NaHCO (водн.) (30 мл). Гетерогенную смесь переносят в разделительную воронку, где водную фазу отделяют и повторно экстрагируют этилацетатом (2×10 мл). Органические фазы объединяют и промывают насыщен. NaHCO (3×10 мл), HO (10 мл), насыщенным раствором соли (10 мл), сушат над NaSO, фильтруют и концентрируют при пониженном давлении с получением твердого вещества (75 мг).
Трет-бутиловый эфир (1-{2-[(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)амино]-1-фенилэтилкарбамоил}этил)карбаминовой кислоты
2
2
3
4
15-мл реакционную емкость, снабженную бруском мешалки, загружают ТГФ (15 мл), Boc-(R)-аланином (52 мг, 0,273 ммоль), HOBt (37,87 мг, 0,273 ммоль), EDCI (53 мг, 0,273 ммоль) и TEA (37 мкл, 0,273 ммоль). Реакционную смесь перемешивают в течение 15 мин, при этом добавляют (2-амино-2-фенилэтил)амид 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (75 мг, 0,248 ммоль) и перемешивают в течение дополнительных 3 часов. К реакционной смеси добавляют этилацетат (10 мл) и HO (10 мл). Гетерогенную смесь переносят в разделительную воронку, где водную фазу отделяют и повторно экстрагируют этилацетатом (2×10 мл). Органические фазы объединяют и промывают 1 н. HCl (2×10 мл), HO (1×10 мл), насыщенным NaHCO (3×10 мл), насыщенным раствором соли (10 мл), сушат над MgSO, фильтруют и концентрируют при пониженном давлении. Остаток очищают с помощью флэш-хроматографии на силикагеле (20% смесь этилацетат/гексан для элюирования) с получением указанного в заголовке соединения в виде бесцветного твердого вещества (30 мг).
Соль TFA [2-(2-аминопропиониламино)-2-фенилэтил]амида 2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоновой кислоты (соединение № 28)
2
2
2
2
+
5-мл круглодонную колбу, снабженную бруском мешалки, загружают 10% TFA/CHCl и трет-бутиловым эфиром (1-{2-[(2-изопропил-5-метилциклогексанкарбонил)амино]-1-фенилэтилкарбамоил}этил)карбаминовой кислоты (30 мг) и перемешивают в течение 1 часа. TFA удаляют при пониженном давлении и остаток растворяют в 30% смеси ацетонитрил/HO (с 0,1% TFA) и очищают с помощью препаративной ВЭЖХ (Ultro 120 (10 мкм) C18Q) с использованием градиента 10-40% ацетонитрил/HO (с 0,1% TFA). Чистые фракции объединяют, концентрируют и лиофилизируют с получением бесцветного твердого продукта вещества (17,7 мг). MС (ESI) m/z 374 (M+1).
Пример 10
Экспрессия Trp-p8 в клетках CHO
Клетки CHO человека, трансфицированные Trp-p8 (упоминаемые здесь как CHO/Trp-p8), генерируются для использования в экспериментах по настоящему изобретению. Экспрессия полипептида Trp-p8 в этом трансфектанте и в отсутствие любой эдогенной экспрессии в нетрансфицированных CHO подтверждается с помощью анализа вестерн-блот и иммунофлуоресценции с использованием антител, специфичных к Trp-p8 (GS2.20), а также анализа потоков кальция с помощью Icilin (1-[2-гидроксифенил]-4-[3-нитрофенил]-1,2,3,6-тетрагидропиримидин-2-она) и ментола (2-изопропил-5-метилциклогексанол). Нетрансфицированные клетки CHO используются, чтобы установить специфичность воздействий соединений, наблюдаемую с помощью CHO/Trp-p8.
Пример 11
Медиируемое Trp-p8 уменьшение выживаемости клеток после экспонирования клеток CHO/Trp-p8 для соединений-кандидатов в агонисты Trp-p8 при 37
C
°
Этот пример описывает анализ выживаемости с помощью АТФ, пригодный для скрининга эффективных агонистов Trp-p8. Анализ выживаемости с помощью АТФ, описываемый здесь, использует клетки CHO, экспрессирующие экзогенную кДНК Trp-p8. Этот пример дополнительно устанавливает, что агонисты Trp-p8 по настоящему изобретению являются эффективными при уменьшении выживаемости клеток, экспрессирующих Trp-p8.
Концентрация внутриклеточного АТФ понижается очень быстро, когда метаболически активные клетки подвергаются некрозу и/или апоптозу. Концентрация АТФ и, как следствие, относительная выживаемость клеток могут измеряться посредством установленных способов с использованием коммерчески доступных реагентов. В методологии скрининга агонистов, описываемой здесь, соединение, которое специфично уменьшает выживаемость клеток CHO/Trp-p8, упоминается как агонист.
50
50
В качестве первичного скрининга для эффективности и специфичности для агонистов, как нетрансфицированные CHO, так и клетки CHO/Trp-p8 экспонируются для 1 или 10 мкМ исследуемых соединений в 1% диметилсульфоксиде (ДМСО) или 1% ДМСО (контроль) в 96-луночном планшете с черными стенками, черным дном, обработанном для культивирования клеток. ДМСО является растворителем для всех исследуемых соединений. После 24-26 часов при 37°C клетки лизируются и концентрация АТФ определяется с помощью хемилюминесцентного анализа с использованием коммерчески доступного набора реагентов - Cell Titer-Glo (Promega; Madison, WI). Относительная выживаемость (%), выраженная как уровень АТФ в клетках, обработанных соединениями, которая выражается как процент от уровней АТФ в клетках, обрабатываемых только лишь ДМСО, представляет собой меру активности соединения - кандидата в агонисты - чем ниже % выживаемости, тем более сильнодействующим является агонист Trp-p8. Значения EC определяются для наиболее активных кандидатов в агонисты Trp-p8 при 37°C посредством измерения выживаемости при 8-10 различных концентрациях агонистов. (EC определяется здесь как концентрация агонистов, при которых имеется 50% уменьшение относительной выживаемости клеток).
50
Примеры агонистов Trp-p8 формулы I, формулы I-A, формулы I-B, формулы I-C, формулы I-D и формулы I-E, которые являются эффективными в анализах выживаемости с помощью АТФ, представлены здесь в таблицах 1-5, данные EC обозначаются следующим образом: A = <0,020 мкМ; B = 0,021-0,050 мкМ; C = 0,051-0,10 мкМ.
В таблицах 1-5 приведенные структуры имеют форму:
Где химические наименования приводятся для X и/или Y. Там, где наименования приводятся для "X/Y", наименования представляют собой наименования с включением группы азота.
Выживаемость клеток CHO/Trp-p8 после лечения иллюстративными агонистами Trp-p8 представлены на фиг.1.
<u>Таблица 1</u>
Примеры соединений формулы I-A
Соед. №
Структура
EC<sub>50</sub>
X
1
<img file="00000073.tif" he="20" wi="33" img-content="undefined" img-format="tif" />
A
2-(2-Аминопропиониламино)-4-метоксифенил
2
<img file="00000074.tif" he="19" wi="30" img-content="undefined" img-format="tif" />
A
N-(2-Аминоэтил)-2-амино-5-метилсульфанилфенил
3
<img file="00000075.tif" he="17" wi="30" img-content="undefined" img-format="tif" />
A
1-(2-Аминоэтокси)нафталин-2-ил
4
<img file="00000076.tif" he="22" wi="29" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
2-(2-Аминоэтиламино)-4-метилсульфанилфенил
5
<img file="00000077.tif" he="22" wi="29" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
N-(2-Аминоэтил)-5-метоксибензамид
6
<img file="00000078.tif" he="21" wi="29" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
2-(2-Аминобутириламино)-4-метоксифенил
7
<img file="00000079.tif" he="22" wi="36" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
2-(2-Амино-3-гидроксипропиониламино)-4-метоксифенил
8
<img file="00000080.tif" he="22" wi="32" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
3-(2-Аминоэтиламино)нафталин-2-ил
9
<img file="00000081.tif" he="18" wi="31" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
N-(2-Аминоэтил)-2-аминобензамид
10
<img file="00000082.tif" he="23" wi="34" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
2-(2-Амино-3-гидроксипропиониламино)-4-метоксифенил
11
<img file="00000083.tif" he="19" wi="30" img-content="undefined" img-format="tif" />
С
2-(2-Аминоацетиламино)фенил
12
<img file="00000084.tif" he="21" wi="33" img-content="undefined" img-format="tif" />
С
2-(2-Амино-3-гидроксибутирамино)-4-метоксифениламид
13
<img file="00000085.tif" he="19" wi="31" img-content="undefined" img-format="tif" />
С
2-(2-Аминоацетиламино)-4-метоксифенил
<u>Таблица 2</u>
Примеры соединений формулы I-B
Соед. №
Структура
EC<sub>50</sub>
X
14
<img file="00000086.tif" he="23" wi="32" img-content="undefined" img-format="tif" />
A
2-(2-Аминоэтил)-5-фуран-2-ил-2H-пиразол-3-ил
15
<img file="00000087.tif" he="24" wi="30" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
2-(2-Аминопропил)-5-фенил-2H-пиразол-3-ил
16
<img file="00000088.tif" he="25" wi="31" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
2-(2-Аминоэтил)-5-фенил-2H-пиразол-3-ил
17
<img file="00000089.tif" he="24" wi="30" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
2-(2-Аминоэтил)-5-(1-метил-1H-пиррол-2-ил)-2H-пиразол-3-ил
18
<img file="00000090.tif" he="23" wi="29" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
2-(2-Аминопропил)-5-фенил-2H-пиразол-3-ил
19
<img file="00000091.tif" he="24" wi="29" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
2-(2-Аминоэтил)-5-(4-аминофенил)-2H-пиразол-3-ил
20
<img file="00000092.tif" he="25" wi="28" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
2-(2-Аминоэтил)-5-(4-гидроксифенил)-2H-пиразол-3-ил
21
<img file="00000093.tif" he="22" wi="30" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
2-(2-Метиламиноэтил)-5-фенил-2H-пиразол-3-ил
22
<img file="00000094.tif" he="23" wi="33" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
2-(2-Аминопропил)-5-фенил-2H-пиразол-3-ил
23
<img file="00000095.tif" he="20" wi="31" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
2-(2-Аминоэтил)-5-(3-цианофенил)-2H-пиразол-3-ил
24
<img file="00000096.tif" he="21" wi="28" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
2-(2-Аминоэтил)-5-(3-метоксифенил)-2H-пиразол-3-ил
25
<img file="00000097.tif" he="23" wi="27" img-content="undefined" img-format="tif" />
С
Метиловый эфир 4-{1-(2-аминоэтил)-1H-пиразол-3-ил}бензойной кислоты
26
<img file="00000098.tif" he="23" wi="31" img-content="undefined" img-format="tif" />
С
2-(2-Аминоэтил)-5-(3-аминофенил)-2H-пиразол-3-ил
27
<img file="00000099.tif" he="24" wi="30" img-content="undefined" img-format="tif" />
С
2-(2-Аминоэтил)-5-(3-гидроксифенил)-2H-пиразол-3-ил
Таблица 3
Примеры соединений формулы I-C
Соед. №
Структура
EC<sub>50</sub>
X
28
<img file="00000100.tif" he="23" wi="35" img-content="undefined" img-format="tif" />
A
2-(2-Аминопропиониламино)-2-фенилэтил
29
<img file="00000101.tif" he="24" wi="35" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
2-(2-Аминоэтокси)-2-фенилэтил
30
<img file="00000102.tif" he="23" wi="35" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
2-(2-Аминоэтокси)-2-фенилэтил
31
<img file="00000103.tif" he="23" wi="32" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
2-(3-Аминопропокси)-2-фенилэтил
32
<img file="00000104.tif" he="22" wi="35" img-content="undefined" img-format="tif" />
С
2-(2-Аминоэтиламино)-2-фенилэтил
<u>Таблица 4</u>
Примеры соединений формулы I-D
Соед. №
Структура
EC<sub>50</sub>
X
33
<img file="00000105.tif" he="22" wi="37" img-content="undefined" img-format="tif" />
A
2-[2-(2-Аминоэтиламино)фенил]этил
34
<img file="00000106.tif" he="20" wi="32" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
2-(2-Аминометилфенил)этил
35
<img file="00000107.tif" he="23" wi="35" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
2-[(2-Аминоацетил)фениламино]этил
<u>Таблица 5</u>
Примеры соединений формулы T-E
Соед. №
Структура
EC<sub>50</sub>
X/Y
36
<img file="00000108.tif" he="21" wi="29" img-content="undefined" img-format="tif" />
A
3-(2-Аминоэтил)-5-метокси-1,3-дигидробензоимидазол-2-он
37
<img file="00000109.tif" he="25" wi="26" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
3-(2-Аминоэтил)-5-(3-гидроксипропокси)-1,3-дигидробензоимидазол-2-он
38
<img file="00000110.tif" he="23" wi="27" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
3-(2-Аминоэтил)-5-этокси-1,3-дигидробензоимидазол-2-он
39
<img file="00000111.tif" he="22" wi="29" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
3-(2-Аминоэтил)-5-метансульфонил-1,3-дигидробензоимидазол-2-он
40
<img file="00000112.tif" he="23" wi="28" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
3-(2-Аминоэтил)-5-(2-гидроксиэтокси)-1,3-дигидробензоимидазол-2-он
41
<img file="00000113.tif" he="25" wi="25" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
Амид 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты
42
<img file="00000114.tif" he="21" wi="28" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
3-(2-Аминоэтил)-5-метилсульфанил-1,3-дигидробензоимидазол-2-он
43
<img file="00000115.tif" he="22" wi="30" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
3-(2-Аминоэтил)-5-метансульфинил-1,3-дигидробензоимидазол-2-он
44
<img file="00000116.tif" he="25" wi="26" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
(2-Диэтиламиноэтил)амид 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты
45
<img file="00000117.tif" he="20" wi="30" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
3-(2-Аминопропил)-2,3-дигидробензоимидазол-2-он
46
<img file="00000118.tif" he="25" wi="25" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
[3-(2-Аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-илокси]ацетонитрил
46
<img file="00000119.tif" he="24" wi="27" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
Этиламид 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты
48
<img file="00000120.tif" he="24" wi="26" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
Пиридин-3-иламид 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты
49
<img file="00000121.tif" he="21" wi="29" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
(2-Метоксиэтил)амид 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты
50
<img file="00000122.tif" he="17" wi="31" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
1-(2-Аминоэтил)-1,3-дигидробензоимидазол-2-он
51
<img file="00000123.tif" he="21" wi="32" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
1-(2-Аминоэтил)-1,3-дигидронафто[2,3-d]имидазол-2-он
52
<img file="00000124.tif" he="22" wi="29" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
(2-Гидроксиэтил)амид 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты
53
<img file="00000125.tif" he="23" wi="28" img-content="undefined" img-format="tif" />
А
3-(2-Аминоэтил)-5-пропокси-1,3-дигидробензоимидазол-2-он
54
<img file="00000126.tif" he="18" wi="31" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
3-(2-Аминоэтил)-1,3-дигидроимидазо[4,5-c]пиридин-2-он
55
<img file="00000127.tif" he="20" wi="29" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
(2-Диэтиламиноэтил)амид 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-4-карбоновой кислоты
56
<img file="00000128.tif" he="25" wi="28" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
Пиридин-4-иламид 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты
57
<img file="00000129.tif" he="19" wi="31" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
3-(2-Аминоэтил)-1,3-дигидроимидазо[4,5-b]пиридин-2-он
58
<img file="00000130.tif" he="17" wi="31" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
1-(3-Аминопропил)-1,3-дигидробензоимидазол-2-он
59
<img file="00000131.tif" he="21" wi="29" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
Фениламид 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты
60
<img file="00000132.tif" he="20" wi="29" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
[2-(2-Гидроксиэтокси)этил]амид 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты
61
<img file="00000133.tif" he="22" wi="30" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
1-(2-Аминоэтил)-5-трифторметил-1,3-дигидробензоимидазол-2-он
62
<img file="00000134.tif" he="19" wi="31" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
1-(2-Аминоэтил)-1,3-дигидроимидазо[4,5-c]пиридин-2-он
63
<img file="00000135.tif" he="23" wi="26" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
Бензиламид 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты
64
<img file="00000136.tif" he="19" wi="24" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
3-(2-Аминоэтил)-5-(морфолин-4-карбонил)-1,3-дигидробензоимидазол-2-он
65
<img file="00000137.tif" he="15" wi="29" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
3-(2-Аминоэтил)-5-(2-оксо-2-фенилэтокси)-1,3-дигидробензоимидазол-2-он
66
<img file="00000138.tif" he="14" wi="27" img-content="undefined" img-format="tif" />
В
3-(2-Метиламиноэтил)-1,3-дигидробензоимидазол-2-он
67
<img file="00000139.tif" he="17" wi="17" img-content="undefined" img-format="tif" />
С
3-(2-Аминоэтил)-5-бутокси-1,3-дигидробензоимидазол-2-он
68
<img file="00000140.tif" he="18" wi="24" img-content="undefined" img-format="tif" />
С
Метилфениламид 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты
69
<img file="00000141.tif" he="17" wi="25" img-content="undefined" img-format="tif" />
С
Этиловый эфир 4-[3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбонил]пиперазин-1-карбоновой кислоты
70
<img file="00000142.tif" he="19" wi="24" img-content="undefined" img-format="tif" />
С
Диэтиламид 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты
71
<img file="00000143.tif" he="20" wi="29" img-content="undefined" img-format="tif" />
С
Фенэтиламид 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты
72
<img file="00000144.tif" he="25" wi="25" img-content="undefined" img-format="tif" />
С
(2-Гидрокси-1-гидроксиметил-2-фенилэтил)амид 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты
73
<img file="00000145.tif" he="25" wi="25" img-content="undefined" img-format="tif" />
С
Карбамоилметиламид 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты
74
<img file="00000146.tif" he="23" wi="29" img-content="undefined" img-format="tif" />
С
(2-Гидрокси-1-гидроксиметилэтил)амид 3-(2-аминоэтил)-2-оксо-2,3-дигидро-1H-бензоимидазол-5-карбоновой кислоты
75
<img file="00000147.tif" he="24" wi="24" img-content="undefined" img-format="tif" />
С
3-(2-Аминоэтил)-5-бензилокси-1,3-дигидробензоимидазол-2-он
76
<img file="00000148.tif" he="15" wi="33" img-content="undefined" img-format="tif" />
С
1-(4-аминобутил)-1,3-дигидробензоимидазол-2-он
Пример 12
Скрининг и характеризация соединений-агонистов Trp-p8 посредством измерения притока кальция в клетках CHO/Trp-p8 при 37
C
°
Этот пример описывает анализ притока кальция на основе CHO/Trp-p8, используемый для дополнительной оценки активности кандидатов в агонисты Trp-p8 по настоящему изобретению.
2
Приток кальция измеряют с использованием Flexstation Microplate Fluorescent Plate Reader (Molecular Devices; Sunnyvale, CA). Типичный анализ потоков кальция осуществляется следующим образом. Клетки в среде на основе DMEM/Хэма F-12, как правило, при плотности 30000 клеток/лунка/100 мкл, помещаются в 96-луночный планшет для культур тканей с черными стенками, с прозрачным дном (Greiner Bio-one) и инкубируются в течение 16-20 часов при 37°C. Клетки в каждой лунке инкубируются в течение одного часа при 37°C вместе со смесью Fura2-AM Fluorescent Dye/Pluronic F-27 (Molecular Probes; Eugene, Oregon) и растворяются в среде, содержащей Probenecid. Типичные конечные концентрации представляют собой: 5-8 мкМ Fura2-AM, 0,01% Pluronic F-27 и 2,5 мМ Probenecid (ингибитор анионного обмена, который уменьшает транспорт гидролизированного красителя из клетки, тем самым сводя к минимуму потери красителя во время эксперимента). Через один час клетки промывают в буферном растворе (20 мм HEPES и сбалансированного солевого раствора Хэнкса с 1,26 мМ CaCl), pH 7,4, содержащем Probenecid при конечной концентрации 2,5 мМ, и предварительно инкубируют в течение, по меньшей мере, 30 минут при температуре анализа 37°C.
Как правило, описанный выше буфер на основе HEPES/HBSS, либо не содержащий дополнительного кальция, либо с кальцием для увеличения концентрации до 2 мМ, и с различными концентрациями соединений (при 5-кратной конечной концентрации) добавляют в каждую лунку с использованием роботизированного многоканального устройства для пипеттирования. Соединения предварительно инкубируют при 37°C в течение, по меньшей мере, 30 минут перед осуществлением анализа (при 37°C). Сигналы регистрируют при двойном возбуждении на длинах волн 340 и 380 нм и на длине волны испускания 510 нм с полосовым фильтром при 495 нм. Сигнал выражается как отношение испускания, когда возбуждение происходит при 340 нм, к испусканию, когда возбуждение происходит при 380 нм [Relative Fluorescence Units (RFU)]. Иономицин рутинно используют в качестве положительного контроля.
В случае анализа агонистов соединения при различных концентрациях добавляют к нагруженным красителем клеткам (как описано выше). Увеличение RFU представляет собой меру сильнодействия соединения в качестве агониста. Примерные результаты представлены на фиг.2.
Пример 13
Увеличение апоптоза после экспонирования клеток CHO/Trp-p8 для соединений-агонистов Trp-p8 при 37°C
Этот пример описывает эффективность соединений-агонистов Trp-p8 при индуцировании апоптоза в клетках, экспрессирующих Trp-p8.
Проточный цитометрический анализ с использованием Annexin V/Пропирий йодида (PI) используют для получения дополнительной информации о механизме гибели клеток, индуцируемой соединениями-агонистами Trp-p8. Окрашивание с помощью Annexin V детектирует транслокацию фосфатидилсерина в наружный слой плазматической мембраны, характеристику событий апоптоза, в то время как окрашивание с помощью PI показывает гибель клеток с ослабленными мембранами.
Клетки обрабатывают соединениями в 1% ДМСО или с 1% ДМСО (контроль) в течение 24-26 часов при 37°C. Клетки быстро трипсинизируются при условиях контроля и окрашиваются с помощью набора реагентов Annexin V/PI, следуя методологии, предусмотренной поставщиком (например, Southern Biotech; Birmingham, Alabama). Примерные результаты представлены на фиг.3.
Пример 14
Скрининг in vitro соединений-антагонистов Trp-p8 с использованием анализа выживаемости клеток на основе защиты клеток, экспрессирующих Trp-p8, для токсичных соединений-агонистов
Этот пример описывает систему анализов для идентификации и характеризации соединений-кандидатов в антагонисты Trp-p8.
Антагонисты Trp-p8 идентифицируются посредством использования анализа выживаемости клеток с использованием клеток CHO/Trp-p8 при 37°C (смотри пример 11) со следующими модификациями. В контексте настоящего изобретения соединения, которые защищают клетки CHO/Trp-p8 от токсичного воздействия контрольного агониста, тем самым поддерживая выживаемость клеток CHO/Trp-p8, экспонируемых для агонистов Trp-p8, определяются в качестве антагонистов. В качестве первичного скрининга для антагонистов клетки CHO/Trp-p8 экспонируются для 10 мкМ исследуемого соединения в 1% диметилсульфоксиде (ДМСО) или для 1% ДМСО плюс токсичная концентрация контрольного агониста. Относительная выживаемость при 10 мкМ, определяемая, как описано в примере 11, представляет собой меру потенциала соединения в качестве антагониста Trp-p8 - чем выше выживаемость, тем более сильнодействующим является антагонист. Примерные результаты представлены на фиг.4.
Пример 15
Скрининг in vitro с использованием анализа потоков кальция для соединений-антагонистов Trp-p8 на основе их способности к подавлению притока кальция, индуцируемого агонистами Trp-p8, в клетках CHO/Trp-p8
Этот пример описывает систему анализов in vitro, используемую для дополнительного скрининга и характеризации кандидатов в антагонисты Trp-p8.
Антагонисты Trp-p8 также просматриваются и характеризуются с использованием анализа потоков кальция при 37°C, как описано в примере 12, со следующими двумя отличиями: (1) соединение предварительно смешивается с контрольным агонистом или только контрольный агонист добавляется к клеткам, и подавление реакции на агонист представляет собой меру сильнодействия соединения в качестве антагониста, и (2) соединение при различных концентрациях добавляют к клеткам с последующим добавлением контрольного агониста через 2-3 минуты, и подавление реакции, индуцируемое агонистом, представляет собой меру сильнодействия соединения в качестве антагониста. Примерные результаты представлены на фиг.5.
Пример 16
Система животных моделей для анализа in vivo эффективности кандидатов в агонисты и антагонисты Trp-p8 для лечения рака
Этот пример приводит систему животных моделей, пригодных для определения эффективности in vivo кандидатов в модуляторы Trp-p8, включающих в себя как агонисты, так и антагонисты.
Привитые опухоли рака простаты человека, экспрессирующие Trp-p8 (LuCaP, from Dr. Robert Vessella's lab в University of Washington - согласно оценкам с помощью гибридизации in situ, количественной цепной реакции полимеразы и иммуногистохимии с использованием поликлональных антител кролика, специфичных к белкам, T-904), а также линий клеток, полученных с помощью генной инженерии для экспрессирования Trp-p8, включающих в себя линии клеток CHO (яичников китайского хомячка) и EL-4 (Тимомы мышей), используются, чтобы установить модели опухолей для мышей. Экспрессирование Trp-p8 в трансфектантах подтверждается с помощью анализа вестерн-блот и иммунофлуоресценции с использованием антител (GS 2,20), специфичных к Trp-p8, а также посредством реакции на известные агонисты в функциональном анализе притока кальция. В дополнение к этому линии трансфицированных клеток являются чувствительными к гибели под действием агонистов Trp-p8, как показывают анализы выживаемости с помощью АТФ и апоптоза (как описывается здесь в примерах 11 и 13).
Модель опухолей мышей устанавливается посредством подкожной инъекции клеток CHO/Trp-p8 мышам SCID. Экспрессия Trp-p8 в опухоли, иссеченной из этих мышей, подтверждается с помощью RT-PCR, иммуногистохимии и анализа вестерн-блот. Дальнейшая разработка модели опухоли осуществляется с использованием привитых опухолей рака простаты человека, описанных выше, на атимических голых мышах или на мышах SCID и с использованием трансфектантов EL4/Trp-p8 у нормальных мышей. Привитые опухоли простаты из других источников и других линий клеток, которые могут быть получены с помощью генной инженерии для экспрессирования Trp-p8, также являются потенциальными кандидатами для построения дополнительных систем моделей.
На основе результатов оценки in vitro и in vivo будет выбран набор агонистов Trp-p8 для определения эффективности на мышах. Оценки in vitro должны включать в себя сильнодействие при анализе гибели клеток, растворимость в воде, исследование связывания в плазме и метаболическую стабильность (возможность метаболизации соединения в печени, как определяют посредством использованием гепатоцитов и/или микросом мышей). Оценки in vivo должны включать в себя исследования фармакокинетики и токсичности. Выбранные соединения будут вводиться мышам с опухолями, экспрессирующими Trp-p8, с помощью различных способов [перорально, внутривенно, внутрибрюшинно, подкожно, внутримышечно]. Уменьшение опухолей и выживаемость этих мышей будет оцениваться при различных дозах этих соединений. Соединения, наиболее эффективные для борьбы с опухолями, будут выбираться для дополнительных исследований.
Пример 17
Экспериментальная характеризация некоторых примерных соединений
Этот пример описывает экспериментальную характеризацию и результаты для нескольких примерных низкомолекулярных модуляторов Trp-p8 формулы I, которые обозначают соединение I, II, III и IV. Их химические формулы и молекулярные массы приводятся в таблице 6.
<u>Таблица 6</u>
Химические формулы и молекулярные массы
Соединение
I
II
III
IV
Химическая формула
C<sub>21</sub>H<sub>31</sub>N<sub>3</sub>O<sub>3</sub>
C<sub>20</sub>H<sub>29</sub>N<sub>3</sub>O<sub>2</sub>
C<sub>22</sub>H<sub>32</sub>N<sub>4</sub>O
C<sub>21</sub>H<sub>34</sub>N<sub>2</sub>O<sub>2</sub>
Молекулярная масса
373
343
368
346
Активность in vitro
Как приводится в таблице 8, соединения демонстрируют высокую степень сильнодействия и специфичности по отношению к гибели клеток, которые экспрессируют Trp-p8. Как правило, >1000x более высокая концентрация соединения требуется для гибели клеток, где нет Trp-p8, по сравнению с клетками, которые экспрессируют Trp-p8, Соединения II, III и IV показывают сходную активность в этом анализе, в то время как Соединение I является приблизительно в 3 раза более сильнодействующим.
<u>Таблица 8</u>
Результаты анализа с помощью АТФ выживаемости для нескольких предпочтительных соединений
Соединение
I
II
III
IV
EC<sub>50</sub> CHO/Trp-p8(мкМ)
0,003
0,01
0,01
0,01
EC<sub>50 </sub>исходных CHO(мкМ)
>10
>10
>10
>10
Активность in vivo
Как иллюстрируется на фиг.9A и 9B, соединения I, II и III обеспечивают пролонгированное экспонирование после одного перорального введения как у грызунов (фиг.9A), так и у собак Бигль (фиг.9B). По сравнению с мышами крысы требуют примерно удвоенной пероральной дозы (по отношению к массе тела) для достижения сравнимого экспонирования, и собаки требуют меньше трети дозы. В соответствии с поддерживаемыми уровнями в плазме (t1/2 ~9 часов) одна пероральная доза обеспечивает пролонгированную стойкую реакцию для модели привитых опухолей CHO/Trp-p8.
Как иллюстрируется на фиг.10A и 10B, пероральное дозирование этих соединений обеспечивает стойкие реакции для модели привитых опухолей CHO/Trp-p8. Существенное ингибирование роста опухоли наблюдается после одной дозировки, не более 10 мг/кг, и незначительная токсичность наблюдается при 100 мг/кг; терапевтическое окно >10x.
Как иллюстрируется на фиг.7, соединения формулы I генерируют существенно более короткое экспонирование при одной внутрибрюшинной инъекции по сравнению с пероральным введением. Как иллюстрируется на фиг.8A и 8B, внутрибрюшинная (IP) инъекция мыши этих соединений приводит к более короткой реакции для модели привитых опухолей CHO/Trp-p8 и выглядит менее стойкой после прекращения IP дозирования.
Для демонстрации того, что эффективность медиируется посредством Trp-p8, фиг.11 иллюстрирует оценку соединения I в согласованной модели CHO (Trp-p8-). В соответствии с предложенным механизмом действия соединение I не показывает значительной эффективности при 100 мг/кг для этой модели; эта доза в 10 раз выше, чем эффективная доза в аналогичной модели CHO/Trp-p8.
Как иллюстрируется на фиг.12, модель LuCaP видимо реагирует сравнимым образом или чуть лучше, чем модель CHO/Trp-p8. CHO/Trp-p8 представляет собой быстрорастущую опухоль; лечение соединением I замедляет рост, но не вызывает регрессии. В противоположность этому LuCaP представляет собой медленно растущую опухоль; лечение вызывает статистически значимую регрессию, а также ингибирование роста. В этом случае модель привитой опухоли LuCAP демонстрирует уровни Trp-p8, сравнимые с моделью CHO/Trp-p8, как измеряют с помощью иммуногистохимии ткани опухоли, иссеченной из мыши.
Наивысшая доза, перорально вводимая мыши, 100 мг/кг, не приводит к значительной токсичности для любого из соединений. Поскольку одна пероральная доза 10 мг/кг соединения I дает значительную эффективность для модели привитой опухоли CHO/Trp-p8, терапевтическое окно >10 является достижимым с помощью соединения формулы I. Оно расширяется с помощью токсилогических экспериментов на крысах, где соединения могли бы вводиться при более высоких уровнях дозирования. При токсилогических исследованиях, осуществляемых на крысах, пероральные дозы 250 мг/кг не индуцируют каких-либо наблюдаемых токсических воздействий. Одна доза 500 мг/кг и 1000 мг/кг приводит к токсичности, находящейся в пределах от легкой до умеренной, но не достигает MTD. Эти данные, представляющие минимальные терапевтические окна, получаемые с помощью соединения формулы I, приводятся в таблице 7.
<u>Таблица 7</u>
Пероральная доза для крыс (мг/кг)
Наблюдаемаястепень токсичности
Сравнимая пероральная доза для мышей (мг/кг)
Многократная самая малая эффективная пероральная доза для мышей
250
нет
125
12,5
500
легкая
250
25
1000
умеренная
500
50
Хотя настоящее изобретение описывается довольно подробно в виде иллюстраций и примеров для целей ясности понимания, изменения и модификации могут осуществляться без отклонения от рамок настоящего изобретения, которые, как предполагается, ограничены только рамками прилагаемой формулы изобретения.