ЗАМЕЩЕННЫЕ ИМИДАЗОЛЫ, ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ, СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЯ, СВЯЗАННОГО ПО КРАЙНЕЙ МЕРЕ С АКТИВНОСТЬЮ KSP, И СПОСОБ ИНГИБИРОВАНИЯ KSP
SUBSTITUTED IMIDAZOLES, PHARMACEUTICAL COMPOSITION, METHOD OF TREATING DISEASE, ASSOCIATED WITH, AT LEAST, KSP ACTIVITY AND METHOD OF KSP INHIBITION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к замещенным соединениям имидазола и их фармацевтически приемлемым солям, сложным эфирам или пролекарственным формам, композициям данных соединений совместно с фармацевтически приемлемыми носителями и применению данных соединений.
Уровень техники
Кинезины представляют собой двигательные белки, которые используют аденозинтрифосфат для связывания с микротрубочками и создания механического усилия. Кинезины характеризуются двигательным доменом, включающим приблизительно 350 аминокислотных остатков. Структуры некоторых двигательных доменов кинезина в кристаллической форме были установлены. В настоящее время идентифицировано около ста родственных кинезину белков (KRP). Кинезины участвуют во множестве клеточных биологических процессов, в том числе в транспорте органелл и пузырьков и в поддержании эндоплазматического ретикулюма. Некоторые KRP непосредственно взаимодействуют с микротрубочками митотического веретена или с хромосомами и, по-видимому, играют центральную роль во время митотических стадий клеточного цикла. Данные митотические KRP представляют особый интерес в плане разработки противораковых терапевтических препаратов.
Белок веретена кинезина (KSP) (известный также как Eg5, HsEg5, KNSL1 или KIF11) представляет собой один из нескольких подобных кинезину двигательных белков, которые локализованы в митотическом веретене и, как известно, требуются для формирования и/или функции биполярного митотического веретена.
В 1995 г. было показано, что истощение KSP с использованием антитела, направленного на С-конец KSP, блокирует клетки HeLa в митозе на стадии однолучевых рядов микротрубочек (см. статью Blangy et al., Cell 83: 1159-1169, 1995). Мутации в генах bimC и cut7, которые рассматривают как гомологи KSP, вызывают нарушение в разделении центросом у Aspergillus nidulans (см. статью Enos A.P. и N.R.Morris, Cell 60: 1019-1027, 1990) и Schizosaccharomyces pombe (см. статью Hagan I. и М.Yanagida, Nature 347: 563-566, 1990). Обработка клеток либо ATRA (полностью транс-ретиноевая кислота), которая снижает экспрессию KSP на уровне белка, или истощение KSP в клетках с использованием антисмысловых олигонуклеотидов приводит к существенному ингибированию роста в клетках карциномы поджелудочной железы DAN-G, показывая, что KSP мог бы участвовать в антипролиферативном действии полностью транс-ретиноевой кислоты (см. статью Kaiser A. et al., J. Biol. Chem. 274, 18925-18931, 1999). Интересно, что родственная Aurora протеинкиназа pEg2 Xenopus laevis, как показано, ассоциирована и фосфорилирует XIEg5 (см. статью Giet R. et al., J. Biol. Chem. 274: 15005-15013, 1999). Возможные субстраты родственных Aurora киназ представляют особый интерес в плане разработки лекарственных препаратов против рака. Например, у пациентов с раком толстой кишки киназы Aurora 1 и 2 демонстрируют сверхэкспрессию на уровне белка и РНК и происходит амплификация генов.
Первая проникающая в клетку маленькая молекула ингибитора KSP, "монастрол", как показано, блокирует клетки с однополярными веретенами без воздействия на полимеризацию микротрубочек, как действуют принятые химиотерапевтические агенты, такие как таксаны и алкалоиды барвинка (см. статью Mayer T.U. et al., Science 286: 971-974, 1999). Монастрол идентифицирован как ингибитор при скрининге на основе фенотипа, и предполагают, что данное соединение может служить исходным образцом для разработки противораковых лекарственных препаратов. Ингибирование определяют как неконкурентное в отношении аденозинтрифосфата и как быстро обратимое (см. статьи DeBonis S. et al., Biochemistry, 42:338-349, 2003; Kapoor T.M. et al., J. Cell Biol., 150: 975-988, 2000). В свете важности усовершенствованных химиотерапевтических препаратов имеется потребность в ингибиторах KSP, которые представляют собой эффективные ингибиторы KSP и родственных KSP белков in vivo.
Раскрытие изобретения
Данное изобретение направлено на замещенные соединения имидазола, представленные формулой I:
где
1
R выбран из группы, состоящей из аминоацила, ациламиногруппы, карбоксила, карбоксиэфирной группы, алкила и замещенного алкила, при условии, что замещенный алкил не замещен арилом или замещенным арилом,
2
R выбран из группы, состоящей из водорода, алкила и арила,
3
4
3
4
3
4
R и R независимо друг от друга выбраны из группы, состоящей из водорода, гидроксигруппы, алкила, замещенного алкила, циклоалкила, замещенного циклоалкила, арила, замещенного арила, гетероарила, замещенного гетероарила, гетероцикла и замещенного гетероцикла, при условии, что только один из R или R является гидроксигруппой, или R и R вместе с атомом азота, с которым они связаны, связаны между собой и образуют гетероцикл или замещенный гетероцикл,
5
R выбран из группы, состоящей из водорода, алкила, замещенного алкила, алкенила, замещенного алкенила, алкинила, замещенного алкинила, циклоалкила, замещенного циклоалкила, гетероцикла, замещенного гетероцикла, арила, замещенного арила, гетероарила и замещенного гетероарила,
1
5
или R вместе с атомом углерода, с которым он связан, и R вместе с атомом азота, с которым он связан, связаны между собой и образуют гетероциклическую или замещенную гетероциклическую группу,
1
5
4
5
или когда R и R не связаны между собой, то R и R вместе с атомами, с которыми они связаны, образуют гетероциклическую или замещенную гетероциклическую группу,
8
1
q
R представляет собой L-A, где L выбран из группы, состоящей из -S(O)-, q означает один или два, и алкилена, содержащего от 1 до 5 атомов углерода и необязательно замещенного гидроксигруппой, галогеном или ациламиногруппой, и
1
А выбран из группы, состоящей из арила, замещенного арила, гетероарила, замещенного гетероарила, гетероцикла, замещенного гетероцикла, циклоалкила и замещенного циклоалкила, и
6
7
9
один и только один из R и R представляет собой циклоалкил, или гетероцикл, или арил, или гетероарил и необязательно замещен m заместителями R, где m означает целое число от 1 до 4, и
6
7
один и только один из R и R представляет собой водород, или галоген, или алкил,
9
3
R выбран из группы, состоящей из цианогруппы, алкила, замещенного алкила, алкенила, замещенного алкенила, алкинила, замещенного алкинила, -CF, алкокси, замещенной алкоксигруппы, галогена и гидроксигруппы,
9
и когда m означает целое число от 2 до 4, то каждый из R могут быть одинаковыми или различными,
или их фармацевтически приемлемые соли, сложные эфиры или пролекарственные формы.
Осуществление изобретения
А. Соединения, соответствующие изобретению
Как утверждают выше, соединения, соответствующие изобретению, включают соединения формулы I:
где
1
R выбран из группы, состоящей из аминоацила, ациламиногруппы, карбоксила, карбоксиэфирной группы, алкила и замещенного алкила, при условии, что замещенный алкил не замещен арилом или замещенным арилом,
2
R выбран из группы, состоящей из водорода, алкила и арила,
3
4
3
4
3
4
R и R независимо друг от друга выбраны из группы, состоящей из водорода, гидроксигруппы, алкила, замещенного алкила, циклоалкила, замещенного циклоалкила, арила, замещенного арила, гетероарила, замещенного гетероарила, гетероцикла и замещенного гетероцикла, при условии, что только один из R или R является гидроксигруппой, или R и R вместе с атомом азота, с которым они связаны, связаны между собой и образуют гетероцикл или замещенный гетероцикл,
5
R выбран из группы, состоящей из водорода, алкила, замещенного алкила, алкенила, замещенного алкенила, алкинила, замещенного алкинила, циклоалкила, замещенного циклоалкила, гетероцикла, замещенного гетероцикла, арила, замещенного арила, гетероарила и замещенного гетероарила,
1
5
или R вместе с атомом углерода, с которым он связан, и R вместе с атомом азота, с которым он связан, связаны между собой и образуют гетероциклическую или замещенную гетероциклическую группу,
1
5
4
5
или когда R и R не связаны между собой, то R и R вместе с атомами, с которыми они связаны, образуют гетероциклическую или замещенную гетероциклическую группу,
8
1
q
R представляет собой L-A, где L выбран из группы, состоящей из -S(O)-, q означает один или два, и алкилена, содержащего от 1 до 5 атомов углерода и необязательно замещенного гидроксигруппой, галогеном или ациламиногруппой, и
1
А выбран из группы, состоящей из арила, замещенного арила, гетероарила, замещенного гетероарила, гетероцикла, замещенного гетероцикла, циклоалкила и замещенного циклоалкила, и
6
7
9
один и только один из R и R представляет собой циклоалкил, или гетероцикл, или арил, или гетероарил и необязательно замещен m заместителями R, где m означает целое число от 1 до 4, и
6
7
один и только один из R и R представляет собой водород, или галоген, или алкил,
9
3
R выбран из группы, состоящей из цианогруппы, алкила, замещенного алкила, алкенила, замещенного алкенила, алкинила, замещенного алкинила, -CF, алкокси, замещенной алкоксигруппы, галогена и гидроксигруппы,
9
и когда m означает целое число от 2 до 4, то каждый из R могут быть одинаковыми или различными,
или их фармацевтически приемлемые соли, сложные эфиры или пролекарственные формы.
В одном варианте осуществления изобретения соединения, соответствующие изобретению, представлены формулой II:
где
n означает 1, 2 или 3,
p означает 0, 1, 2, 3 или 4,
3
4
3
4
4
3
3
4
R и R независимо друг от друга выбраны из группы, состоящей из водорода, гидроксигруппы, алкила, замещенного алкила, циклоалкила, замещенного циклоалкила, арила, замещенного арила, гетероарила, замещенного гетероарила, гетероцикла и замещенного гетероцикла, при условии, что если R представляет собой гидроксигруппу, то R не является гидроксигруппой, и если R представляет собой гидроксигруппу, то R не является гидроксигруппой, или R и R вместе с атомом азота, с которым они связаны, связаны между собой и образуют гетероцикл или замещенный гетероцикл,
10
R выбран из группы, состоящей из водорода, алкила, необязательно замещенного заместителем, выбранным из группы, состоящей из гидрокси, алкокси, замещенной алкокси, амино, замещенной амино, ациламиногруппы, галогена, азотсодержащего гетероцикла, замещенного азотсодержащего гетероцикла, азотсодержащего гетероарила и замещенного азотсодержащего гетероарила,
11
11
3
R выбран из группы, состоящей из цианогруппы, алкила, алкенила, алкинила, -CF, алкоксигруппы, галогена и гидроксигруппы, и, когда p означает 2, 3 или 4, каждое из R могут быть одинаковыми или различными,
12
R представляет собой алкил,
13
R представляет собой водород или алкил,
14
R выбран из группы, состоящей из водорода, галогена и алкила,
10
12
или R вместе с атомом углерода, с которым он связан, и R вместе с атомом азота, с которым он связан, связаны между собой и образуют гетероциклическую или замещенную гетероциклическую группу,
10
12
4
10
или когда R и R не связаны между собой, тогда R и R вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют гетероциклическую или замещеную гетероциклическую группу,
2
А выбран из группы, состоящей из арила, замещенного арила, гетероарила, замещенного гетероарила, гетероцикла, замещенного гетероцикла, циклоалкила и замещенного циклоалкила,
или их фармацевтически приемлемыми солями, сложными эфирами или пролекарственными формами.
1
1
В одном варианте осуществления R представляет собой алкил. В другом варианте осуществления R выбран из группы, состоящей из изопропила, трет-бутила и пропила.
2
В другом варианте осуществления R представляет собой водород.
3
4
В одном варианте осуществления R и/или R выбраны из группы, состоящей из алкила, замещенного алкила и циклоалкила, и выбраны из группы, состоящей из метила, метоксиэтила, фуран-2-илметила, 2-гидроксиэтила, циклопропила и изопропила.
3
4
В одном варианте осуществления R и/или R представляют собой арил или замещенный арил и выбраны из группы, состоящей из 4-цианофенила, 3,4-дифторфенила, 2,3,5-трифторфенила, 3,5-динитрофенила и фенила.
3
4
В одном варианте осуществления R и/или R представляют собой гетероарил или замещенный гетероарил и выбраны из группы, состоящей из тиофен-2-ила, 3,5-диметилизоксазол-4-ила и 2,6-дихлорпиридин-4-ила.
3
4
В одном варианте осуществления R и/или R представляют собой гетероциклическую группу или замещенную гетероциклическую группу и являются тетрагидропиран-4-иломили4-(этоксикарбонил)пиперидин-4-илом.
3
4
3
4
3
4
В одном варианте осуществления любой из R или R либо оба, R и R, представляют собой водород. В другом варианте осуществления один из Rили R представляет собой гидроксигруппу.
3
4
В одном варианте осуществления R и R циклизованы атомом азота, с которым они связаны, с образованием гетероцикла или замещенного гетероцикла и выбраны из группы, состоящей из
1,1-диоксотиаморфолин-N-ила, 1-оксотиаморфолин-1-ила, 2-(аминометилен)пирролидин-N-ила, 2-(метоксикарбонил)пирролидин-N-ила, 2,6-диметилморфолин-N-ила, 3-гидроксипиперидин-N-ила, 3-гидроксипирролидин-N-ила, 4-(бутилсульфонил)пиперазин-N-ила, 4-(циклопропилсульфонил)пиперазин-N-ила, 4-(диметиламино)пиперидин-N-ила, 4-(этоксикарбонил)пиперазин-N-ила, 4-(этилсульфонил)пиперазин-N-ила, (изопропилсульфонил)пиперазин-N-ила, 4-(метилкарбонил)пиперазин-N-ила, 4-(метилсульфонил)пиперидин-N-ила, 4-(метилсульфонил)пиперазин-N-ила, 4-(морфолин-N-ил)пиперидин-N-ила, 4-(пиперидин-N-ил)пиперидин-N-ила, 4-(пропилсульфонил)пиперазин-N-ила, 4-циклогексилпиперазин-N-ила, 4-гидроксипиперидин-N-ила, 4-изопропилпиперазин-4-ила, 4-метилпиперидин-N-ила, изоксалидин-2-ила, морфолин-N-ила, пиперазин-N-ила, пиперидин-N-ила, 2-(гидразинокарбонил)пирролидин-N-ила и пирролидин-N-ила.
5
5
10
2
3
2
2
2
2
2,
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
2
2
В некоторых вариантах осуществления R представляет собой замещенный алкил. В одном варианте осуществления R (или R) выбраны из группы, состоящей из -(CH)-NH, -(CH)CH(CHOH)NH-CHCH(F)CHNH, -СН-[2-(CHOH)пирролидин-3-ила], -СН-[4-(ОН)пирролидин-3-ила], -СН-С(F)(спиропирролидин-3-ила), -(CH)CH(CHF)NH, -(СН)С(СН)NH, -(CH)CH(CH)NH, -(СН)СН(CHOCH)NH, -(СН)СН(CHF)NHC(O)-[(2-CHNHC(O))бензола] и -(СН)СН(CHF)-1,3-диоксо-1,3-дигидроизоиндола.
1
5
В одном варианте осуществления, в котором R и R вместе с атомами, с которыми они связаны, соединены между собой с образованием гетероциклической или замещенной гетероциклической группы, гетероциклическая группа представляет собой 2-оксо-тетрагидропиримидинил.
6
7
В одном варианте осуществления один из R или R представляет собой арил или замещенный арил и выбран из группы, состоящей из фенила, 3-хлорфенила, 3-фторфенила, 2,5-дифторфенила и 2,3,5-трифторфенила.
6
7
14
В одном варианте осуществления другой заместитель из R или R (или R) представляет собой водород.
1
2
В одном варианте осуществления L означает алкилен и А (или А) представляет собой арил или замещенный арил.
1
2
В одном варианте осуществления L означает метилен и А (или А) выбрано из группы, состоящей из фенила, 3-фторфенила или 3-гидроксифенила.
1
2
3
1
6
7
1
2
3
1
6
В одном варианте осуществления R представляет собой трет-бутил, Rпредставляет собой водород, R представляет собой водород, L означает метилен, А означает фенил, R представляет собой фенил или замещенный фенил, R представляет собой водород. В другом варианте осуществления Rпредставляет собой трет-бутил, R и R представляют собой водород, L означает метилен, А означает фенил, R представляет собой фенил, замещенный 1-2 галогеновыми заместителями, такими как хлор или фтор.
1
2
3
1
5
1
2
3
1
6
7
4
1
6
1
6
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2,
2
2
2
3
2
2
2
3
2
2
2
3
2
2
2
2
2
2
В одном варианте осуществления R представляет собой трет-бутил, Rи R представляют собой водород, L означает метилен, А означает фенил, Rпредставляет собой замещенный алкил, такой как -(CH)NH, -CHCH(F)CHNH, -(CH)CH(CHF)NH -(СН)СН(CHOCH)NH, -(СН)СН(СН)NH, -(CH)C(CH)NH и -(CH)CH(CHOH)NH. В некоторых вариантах осуществления R представляет собой трет-бутил, R представляет собой водород, R представляет собой водород, L означает метилен, А означает фенил, R представляет собой фенил или замещенный фенил, Rпредставляет собой водород и R представляет собой алкил. В одном варианте осуществления R представляет собой трет-бутил и R представляет собой фенил, замещенный фтором, и может представлять собой 3-фторфенил или дифторфенил. В других вариантах осуществления Rпредставляет собой изопропил и R представляет собой фенил, замещенный хлором, и может представлять собой 3-хлорфенил.
Репрезентативные соединения, соответствующие изобретению
Примеры специфических соединений, входящих в объем данного изобретения, приведены в Таблицах 1, 2 и 3 в экспериментальном разделе.
Способы и композиции, соответствующие изобретению
Представлена также композиция, включающая соединение формул I и II (в том числе их смеси и/или соли) и фармацевтически приемлемый наполнитель или носитель.
В другом аспекте настоящее изобретение представляет способы лечения пациента-млекопитающего, страдающего от нарушения, опосредованного по меньшей мере отчасти KSP. Таким образом, настоящее изобретение представляет способы лечения пациента-млекопитающего, нуждающегося в данном лечении, заключающиеся во введении пациенту терапевтически эффективного количества соединения формул I и II (в том числе их смесей) либо в виде монотерапии, либо в комбинации с другими противораковыми агентами.
В. Определения и обзор
Как обсуждают выше, настоящее изобретение направлено на новые замещенные соединения имидазола.
Следует иметь в виду, что терминология, используемая в данном контексте, предназначена только для цели описания конкретных вариантов осуществления и не предназначена для ограничения объема настоящего изобретения. Следует отметить, что, как используют в данном контексте и в формуле изобретения, формы единственного числа включают ссылки во множественном числе до тех пор, пока контекст ясно не указывает на иное. В данном описании и формуле изобретения, которая следует далее, будут делать ссылку на ряд терминов, которые, как будет определено, имеют значения, изложенные ниже.
Как используют в данном контексте, термин "алкил" относится к одновалентным насыщенным алифатическим углеводородным группам, включающим от 1 до 6 атомов углерода и, более предпочтительно, от 1 до 3 атомов углерода. Данный термин иллюстрируют такими группами, как метил, этил, н-пропил, изо-пропил, н-бутил, трет-бутил, н-пентил и т.п.
2
2
Термин "замещенный алкил" относится к алкильной группе, включающей от 1 до 3 и предпочтительно 1-2 заместителя, выбранных из группы, состоящей из алкокси, замещенной алкоксигруппы, ацила, ациламино, ацилокси, амино, замещенной аминогруппы, аминоацила, арила, замещенного арила, арилокси, замещенной арилокси, цианогруппы, галогена, гидрокси, нитрогруппы, карбоксила, карбоксиэфирной группы, циклоалкила, замещенного циклоалкила, спироциклоалкила, гетероарила, замещенного гетероарила, гетероцикла, замещенного гетероцикла, -SO-алкила и -SO-замещенного алкила.
2
2
2
2
2
2
2
3
3
2
Термин "алкилен" относится к двухвалентным насыщенным алифатическим углеводородным группам, предпочтительно включающим от 1 до 5 и, более предпочтительно, 1-3 атомов углерода, которые являются либо неразветвленными, либо разветвленными. Данный термин иллюстрируют такими группами, как метилен (-СН-), этилен (-СНСН-), н-пропилен (-СНСНСН-), изо-пропилен (-CHCH(CH)-) или (-СН(СН)СН-) и т.п.
Термин "алкокси" относится к группе "алкил-O-", которая включает, например, метокси, этокси, н-пропокси, изо-пропокси, н-бутокси, трет-бутокси, втор-бутокси, н-пентокси-группу и т.п.
Термин "замещенная алкоксигруппа" относится к группе "замещенного алкил-O-".
Термин "ацил" относится к группам Н-С(О)-, алкил-С(О)-, замещенный алкил-С(О)-, алкенил-С(О)-, замещенный алкенил-С(О)-, алкинил-С(О)-, замещенный алкинил-С(О)-, циклоалкил-С(О)-, замещенный циклоалкил-С(О)-, арил-С(О)-, замещенный арил-С(О)-, гетероарил-С(О)-, замещенный гетероарил-С(О)-, гетероцикл-С(О)- и замещенный гетероцикл-С(О)-, в которых алкил, замещенный алкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, замещенный алкинил, циклоалкил, замещенный циклоалкил, арил, замещенный арил, гетероарил, замещенный гетероарил, гетероцикл и замещенный гетероцикл такие, как определено в данном контексте.
Термин "аминоацил" относится к группе -C(O)NRR, в которой каждое R независимо выбрано из группы, состоящей из водорода, алкила, замещенного алкила, алкенила, замещенного алкенила, алкинила, замещенного алкинила, арила, замещенного арила, циклоалкила, замещенного циклоалкила, гетероарила, замещенного гетероарила, гетероцикла, замещенного гетероцикла, и в которой каждое R связано с формированием вместе с атомом азота гетероциклического или замещенного гетероциклического кольца, в котором алкил, замещенный алкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, замещенный алкинил, циклоалкил, замещенный циклоалкил, арил, замещенный арил, гетероарил, замещенный гетероарил, гетероцикл и замещенный гетероцикл такие, как определено в данном контексте.
Термин "ацилокси" относится к группам алкил-С(O)O-, замещенный алкил-С(O)O-, алкенил-С(O)O-, замещенный алкенил-С(O)O-, алкинил-С(O)O, замещенный алкинил-С(O)O-, арил-С(O)O-, замещенный арил-С(O)O-, циклоалкил-С(O)O-, замещенный циклоалкил-С(O)O-, гетероарил-С(O)O-, замещенный гетероарил-С(O)O-, гетероцикл-С(O)O- и замещенный гетероцикл-С(O)O-, в которых алкил, замещенный алкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, замещенный алкинил, циклоалкил, замещенный циклоалкил, арил, замещенный арил, гетероарил, замещенный гетероарил, гетероцикл и замещенный гетероцикл такие, как определено в данном контексте.
Термин "карбоксиэфирная группа" относится к группам -С(O)O-алкил, -С(O)O-замещенный алкил, -С(O)O-алкенил, -С(O)O-замещенный алкенил, -С(O)O-алкинил, -С(O)O-замещенный алкинил, -С(O)O-арил, -С(O)O-замещенный арил, -С(O)O-циклоалкил, -С(O)O-замещенный циклоалкил, -С(O)O-гетероарил, -С(O)O-замещенный гетероарил, -С(O)O-гетероцикл и -С(O)O-замещенный гетероцикл, в которых алкил, замещенный алкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, замещенный алкинил, циклоалкил, замещенный циклоалкил, арил, замещенный арил, гетероарил, замещенный гетероарил, гетероцикл и замещенный гетероцикл такие, как определено в данном контексте.
Термин "алкенил" относится к алкенильным группам, включающим от 2 до 6 атомов углерода и предпочтительно 2-4 атома углерода и имеющим по меньшей мере 1 и предпочтительно от 1 до 2 центров алкенильной ненасыщенности. Данные группы иллюстрируют винилом, аллилом, бут-3-ен-1-илом и т.п.
Термин "замещенный алкенил" относится к алкенильным группам, включающим от 1 до 3 заместителей и предпочтительно 1-2 заместителя, выбранных из группы, состоящей из алкокси, замещенной алкоксигруппы, ацила, ациламино, ацилокси, амино, замещенной аминогруппы, аминоацила, арила, замещенного арила, арилокси, замещенной арилокси, цианогруппы, галогена, гидрокси, нитрогруппы, карбоксила, карбоксиэфирной группы, циклоалкила, замещенного циклоалкила, гетероарила, замещенного гетероарила, гетероцикла и замещенного гетероцикла, при условии, что никакой из атомов кислорода в указанных заместителях не присоединен к винильному (ненасыщенному) атому углерода замещенного алкенила.
Термин "алкинил" относится к алкинильным группам, включающим от 2 до 6 атомов углерода и предпочтительно 2-3 атома углерода и имеющим по меньшей мере 1 и предпочтительно от 1 до 2 тройных связей.
Термин "замещенный алкинил" относится к алкинильным группам, имеющим от 1 до 3 заместителей и предпочтительно 1-2 заместителя, выбранных из группы, состоящей из алкокси, замещенной алкоксигруппы, ацила, ациламино, ацилокси, амино, замещенной аминогруппы, аминоацила, арила, замещенного арила, арилокси, замещенной арилокси, цианогруппы, галогена, гидрокси, нитрогруппы, карбоксила, карбоксиэфирной группы, циклоалкила, замещенного циклоалкила, гетероарила, замещенного гетероарила, гетероцикла и замещенного гетероцикла, при условии, что никакой из атомов кислорода в указанных заместителях не присоединен к ацетиленовому атому углерода замещенного алкинила.
2
Термин "аминогруппа" относится к группе -NH.
Термин "цианогруппа" относится к группе -CN.
2
2
Термин "замещенная аминогруппа" относится к группе -NR'R'', в которой R' и R'' независимо друг от друга выбраны из группы, состоящей из водорода, алкила, замещенного алкила, алкенила, замещенного алкенила, алкинила, замещенного алкинила, арила, замещенного арила, циклоалкила, замещенного циклоалкила, гетероарила, замещенного гетероарила, гетероцикла, замещенного гетероцикла, -SO-алкила, -SO-замещенного алкила, и где R' и R'' вместе с атомом азота, с которым они связаны, соединены между собой с образованием гетероциклической или замещенной гетероциклической группы, при условии, что оба R' и R'' не являются водородом. Когда R' представляет собой водород и R'' представляет собой алкил, замещенную аминогруппу иногда обозначают в данном контексте как алкиламиногруппу. Когда R' и R'' представляют собой алкил, замещенную аминогруппу иногда обозначают в данном контексте как диалкиламино. Когда ссылаются на однозамещенную аминогруппу, это означает, что один и только один из R' и R'' представляет собой водород. Когда ссылаются на двузамещенную аминогруппу, это означает, что ни R', ни R'' не представляют собой водород.
Термин "ациламиногруппа" относится к группам -NRC(O)алкил, -NRC(O) замещенный алкил, -NRC(O)циклоалкил, -NRC(O)замещенный циклоалкил, -NRC(O)алкенил, NRC(O) замещенный алкенил, -NRC(O) алкинил, -NRC(O) замещенный алкинил, -NRC(O)арил, -NRC(O)замещенный арил, -NRC(O)гетероарил, -NRC(O)замещенный гетероарил, -NRC(O)гетероцикл и -NRC(O)замещенный гетероцикл, в которых R представляет собой водород или алкил и в которых алкил, замещенный алкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, замещенный алкинил, циклоалкил, замещенный циклоалкил, арил, замещенный арил, гетероарил, замещенный гетероарил, гетероцикл и замещенный гетероцикл такие, как определено в данном контексте.
2
Термин "нитрогруппа" относится к группе -NO.
Термин "арил" или "Ar" относится к одновалентной ароматической карбоциклической группе, содержащей от 6 до 14 атомов углерода и имеющей один цикл (например, фенил) или множество конденсированных циклов (например, нафтил или антрил), в которой конденсированные циклы могут быть или не быть ароматическими (например, 2-бензоксазолинон, 2Н-1,4-бензоксазин-3(4Н)-он-7-ил и т.п.) при условии, что точка присоединения находится на ароматическом атоме углерода. Предпочтительные арилы включают фенил и нафтил.
2
2
Термин "замещенный арил" относится к арильным группам, которые замещены 1-3 заместителями и предпочтительно 1-2 заместителями, выбранными из группы, состоящей из гидроксигруппы, ацила, ациламино, ацилоксигруппы, алкила, замещенного алкила, алкокси, замещенной алкоксигруппы, алкенила, замещенного алкенила, алкинила, замещенного алкинила, амино, замещенной аминогруппы, аминоацила, арила, замещенного арила, арилокси, замещенной арилоксигруппы, карбоксила, карбоксиэфирной группы, цианогруппы, тиола, алкилтио, замещенной алкилтио, арилтио, замещенной арилтио, гетероарилтио, замещенной гетероарилтио, циклоалкилтио, замещенной циклоалкилтио, гетероциклтио, замещенной гетероциклтиогруппы, циклоалкила, замещенного циклоалкила, галогена, нитрогруппы, гетероарила, замещенного гетероарила, гетероцикла, замещенного гетероцикла, гетероарилокси, замещенной гетероарилокси, гетероциклилокси, замещенной гетероциклилоксигруппы, аминосульфонил(NH-SO-) и замещенного аминосульфонила.
Термин "арилоксигруппа" относится к группе арил-O-, которая включает, например, фенокси-, нафтоксигруппу и т.п.
Термин "замещенная арилоксигруппа" относится к замещенным арил-O-группам.
Термин "карбоксил" относится к -СООН или ее солям.
Термин "циклоалкил" относится к циклическим алкильным группам, включающим от 3 до 10 атомов углерода и имеющим одно или множество циклических колец, включая, например, адамантил, циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклооксил и т.п.
Термин "спироциклоалкил" относится к циклическим группам из от 3 до 10 атомов углерода, имеющим циклоалкильное кольцо со спиросоединением (соединение сформировано одним атомом, который является единственным общим членом циклов), как иллюстрируют следующей структурой:
.
2
2
Термин "замещенный циклоалкил" относится к циклоалкильной группе, имеющей от 1 до 5 заместителей, выбранных из группы, состоящей из алкила, замещенного алкила, оксо- (=O), тиоксо- (=S), алкокси, замещенной алкоксигруппы, ацила, ациламино, ацилокси, амино, замещенной аминогруппы, аминоацила, арила, замещенного арила, арилокси, замещенной арилокси, цианогруппы, галогена, гидрокси, нитрогруппы, карбоксила, карбоксиэфирной группы, циклоалкила, замещенного циклоалкила, гетероарила, замещенного гетероарила, гетероцикла, замещенного гетероцикла, -SO-алкила и -SO-циклоалкила.
Термин "галогруппа" или "галоген" относится к фтору, хлору, брому и йоду и предпочтительно представляет собой фтор или хлор.
Термин "гидроксигруппа" относится к группе -ОН.
Термин "гетероарил" относится к ароматической группе из от 1 до 10 атомов углерода и 1-4 гетероатомов, выбранных из группы, состоящей из кислорода, азота и серы внутри цикла. Данные гетероарильные группы могут иметь один цикл (например, пиридинил или фурил) или множество кондесированных циклов (например, индолизинил или бензотиенил), где конденсированные циклы могут быть или не быть ароматическими и/или содержать гетероатом при условии, что точка присоединения находится на атоме ароматической гетероарильной группы. В одном варианте осуществления атом(ы) азота и/или серы цикла гетероарильной группы необязательно окислены с образованием структур N-оксида (N→O), сульфинила или сульфонила. Предпочтительные гетероарилы включают пиридинил, пирролил, индолил, тиофенил и фуранил.
Термин "замещенный гетероарил" относится к гетероарильным группам, которые замещены 1-3 заместителями, выбранными из той же группы заместителей, определенных для замещенного арила.
Термин "азотсодержащий гетероарил" и "азотсодержащий замещенный гетероарил" относится к гетероарильным группам и замещенным гетероарильным группам, включающим по меньшей мере один атом азота цикла и необязательно содержащим другие отличные от азота гетероатомы цикла, такие как сера, кислород и т.п.
Термин "гетероарилоксигруппа" относится к группе -O-гетероарила, и термин "замещенная гетероарилоксигруппа" относится к группе -O-замещенного гетероарила, где гетероарил и замещенный гетероарил такие, как определено в данном контексте.
Термины "гетероцикл", или "гетероциклическая группа", или "гетероциклоалкил", либо "гетероциклил" относятся к насыщенной или ненасыщенной (но не ароматической) группе, имеющий один цикл или множество конденсированных циклов, включая слитые соединенные мостиками и спироциклические системы из 1-10 атомов углерода и из 1-4 гетероатомов, выбранных из группы, состоящей из азота, серы или кислорода, внутри цикла, причем в слитых циклических системах один или более циклов могут представлять собой циклоалкил, арил или гетероарил при условии, что точка присоединения находится в кольце гетероцикла. В одном варианте осуществления атом(ы) азота и/или серы гетероциклической группы необязательно окислены с образованием структур N-оксида (N→O), сульфинила или сульфонила.
Термины "замещенный гетероцикл", или "замещенный гетероциклоалкил", либо "замещенный гетероциклил" относятся к гетероциклильным группам, которые замещены 1-3 тех же заместителей, что определены для замещенного циклоалкила.
Примеры гетероциклилов и гетероарилов включают, но без ограничения перечисленным, азетидин, пиррол, имидазол, пиразол, пиридин, пиразин, пиримидин, пиридазин, индолизин, изоиндол, индол, дигидроиндол, индазол, пурин, хинолизин, изохинолин, хинолин, фталазин, нафтилпиридин, хиноксалин, хиназолин, циннолин, птеридин, карбазол, карболин, фенантридин, акридин, фенантролин, изотиазол, феназин, изоксазол, феноксазин, фенотиазин, имидазолидин, имидазолин, пиперидин, пиперазин, индролин, фталимид, 1,2,3,4-тетрагидроизохинолин, 4,5,6,7-тетрагидробензо[b]тиофен, тиазол, тиазолидин, тиофен, бензо[b]тиофен, морфолинил, тиоморфолинил (также называемый тиаморфолинилом), 1,1-диоксотиоморфолинил, пиперидинил, пирролидин, тетрагидрофуранил и т.п.
Термины "азотсодержащий гетероцикл" и "азотсодержащий замещенный гетероцикл" относятся к гетероциклическим группам и замещенным гетероциклическим группам, включающим по меньшей мере один атом азота цикла и необязательно включающим отличные от азота атомы гетероцикла, такие как сера, кислород и т.п.
Термин "тиол" относится к группе -SH.
Термин "алкилтиогруппа" или "тиоалкоксигруппа" относится к группе -S-алкил.
Термин "замещенная алкилтиогруппа" или "замещенная тиоалкоксигруппа" относится к группе -S-замещенного алкила.
Термин "арилтиогруппа" относится к группе -S-арила, где арил определен выше.
Термин "замещенная арилтиогруппа" относится к группе -S-замещенный арила, где замещенный арил определен выше.
Термин "гетероарилтиогруппа" относится к группе -S-гетероарила, где гетероарил определен выше.
Термин "замещенная гетероарилтиогруппа" относится к группе -S-замещенного гетероарила, где замещенный гетероарил определен выше.
Термин "гетероциклтиогруппа" относится к группе -S-гетероцикла, и термин "замещенная гетероциклтиогруппа" относится к группе -S-замещенного гетероцикла, где гетероцикл и замещенный гетероцикл определены выше.
Термин "гетероциклилоксигруппа" относится к группе гетероциклил -O-, и термин "замещенная гетероциклилоксигруппа" относится к группе замещенный гетероциклил -O-, в которых гетероциклил и замещенный гетероциклил определены выше.
Термин "циклоалкилтио" относится к группе -S-циклоалкил, и термин "замещенный циклоалкилтио" относится к группе -S-замещенный циклоалкил, в которых циклоалкил и замещенный циклоалкил определены выше.
Термин "биологическая активность", как используют в данном контексте, относится к ингибирующей концентрации при тестировании в по меньшей мере одном из анализов, описанных в любом из примеров 13-15.
Как используют в данном контексте, термин "фармацевтически приемлемые соли" относится к нетоксичным солям или солям щелочноземельных металлов соединений формул I и II. Данные соли можно получить in situ при конечном выделении и очистке соединений формул I и II или посредством проведения раздельной реакции основных или кислотных функций с подходящей органической или неорганической кислотой или основанием соответственно. Репрезентативные соли включают, но без ограничения перечисленным, следующие: ацетат, адипат, альгинат, цитрат, аспартат, бензоат, бензолсульфонтат, бисульфат, бутират, камфорат, камфорсульфонат, диглюконат, циклопентанпропионат, додецилсульфонат, этансульфонат, глюкогептоат, глицерофосфат, гемисульфат, гептаноат, фумарат, гидрохлорид, гидробромид, гидройодид, 2-гидроксиэтансульфонат, лактат, малеат, метансульфонат, никотинат, 2-нафталинсульфонат, оксалат, памоат, пектинат, персульфат, 3-фенилпропионат, пикрат, пивалат, пропионат, сукцинат, сульфат, тартрат, тиоцианат, п-толуолсульфонат и ундеканоат. Кроме того, основные азотсодержащие группы можно кватернизировать такими агентами, как алкилгалиды, такие как метил-, этил-, пропил- и бутилхлорид, бромиды и йодиды, диалкилсульфаты, такие как диметил-, диэтил-, дибутил- и диамилсульфаты, галиды с длинной цепью, такие как децил-, лаурил-, миристил- и стеарилхлориды, бромиды и йодиды, аралкилгалиды, такие как бензил- и фенетилбромиды и др. При этом получают водо- или маслорастворимые или диспергируемые продукты.
Примеры кислот, которые можно использовать для формирования фармацевтически приемлемых кислотно-аддитивных солей, включают такие неорганические кислоты, как соляная кислота, серная кислота и фосфорная кислота, и такие органические кислоты, как щавелевая кислота, малеиновая кислота, метансульфоновая кислота, янтарная кислота и лимонная кислота. Основно-аддитивные кислоты можно получить in situ при конечном выделении и очистке соединений формул I и II или отдельно путем реакции групп карбоновых кислот с подходящим основанием, таким как гидроксид, карбонат или бикарбонат фармацевтически приемлемого катиона металла, или с аммиаком либо с органическим первичным, вторичным или третичным амином. Фармацевтически приемлемые соли включают, но без ограничения перечисленным, катионы на основе щелочных и щелочноземельных металлов, таких как соли натрия, лития, калия, кальция, магния, алюминия и т.п., а также катионы аммония, четвертичного аммония и амина, включая, но без ограничения перечисленным, аммоний, тетраметиламмоний, тетраэтиламмоний, метиламин, диметиламин, триметиламин, триэтиламин, этиламин и т.п. Другие репрезентативные органические амины, используемые для формирования основно-аддитивных солей, включают диэтиламин, этилендиамин, этаноламин, диэтаноламин, пиперазин и т.п.
Как используют в данном контексте, термин "фармацевтически приемлемый сложный эфир" относится к сложным эфирам, которые гидролизуются in vivo и включают те, которые расщепляются в организме человека, оставляя исходное соединение, его соль или фармацевтически активный метаболит. Подходящие сложноэфирные группы включают, например, полученные из фармацевтически приемлемых алифатических карбоновых кислот, в частности алкановых, алкеновых, циклоалкановых и алкандиоевых кислот, в которых каждая алкильная или алкенильная группы предпочтительно имеет не более 6 атомов углерода. Репрезентативные примеры конкретных сложных эфиров включают, но без ограничения перечисленным, формиаты, ацетаты, пропионаты, бутираты, акрилаты и этилсукцинаты.
Термин "фармацевтически приемлемая пролекарственная форма", как используют в данном контексте, относится к тем пролекарственным формам соединений, соответствующих настоящему изобретению, которые по обоснованной медицинской оценке подходят для применения в контакте с тканями человека и низших животных без чрезмерной токсичности, раздражения, аллергической реакции и т.п. в соответствии с обоснованным соотношением положительного эффекта/риска и являются эффективными для предназначенного применения, а также к цвиттерионным формам, когда возможно, соединений, соответствующих изобретению. Термин "пролекарственная форма" относится к соединениям, которые быстро превращаются in vivo с образованием исходного соединения или фармацевтически активного метаболита вышеуказанной формулы, например, путем гидролиза в крови. Обзор пролекарственных форм представлен в работе Т.Higuchi и V.Stella, Pro-drugs as Novel Delivery Systems (Пролекарственные формы как новые системы доставки), т.14 A.C.S. Symposium Series и в монографии под ред. Edward B.Roche, Bioreversible Carriers in Drug Design (Биообратимые носители в создании лекарственных препаратов), American Pharmaceutical Association и Pergamon Press, 1987, обе из которых включены в данном контексте в виде ссылки.
Как используют в данном контексте, термины "противораковые агенты" или "агент для лечения рака" относятся к агентам, которые включают, только в качестве примера, агенты, которые индуцируют апоптоз, полинуклеотиды (например, рибозимы), полипептиды (например, ферменты), лекарственные препараты, биологические миметики, алкалоиды, алкилирующие агенты, противоопухолевые антибиотики, антиметаболиты, гормоны, соединения платины, моноклональные антитела, конъюгированные с противоопухолевыми лекарственными препаратами, токсины и/или радионуклиды, модификаторы биологического ответа (например, интерфероны и интерлейкины и т.п.), адоптивные иммунотерапевтические агенты, гемопоэтические факторы роста, агенты, которые индуцируют дифференцировку опухолевых клеток (например, полностью транс-ретиноевая кислота и т.п.), генотерапевтические реагенты, антисмысловые терапевтические реагенты и нуклеотиды, противоопухолевые вакцины, ингибиторы ангиогенеза и т.п. Множество других агентов вполне входят компетенцию компетентного специалиста в области техники.
Следует иметь в виду, что во всех определенных выше замещенных группах полимеры, полученные путем определения заместителей с дальнейшими заместителями в них самих (например, замещенный арил, имеющий замещенную арильную группу, как заместитель, который сам является замещенным замещенной арильной группой и т.п.), не предназначены для включения в данном контексте. В таких случаях максимальное число данных заместителей составляет три. Это означает, что каждое из вышеуказанных определений ограничено таким пределом, что, например, замещенные арильные группы ограничены группой -замещенный арил-(замещенный арил)-замещенный арил.
Аналогично следует иметь в виду, что приведенные выше определения не предусматривают включение невозможных типов замещения (например, метил, замещенный 5 группами фтора или альфа гидроксигруппой для этинилового или ацетиленового ненасыщения). Данные невозможные типы замещения хорошо известны компетентному специалисту.
Соединения, соответствующие данному изобретению, могут проявлять стереоизомерию вследствие присутствия одного или более асимметричных или хиральных центров соединений. Настоящее изобретение предусматривает различные стереоизомеры и их смеси. Описание соединений формул I и II включает их стереоизомеры. Некоторые из соединений, соответствующих изобретению, включают асимметрично замещенные атомы углерода. Данные асимметрично замещенные атомы углерода могут дать в результате соединения, соответствующие изобретению, включающие смеси стереоизомеров по конкретному асимметрично замещенному атому углерода или один стереоизомер. В результате рацемические смеси, смеси диастереомеров, один энантиомер, а также отдельные диастереомеры соединений, соответствующих изобретению, включены в настоящее изобретение. Термины "S" и "R" конфигурация, как используют в данном контексте, такие как определено IUPAC (Международный союз теоретической и прикладной химии) 1974 "Recommendations for Section E, Fundamental Stereochemistry" (Рекомендации для раздела Е, фундаментальная стереохимия), Pure Appl. Chem. 45:13-30, 1976. Целевые энантиомеры можно получить с помощью хирального синтеза из коммерчески доступных хиральных исходных материалов методами, хорошо известными в области техники, или они могут быть получены из смесей энантиомеров путем выделения целевого энантиомера при использовании известных методов.
Соединения, соответствующие данному изобретению, могут также проявлять геометрическую изомерию. Геометрические изомеры включают цис- и трансформы соединений, соответствующих изобретению, имеющие алкенильные или алкениленовые группы. Настоящее изобретение включает индивидуальные геометрические изомеры и стереоизомеры и их смеси.
С. Получение соединений
Соединения, соответствующие данному изобретению, можно получить из легкодоступных исходных материалов, используя общие способы и процедуры. Пока не указано иначе, исходные материалы являются коммерчески доступными и хорошо известны в области техники. Следует иметь в виду, что, когда приведены типичные или предпочтительные условия процесса (то есть температуры реакции, время, мольные соотношения реагентов, растворители, давления), другие условия процесса также используют, пока не утверждают иначе. Оптимальные условия реакции могут варьировать в зависимости от конкретных используемых реагентов или растворителей, но данные условия могут быть определены компетентным специалистом в области техники рутинными методами оптимизации.
Кроме того, как будет очевидно компетентным специалистам в области техники, принятые защитные группы могут быть необходимы, чтобы предотвратить участие ряда функциональных групп в нежелательных реакциях. Подходящие защитные группы для ряда функциональных групп, а также подходящие условия для защиты и снятия защиты с определенных функциональных групп хорошо известны в области техники. Например, многочисленные защитные группы описаны в монографии Т.W.Greene and Р.G.M.Wuts, Protecting groups in Organic Synthesis (Защитные группы в органическом синтезе), 2 изд., Wiley, New York, 1991 и приведенных в ней ссылках.
Более того, соединения, соответствующие данному изобретению, могут включать один или более хиральных центров. Соответственно, если необходимо, данные соединения можно получить или выделить в виде чистых стереоизомеров, т.е. в виде индивидуальных энантиомеров или диастереомеров, или смесей обогащенных стереоизомеров. Все данные стереоизомеры (и обогащенные смеси) включены в объем данного изобретения до тех пор, пока не указано иначе. Чистые стереоизомеры (или обогащенные смеси) можно получить, используя, например, оптически активные исходные материалы или стереоселективные реагенты, хорошо известные в области техники. Альтернативно, рацемические смеси данных соединений можно разделить, используя, например, хиральную колоночную хроматографию, агенты для хирального разделения и т.п.
Соединения в настоящем изобретении можно лучше понять с помощью следующей схемы синтеза, которая иллюстрирует способы синтеза соединений, соответствующих изобретению. Пока не указано иначе, реагенты, используемые в следующих примерах, являются коммерчески доступными и могут быть приобретены у поставщиков, таких как Sigma-Aldrich Company, Inc. (Milwaukee, WI, USA).
Как обсуждают выше, соединения, соответствующие изобретению, имеют следующую структуру:
1
2
3
4
6
7
8
5'
5
5
5
2
в которой R, R, R, R, R, R и R такие, как определено в данном контексте, и R означает -CH-R (при условии, что R не является водородом), где R такое, как определено в данном контексте.
Стадия А: Синтез сложного кетоэфира
PG относится к подходящей защитной группе азота, такой как ВОС.
1
2
2
3
2
3
В частности, на стадии А защищенную соответствующим образом (PG) аминокислоту 1а растворяют в подходящем количестве инертного растворителя, такого как метанол или этанол. Следует заметить, что аминокислота 1а является, как правило, коммерчески доступной, как a,a-дизамещенные аминокислоты (PG-NH-C(R)(R)-COOH). К данному раствору добавляют стехиометрическое количество одновалентного катиона, такого как карбонат цезия (CsCO) или карбонат калия (KCO), с получением соли карбоксилата (не показано). После завершения в значительной степени реакции, как правило, через приблизительно 15 минут - приблизительно 2 часа избыток растворителя удаляют упариванием при пониженном давлении. Затем остаточную соль цезия или калия перерастворяют в подходящем растворителе, таком как ДМФ, и затем обрабатывают одним-четырьмя эквивалентами подходящего a-галоген-кетона 1b (1 экв.), например 2-бромацетофенона, и перемешивают при комнатной температуре до практически полного завершения реакции.
Затем продукт 1 с выделяют принятыми методами, такими как экстракция, фильтрация, упаривание и т.п.
Он, как правило, является достаточно чистым для непосредственного использования на следующей стадии.
Стадия В: Образование имидазола
К перемешиваемому раствору сложного кетоэфира 1с, полученного на стадии А, в подходящем количестве инертного растворителя, такого как ксилены, добавляют избыток ацетата аммония, как правило, от приблизительно 2 до приблизительно 20 эквивалентов и предпочтительно приблизительно 5 эквивалентов. В одном варианте осуществления используют ловушку Дина-Старка и нагревают реакционную смесь до температуры от приблизительно 120°С до приблизительно 160°С до тех пор, пока реакция практически не завершится. В другом варианте осуществления реагенты нагревают с обратным холодильником в толуоле. После практического завершения реакции смеси позволяют охладиться до КТ. Затем продукт, имидазол 1d, выделяют принятыми методами, такими как экстракция, фильтрация, упаривание и т.п. Продукт, как правило, является достаточно чистым для непосредственного использования на следующей стадии.
Стадия С: N-алкилирование имидазола
Затем проводят реакцию имидазола 1d с соответствующим арилом или гетероарилзамещенным алкилгалидом, таким как бензилбромид. Как правило, ее можно осуществить перемешиванием имидазола 1d с избытком карбоната калия и ДМФ и последующего добавления по меньшей мере эквимолярного количества арила или гетероарилзамещенного алкилгалида. После практического завершения реакции N-алкилимидазол 1е выделяют принятыми методами, такими как экстракция, фильтрация, упаривание, перекристаллизация и т.п.
8
1
q
Соединения, соответствующие изобретению, в которых R представляет собой L-A и L представляет собой -S(O)-, можно синтезировать, используя подходящий сульфонилхлорид. Описания различных сульфонилхлоридов можно найти, например, в патенте США №6489300, который в данном контексте включен в виде ссылки.
В любом случае имидазол 1е используют на стадии D ниже.
Стадия D: Снятие защиты со свободного амина
Защитную группу PG затем удаляют принятыми способами, получая амин 1f, который затем необязательно очищают принятыми способами, такими как экстракция, фильтрация, упаривание и т.п.
Амин 1f непосредственно используют на следующей стадии.
Стадия Е: Восстановительное аминирование
Затем амин 1f подвергают принятому восстановительному аминированию соответствующим альдегидом 1g, получая замещенный амин 1h, который затем выделяют и необязательно очищают принятыми способами такими как экстракция, фильтрация, упаривание, хроматография и т.п.
5
В вариантах осуществления, где R представляет собой водород, стадии D и Е могут быть пропущены. В данных вариантах осуществления имидазол 1е используют в стадии F для получения подходящего карбамата.
Стадия F: Образование карбамата
Замещенный амин 1h, полученный на стадии Е, затем помещают в раствор с подходящим растворителем, таким как метиленхлорид, и избытком подходящего основания, такого как триэтиламин. Затем, как показано, добавляют подходящий карбаматобразующий агент, такой как трифосген, для образования карбамата 1i. После завершения реакции карбамат 1i выделяют принятыми методами, такими как экстракция, фильтрация, упаривание и т.п. Карбамат 1i непосредственно используют на следующей стадии, или его можно необязательно очистить принятыми методами.
Стадия G: Образование мочевины
Затем карбамат 1i, полученный на стадии F, смешивают с небольшим избытком подходящего амина 1р с образованием мочевины 1j. После завершения реакции продукт 1j выделяют принятыми способами, такими как экстракция, фильтрация, упаривание и т.п.
Дальнейшая модификация вышеописанного препаративного способа для синтеза других соединений, соответствующих изобретению, вполне входит в компетенцию специалиста в области техники. Например, реакция преобразования подходящего изоцианата в амин 1h дает соединения мочевины такие, как проиллюстрировано в примере 3.
D. Фармацевтические препараты
При использовании в качестве лекарственных средств соединения, соответствующие данному изобретению, обычно вводят в форме фармацевтических композиций. Данные композиции можно вводить множеством путей, включая пероральный, парентеральный, чрескожный, местный, ректальный и интраназальный. Данные соединения эффективны, например, в виде как инъекционных, так и пероральных композиций. Данные композиции получают способом, хорошо известным в области техники, и они включают по меньшей мере одно активное соединение.
Данное изобретение также включает фармацевтические композиции, которые включают в качестве активного ингредиента одно или более соединений, соответствующих данному изобретению, кроме того, связанные с фармацевтически приемлемыми носителями. При получении композиций, соответствующих данному изобретению, активный ингредиент обычно смешивают с наполнителем, разбавляют наполнителем или заключают в такой носитель, который может быть представлен в форме капсулы, саше, бумаги или другого контейнера. Используемый наполнитель, как правило, представляет собой наполнитель, подходящий для введения человеку или другим млекопитающим. Когда наполнитель служит в качестве разбавителя, он может представлять собой твердый, полутвердый или жидкий материал, который работает как средство транспорта, носитель или среда для активного ингредиента. Таким образом, композиции могут находиться в форме таблеток, пилюль, порошков, лепешек, саше, облаток, эликсиров, суспензий, эмульсий, растворов, сиропов, аэрозолей (в виде твердой или жидкой среды), мазей, содержащих, например, до 10 масс.% активного соединения, мягких и твердых желатиновых капсул, суппозиториев, стерильных инъекционных растворов и стерильных упакованных порошков.
При приготовлении лекарственной формы может быть необходимым измельчить активное соединений для получения подходящего размера частиц перед смешиванием с другими ингредиентами. Если активное соединение практически нерастворимо, его обычно измельчают до получения размера частиц меньше 200 меш. Если активное соединение в значительной мере растворимо в воде, размер частиц обычно доводят перемалыванием до получения практически однородного распределения в составе, например приблизительно 40 меш.
Некоторые примеры подходящих наполнителей включают лактозу, декстрозу, сахарозу, сорбит, маннит, крахмалы, камедь акации, фосфат кальция, альгинаты, трагакант, желатин, силикат кальция, микрокристаллическую целлюлозу, поливинилпирролидон, целлюлозу, стерильную воду, сироп и метилцеллюлозу. Препараты могут дополнительно включать смазывающие агенты, такие как тальк, стеарат магния и минеральное масло, смачивающие агенты, эмульгаторы и суспендирующие агенты, консерванты, такие как метил- и пропилгидроксибензоаты, подсластители и вкусовые добавки. Композиции, соответствующие изобретению, можно составить так, чтобы они обеспечивали быстрое, замедленное или задержанное высвобождение активного ингредиента после введения пациенту, с использованием способов, известных в области техники.
Количество активного компонента, который представляет собой соединение, соответствующее данному изобретению, в фармацевтической композиции и в дозированной лекарственной форме на ее основе можно варьировать и подбирать в широких пределах в зависимости от конкретного применения, активности конкретного соединения и требуемой концентрации.
Предпочтительно, когда композиции готовят в дозированной лекарственной форме, причем каждая доза включает от приблизительно 1 до приблизительно 500 мг, обычно от приблизительно 5 до приблизительно 100 мг, иногда от приблизительно 10 до приблизительно 30 мг активного ингредиента. Термин "дозированные лекарственные формы" относится к физически раздельным элементам, подходящим в качестве одинарных доз для человека и животных, причем каждый элемент включает предварительно заданное количество активного материала, который, как рассчитано, дает требуемый терапевтический эффект, в сочетании с подходящим фармацевтическим наполнителем. Предпочтительно, когда содержание соединения, соответствующего данному представленному выше изобретению, в фармацевтической композиции не больше чем приблизительно 20 масс.%, более предпочтительно, не больше чем приблизительно 15 масс.%, причем остальное представляет собой фармацевтически инертный носитель(ли).
Активное соединение эффективно в широком интервале доз, и его, как правило, вводят в фармацевтически или терапевтически эффективном количестве. Однако следует иметь в виду, что количество фактически вводимого соединения будет определять лечащий врач в свете соответствующих обстоятельств, включая состояние, которое лечат, выбранный способ введения, фактическое соединение, которое вводят, возраст, массу тела и реакцию конкретного пациента, тяжесть симптомов у пациента и т.п.
При терапевтическом применении для лечения или борьбы с раком у млекопитающих соединения или их фармацевтические композиции будут вводить любым подходящим путем, таким как перорально, местно, чрескожно и/или парентерально, в дозе, подходящей для получения и поддержания концентрации, которая представляет собой количество или уровень в крови активного компонента у млекопитающего, проходящего лечение, которое будет терапевтически эффективным. Как правило, данное терапевтически эффективное количество дозы активного компонента (то есть эффективная доза) будет лежать в интервале от приблизительно 0,1 до приблизительно 100, более предпочтительно от приблизительно 1,0 до приблизительно 50 мг/кг массы тела/день.
Для получения твердых композиций, например для таблеток, основной активный ингредиент смешивают с фармацевтическим наполнителем с образованием твердой композиции предварительного состава, содержащей гомогенную смесь соединения, соответствующего настоящему изобретению. Рассматривая данные композиции предварительного состава как гомогенные, имеют в виду, что активный ингредиент равномерно диспергирован в композиции, так что композицию можно легко подразделить на равно эффективные дозированные лекарственные формы, такие как таблетки, пилюли и капсулы. Затем данный твердый предварительный состав подразделяют на дозированные лекарственные формы вышеописанного типа, включающие от, например, 0,1 до приблизительно 500 мг активного ингредиента, соответствующего настоящему изобретению.
Таблетки или пилюли, соответствующие настоящему изобретению, могут быть покрытыми или иным образом изготовленными, чтобы получить дозированную лекарственную форму, представляющую преимущество пролонгированного действия. Например, таблетка или пилюля может включать компонент внутренней дозы и наружной дозы, последняя из которых находится в форме покрытия над первой. Два данных компонента можно разделить энтеросолюбильным слоем, который служит для противодействия разрушению в желудке и позволяет внутреннему компоненту интактным проходить в двенадцатиперстную кишку или задерживать высвобождение. Для данных энтеросолюбильных слоев или покрытий можно использовать множество материалов, причем материалов, включающих ряд полимерных кислот и смесей полимерных кислот с такими материалами, как шеллак, цетиловый спирт и ацетат целлюлозы.
Жидкие лекарственные формы, в которые могут быть включены новые композиции, соответствующие настоящему изобретению, предназначенные для перорального или инъекционного введения, включают водные растворы, сиропы с подходящими вкусовыми добавками, водные или масляные суспензии и эмульсии с вкусовыми добавками со съедобными маслами, такими как кукурузное масло, хлопковое масло, кунжутное масло, кокосовое масло или арахисовое масло, а также эликсиры и подобные фармацевтические носители.
Композиции для ингаляции или инсуффляции включают растворы и суспензии в фармацевтически приемлемых водных или органических растворителях или их смесях и порошках. Жидкие и твердые композиции могут включать подходящие фармацевтически приемлемые наполнители, как описано выше. Предпочтительно, когда композиции вводят пероральным или назальным респираторным путем для получения местного или системного эффекта. Композиции в предпочтительно фармацевтически приемлемых растворителях можно распылять с помощью инертных газов. Распыляемые растворы можно ингаляционно вводить непосредственно из распылительного устройства, или распылительное устройство может быть присоединено к покрытию лицевой маски или дыхательного устройства с пульсирующим избыточным давлением. Раствор, суспензию или порошок можно вводить, предпочтительно перорально или назально, из устройств, которые доставляют состав подходящим образом.
Следующие примеры иллюстрируют репрезентативные фармацевтические композиции и дозированные лекарственные формы, соответствующие настоящему изобретению.
Пример фармацевтической композиции и дозированной лекарственной формы (твердой желатиновой капсулы) 1
Получают твердые желатиновые капсулы, содержащие следующие ингредиенты:
Количество:
Ингредиент
(мг/капсулу)
Активный ингредиент
30,0
Крахмал
305,0
Стеарат магния
5,0
Вышеуказанные ингредиенты смешивают с получением фармацевтической композиции и наполняют ей твердые желатиновые капсулы в количествах 340 мг.
Пример фармацевтической композиции и дозированной лекарственной формы (таблетки) 2
Фармацевтическую композицию для таблеток изготавливают, используя нижеуказанные ингредиенты:
Количество:
Ингредиент
(мг/таблетку)
Активный ингредиент
25,0
Микрокристаллическая целлюлоза
200,0
Коллоидный диоксид кремния
10,0
Стеариновая кислота
5,0
Компоненты смешивают с получением фармацевтической композиции и прессуют в форме таблеток, каждая массой 240 мг.
Пример фармацевтической композиции и лекарственной формы для ингаляций 3
Получают сухой порошок для ингаляций, который содержит следующие компоненты:
Ингредиент
Масса, %
Активный ингредиент
5
Лактоза
95
Активный ингредиент смешивают с лактозой с получением лекарственной формы для ингаляций и смесь вводят устройство для ингаляции сухого порошка.
Пример фармацевтической композиции и дозированной лекарственной формы (таблетки) 4
Таблетки, каждая из которых содержит 30 мг активного ингредиента, получают следующим образом:
Количество:
Ингредиент
(мг/таблетку)
Активный ингредиент
30,0 мг
Крахмал
45,0 мг
Микрокристаллическая целлюлоза
35,0 мг
Поливинилпирролидон (в виде 10%
4,0 мг
раствора в стерильной воде)
Карбоксиметилкрахмал натрий
4,5 мг
Стеарат магния
0,5 мг
Тальк
1,0 мг
Итого
120 мг
Активный ингредиент, крахмал и целлюлозу пропускают через сито с ячеистостью 20 меш (США) и тщательно перемешивают. Раствор поливинилпирролидона смешивают с полученными в результате порошками, которые затем пропускают через сито с ячеистостью 16 меш (США). Полученные таким образом гранулы сушат при температуре от 50°С до 60°С и пропускают через сито с ячеистостью 16 меш (США). Карбоксиметилкрахмал натрий, стеарат магния и тальк, предварительно пропущенные через сито с ячеистостью 30 меш (США), затем добавляют к гранулам, которые после перемешивания прессуют на таблетировочной машине, получая таблетки, каждая массой 120 мг.
Пример фармацевтической композиции и дозированной лекарственной формы (твердой желатиновой капсулы) 5
Капсулы, каждая из которых содержит 40 мг лекарственного средства, изготавливают следующим образом:
Количество:
Ингредиент
(мг/капсулу)
Активный ингредиент
40,0 мг
Крахмал
109,0 мг
Стеарат магния
1,0 мг
Итого
150,0 мг
Активный ингредиент, крахмал и стеарат магния смешивают, пропускают через сито с ячеистостью 20 меш (США) с получением фармацевтической композиции и наполняют ей твердые желатиновые капсулы в количестве 150 мг.
Пример фармацевтической композиции дозированной лекарственной формы (суппозитория) 6
Суппозитории, каждый из которых содержит 25 мг активного ингредиента, изготавливают следующим образом:
Ингредиент
Количество
Активный ингредиент
25 мг
Глицериды насыщенных жирных
2000 мг
кислот до
Активный ингредиент пропускают через сито с ячеистостью 60 меш (США) и суспендируют в глицеридах насыщенных жирных кислот, предварительно расплавленных с использованием минимального необходимого нагревания с получением смеси фармацевтической композиции. Затем смесь выливают в форму для суппозитория номинальной емкости 2,0 г и позволяют охладиться.
Пример фармацевтической композиции и лекарственной формы в виде суспензии 7
Суспензии, каждая из которых содержит 50 мг лекарственного средства на дозу 5,0 мл, изготавливают следующим образом:
Ингредиент
Количество:
Активный ингредиент
50,0 мг
Ксанатновая камедь
4,0 мг
Карбоксиметилцеллюлоза натрий
50,0 мг
(11%)
Микрокристаллическая целлюлоза
(89%)
Сахароза
1,75 г
Бензоат натрия
10,0 м
Вкусовая добавка и краситель
по необходимости
Очищенная вода до
5,0 мл
Активный ингредиент, сахарозу и ксантановую камедь смешивают, пропускают через сито с ячеистостью 10 меш (США) и затем перемешивают с ранее приготовленным раствором микрокристаллической целлюлозы и карбоксиметилцеллюлозы натрия в воде. Бензоат натрия, пищевую добавку и краситель разводят водой и добавляют при перемешивании. Затем добавляют достаточно воды, чтобы получить требуемый объем.
Пример фармацевтической композиции и дозированной лекарственной формы (желатиновой капсулы) 8
Количество:
Ингредиент
(мг/капсулу)
Активный ингредиент
15,0 мг
Крахмал
407,0 мг
Стеарат магния
3,0 мг
Итого
425,0 мг
Активный ингредиент, крахмал и стеарат магния смешивают, пропускают через сито с ячеистостью 20 меш (США) с получением фармацевтической композиции и наполняютей твердые желатиновые капсулы в количестве 425,0 мг.
Пример фармацевтической композиции и лекарственной формы для подкожного и местного применения 9
Фармацевтическую композицию для подкожного введения можно приготовить следующим образом:
Ингредиент
Количество:
Активный ингредиент
5,0 мг
Кукурузное масло
1,0 мл
Фармацевтическую композицию для местного применения можно изготовить следующим образом:
Ингредиент
Количество:
Активный ингредиент
1-10 г
Эмульгирующий воск
30 мг
Вазелиновое масло
20 г
Белый мягкий парафин до
100 г
Белый мягкий парафин нагревают до тех пор, пока он не расплавится. Вводят вазелиновое масло и эмульгирующий воск и перемешивают до растворения. Вводят активный ингредиент и продолжают перемешивание, пока он не диспергируется. Затем смесь охлаждают, пока она не затвердеет.
Пример фармацевтической комозиции и лекарственной формы для внутривенного введения 11
Внутривенный препарат можно изготовить следующим образом:
Ингредиент
Количество:
Активный ингредиент
250 мг
Изотонический солевой раствор
1000 мл
В другом предпочтительном препарате, применяемом в способах, соответствующих настоящему изобретению, используют чрескожные доставляющие устройства ("пластыри"). Данные чрескожные пластыри можно использовать для непрерывной или прерывистой инфузии соединений, соответствующих настоящему изобретению, в контролируемых количествах. Конструкция и применение чрескожных пластырей для доставки фармацевтических агентов хорошо известны в области техники. См., например, патент США №5023252, выданный 11 июня 1991 г., в данном контексте включенный в виде ссылки. Данные пластыри могут быть сконструированы для постоянной, импульсной доставки или доставки фармацевтических агентов в зависимости от потребности.
Часто будет желательно или необходимо ввести фармацевтическую композицию в головной мозг либо непосредственно, либо опосредованно. Методы непосредственного введения обычно включают помещение катетера для доставки лекарственного препарата в вентрикулярную систему хозяина, чтобы преодолеть гематоэнцефалический барьер. Одна из таких имплантируемых систем доставки, используемая для транспорта биологических факторов в специфические анатомические области тела, описана в патенте США №5011472, который в данном контексте включен в виде ссылки.
Опосредованные методы, которые, как правило, предпочтительны, обычно включают изготовление композиций обеспечивающих лекарство в скрытой форме для чего гидрофильное лекарство преобразуют в растворимое в липидах лекарство. Получение скрытой формы, как правило, достигается посредством блокирования гидроксильной, карбонильной, сульфатной и первичной аминной групп, присутствующих в лекарстве, чтобы сделать лекарство более растворимым в липидах и пригодным для транспорта через гематоэнцефалический барьер. Альтернативно доставка гидрофильных лекарственных препаратов может быть усилена внутриартериальной инфузией гипертонических растворов, которые могут временно открывать гематоэнцефалический барьер.
Другие подходящие препараты, предназначенные для использования в настоящем изобретении, можно найти в Remington's Pharmaceutical Sciences (Справочнике по фармацевтическим наукам Ремингтона), Mack Publishing Company, Philadelphia, PA, 17 изд. (1985).
Е. Доза и введение
Как отмечено выше, соединения, описанные в данном контексте, пригодны для применения в ряде систем доставки лекарственных препаратов, описанных выше. Кроме того, для увеличения in vivo полупериода существования в сыворотке соединения можно инкапсулировать, ввести в полость липосом, получать в виде коллоида или можно использовать другие принятые методы, которые обеспечивают увеличенный полупериод существования соединений в сыворотке. Для получения липосом имеется ряд методов, как описано, например, Szoka et al., в патентах США №4235871, 4501728 и 4837028, каждый из которых включен в данном контексте в виде ссылки.
Соединения, соответствующие данному изобретению, используют для подавления или лечения нарушения, опосредованного, по меньшей мере отчасти, активностью KSP. В одном аспекте нарушения опосредованное, по меньшей мере отчасти, KSP, представляет собой клеточное пролиферативное нарушение. Термин "клеточное пролиферативное нарушение" или "пролиферативное нарушений клеток" относится к заболеваниям, включающим, например, рак, опухоль, гиперплазию, рестеноз, сердечную гипертрофию, иммунное нарушение и воспаление. Настоящее изобретение представляет способы лечения человека или млекопитающего животного, нуждающегося в данном лечении, заключающиеся во введении пациенту терапевтически эффективного количества соединения формулы I или II, либо в виде монотерапии, либо в комбинации с другими противораковыми агентами.
Соединения, соответствующие изобретению, используют in vitro или in vivo при ингибировании роста раковых клеток. Термин "рак" относится к раковым заболеваниям, включая, например, рак легкого и бронхов, простаты, молочной железы, поджелудочной железы, толстой и прямой кишки, щитовидной железы, желудка, печени и внутрипеченочного желчного протока, почки и почечной лоханки, мочевого пузыря, тела матки, шейки матки, яичника, множественную миелому, рак пищевода, острый миелогенный лейкоз, хронический миелогенный лейкоз, лимфолейкоз, миелоидный лейкоз, раковое заболевание головного мозга, полости рта и глотки, гортани, тонкой кишки, не-Ходжкинскую лимфому, меланому и ворсинчатую аденому толстой кишки.
Рак также включает опухоли или новообразования, выбранные из группы, состоящей из карцином, аденокарцином, сарком и гематологических злокачественных заболеваний.
Кроме того, тип рака может быть выбран из группы, состоящей из роста солидных опухолей/злокачественных новообразований, миксоидной и круглоклеточной карциномы, местно запущенных опухолей, человеческой карциномы мягких тканей, раковых метастазов, карциномы сквамозных клеток, карциномы сквамозных клеток пищевода, карциномы полости рта, кожной Т-клеточной лимфомы, лимфомы Ходжкина, не-Ходжкинской лимфомы, рака коры надпочечников, опухолей, продуцирующих адренокортикотропин, немелкоклеточных форм рака, рака молочной железы, желудочно-кишечных форм рака, урологических форм рака, злокачественных заболеваний женских половых путей, злокачественных заболеваний мужских половых путей, рака почки, рака головного мозга, рака костей, рака кожи, рака щитовидной железы, ретинобластомы, нейробластомы, перитонеального асцита, злокачественного плеврального выпота, мезотелиомы, опухолей Вильмса, рака желчного пузыря, трофобластных новообразований, геменгиперицитомы и саркомы Капоши.
Соединение или композицию, соответствующую изобретению, можно ввести млекопитающему подходящим образом, таким как перорально, внутривенно, парентерально, чрескожно, местно, ректально или интраназально.
Млекопитающие включают, например, человека и других приматов, комнатных животных и животных-компаньонов, таких как собаки и кошки, лабораторных животных, таких как крысы, мыши и кролики, и сельскохозяйственных животных, таких как лошади, свиньи, овцы и крупный рогатый скот.
Опухоли и новообразования включают рост клеток тканей, в которых размножение клеток является неконтролируемым и прогрессирующим. Некоторые типы такого роста являются доброкачественными, но другие обозначаются термином "злокачественный" и могут приводить к гибели организма. Злокачественные новообразования или "формы рака" отличаются от доброкачественного роста тем, что кроме проявления агрессивной клеточной пролиферации они могут прорастать в окружающие ткани и метастазировать. Более того, злокачественные новообразования характеризуются тем, что они демонстрируют более высокий уровень утраты дифференцировки (более высокую "дедифференцировку") и организации относительно друг друга и окружающих тканей. Данное свойство называют "анаплазией".
Соединения, обладающие требуемой биологической активностью, могут быть модифицированы необходимым образом для получения требуемых свойств, таких как улучшенные фармакологические свойства (например, стабильность, биодоступность in vivo) или возможность их определения в диагностических приложениях. Стабильность можно оценить множеством путей, таких как посредством измерения периода полусуществования соединений во время инкубирования с пептидазами и человеческой плазмой или сывороткой.
В диагностических целях широкий круг меток можно связать с соединениями, которые могут непосредственно или опосредованно обеспечить определяемый сигнал. Таким образом соединения и/или композиции, соответствующие данному изобретению, могут быть модифицированы множеством путей для ряда конечных целей, сохраняя при этом биологическую активность. Кроме того, можно ввести различные реакционные центры для связывания с частицами, твердыми субстратами, макромолекулами и т.п.
Меченые соединения могут быть использованы в ряде приложений in vivo или in vitro. Можно использовать широкий ряд меток, таких как радионуклиды (например, гамма-излучающие радиоизотопы, такие как технеций-99 или индий-111), флуоресцирующие агенты (например, флуоресцеин), ферменты, субстраты ферментов, кофакторы ферментов, ингибиторы ферментов, хемилюминесцентные соединения, биолюминесцентные соединения и т.п. Компетентные специалисты в области техники будут знать о других подходящих метках для связывания с комплексами или смогут их обнаружить, используя рутинные эксперименты. Связывание данных меток достигается при использовании стандартных методов, известных обычным специалистам в области техники.
Фармацевтические композиции, соответствующие изобретению, подходят для применения в ряде систем доставки лекарственных препаратов. Подходящие препараты, предназначенные для применения в настоящем изобретении, можно найти в Remington's Pharmaceutical Sciences (Справочник по фармацевтическим наукам Ремингтона), Mace Publishing Company, Philadelphia, Pa., 17 изд. (1985).
Количество, вводимое пациенту, будет варьировать в зависимости от того, что вводят, цели введения, такой как профилактика или терапия, состояния пациента, способа введения и т.п. В терапевтических приложениях композиции вводят пациенту, уже страдающему от заболевания, в количестве, достаточном для излечения или по меньшей мере частичной остановки развития или симптомов заболевания и его осложнений. Количество, адекватное для осуществления этого, определяют как "терапевтически эффективную дозу". Количества, эффективные для данного применения, будут зависеть от болезненного состояния, которое лечат, а также от решения лечащего врача в зависимости от таких факторов, как тяжесть заболевания, нарушения или состояния, возраста, массы тела и общего состояния пациента и т.п.
Соединения, вводимые пациенту, находятся, как правило, в форме вышеописанных фармацевтических композиций. Данные композиции можно простерилизовать принятыми методами стерилизации или можно простерилизовать фильтрованием. Полученные в результате водные растворы можно упаковать для использования в том виде, в котором они находятся, или лиофилизировать, причем лиофилизированный препарат смешивают со стерильным водным носителем перед введением. pH препаратов соединений, как правило, будет составлять от приблизительно 3 до 11, более предпочтительно от приблизительно 5 до 9 и наиболее предпочтительно от приблизительно 7 до 8. Следует иметь в виду, что применение ряда вышеуказанных наполнителей, носителей или стабилизаторов будет приводить в результате к формированию фармацевтических солей.
Терапевтическая доза соединений и/или композиций, соответствующих настоящему изобретению, будет варьировать в соответствии, например, с конкретным применением при проводимом лечении путем введения соединения, здоровьем и состоянием пациента и решением лечащего врача. Например, для перорального введения доза будет, как правило, находиться в интервале от приблизительно 5 мкг до приблизительно 50 мг/кг массы тела/день, предпочтительно приблизительно от 1 мг до приблизительно 10 мг/кг массы тела/день. При альтернативном внутривенном введении доза будет, как правило, лежать в интервале от приблизительно 5 мкг до приблизительно 50 мг/кг массы тела, предпочтительно приблизительно от 500 мкг до приблизительно 5000 мкг/кг массы тела. Альтеранативные предусматриваемые пути введения включают, но без ограничения перечисленными, интраназальный, чрезкожный, ингаляционный, подкожный и внутримышечный. Эффективные дозы могут представлять собой экстраполированные из кривых зависимости доза-ответ, полученных в тест-системах in vitro или моделей на животных.
50
50
50
50
Как правило, соединения и/или композиции, соответствующие данному изобретению, будут вводить в терапевтически эффективном количестве любым из принятых методов введения агентов, которые служат для аналогичного применения. Токсичность и терапевтическую эффективность данных соединений можно определить стандартными фармацевтическими методами в клеточных культурах или на экспериментальных животных, например, с целью определения LD (дозы, летальной для 50% популяции) и ED (дозы, терапевтически эффективной для 50% популяции). Соотношение доз токсического и терапевтического эффектов представляет собой терапевтический индекс, и его можно выразить как соотношение LD/ED. Соединения, которые демонстрируют высокие терапевтические индексы, являются предпочтительными.
50
50
Данные, полученные на основании анализов на клеточных культурах и исследованиях животных, можно использовать при определении интервала доз для использования у человека. Доза данных соединений лежит предпочтительно в интервале циркулирующих концентраций, которые включают ED с низкой или при отсутствии токсичности. Доза может варьировать внутри данного интервала в зависимости от используемой дозированной формы и применяемого способа введения. Для любого соединения и/или композиции, используемой в изобретении, терапевтически эффективную дозу можно исходно оценить в анализах на клеточных культурах. Дозу можно определить в моделях на животных для достижения интервала циркулирующей концентрации в плазме, который включает IC (концентрацию тест-соединения, которая достигает полумаксимального ингибирования активности), как определяют в клеточной культуре. Данная информация может быть использована для более точного определения используемых доз для человека. Уровни в плазме можно измерить, например, с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии.
Следующие примеры синтеза и биологические примеры предлагают для иллюстрации данного изобретения, и их не следует истолковывать как каким-либо образом ограничивающие объем данного изобретения.
Примеры
В отношении последующих примеров отмечается, что соединения, соответствующие настоящему изобретению, синтезируют с использованием способов, описанных в данном контексте, или других способов, которые хорошо известны в области техники.
Соединения и/или промежуточные соединения характеризуют высокоэффективной жидкостной хроматографией (ВЭЖХ) с использованием хроматографической системы Waters Millenium с разделительным модулем 2690 Separation Module (Milford, MA). Используют аналитические колонки с обращенной фазой Alltima С-18, 4,6×250 мм фирмы Alltech (Deerfield, IL). Используют градиент элюции, как правило, начиная с 5% ацетонитрила/95% воды и доходя до 100% ацетонитрила, в течение 40 минут. Все растворители содержат 0,1% трифторуксусной кислоты (ТФА). Соединения определяют по поглощению в ультрафиолетовом свете (УФ) либо при 220, либо при 254 нм. Используют растворители фирм Burdick и Jackson (Muskegan, Ml) или Fisher Scientific (Pittsburgh, PA). В ряде случаев чистоту оценивают тонкослойной хроматографией (ТСХ), используя пластинки силикагеля со стеклянной или пластиковой подложкой, такие как, например, гибкие пластинки Baker-Flex Silica Gel 1B2-F. Результаты ТСХ легко определяют визуально в ультрафиолетовом свете или при использовании хорошо известных паров йода и различных других методов окрашивания.
Масс-спектрометрический анализ проводят на одном из двух приборов ЖК (жидкостная хроматография)/МС (масс-спектроскопия): Waters System (ВЭЖХ Alliance HT и масс-спектрометр Micromass ZQ; колонка: Eclipse XDB-C18, 2,1×50 мм; система растворителей: 5-95% (или 35-95%, или 65-95%, либо 95-95%) ацетонитрила в воде с 0,05% ТФА; скорость потока 0,8 мл/мин; интервал молекулярной массы 500-1500; электрический потенциал на пробоотборном конусе 20 В; температура колонки 40°С) или система Hewlett Packard System (ВЭЖХ Series 1100; колонка: Eclipse XDB-C18, 2,1×50 мм; система растворителей: 1-95% ацетонитрил в воде 0,05% ТФА; скорость потока 0,4 мл/мин, интервал молекулярных масс 150-850; электрический потенциал на пробоотборном конусе 50 V; температура колонки 30°С). Все массы описаны как массы протонированных родительских ионов.
Анализ GC (газовая хроматография)/MS проводят на приборе фирмы Hewlett Packard (газовый хроматограф НР6890 Series с детектором Mass Selective Detector 5973; объем инжектора: 1 мл; исходная температура колонки: 50°С; конечная температура колонки: 250°С; время нарастания: 20 минут; скорость потока газа: 1 мл/мин, колонка: 5% фенилметилсилоксан, модель No. HP 190915-443, размеры: 30,0 м × 25 м × 0,25 м).
Анализ ядерного магнитного резонанса (ЯМР) проводят на ряде соединений на приборе Varian 300 МГц ЯМР (Palo Alto, CA). Для спектрального отсчета служит либо ТМС, либо известный химический сдвиг растворителя. Некоторые образцы соединений проводят при повышенных температурах (например, 75°С), чтобы способствовать повышенной растворимости образца.
Чистоту некоторых соединений, соответствующих изобретению, оценивают с помощью элементного анализа (Desert Analytics, Tucson, AZ).
Точки плавления определяют на приборе Laboratory Devices Mel-Temp apparatus (Holliston, MA).
Препаративные разделения проводят с использованием хроматографической системы Flash 40 и KP-Sil, 60A (Biotage, Charlottesville, VA) или колоночной экспресс-хроматографии, используя материал для упаковки силикагель (230-400 меш), или ВЭЖХ с использованием колонки с обращенной фазой С-18. Типичными растворителями, используемыми для системы Flash 40 Biotage и колонки для экспресс-хроматографии, являются дихлорметан, метанол, EtOAc, гексан, ацетон, водный гидроксиамин и триэтиламин. Типичные растворители, используемые для ВЭЖХ с обращенной фазой, представляют собой варьирующие концентрации ацетонитрила и воды с 0,1% трифторуксусной кислотой.
Пока не утверждают иначе, все температуры приводят в градусах Цельсия. Кроме того, в данных примерах и других разделах сокращения имеют следующие значения:
АсОН = уксусная кислота
aq. = водный
ATRA = полностью транс-ретиноевая кислота
АТФ = аденозинтрифосфат
КТ = комнатная температура
Вос = трет-бутилоксикарбонил
ВОР = бензотриазол-1-илокситрис-(пирролидино)-фосфония гексафторфосфат
BSA = бычий сывороточный альбумин
САМ = молибдат церия аммония
ДХМ = дихлорметан
DIAD = диизопропилазодикарбоксилат
DIBAL = гидрид диизобутилалюминия
DIEA = диизопропилэтиламин
DIPEA = диизопропилэтиламин
DMAP = диметиламинопиридин
ЕМЕМ = минимальная питательная среда Игла
FBS = забуференный фосфатный раствор
ДМФ = диметилформамид
ДМСО = диметилсульфоксид
ДТТ = дитиотрейтол
экв. = эквиваленты
2
EtO = диэтиловый эфир
3
EtN = триэтиламин
EtOAc = этилацетат
EtOH = этанол
г = грамм
час = час
ВЭЖХ = высокоэффективная жидкостная хроматография
л = литр
ЖХ/МС = жидкостная хроматография/масс-спектроскопия
М = молярный
м = метр
m/z = соотношение масса/заряд
2
MeNH= метил амин
мг = миллиграмм
мин = минута
мл = миллилитр
мм = миллиметр
мМ = миллимолярный
ммоль = миллимоль
моль = моль
Н = нормальный
нм = нанометр
нМ = наномолярный
ЯМР = ядерный магнитный резонанс
3
PPh= трифенилфосфин
3
PhCF= трифторметилбензол
2
psi = фунт/кв. дюйм (72,5 г/см)
КТ = комнатная температура
насыщ. = насыщенный
ТЭА = триэтиламин
ТГФ = тетрагидрофуран
ТФУК = трифторуксусная кислота
ТСХ = тонкостойная хроматография
ТМС = триметилсилил
TMCCl = триметилсилил хлорид
мкг = микрограмм
мкл = микролитр
мкМ = микромолярный
Пример 1
Получение
N-[(1R)-1-(1-бензил-4-фенил-1Н-имидазол-2-ил)-2,2-диметилпропил]-N-{[(3S)-3-фторпирролидин-3-ил]метил}-1,4'-бипиперидин-1'-карбоксамида (76) и
N-[(1R)-1-(1-бензил-4-фенил-1Н-имидазол-2-ил)-2,2-диметилпропил]-N-{[(3R)-3-фторпирролидин-3-ил]метил}-1,4'-бипиперидин-1'-карбоксамида (77)
Стадия А: Синтез сложного кетоэфира
2
3
2
2
2
4
Перемешиваемый 0,4 М раствор подходящей N-Boc-кислоты (1 экв.), например трет-бутиллейцин 1-1, в EtOH обрабатывают CsCO (0,5 экв.). Через 45 мин EtOH удаляют упариванием при пониженном давлении. Остаточную соль цезия перерастворяют в ДМФ (1,5 × объем ДМФ, используемый в реакции) и затем обрабатывают подходящим a-галоген-кетоном, например 2-бромацетофеноном (1 экв.) и перемешивают при КТ до завершения реакции. Затем реакционную смесь разделяют между EtOAc и HO и органический слой отделяют, затем промывают НО (×3), солевым раствором (×3), затем сушат (NaSO), фильтруют и упаривают при пониженном давлении, получая сложный кетоэфир 1-2, который является достаточно чистым для непосредственного использования на следующей стадии.
Стадия В: Образование фенилимидазола
3
3
2
2
4
К перемешиваемому 0,1 М раствору сложного кетоэфира 1-2(1 экв.) в ксиленах добавляют ацетат аммония (5 экв.). Используют ловушку Дина-Старка и нагревают реакционную смесь до 140°С. После завершения реакции смеси дают охладиться до КТ, затем разделяют между EtOAc и насыщенным водным NaHCO. Органический слой отделяют, затем промывают насыщенным водным NaHCO (×2), НО (×3), солевым раствором (×3), затем сушат (NaSO), фильтруют и упаривают при пониженном давлении, получая фенилимидазол 1-3, который является достаточно чистым для непосредственного использования на следующей стадии.
Стадия С: Бензилирование фенилимидазола
2
3
2
2
2
4
К перемешиваемому 0,4 М раствору/суспензии имидазола 1-3 (1 экв.) в ДМФ добавляют KCO (2 экв.) и бензилирующий агент, например бензилбромид (1,1 экв.). После завершения реакции смесь разделяют между EtOAc и НО. Органический слой отделяют и промывают НО (×3), солевым раствором (×3), затем сушат (NaSO), фильтруют и упаривают при пониженном давлении, получая неочищенный бензилированный фенилимидазол. Неочищенный реакционный материал затем кристаллизуют (EtOAc, гексаны), получая чистый продукт 1-4.
Стадия D: Снятие защиты со свободного амина
3
3
2
2
4
Вос-защищенный амин 1-4 обрабатывают 10% ТФУК в ДХМ. После завершения реакции реакционную смесь концентрируют в вакууме и затем разделяют между EtOAc и насыщенным водным NaHCO. Органический слой отделяют, затем промывают насыщенным водным NaHCO (×2), HO (×2), солевым раствором (×2), затем сушат (NaSO), фильтруют и упаривают при пониженном давлении, получая не содержащий фенилимидазол амин 1-5, который является достаточно чистым для непосредственного использования на следующей стадии.
Стадия Е: Получение рацемического альдегида 1-8
3
Смесь 0,83 М раствора N-Boc-3-формилпирролидина 1-6 (1 экв.) в ДМФ, TMCCl (2,5 экв.) и EtN (5 экв.) нагревают в течение 6 час. Затем смесь разводят гексанами и фильтруют (Целит). Затем фильтрат упаривают при пониженном давлении, получая ТМС енольные эфиры 1-7 в виде смеси изомеров Е и Z, которые непосредственно используют на следующей стадии.
3
2

К 0,1 М раствору ТМС енольного эфира 1-7 (1 экв.) в CHCN добавляют SelectFluor (1,1 экв., приобретаемого в фирме Sigma-Aldrich). После завершения реакции смесь упаривают при пониженном давлении и остаток твердого вещества/масла экстрагируют EtO (×5). Эфирные экстракты упаривают при пониженном давлении, получая неочищенный альдегид. Очистка хроматографией на силикагеле дает требуемый альдегид 1-8.
Стадия F: Восстановительное аминирование
2
2
4
К перемешиваемому 0,1 М раствору (R)-амина 1-5 (1 экв.), полученного на стадии D, в ДХМ, добавляют альдегид 1-8 (1,1 экв.), а затем АсОН (1 экв.) с последующим добавлением трис-ацетооксиборогидрида натрия (1,5 экв.). Через 19 час добавляют дополнительный трис-ацетоксиборогидрид натрия (0,5 экв.). После завершения реакции смесь концентрируют в вакууме, разделяют между EtOAc и 1 М NaOH. Органический слой отделяют, затем промывают 1 М NaOH (×2), HO (×1), солевым раствором (×2), затем сушат (NaSO), фильтруют и упаривают при пониженном давлении, получая неочищенный продукт. Очистка хроматографией на силикагеле дает амин 1-9 в виде смеси диастереомеров (R,R) и (R,S).
Стадия G: Образование трихлоркарбамата
3
3
3
2
2
4
К 0,08 М раствору (R) амина 1-9, полученного на стадии F (1 экв.), в ДХМ добавляют EtN (4 экв.), а затем трифосген (1,2 экв.). После завершения реакции реакционную смесь концентрируют в вакууме, разделяют между EtOAc и насыщенным водным NaHCO. Органический слой отделяют, затем промывают насыщенным водным NaHCO (×2), HO (×1), солевым раствором (×2), затем сушат (NaSO), фильтруют и упаривают при пониженном давлении, получая неочищенный трихлоркарбамат 1-10, который непосредственно используют на следующей стадии.
Стадия Н: Образование мочевины
3
3
2
2
4
К перемешиваемому 0,16 М раствору трихлоркарбамата 1-10, полученного на стадии G (1 экв.), в ДХМ добавляют DIPEA (5 экв.), а затем 4-пиперидинопиперидин (3 экв.). После завершения реакции смесь концентрируют в вакууме, разделяют между EtOA и насыщенным водным NaHCO. Органический слой отделяют, затем промывают насыщенным водным NaHCO (×2), НО (×1), солевым раствором (×2), затем сушат (NaSO), фильтруют и упаривают при пониженном давлении, получая неочищенный продукт в виде смеси 1-11 и 1-12. Данный материал очищают обращенно-фазовой препаративной ВЭЖХ, которая разделяет (R,R)- и (R,S)-диастереомеры 1-11 и 1-12.
Стадия I: Конечное снятие защиты с соединения 76 и 77
Вос-защищенный амин 1-11 обрабатывают 10% ТФУК/ДХМ. После завершения реакции реакционную смесь упаривают при пониженном давлении, получая титульное соединение, которое очищают обращенно-фазовой препаративной ВЭЖХ, получая очищенное соединение 76. Соединение 77 (в данном контексте не показано) синтезируют, используя другой изомер 1-12, полученный на стадии Н.
Пример 2
Получение N-[(2R)-3-амино-2-фторпропил]-N-[(1R)-1-(1-бензил-4-фенил-1Н-имидазол-2-ил)-2,2-диметилпропил]пиперазин-1-карбоксамида (26)
Стадия А: Восстановительное аминирование
Фенилимидазол 1-5, полученный на стадии D примера 1 (1 экв., 2,0 г), смешивают с альдегидом (1,3 экв., 1,56 г) и триацетоксиборогидридом натрия (2 экв., 2,65 г) в 30 мл метиленхлорида. Затем добавляют уксусную кислоту (2 экв., 0,72 мл) и реакцию перемешивают при КТ под азотом в течение ночи. Реакцию обрабатывают водой, насыщенным бикарбонатом натрия, затем насыщенным хлоридом натрия. Органический слой сушат над сульфатом магния, фильтруют и концентрируют. Материал очищают на колонке и получают конечный продукт 2-1 в виде 2,15 г твердого вещества белого цвета.
Стадия В: Получения трихлоркарбамата
Фенилимидазоламин 2-1 (1 экв., 100 мг) растворяют в 4 мл тетрагидрофурана и охлаждают до 0°С. К раствору добавляют трифосген (1,7 экв., 102 мг), а затем триэтиламин (6 экв., 169 мл). Реакцию перемешивают в течение 2 час и дают нагреться до КТ. Растворитель упаривают и материал растворяют в EtOAc и обрабатывают следующим образом: водой, насыщенным бикарбонатом натрия и насыщенным хлоридом натрия. Органический слой сушат над сульфатом магния, фильтруют и сушат, получая в результате 133 мг трихлоркарбамата 2-2.
Стадия С: Образование мочевины
Проводят реакцию трихлоркарбамата 2-2 (1 экв., 133 мг), полученного на стадии В выше, с пиперазином (10 экв., 175 мг) посредством перемешивания в 4 мл тетрагидрофурана при КТ в течение 2 час. Растворитель упаривают и материал перерастворяют в EtOAc и промывают насыщенным бикарбонатом натрия и насыщенным хлоридом натрия. Органический слой сушат над сульфатом магния, фильтруют и концентрируют, получая в результате 115 мг мочевины в виде смеси двух изомеров. Изомеры разделяют очисткой, в данном контексте показан только изомер 2-3.
Стадия D: Конечное снятие защиты с 25 и 26
Вос-защищенную мочевину 2-3, полученную на стадии С выше (1 экв., 18 мг), обрабатывают 1 мл 20% трифторуксусной кислоты в метиленхлориде при КТ в течение 2 час. Растворитель упаривают, получая конечный продукт 26. Соединение 25 синтезируют, используя другой изомер, полученный на стадии С.
Пример 3
Получение
N-[(2R)-3-амино-2-фторпропил]-N-[(1R)-1-(1-бензил-4-фенил-1Н-имидазол-2-ил)-2,2-диметилпропил]-N'-(4-цианофенил)мочевины (64)
Стадия А: Образование мочевины
Проводят реакцию фенилимидазоламина 2-1 (1 экв., 15 мг), полученного на стадии А Примера 2, с 4-цианофенилизоцианатом (10 экв., 44 мг) в 1 мл тетрагидрофурана при 60°С в течение ночи. Растворитель упаривают и материал растворяют в EtOAc и промывают водой, насыщенным бикарбонатом натрия и насыщенным хлоридом натрия. Органический слой сушат над сульфатом магния, фильтруют и сушат. Защиту Вос снимают, следуя стадии D в Примере 2.
Пример 4
Получение
1-[(1R)-1-(1-бензил-4-фенил-1Н-имидазол-2-ил)-2,2-диметилпропил]тетрагидропиримидин-2(1Н)-она (52)
Стадия А: Восстановительное аминирование
2
3
2
3
2
2
4
К перемешиваемому раствору амина 1-5, полученного на стадии D Примера 1 (1,0 экв.), в ДХМ добавляют подходящий альдегид (1,0 экв.). Смеси позволяют перемешиваться в течение 5 мин перед добавлением трис-ацетоксиборогидрида натрия (1,0 экв.). После завершения реакции смесь концентрируют в вакууме, разделяют между EtOAc и 2 М водным NaCO. Органический слой отделяют, затем промывают 2 М водным NaCO (×2), HO (×2), солевым раствором (×2), затем сушат (NaSO), фильтруют и упаривают при пониженном давлении, получая продукт 4-1, который непосредственно используют на следующей стадии.
Стадия В: Образование карбамоилхлорида
2
4
В колбу объемом 50 мл добавляют 1,97 мл 20% фосгена (10 экв.) в толуоле. К данной смеси добавляют раствор продукта 4-1, полученный на стадии А (200 мг, 1 экв.) в сухом ДХМ (3 мл) и триэтиламине (0,517 мл, 10 экв.). Реакционную смесь перемешивают при КТ в течение приблизительно 10 мин. После завершения реакции смесь разводят в ДХМ, промывают водой, солевым раствором, сушат (NaSO), фильтруют и упаривают при пониженном давлении. Очистка на силикагеле дает 180 мг карбамоилхлорида 4-2 в виде твердого вещества белого цвета.
Стадия С: Образование мочевины
3
2
4
2
2
4
К перемешиваемому раствору карбамоилхлорида 4-2, полученного на стадии В (1 экв.), в ДМФ добавляют 3-амино-1,2,4-триазол (2 экв.), EtN (2 экв.) и DMAP (1 экв.). Реакцию перемешивают при КТ и мониторируют развитие ЖХ/МС. После завершения растворитель упаривают при пониженном давлении. Неочищенный продукт растворяют в этаноле и добавляют гидразин. Реакцию перемешивают при КТ. После завершения растворитель упаривают при пониженном давлении и разделяют между EtOAc и водой. Органический слой отделяют, затем промывают 2 М водным NaSO (×2), НО (×2), солевым раствором (×2), затем сушат (NaSO), фильтруют и упаривают при пониженном давлении. Очистка обращенно-фазовой препаративной ВЭЖХ дает соединение 52. МС: m/z 403,2.
Пример 5
Получение
N-[(1R)-1-(1-бензил-4-фенил-1Н-имидазол-2-ил)-2,2-диметилпропил]-N-{[(3Н,4R)-4-гидроксипирролидин-3-ил]метил}-1,4'-бипиперидин-1'-карбоксамида (83) и
N-[(1R)-1-(1-бензил-4-фенил-1Н-имидазол-2-ил)-2,2-диметилпропил]-N-{[(3S,4S)-4-гидроксипирролидин-3-ил]метил}-1,4'-бипиперидин-N-карбоксамида (84)
Стадия А: Эпоксидирование
4
В круглодонную колбу объемом 100 мл добавляют 5,0 г (29,5 ммоль) сложного трет-бутилового эфира 2,5-дигидропиррол-1-карбоновой кислоты, 11,7 г (67,9 ммоль) 3-хлорпероксибензойной кислоты и 70 мл ДХМ. Смесь перемешивают при комнатной температуре под азотом в течение 20 час. Затем добавляют избыток 1 N NaOH и реакционную смесь экстрагируют ДХМ (×3). Продукт определяют тонкослойной хроматографией (4:1 гексаны: EtOAc), используя окрашивание нингидрином. Органические слои объединяют, сушат над MgSO и растворитель удаляют в вакууме, получая 5,1974 г (28,1 ммоль, 95%) продукта 5-1 в виде желтого масла.
Стадия В: Винилирование
4
4
В сухую круглодонную колбу объемом 200 мл добавляют 4,31 г (23,3 ммоль) продукта 5-1, полученного на стадии А, 0,21 г (2,33 ммоль) цианида меди и 50 мл безводного ТГФ и полученный в результате раствор охлаждают до -78°С. Затем к реакционной смеси по каплям добавляют 73,3 мл (73,3 ммоль) бромида винилмагния и полученному в результате раствору дают медленно нагреться до комнатной температуры под азотом в течение 7 час. Реакционную смесь гасят насыщенным NHCl и экстрагируют EtOAc (×3). Продукт определяют тонкослойной хроматографией (2:1 гексаны: EtOAc), используя окрашивание нингидрином. Органические слои объединяют, сушат над MgSO и растворитель удаляют в вакууме, получая 4,75 г продукта 5-2 в виде желто-коричневого масла.
Стадия С: Окисление
2
4
4
2
3
4
К раствору 2,0 г (9,4 ммоль) продукта 5-2, полученного на стадии В, в 30 мл ТГФ и 15 мл НО добавляют 3,5 г (16,4 ммоль) NaIO и 0,23 мл (0,94 ммоль) OsO. Образование белого осадка наблюдают через приблизительно 30 минут. Реакцию мониторируют тонкослойной хроматографией (1:1 гексаны: EtOAc), используя окрашивание нингидрином. Перемешивание продолжают в течение дополнительных 7 час при комнатной температуре под азотом и затем реакцию гасят HO и экстрагируют EtOAc (×3). Органические слои объединяют, промывают насыщенным NaHCO и солевым раствором, сушат над MgSO и растворитель удаляют в вакууме, получая 1,35 г (6,3 ммоль, 67%) продукта 5-3 в виде желто-коричневой пены.
Стадия D: Восстановительное аминирование
2
3
4
В сухую круглодонную колбу объемом 100 мл добавляют 1,6 г (5,0 ммоль) не содержащего фенилимидазол амина 1-5, полученного на стадии D Примера 1, 1,35 г (6,26 ммоль) продукта 5-3, полученного на стадии С выше, 1,38 г (6,5 ммоль) трис-ацетоксиборогидрида натрия, 25 мл безводного ДХМ и 0,37 мл (6,5 ммоль) уксусной кислоты. Полученный в результате раствор перемешивают при комнатной температуре под азотом в течение 2 час. Затем к реакционной смеси добавляют избыток ДХМ. Органический слой промывают НО, насыщенным NaHCO (×2) и солевым раствором (×2). Объединенные органические слои сушат над MgSO и растворитель удаляют в вакууме. Полученный в результате неочищенный материал обрабатывают колоночной экспресс-хроматографией и продукт элюируют градиентом гексанов, 20% EtOAc в гексанах, 50% EtOAc в гексанах и 10% метанолом и 0,3% аммонием в ДХМ с получением 1,56 г (3,0 ммоль, 60%) продукта 5-4 в виде желто-коричневой пены. Продукт 5-4 получают в виде смеси диастереомеров. МН+=519,3.
Стадия Е: Защита
2
3
4
В круглодонную колбу объемом 25 мл добавляют 0,2 г (0,39 ммоль) продукта 5-4, полученного на стадии D, 0,04 г (0,56 ммоль) имидазола, 0,08 г (0,56 ммоль) трет-бутилхлордиметилсилана, 0,005 г (0,04 ммоль) DMAP и 3 мл ДМФ. Полученный в результате раствор перемешивают при комнатной температуре под азотом в течение 24 час. Реакцию гасят НО и экстрагируют EtOAc (×3). Объединенные органические слои промывают насыщенным NaHCO и солевым раствором, сушат над MgSO и растворитель удаляют в вакууме, получая 0,28 г (0,44 ммоль, 113%) продукта 5-5 в виде неочищенного масла желто-коричневого цвета. МН+=633,3.
Стадия F: Образование трихлоркарбамата
2
3
4
К раствору 0,05 г (0,08 ммоль) продукта 5-5, полученного на стадии Е, в 1 мл безводного ТГФ при 0°С, добавляют 0,04 г (0,14 ммоль) трифосгена и 0,07 мл (0,48 ммоль) триэтиламина. Смесь перемешивают при 0°С в течение 1 час. Реакцию мониторируют с помощью ТСХ (4:1 гексаны: EtOAc). После завершения реакции добавляют HO и экстрагируют ее EtOAc (×2). Объединенные органические слои промывают насыщенным NaHCO и солевым раствором, сушат над MgSO и удаляют растворитель в вакууме, получая 0,08 г (0,10 ммоль, 125%) продукта 5-6 в виде неочищенного желто-коричневого масла.
Стадия G: Образование мочевины
2
2
3
4
В сухую реакционную емкость добавляют 0,08 г (0,1 ммоль) продукта 5-6, полученного на стадии F, 0,17 г (1,0 ммоль) 4-пиперидинопиперидина и 1,5 мл безводного ТГФ. Полученный в результате раствор перемешивают при комнатной температуре в течение 20 час. Затем реакцию гасят НО и экстрагируют EtOAc (×3). Объединенные органические слои промывают НО, насыщенным NaHCO и солевым раствором, сушат над MgSO и растворитель удаляют в вакууме, получая 0,06 г (0,07 ммоль, 73%) продукта 5-7 в виде неочищенного желто-коричневого масла. МН+=827,5.
Стадия Н: Снятие защиты
4
4
В реакционную емкость добавляют 0,028 г (0,03 ммоль) продукта 5-7, полученного на стадии G, и 0,5 мл ТГФ и полученный в результате раствор охлаждают до 0°С. Затем к реакционной смеси добавляют 0,05 г (0,17 ммоль) тетрабутиламмонийфторида и дают реакции нагреться до комнатной температуры в течение 1 час. Затем реакцию гасят насыщенным NNCl, экстрагируют EtOAc (×3) и объединенные органические слои сушат над MgSO и растворитель удаляют в вакууме, получая 0,05 г (0,07 ммоль, 213%) продукта 5-8 в виде неочищенной желто-коричневой/желтой пены. МН+=713,4.
Стадия I: Снятие защиты
В реакционную емкость добавляют 0,05 г (0,07 ммоль) продукта 5-8, полученного на стадии Н, 1,0 мл ДХМ и 0,1 мл ТФУК и полученный в результате раствор встряхивают при комнатной температуре в течение 2 час. Затем растворитель удаляют в вакууме и неочищенный материал реакции очищают обращенно-фазовой ВЭЖХ, получая 3,8 мг (0,006 ммоль, 9%) соединения 83 в виде соли ТФУК белого цвета и 4,6 мг (0,008 ммоль, 11%) соединения 84 (другого диастереомера, не показанного в данном контексте) в виде соли ТФУК белого цвета. МН+ соединения 83=613,4 и МН+ соединения 84=613,3.
Пример 6
Получение промежуточного продукта боковой цепи β-фторальдегида (6-7)
Стадия А: Защита амина
2
3
2
4
К перемешиваемому раствору безводного КСО (46,53 г, 0,3371 моль) в ДМФ (500 мл) в одной дозе добавляют сложный D-серинметиловый эфир гидрохлорид (35,0 г, 0,2250 моль), KI (18,66 г, 0,1124 моль) и бензилбромид (96,18 г, 0,5623 моль). Реакционную смесь интенсивно перемешивают в течение 5 час при КТ. После завершения реакции содержимое выливают в ледяную воду и экстрагируют EtOAc. Объединенный органический слой промывают водой, солевым раствором, сушат над NaSO и концентрируют, получая неочищенный продукт 6-2. Очистку проводят колоночной хроматографией с получением чистого продукта (61,7 г, 91,7%) в виде масла бледно-желтого цвета.
Стадия В: Фторирование
3
В перемешиваемый раствор диэтиламин трифторида серы (32,3 мл, 0,2006 моль) в ТГФ (400 мл) вводят соединение 6-2 на протяжении 3 час при КТ. После завершения введения перемешивание продолжают в течение дополнительного 1 часа. Смесь экстрагируют этилацетатом и объединенную органическую фазу промывают насыщенным раствором NaHCO. Удаление растворителя под вакуумом приводит к получению неочищенного продукта, который очищают колоночной хроматографией, используя гексан, сортируемый как 3% EtOAc в гексане, с получением продукта 6-3 (70,4 г, 69,9%) в виде масла бледно-желтого цвета.
Стадия С: Восстановление
4
2
4
2
4
4
К механически перемешиваемому раствору LiBH (230,8 мл, 0,4651 моль) в ТГФ (2,0 л) сложного метилового эфира (100,0 г, 0,3322 моль) в ТГФ (1,0 L) по каплям добавляют соединение 6-3 через воронку для введения добавок на протяжении 3 час при -15°С под N. После завершения введения перемешивание продолжают в течение 4 час при КТ. Насыщенный раствор NHCl (500 мл) добавляют по каплям к вышеописанной смеси и экстрагируют EtOAc. Объединенную органическую фазу промывают водой, солевым раствором, сушат над NaSO и концентрируют под вакуумом. Остаточное масло растворяют в 1 N HCl (200 мл), экстрагируют диэтилэфиром и подводят pH водного слоя до 10 с помощью NHOH (50%, 300 мл). Полученный в результате продукт экстрагируют EtOAc и объединенные экстракты концентрируют под вакуумом, получая продукт 6-4 (86,2 г, 95,0%) в виде масла светло-коричневого цвета.
Стадия D: Снятие защиты
Смесь спирта 6-4 (50 г, 0,18315 моль) и Pd(OH)2 на угле (20%, 6,26 г, 0,04395 моль) в абсолютном этаноле (500 мл) перемешивают в течение 7 час под давлением водорода 345-414 кПа. После проведения реакции уголь удаляют фильтрацией и остаток концентрируют на роторном испарителе с получением продукта 6-5 (15,8 г, 92,7%) в виде масла светло-коричневого цвета.
Стадия Е: Вос-защита
2
3
2
3
К перемешиваемой смеси аминоспирта 6-5 (15,0 г, 0,16129 моль) и KCO (33,39 г, 0,24195 моль) в водном диоксане (приблизительно 25%, 375 мл диоксана в 125 мл воды), (Вос)О (38,66 г, 0,17733 моль) добавляют по каплям при 0°С. После добавления реакционную смесь перемешивают в течение ночи при КТ. Насыщенный раствор KHSO добавляют к вышеописанной смеси, чтобы подвести pH до 3-4 и экстрагируют EtOAc. Органическую фазу концентрируют под вакуумом, получая чистый продукт 6-6 (27,7 г, 89,0%) в виде масла светло-коричневого цвета.
Стадия F: Окисление до альдегида
2
2
2
2
2
2
4
2
К охлажденному (-78°С) перемешиваемому раствору оксалилхлорида (84 ммоль) в CHCl (180 мл) добавляют раствор ДМСО (168 ммоль) в CHCl (90 мл). Через 1 час добавляют раствор спирта 6-6 (56 ммоль) в CHCl (90 мл). Через 1 час добавляют триэтиламин (281 ммоль) и перемешивают в течение дополнительного часа. Затем добавляют раствор насыщенного водного NHCl и дают нагреться до КТ. Органический слой отделяют, промывают HO (×2), насыщенным солевым раствором (×2), затем сушат, фильтруют и упаривают при пониженном давлении, получая неочищенный альдегид. Очистка колоночной хроматографией дает чистый (S)-альдегид 6-7.
Исходя из другого энантиомера сложный (L)-серинметиловый эфир дает (R)-энантиомер (6-8).
Пример 7-А
Получение промежуточного соединения с β-фторметильной боковой цепью
Стадия А: Образование
(S)-3-((бензилокси)карбонил)-2-(1,3-диоксоизоиндолин-2-ил)пропановой кислоты
3
2
К перемешиваемому раствору соединения 7-1 (10,0 ммоль) в 20 мл ДХМ добавляют 10 мл ТФУК. Смесь перемешивают при КТ в течение 24 часов. За развитием реакции следят с помощью ЖХ/МС. После завершения растворитель и ТФУК удаляют упариванием при пониженном давлении и лиофилизацией, для получения твердого вещества белого цвета в виде солей ТФУК. Неочищенное твердое вещество суспендируют в 50 мл ТГФ и добавляют N-карбоэтоксифталимид (10,5 ммоль), EtN (10 ммоль). Смесь нагревают с обратным холодильником под N в течение 18 час. Реакцию охлаждают и растворители упаривают. Добавляют ДХМ и промывают водой, солевым раствором, сушат над сульфатом натрия, фильтруют и концентрируют. Очистка хроматографией на колонке с силикагелем (гексан/EtOAc) дает 2,68 г бесцветного масла, соединение 7-2.
Стадия В: Образование (S)-бензил 4-гидрокси-3-(1,3-диоксоизоиндолин-2-ил)бутаноата
4
К перемешиваемому раствору (S)-3-((бензилокси)карбонил)-2-(1,3-диоксоизоиндолин-2-ил)пропановой кислоты (соединение 7-2, 6,07 ммоль) в 30 мл сухого ТГФ при -15°С последовательно добавляют N-метилморфолин (6,07 ммоль), изобутилхлорформиат (6,07 ммоль). После перемешивания в течение 5 мин при -15°С в одной порции добавляют раствор NаВН (689 мг, 18,21 ммоль) в 2,73 мл воды. Реакцию перемешивают при -15°С в течение 2 мин, затем гидролизуют водой (30 мл). Экстракцию проводят EtOAc (×3), промывают водой (×3), солевым раствором (×1), сушат над сульфатом натрия, фильтруют, концентрируют. Очистка хроматографией на колонке с силикагелем (гексан/EtOAc) приводит к получению 1,9 г бесцветного масла, соединение 7-3.
Стадия С: Образование (S)-бензил 4-фтор-3-(1,3-диоксоизоиндолин-2-ил)бутаноата
К перемешиваемому раствору (S)-бензил 4-гидрокси-3-(1,3-диоксоизоиндолин-2-ил)бутаноата (соединение 7-3, 5,6 ммоль) в ацетонитриле (28 мл) добавляют перфтор-1-бутансульфонилфторид (44,8 ммоль), диизопропилэтиламин (44,8 ммоль) и диизопропилэтиламин тригидрофторид (134 ммоль). Смесь перемешивают при 50°С в течение ночи. За развитием реакции следят с помощью ЖХ/МС. После завершения реакцию охлаждают до КТ и затем упаривают при пониженном давлении. Затем смесь разделяют с помощью ДХМ, промывают водой (×3), солевым раствором (×2), сушат над сульфатом натрия, фильтруют, концентрируют. Очистка хроматографией на колонке с силикагелем (гексан/EtOAc) дает масло светло-желтого цвета, соединение 7-4.
Стадия D: Образование (S)-4-фтор-3-(1,3-диоксоизоиндолин-2-ил)бутанола
К перемешиваемому раствору (S)-бензил 4-фтор-3-(1,3-диоксоизоиндолин-2-ил)бутаноата (соединение 7-4, 0,5 ммоль) в сухом эфире (5 мл) по каплям добавляют гидрид диизобутилалюминия (1,0 М в толуоле, 1,5 ммоль) при -78°С. Реакцию перемешивают при -78°С в течение приблизительно 30 мин, как мониторируют с помощью ЖХ/МС. После завершения реакцию гасят добавлением воды (10 мл) при -78°С. Проводят экстракцию этилацетатом, промывают водой (×3), солевым раствором (×2), сушат над сульфатом натрия, фильтруют и концентрируют. Неочищенный продукт, соединение 7-5, используют на следующей стадии реакции.
Пример 7-В
Альтернативный способ получения соединения 7-5
Стадия А: Получение соединения 7-6
Для получения (S)-4-фтор-3-(1,3-диоксоизоиндолин-2-ил)бутановой кислоты соединение 7-4 (0,20 ммоль) растворяют в этаноле (5 мл). Данный раствор очищают азотом в течение 10 минут, затем добавляют 10% палладий на угле (0,02 ммоль палладия) в атмосфере азота. Затем через раствор быстро поднимаются пузырьки водорода при перемешивании в течение приблизительно 1 часа. За развитием реакции наблюдают с помощью ЖХ/МС. Реакционную смесь фильтруют через целит для удаления палладия. Целит дважды промывают метиленхлоридом. Затем фильтрат концентрируют, получая неочищенный продукт, соединение 7-6. Неочищенный продукт используют на следующий стадии реакции.
Стадия В: Образование (S)-S-этил
4-фтор-3-(1,3-диоксоизоиндолин-2-ил) бутантиоата
Соединение 7-5 (0,20 ммоль), 1,3 дициклогексилкарбодиимид (0,30 ммоль), этантиол (0,6 ммоль) и 4-диметиламинопиридин (0,10 ммоль) растворяют в ДМФ (5 мл). Смесь перемешивают в течение ночи при комнатной температуре. Реакцию мониторируют с помощью ЖХ/МС.
EtOAc добавляют к реакционной смеси. Затем ее промывают водой (2×) и солевым раствором (2×). Слой EtOAc затем сушат над сульфатом натрия, фильтруют и концентрируют. Неочищенный продукт, соединение 7-7, затем очищают, используя экспресс-хроматографию.
Стадия С: Образование
(S)-4-фтор-3-(1,3-диоксоизоиндолин-2-ил)бутанала.
Соединение 7-7 (0,20 ммоль) растворяют в сухом ацетоне (10 мл). Затем 10% палладия (0,02 ммоль) на угле добавляют в атмосфере азота. Затем добавляют триэтилсилан (0,5 ммоль). Выделение пузырьков происходит приблизительно через 10 секунд, и реакции позволяют продолжаться до тех пор, пока не прекратится образование пузырьков (30 мин). Реакцию мониторируют с помощью ЖХ/МС.
Реакционную смесь фильтруют через целитовую пробку. Пробку дважды промывают метиленхлоридом и затем фильтрат концентрируют, получая неочищенный продукт, соединение 7-5. Неочищенный продукт используют в следующей реакции.
Если начинают с другого, (R)-энантиомера, (R)-3-((бензилокси)карбонил)-2-(1,3-диоксоизоиндолин-2-ил)пропановой кислоты, это приводит к получению (R)-энантиомера (7-8), имеющего следующую химическую структуру:
Пример 7-С
Альтернативное получение промежуточного соединения с β-фторметилальдегидной боковой цепью
Схема 1
Стадия А: Получение соединения 7-10
1
Метанол (300 мл) вводят в круглодонную колбу объемом 1000 мл и систему охлаждают на ледяной бане. Ацетилхлорид (89,3 мл; 1251 ммоль) добавляют по каплям в течение 15 минут. Полученный в результате раствор нагревают до комнатной температуры и добавляют (S)-2-амино-4-пентеновую кислоту (7-9) (6,0 г, 139 ммоль) в одной порции. Реакционную смесь нагревают с обратным холодильником в течение двух часов и затем охлаждают до комнатной температуры. Затем смесь концентрируют в вакууме, получая масло светло-желтого цвета. Продукт диспергируют в этилацетате (150 мл) и снова концентрируют в вакууме. Данный процесс повторяют четыре раза. Продукт 7-10 представляет собой масло, которое застывает при выстаивании под вакуумом в течение ночи. Данные анализа H ЯМР-спектроскопии показывают, что продукт имеет достаточную чистоту для использования без дальнейшей очистки.
f
3
2
ТСХ: R=7,1 (силикагель; элюент 5:3:1 CHCl:MeOH:(7:3 HO:AcOH); визуализация нингидрином).
1
3
6
Данные H ЯМР-спектроскопии (400 МГц, CDOD): δ 5,84-5,73 (m, 1H), 5,32-5,26 (m, 2H), 4,17 (dd, 1H, J=7,0, 1,6 МГц), 3,84 (s, 3Н), 2,73-2,65 (m, 2H); (400 МГц, d-ДМСО): δ 8,7 (br, 3Н), 5,81-5,73 (m, 1H), 5,21-5,14 (m, 2H), 4,11 (t, 1H, J=6,1 Гц), 3,72 (s, 3Н), 2,60 (dd, 2H, J=7,1, 0,9 Гц).
13
6
Данные С ЯМР-спектроскопии (101 МГц, d-ДМСО): δ 169,33, 131,37, 119,88, 52,65, 51,65, 34,22.
Стадия В: Получение соединения 7-11
4
4
2
2
2
4
Неочищенный (S)-метил-2-амино-4-пентеноат гидрохлорид (7-10), полученный на предшествующей стадии, растворяют в ТГФ (190 мл) при осторожном нагревании. Полученный в результате раствор добавляют по каплям к раствору LiAlH в ТГФ (280 мл 1,0 М раствора) с такой скоростью, чтобы внутренняя температура оставалась приблизительно 5°С. Периодически используют легкое нагревание, чтобы согреть воронку для введения, содержащую раствор (S)-метил-2-амино-4-пентеноат гидрохлорида, с целью перерастворения кристаллизованного сложного аминоэфира. После завершения введения воронку для введения промывают дополнительной порцией 20 мл ТГФ. Затем смесь разводят диэтиловым эфиром (500 мл) и разлагают избыток LiAlH последовательным добавлением HO (11 мл), 15% (масс./об.) водного NaOH (11 мл) и HO (33 мл), которые вводят со такой скоростью, чтобы внутренняя температура оставалась ниже 10°С. Смесь фильтруют и осадок на фильтре промывают дополнительным диэтиловым эфиром. Фильтрат сушат над NaSO, фильтруют и концентрируют в вакууме, получая жидкость желтого цвета (соединение 7-11; 13,4 г; 95% выделения по массе исходя из 139,0 ммоль (S)-2-амино-4-пентеновой кислоты). Аминоспирт (7-11) можно очистить дистилляцией (110°С, 2,67 кПа). Однако на последующей стадии отмечают минимальное усовершенствование, такое что неочищенный материал, как правило, используют без дальнейшей очистки.
1
Данные Н ЯМР-спектроскопии (400 МГц, d6-ДМСО): δ 5,87-5,77 (m, 1H), 5,05-4,97 (m, 2H), 3,26 (dd, 1H, J=10,3, 5,1 Гц), 3,14 (dd, 1H, J=10,3, 6,7 Гц), 2,69-2,63 (m, 1H), 2,15-2,09 (m, 1H), 1,92-1,86 (m, 1H).
13
Данные С ЯМР-спектроскопии (101 МГц, d6-ДМСО): δ 136,49, 116,31, 66,13, 52,53, 38,51.
Стадия С: Получение соединения 7-12
2
2
3
3
2
4
(S)-2-Амино-4-пентенол (7-11; 13,4 г; 132,5 ммоль) и NaCO (70,8 г; 668,0 ммоль) растворяют в НО (400 мл). Добавляют CHCN (700 мл) и метил-2-[(сукцинимидоокси)карбонил]бензоат (33,1 г; 119,4 ммоль) и полученную в результате смесь интенсивно перемешивают при комнатной температуре. Через 2 часа анализ ТСХ показывает израсходование метил-2-[(сукцинимидоокси)карбонил]бензоата. Основную часть CHCN удаляют на роторной испарителе и оставшийся материал переносят в делительную воронку и экстрагируют EtOAc (3×100 мл). Объединенные экстракты EtOAc промывают 0,5 М HCl (2×250 мл) и солевым раствором (250 мл). Фазу EtOAc сушат над NaSO, фильтруют и концентрируют в вакууме, получая масло желтого цвета (7-12; 19,3 г; 70%), которое используют на следующей стадии без дальнейшей очистки.
1
Данные H ЯМР-спектроскопии (400 МГц, d6-ДМСО): δ 7,90-7,83 (m, 4H), 5,74-5,64 (m, 1H), 4,99-4,91 (m, 3Н), 4,27-4,20 (m, 1H), 3,90-3,84 (m, 1H), 3,63-3,58 (m, 1H), 2,64-2,44 (m, 2H).
13
Данные С ЯМР-спектроскопии (101 МГц, d6-ДМСО): δ 168,25, 134,86, 134,42, 131,37, 122,94, 117,41, 60,63, 53,47, 32,59.
Стадия D: Получение соединения 7-13
3
3
2
2
4
N,N-Диизопропилэтиламин (215 мл; 1240 ммоль), триэтиламин тригидрофторид (81 мл; 496 ммоль) и перфтор-1-бутансульфонилфторид (15,0 мл; 83,5 ммоль) добавляют к раствору 7-12 (19,1 г; 82,7 ммоль) в PhCF (310 мл) и полученную в результате смесь перемешивают при комнатной температуре. Дополнительный перфтор-1-бутансульфонилфторид (7,5 мл; 41,8 ммоль) добавляют через каждые 60, 90, 120, 150 и 180 минут. В целом через 18 часов реакционную смесь переносят в делительную воронку и дважды промывают 1,0 нормальной HCl, дважды - насыщенным водным NaHCO и один раз - НО. Органическую фазу сушат над NaSO, фильтруют и концентрируют, получая масло оранжевого цвета. Неочищенный материал нагружают на слой силикагеля и элюируют смесью 4:1 гексан: EtOAc, получая продукт (7-13) в виде масла желтого цвета (15,4 г; 80%).
1
Данные Н ЯМР-спектроскопии (400 МГц, d6-ДМСО): δ 7,88-7,81 (m, 4H), 5,77-5,66 (m, 1H), 5,04-4,88 (m, 2,5H), 4,80-4,73 (m, 1H), 4,65-4,61 (m, 0,5H), 4,60-4,49 (m, 1H), 2,68-2,47 (m, 2H).
13
Данные С ЯМР-спектроскопии (101 МГц, d6-ДМСО): δ 167,87, 134,79, 133,77, 130,94, 123,26, 118,21, 81,82 (d, J=170 Гц), 50,47 (d, J=19 Гц), 31,40 (d, J=6 Гц).
Стадия Е: Получение соединения 7-8
2
2
2
4
2
4
2
2
Соединение 7-13 (15,3 ммоль) растворяют в смеси 2:1 СНОН:OH (1500 мл) и добавляют раствор в НО (29,3 мл 4% масс./об. раствора). Затем добавляют NaIO (42,2 г; 197,2 ммоль) в одной порции и полученную в результате смесь перемешивают при комнатной температуре. Через 3 часа смесь фильтруют для удаления осажденных твердых веществ и осадок на фильтре промывают EtOAc. Фильтрат концентрируют в вакууме для удаления большей части органических растворителей. Остаток экстрагируют тремя порциями EtOAc и объединенные экстракты EtOAc сушат над NaSO, фильтруют и концентрируют. Остаток растворяют в CHCl, нагружают на слой силикагеля и последовательно элюируют 20%, 30%, 40%, 50% и 100% EtOAc в гексане. Соединение 7-8 присутствует в 30-50% фракциях, оно загрязнено более полярными примесями. Фракции объединяют и концентрируют и остаток наносят на второй слой силикагеля и элюируют 30% EtOAc в гексане с получением соединения 7-8 в виде твердого вещества светло-желтого цвета (11,1 г; 72%).
1
Данные H ЯМР-спектроскопии (400 МГц, d6-ДМСО): δ 9,61 (s, 1H), 7,91-7,83 (m, 4H), 4,97-4,94 (m, 1H), 4,78 (t, 0,5H, J=9,3 Гц), 4,69-4,64 (m, 1H), 4,57-4,53 (m, 0,5H), 3,28-3,02 (m, 2H).
13
Данные С ЯМР-спектроскопии (101 МГц, d6-ДМСО): δ 200,14, 167,65, 134,73, 131,15, 123,24, 81,80 (d, J=171 Гц), 44,81 (d, J=21 Гц), 40,64 (d, J=6 Гц).
Пример 7-С
Альтернативный синтез соединения 7-12
Схема 2
Стадия А: Получение соединения 7-14
Соединение 7-9 нагревают с обратным холодильником с 2,2 эквивалентами фталевого ангидрида в присутствии 2,2 эквивалентов триэтиламина в этилацетате до завершения реакции. Растворитель удаляют под давлением. Остаток растворяют в воде при pH 4 и затем экстрагируют этилацетатом. Объединенные органические слои дважды промывают водой, имеющей pH 4. Затем органическую фазу сушат сульфатом натрия. Растворитель удаляют, получая соединение 7-14 в виде твердого вещества белого цвета.
Стадия В: Получение соединения 7-12
4
2
Соединение 7-14 и 1,2 эквивалента DIEA и 1,1 эквивалента ВОР в ТГФ перемешивают при комнатной температуре до образования прозрачного раствора. Раствор охлаждают до 0°С и затем добавляют 1,0 эквивалент NaBH. Реакционную смесь перемешивают при 0°С под N до завершения реакции. Растворитель заменяют ДХМ и реакцию однократно промывают водой. Фазу ДХМ нагружают на слой силикагеля и промывают 15% EtOAc в гексанах, получая соединение 7-12 в виде бесцветного масла.
Пример 8
Синтез промежуточного соединения (S)-трет-бутил4-оксобутан-2-илкарбамата
2
Азеотропную смесь (S)-этил-3-(трет-бутоксикарбониламино)бутаноата 8-1 (1 экв.) итолуола (х=3) растворяют в дихлорметане и охлаждают до -78°С. Затем по каплям добавляют 1 М раствор DIBAL в толуоле (2 экв.) в атмосфере N и перемешивают при -78°С в течение 2 час.
Реакцию гасят метанолом и концентрируют. К сконцентрированному остатку добавляют 2 М раствор тартрата калия-натрия при 0°С и тщательно перемешивают при комнатной температуре в течение 30 мин. Реакционную смесь разделяют между этилацетатом и водой. Органический слой промывают солевым раствором, сушат над сульфатом натрия, фильтруют, упаривают и сушат при пониженном давлении, получая соединение 8-2 в виде вязкой жидкости светло-желтого цвета. МС: МН+=188,2.
Пример 9
Синтез (R)-трет-бутил 4-оксобутан-2-илкарбамата
Стадия А: Синтез
(R)-((бензил)-3-(трет-бутоксикарбониламино)бутаноата
К соли серной кислоты (R)-бензил 3-аминобутирата 9-1 (1 экв.) в ТГФ добавляют Вос-ангидрид (2 экв.) и диизопропилэтиламин (4 экв.). Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 72 час. Реакционную смесь концентрируют и разделяют между этилацетатом и водой. Органический слой отделяют, промывают водой и солевым раствором, сушат над сульфатом натрия, фильтруют, упаривают и сушат при пониженном давлении, получая соединение 9-2 в виде твердого вещества белого цвета. МС: МН+=294,0.
Стадия В: Синтез (R)-трет-бутил 4-оксобутан-2-илкарбамата
2
Азеотропную смесь (R)-((бензил)-3-(трет-бутоксикарбониламино)бутаноата 9-2(1 экв.) и толуола (х=3) растворяют в дихлорметане и охлаждают до -78°С. 1 М раствор DIBAL в толуоле (2 экв.) добавляют по каплям в атмосфере N и перемешивают при -78°С в течение 2 час. Реакцию гасят метанолом и затем концентрируют. К сконцентрированному остатку добавляют 2 М раствор тартрата калия натрия при 0°С и тщательно перемешивают при комнатной температуре в течение 30 мин. Реакционную смесь разделяют между этилацетатом и водой. Органический слой промывают солевым раствором, сушат над сульфатом натрия, фильтруют, упаривают и сушат при пониженном давлении, получая соединение 9-3 в виде бесцветной вязкой жидкости.
МС: МН+=188,2.
Пример 10
Синтез трет-бутил 2-метил-4-оксобутан-2-илкарбамата
Стадия А: Синтез метил 3-амино-3-метилбутаноата
К 3-амино-3-метил-масляной кислоте 10-1 (1 экв.) в метаноле при 0°С добавляют 2 экв. тионилхлорида. Реакционную смесь нагревают до комнатной температуры и перемешивают в течение ночи. Растворитель упаривают, получая азеотропную смесь соединения 10-2 и толуола (х=3), которую используют на Стадии В. МС: МН+=132,1.
Стадия В: Синтез метил-3-трет-бутоксикарбониламино)-3-метилбутаноата
К гидрохлориду метил 3-амино-3-метилбутаноата 10-2 (1 экв.) в ТГФ добавляют Вос-ангидрид (2 экв.) и диизопропилэтиламин (4 экв.). Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 48 час. Реакционную смесь концентрируют и разделяют между этилацетатом и водой. Органический слой отделяют, промывают водой и солевым раствором, сушат над сульфатом натрия, фильтруют, упаривают и сушат при пониженном давлении, получая продукт 10-3 в виде твердого вещества белого цвета. МС: МН+=232,1.
Стадия С: Синтез трет-бутил 2-метил-4-оксобутан-2-илкарбамата
2
Азеотропную смесь метил 3-трет-бутоксикарбониламино)-3-метилбутаноата 10-3 (1 экв.) и толуола (х=3) растворяют в дихлорметане и охлаждают до -78°С. К данной смеси по каплям добавляют 1 М раствора DIBAL в толуоле (2 экв.) в атмосфере N и перемешивают при -78°С в течение 2 час. Реакцию гасят метанолом и концентрируют. К сконцентрированному остатку добавляют 2 М раствор тартрата калия натрия при 0°С и тщательно перемешивают при комнатной температуре в течение 30 мин. Смесь разделяют между этилацетатом и водой. Органический слой промывают солевым раствором, сушат над сульфатом натрия, фильтруют, упаривают и сушат при пониженном давлении, получая продукт 10-4 в виде бесцветной вязкой жидкости. МС: МН+=202,1.
Пример 11
Синтез аминного промежуточного продукта, не содержащего фенилимидазол
Схема 3
Стадия А: Получение соединения 11-3
2
3
2
3
2
В 5-горлую колбу, содержащую 1 экв. соединения 11-1 добавляют 0,7 экв. KCO, получая 0,25 М раствор KCO в ацетоне. После перемешивания под N в течение 45 минут добавляют 1,0 экв. соединения 11-2 в 1 М ацетона с последующим добавлением 0,2 экв. KI в 5 М ацетоне. После завершения реакции (приблизительно через 3 часа) реакционную смесь охлаждают на ледяной бане. Ледяную воду (в количестве, равном приблизительно 2,5 × объем ацетона, используемого в реакции) добавляют посредством воронки для введения с такой скоростью, чтобы температура не превышала 15°С. После перемешивания в ледяной бане в течение одного часа продукт собирают вакуум-фильтрацией. Осадок на фильтре трижды промывают 20% ацетоном и трижды - водой. Осадок на фильтре сушат на воздухе и затем сушат в сушильном шкафу при 50°С/5 Торр до достижения постоянной массы. Выход составляет 96%. Чистота по ВЭЖХ составляет: 99%.
Стадия В: Получение соединения 11-4
4
3
4
К 0,19 М толуоловому раствору соединения 11-3 в реакционной колбе добавляют 20 экв. NHOAc. Смесь перемешивают при нагревании с обратным холодильником до завершения реакции (в течение приблизительно 8 час). Смесь охлаждают до КТ и затем добавляют воду (в количестве, равном приблизительно одной четверти объема толуола, используемого в реакции). Органическую фазу отделяют и промывают водой, насыщенным NaHCO и сушат над MgSO. Растворитель удаляют в вакууме, получая соединение 11-4. Выход составляет 99,6%. Чистота по ВЭЖХ составляет: 91,4%.
Стадия С: Получение соединения 11-5
2
3
2
2
Колбу, содержащую 0,5 М раствор соединения 11-4 в ДМФ и KCO, перемешивают под N в течение 30 мин при 0-5°С и затем добавляют в нее 1,1 экв. PhCHBr. Затем смесь перемешивают при КТ в течение ночи. Затем ее перемешивают в ледяной бане, во время чего по каплям добавляют ледяную воду (в количестве, приблизительно равном по объему ДМФ, используемым в реакции). Продукт собирают вакуум-фильтрацией, дважды промывают 50% ДМФ, дважды - 25% ДМФ и трижды - водой. Твердое вещество сушат в сушильном шкафу при 50°С/5 Торр. Выход составляет 95%. Чистота по ВЭЖХ составляет: 94%.
Стадия D: Получение соединения 11-6
3
МеОН добавляют в колбу и помещают на ледяную баню. В нее по каплям добавляют 9,85 экв. CHCOCl в течение 30 мин, а затем 1 экв. соединения 11-5 с образованием 0,25 М раствора соединения 11-5 в МеОН. Смесь перемешивают при КТ до завершения реакции (в течение приблизительно 12 час). После удаления растворителя при пониженном давлении полученное твердое соединение суспендируют в МеОН (в количестве, равном приблизительно половине объема МеОН, используемого в реакции) и перемешивают при 0-5°С. К данной смеси по каплям добавляют 2,5 М раствор NaOH/MeOH до тех пор, пока pH не достигнет приблизительно 10, и затем добавляют воду. После перемешивания при 0-5°С в течение 1 часа продукт собирают фильтрацией. Продукт сушат в сушильном шкафу при 50°С/5 Торр. Выход составляет 90,5%. Чистота по ВЭЖХ составляет: 97,0%. Определяют, что оптическая чистота составляет >99% (энантиомерный избыток (ее)).
Пример 12
Получение промежуточного соединения с β-метоксиметильной боковой цепью
Схема 4
Стадия А: Получение соединения 12-2
2
2
2
2
4
В круглодонную колбу объемом 500 мл добавляют соединение 12-1 (7,95 г; 25,7 ммоль), 16,0 г 2,6-ди-трет-бутил-4-метилпиридина (16,0 г; 77,9 ммоль) и 100 мл безводного ДХМ. Затем добавляют 11,36 г метил-трифторметансульфоната. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре под N и мониторируют с помощью ВЭЖХ. Мониторинг с помощью ВЭЖХ показывает в точке t=17 час, что доля соединения 12-2 составляет 76,0%, соединения 12-1 - 9,9%, побочного продукта - 14,1%; в точке t=20 час доля соединения 12-2 составляет 76,4%, побочного продукта - 16,2%, соединения 12-1 - 7,4%. Реакцию останавливают отфильтровыванием твердых веществ. Твердые вещества промывают CHCl. Объединенный фильтрат промывают 0,5 N HCl (2×100 мл) и сушат NaSO и концентрируют. Колоночная экспресс-хроматография (200 г силикагеля, 20% EtOAc в гексанах) дает 5,28 г масла желто-коричневого цвета как соединения 12-2. Чистота по ВЭЖХ составляет=93,9%, и продукт используют на следующей стадии.
Стадия В: Получение соединения 12-3
2
2
2
2
2
3
2
4
Раствор соединения 12-2 (1,10 г, 3,6 ммоль) в безводном ДХМ (22 мл) охлаждают до -78°С. Добавляют DIBAL (7,12 мл 1,0 М раствора в CHCl). Реакционную смесь перемешивают при -120°С±3°С (внешняя температура) и мониторируют с помощью ВЭЖХ. В процессе контроля (IPC) образец немедленно гасят в предварительно охлажденном MeOH при -120°С и затем готовят для прочтения ВЭЖХ в точке t=0. Внутреннюю температуру поддерживают на уровне -118°C±3°C. Все образцы IPC (t=0, t=1 час, t=2 часа) показывают отсутствие соединения 12-2 в реакционной смеси. Реакцию считают завершенной в точке t=3 часа и гасят метанолом. Во время всего процесса гашения поддерживают температуру -120°С±2°С. ВЭЖХ показывает, что реакционная смесь включает соотношение альдегид: спирт 95,1:4,9. Реакционную смесь концентрируют досуха, затем перерастворяют в CHCl, промывают в NaCO (2×50 мл) и солевом растворе (2×50 мл), сушат NaSO и концентрируют до получения масла светло-желтого цвета. ВЭЖХ показывает, что чистота соединения 12-3 составляет 82%.
Соединения в нижеприведенной таблице получают, используя способ, описанный в предшествующих примерах и способах. Следующие таблицы также включают соединения, описанные в экспериментальной части. Исходные материалы, используемые в синтезе, известны компетентному специалисту в области техники и являются коммерчески доступными или могут быть получены с использованием известных методов. Соединения, приведенные в таблице 1, обозначают, используя программу ACD/Name Batch Version 5.04 (Advanced Chemistry Development Inc.; Toronto, Ontario; www.acdlabs.com). Соединения, приведенные в таблице 2 и таблице 3, обозначают, используя программу AutoNom 2000 (Automatic Nomenclature (Автоматическая номенклатура)) для ISIS/Base, включающую стандартизованную номенклатуру ИЮПАК (Международного союза теоретической и прикладной химии). В одном варианте осуществления представлен стереоизомер любого из соединений, приведенных в таблицах 1, 2 или 3. В одном аспекте стереоизомер представляет собой энантиомер. В другом аспекте стереоизомер представляет собой диастереомер.
Пример 13
Анализ для определения активности KSP
2
Данный пример представляет образец анализа in vitro, направленный на определение активности KSP in vitro. Очищенные микротрубочки, полученные из головного мозга крупного рогатого скота, приобретали в фирме Cytoskeleton Inc. (Denver, Colorado, USA). Двигательный домен человеческого KSP (Eg 5, KNSL1) клонируют, экспрессируют и очищают до гомогенности, превышающей 95%. Biomol Green приобретают в фирме Affinity Research Products Ltd. (Matford Court, Exeter, Devon, United Kingdom). Микротрубочки и двигательный белок KSP (то есть двигательный домен KSP) разводят в буфере для анализа (20 мМ Трис-HCl (pH 7,5), 1 мМ MgCl, 10 мМ ДТТ и 0,25 мг/мл BSA) до конечной концентрации 35 мкг/мл микротрубочек и 45 нМ KSP. Затем смесь микротрубочки/KSP предварительно инкубируют при 37°С в течение 10 мин с целью стимуляции связывания KSP с микротрубочками.
50
В каждую лунку тестируемого планшета (384-луночный планшет), содержащую 1,25 мкл ингибитора или тест-соединения в ДМСО (или только ДМСО в случае контролей), добавляют 25 мкл раствора АТФ (АТФ разводят до концентрации 300 мкМ в буфере для анализа) и 25 мкл вышеописанного раствора микротрубочек/KSP. Планшеты инкубируют при КТ в течение 1 часа. После инкубирования в каждую лунку добавляют 65 мкл Biomol Green (красителя на основе малахитового зеленого, который определяет высвобождение неорганического фосфата). Планшеты инкубируют в течение дополнительных 5-10 минут, затем определяют поглощение при длине волны 630 нм, используя ридер для планшетов Victor II. Поглощение при длине волны 630 нм соответствует количеству активности KSP в образцах. Затем определяют IC каждого ингибитора или тест-соединения на основе снижения уровня поглощения при 630 нм при каждой концентрации посредством нелинейной регрессии с использованием либо XLFit для Excel, либо программы анализа данных Prism GraphPad Software Inc.
50
Предпочтительные соединения, соответствующие изобретению, обладают биологической активностью, как измерено по IC, меньше чем приблизительно 1 мМ в протоколах анализов, описанных в примере 13, причем предпочтительные варианты осуществления имеют биологическую активность меньше чем приблизительно 25 мкМ при особенно предпочтительных вариантах осуществления, имеющих биологическую активность меньше чем приблизительно 1000 нМ, и при наиболее предпочтительных вариантах осуществления, имеющих биологическую активность меньше чем приблизительно 100 нМ.
Пример 14
Ингибирование пролиферации клеток в опухолевых клеточных линиях, обработанных ингибиторами KSP
50
Клетки помещают в 96-луночные планшеты с густотой приблизительно 500 клеток/лунку 96-луночного планшета и им дают возможность расти в течение 24 часов. Затем клетки обрабатывают различными концентрациями соединений в течение 72 часов. Затем добавляют 100 мкл CellTiter Glo. CellTiter Glo представляет собой анализ на основе тетразолия с использованием реагента 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-5-(3-карбокиметоксифенил)-2-(4-сульфофенил)-2Н-тетразолия (MTS) (см. патент США №5185450) (см. каталог продуктов Promega, No. G3580, CellTiter 96 Aqueous One Solution Cell Proliferation Assay (Анализ пролиферации клеток в одном водном растворе)). Затем клетки инкубируют в темноте в течение 30 минут. Определяют количество люминесценции для каждой лунки с использованием ридера для планшетов Walloc Trilux, которое коррелирует с числом клеток/лунку. Число жизнеспособных клеток в лунках, которые получают только ДМСО (0,5%) служит показателем 0% ингибирования, тогда как лунки без клеток служат 100% ингибирования роста клеток. Концентрацию соединения, которая приводит в результате к 50% ингибированию роста (GI), определяют графически из сигмовидных кривых зависимости доза-ответ логарифмически преобразованных величин дозы относительно чисел клеток (процент контроля) через 72 часа непрерывной обработки соединения.
Использованные клеточные линии перечислены ниже.
Анализ пролиферации клеток проводят, как описано выше.
Раковые клеточные линии
Colo 205 - карцинома толстой кишки
RPMI 1640 + 10% FBS + 1% L-глутамин + 1% P/S + 1% пируват Na + Hepes + 4,5 г/л глюкозы + 1% бикарбонат Na.
MDA 435 - рак молочной железы - высокое содержание метионина
ЕМЕМ + 10% FBS + 1% P/S + 1% L-Глутамин + 1% NEAA + 1% пируват Na + 1% витаминов
НСТ-15 и НСТ116 - карцинома толстой кишки
RPMI 1640 + 10% FBS + 1% L-глутамин + 1% P/S
Клеточные линии с лекарственной устойчивостью
КВ 3.1 - эпидермальная карцинома толстой кишки; исходная клеточная линия
Среда Iscove + 10% FBS + 1% L-глутамин + 1% P/S
KBV1 - ассоциированная с р-гликопротеином клеточная линия с множественной лекарственной устойчивостью
RPMI 1640 + 10% FBS + 1% L-глутамин + 1% P/S + 0,2 мкг/мл винбластина
КВ85 - ассоциированная с р-гликопротеином клеточная линия с множественной лекарственной устойчивостью
DMEM + 10% FBS + 1% L-глутамин + 1% P/S + 10 нг/мл колхицина
50
50
Предпочтительные соединения, соответствующие изобретению, обладают биологической активностью, как измеряют по GI, меньше чем приблизительно 1 мМ в протоколах анализов, описанных с рядом вариантов осуществления с биологической активностью меньше чем приблизительно 25 мкМ, с другими вариантами осуществления, имеющими биологическую активность меньше чем приблизительно 1000 нМ, и с еще одним вариантом осуществления, имеющим GI меньше чем приблизительно 100 нМ.
Пример 15
Протокол клоногенного анализа на мягком агаре
5
Человеческие раковые клетки помещают с густотой 3·10 клеток/лунку в 6-луночный планшет. На следующий день в каждую лунку добавляют представляющее интерес соединение в определенной концентрации. Через 24 и 48 часов инкубирования клетки собирают и подсчитывают. Следующие стадии проводят с использованием робота Multimek 96. Затем 500 жизнеспособных клеток/лунку помещают в 96-луночный планшет, который покрыт PolyHema для предупреждения адгезии клеток к дну лунки. Агарозу (исходно 3%) расплавляют, разводят нагретыми средами и добавляют к клеткам до конечной концентрации 0,5%. После затвердевания мягкого агара планшеты инкубируют при 37°С в течение 6 дней. Краситель аламар синий добавляют к клеткам и инкубируют планшеты в течение дополнительных 6 часов. Изменение оптической плотности измеряют на ридере для планшетов Tecan и считают, что оно коррелирует с числом колоний, образовавшихся в мягком агаре. Раковая клетка способна расти на агаре и, таким образом, демонстрирует увеличение оптической плотности. Считывание пониженной оптической плотности означает, что раковые клетки ингибированы. Полагают, что соединения, соответствующие данному изобретению, будут демонстрировать уменьшение оптической плотности.