СОДЕРЖАЩИЕ АЗОТ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ, ИХ ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ИХ В КАЧЕСТВЕ АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ
NITROGEN-CONTAINING HETEROCYCLIC COMPOUNDS, SYNTHESIS AND USE THEREOF AS ANTIBACTERIAL MEDICINAL AGENTS

Изобретение относится к содержащим азот гетероциклическим соединениям, к их получению и применению в качестве антибактериальных лекарственных средств.
В заявке WO 02/100860 описаны соединения приведенной ниже формулы:
где:
1
2
n
5
6
7
а) либо R представляет собой атом водорода, радикал СООН, CN, COOR, (CH)·R, CONRR или
2
2
2
R выбран из группы, состоящей из алкильного радикала с количеством атомов углерода от 1 до 6, возможно замещенного пиридиловым радикалом, -СН-алкенильного радикала с суммарным количеством атомов углерода от 3 до 9, (поли)алкоксильного радикала с количеством атомов кислорода от 1 до 4 и атомов углерода от 3 до 10, арильного радикала с количеством атомов углерода от 6 до 10 или аралкильного радикала с количеством атомов углерода от 7 до 11, где ядро арильного или аралкильного радикала возможно замещено радикалом ОН, NH, NO, алкильным радикалом с количеством атомов углерода от 1 до 6, радикалом алкокси с количеством атомов углеродаш 1 до 6, либо одним или несколькими атомами галогена,
5
2
6
7
2
2
2
2
3
R выбран из группы, состоящей из радикала СООН, CN, ОН, NH, СО-NRR, COOR, OR, OCOH, OCOR, OCOOR, OCONHR, OCONH, OSOR, NHR, NHCOR, NHCOH, NHSOR, NH-COOR, NH-CO-NHR, NH-CO-NH или N, где R является таким, как определено выше,
6
7
R и R, которые являются одинаковыми или разными, выбраны из группы, состоящей из атома водорода, алкильного радикала с количеством атомов углерода от 1 до 6, арильного радикала с количеством атомов углерода от 6 до 10, аралкильного радикала с количеством атомов углерода от 7 до 11 и алкильного радикала с количеством атомов углерода от 1 до 6, замещенного пиридиловым радикалом,
n′ равно 1 или 2,
3
4
6
5
3
2
2
m
R и R вместе образуют фенил или пяти или шестичленный ароматический гетероцикл, включающий от 1 до 4 гетероатомов, выбранных из азота, кислорода и серы, и возможно замещенный одной или несколькими группами R′, где R′ выбран из группы, состоящей из атома водорода и алкильных радикалов с количеством атомов углерода от 1 до 6, возможно замещенных одним или несколькими радикалами гидроксил, оксо, галоген или циано, либо нитро, алкенила с количеством атомов углерода от 2 до 6, радикалов галоген, амино, ОН, защищенного ОН, -OR, -NHCOH, -NHCOR, NHCOOR, COOH, -COOR, -С(СН) и -CH-CH-S(O)-R, где R является таким, как определено выше, и m равно 0, 1 или 2,
4
2
n′1
5
5
б) либо R представляет собой атом водорода или группу (CH)R, где n′1 равно 0, 1 или 2 и R является таким, как определено выше,
1
3
и R и R вместе образуют фенил или гетероцикл, возможно замещенный, как определено выше,
в обоих случаях а) и б)
2
m
2
R выбран из группы, состоящей из атома водорода, атома галогена и радикалов R, S(O)R, OR, NHCOR, NHCOOR и NHSOR, где m и R являются такими, как определено выше,
X представляет собой двухвалентную группу -С(О)-В-, связанную с атомом азота посредством атома углерода,
2
n′′
8
2
n′′
8
8
1
1
2
2
3
2
2
m
В представляет собой двухвалентную группу -О-(СН)-, связанную с карбонилом посредством атома кислорода, группу -NR-(CH)- или -NR-O-, связанную с карбонилом посредством атома азота, n′′ равно 0 или 1 и Rвыбран из группы, состоящей из атома водорода, радикала ОН, R, OR, Y, OY, Y, OY, Y, OY, Y, O-CH-CH-S(O)-R, SiRaRbRc и OSiRaRbRc, где Ra, Rb и Rc индивидуально представляют собой прямой или разветвленный алкильный радикал с количеством атомов углерода от 1 до 6 или арильный радикал с количеством атомов углерода от 6 до 10, и где R и m являются такими, как определено выше.
2
2
2
2
2
2
2-
2-
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
Y выбран из группы, состоящей из радикалов COR, COOR, CONH, CONHR, CONHOH, CONHSOR, CHCOOH, CHCOOR, CHCONHOH, CHCONHCN, СНтетразол, защищенный СНтетразол, CHSOH, CHSOR, CHPO(OR), CHPO(OR)(OH), CHPO(R)(OH) и СНРО(ОН),
1
2
2
2
2
2
2
2
3
Y выбран из группы, состоящей из радикалов SOR, SONHCOH, SONHCOR, SONHCOOR, SONHCONHR, SONHCONH и SOH,
2
2
2
Y выбран из группы, состоящей из радикалов РО(ОН), PO(OR), PO(OH)(OR) и PO(OH)(R),
3
2
2
Y выбран из группы, состоящей из радикалов тетразола, тетразола, замещенного радикалом R, скварата, NH или NR тетразола, NH или NR тетразола, замещенного радикалом R, NHSOR и NRSOR, где R является таким, как определено выше,
n равно 1 или 2,
а также соли этих соединений с неорганическими или органическими основаниями или кислотами.
Асимметрические атомы углерода, содержащиеся в соединениях формулы (I), могут независимо друг от друга демонстрировать конфигурацию R, S или RS, и соединения формулы (I), следовательно, находятся в форме чистых энантиомеров, либо чистых диастереоизомеров, либо в форме смесей энантиомеров, особенно рацемических смесей, либо смесей диастереоизомеров.
1
2
4
Кроме того, поскольку, с одной стороны, заместители R, R или R, взятые индивидуально, и, с другой стороны, X могут находиться в цис- и/или трансположении к кольцу, с которым они связаны, соединения формулы (I) находятся в форме цис- или трансизомеров или смесей.
Кроме того, родственные соединения описаны в заявке WO 04/052891.
Заявителем сделано открытие, что среди соединений, описанных в заявке WO 02/100860, некоторые конкретные соединения, ни одно из которых не описано в экспериментальном разделе этой заявки, обладают весьма неожиданными антибактериальными свойствами.
Уникальная природа соединений по изобретению состоит в том факте, что они проявляют отличную активность против Pseudomonas aeruginosa, бактериального штамма, часто встречающегося при нозокомиальных инфекциях и у пациентов, страдающих муковисцидозом.
1
Эта интересная и неожиданная активность отсутствует у соединений, полученных в заявке WO 02/100860, содержащих группы R, иные, чем группы в соединениях по изобретению. Это проиллюстрировано ниже в разделе, описывающем эксперименты.
Кроме того, показано, что соединения по изобретению активны на моделях инфекций у животных, включая штаммы, обычно устойчивые к обычно применяемым антибиотикам. Соединения по изобретению способны противодействовать основным механизмам устойчивости бактерий, которые представляют собой β-лактамазы, эффлюксные насосы и мутации поринов.
2
3
4
8
8
1
1
3
Соединения по изобретению представляют собой соединения приведенной ниже формулы, где R представляет собой атом водорода, R и R вместе образуют ароматический содержащий азот пятичленный гетероцикл, X представляет собой двухвалентную группу -C(O)-NR-, где R представляет собой радикал -OY, где Y представляет собой радикал -SOH, и прежде всего:
1
R представляет собой алкильный радикал, замещенный радикалом амино или алкиламино.
Таким образом, объектом изобретения являются соединения общей формулы (I)
1
2
n
2
2
n
1
6
где R представляет собой радикал (CH)-NH или (CH)-NHR, где R представляет собой (С-С)алкил и n равно 1 или 2;
2
R представляет собой атом водорода;
3
4
R и R вместе образуют ароматический содержащий азот пятичленный гетероцикл с 1, 2 или 3 атомами азота, возможно замещенный одной или несколькими группами R′, где R′ выбран из группы, состоящей из атома водорода и алкильных радикалов с количеством атомов углерода от 1 до 6;
в свободной форме, в виде цвиттерионов и в форме солей с фармацевтически приемлемыми неорганическими или органическими основаниями и кислотами.
Выражение "алкильный радикал с количеством атомов углерода от 1 до 6", как его используют здесь, понимают как означающее, в частности, метильный, этиловый, пропиловый, изопропиловый радикал, а также прямые или разветвленные пентиловые или гексиловые радикалы.
Выражение "алкенильный радикал с количеством атомов углерода от 2 до 6", как его используют здесь, понимают как означающее, в частности, аллиловый радикал, а также прямые или разветвленные бутениловые, пентениловые и гексениловые радикалы.
3
4
Термин "ароматический гетероцикл", как его используют здесь, понимают как означающий, в частности, выбранный из приведенного ниже перечня, где две связи обозначают связку с содержащим азот кольцом (RR):
Среди кислых солей продуктов формулы (I) можно упомянуть, среди прочего, соли, образованные с неорганическими кислотами, такими как соляная, бромистоводородная, йодистоводородная, серная или фосфорная кислота, или с органическими кислотами, такими как муравьиная, уксусная, трифторуксусная, пропионовая, бензойная, малеиновая, фумаровая, янтарная, винная, лимонная, щавелевая, глиоксиловая, аспарагиновая, алкансульфоновые кислоты, такие как метан- и этансульфоновая кислота, арилсульфоновые кислоты, такие как бензол- и пара-толуолсульфоновая кислота.
Среди основных солей продуктов формулы (I) можно упомянуть, среди прочего, соли, образованные с неорганическими основаниями, такими как, например, гидроксид натрия, калия, лития, кальция, магния или аммония, или с органическими основаниями, такими как, например, метиламин, пропиламин, триметиламин, диэтиламин, триэтиламин, N,N-диметилэтаноламин, трис(гидроксиметил)аминометан, этаноламин, пиридин, пиколин, дициклогексиламин, морфолин, бензиламин, прокаин, лизин, аргинин, гистидин, N-метилглюкамин, или фосфониевые соли, такие как алкилфосфоний, арилфосфоний, алкиларилфосфоний, алкениларилфосфоний, или четвертичные аммонийные соли, такие как соль тетра-н-бутиламмония.
3
4
Среди соединений формулы (I) конкретный объект изобретения составляют соединения, где R и R вместе образуют гетероцикл пиразолил или триазолил, возможно замещенный.
1
2
n
2
2
n
3
3
4
1
6
Среди соединений формулы (I) конкретный объект изобретения составляют соединения, где R выбран из группы, состоящей из групп (СН)-NH и (CH)-NHCH, где n является таким, как определено выше, где гетероцикл, образованный R и R, замещен (С-С)алкильным радикалом.
1
2
n
2
2
n
3
3
4
1
6
Среди соединений формулы (I) конкретный объект изобретения составляют соединения, где R представляет собой радикал (CH)-NH или (CH)-NHCH, где n является таким, как определено выше, и R и R вместе образуют кольцо пиразолил, замещенное (С-С)алкильным радикалом.
Среди соединений формулы (I) очень конкретный объект изобретения составляют
- транс 8-(аминометил)-4,8-дигидро-1-метил-5-(сульфоокси)-4,7-метано-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-6(5Н)-он,
- транс 8-(аминометил)-4,8-дигидро-5-(сульфоокси)-4,7-метано-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-6(5Н)-он и
- транс 8-(метиламинометил)-4,8-дигидро-5-(сульфоокси)-4,7-метано-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-6(5Н)-он,
в свободной форме, в виде цвиттериона и солей с фармацевтически приемлемыми неорганическими или органическими основаниями и кислотами.
Другой объект изобретения составляет способ, обеспечивающий получение соединений формулы (I).
Этот способ характеризуется тем, что он включает:
а) стадию, во время которой соединение формулы (II) подвергают взаимодействию с карбонилирующим агентом, если необходимо, в присутствии основания:
где:
1
2
n
5
R′ представляет собой радикал CN, защищенный радикал СООН, радикалы COOR или (CH)R′,
5
2
2
2
R′ представляет собой защищенный радикал ОН, радикалы CN, NH или защищенный радикал NHR, защищенный радикал СОН, радикал COR
3
4
3
4
n, R, R и R являются такими, как определено выше, где аминоалкильные заместители, возможно присутствующие у гетероцикла, образованного R и R, если это необходимо, являются защищенными,
ZH представляет собой защищенную группу-NHOH,
с получением в результате промежуточного соединения формулы (III):
где:
1
3
4
1
2
3
3
2
1
3
3
R′, R и R имеют такие же значения, как определено выше, и, либо X представляет собой атом водорода или защитную группу и Х представляет собой группу -Z-CO-Х, где Х представляет собой остаток карбонилирующего агента, либо Х представляет собой группу -ZH и X представляет собой группу СО-Х, где Х является таким, как определено выше;
б) стадию, во время которой промежуточное соединение, полученное выше, подвергают циклизации в присутствии основания;
и при котором:
в) при необходимости стадии а) предшествует и/или за стадией б) следует одна или несколько из приведенных ниже реакций в подходящем порядке:
- защита реакционных функциональных групп,
- удаление защиты с реакционных функциональных групп,
- эстерификация,
- омыление,
- сульфатирование,
- восстановление сложного эфира,
- алкилирование,
- карбамоилирование,
- образование азидогруппы,
- восстановление азида до амина,
- образование соли,
- ионный обмен,
- разделение или отделение диастереоизомеров.
В качестве карбонилирующего агента могут использовать реагент, такой как фосген, дифосген, трифосген, арилхлорформиат, такой как фенил- или пара-нитрофенилхлорформиат, аралкилхлорформиат, такой как бензилхлорформиат, алкил- или алкенилхлорформиат, такой как метил- или аллилхлорформиат, алкилдикарбонат, такой как трет-бутилдикарбонат, карбонилдиимидазол и их смеси, где предпочтителен дифосген.
Реакция предпочтительно протекает в присутствии основания или смеси оснований, которые нейтрализуют образовавшуюся кислоту. Основание может, в частности, представлять собой амин, такой как триэтиламин, диизопропилэтиламин, пиридин, диметиламинопиридин. Однако также могут выполнять реакцию, используя исходный продукт формулы II в качестве основания. В данном случае используют избыток.
Если необходимо, продукт формулы II используют в форме кислой соли, например, гидрохлорида или трифторацетата.
В качестве основания на стадии б) также могут использовать амины, либо гидриды, алкоголяты, амиды или карбонаты щелочных или щелочноземельных металлов.
Амины могут выбирать, например, из вышеприведенного перечня.
В качестве гидрида могут, в частности, использовать гидрид натрия или калия.
В качестве алкоголята щелочного металла предпочтительно используют трет-бутилат калия.
В качестве амида щелочного металла могут, в частности, использовать бис(триметилсилил)амид лития.
В качестве карбоната могут, в частности, использовать карбонат или бикарбонат натрия или калия.
Если необходимо, промежуточное соединение формулы III могут получать в форме кислой соли, образованной в процессе реакции карбонилирования, и, в частности, гидрохлорида. Затем его используют в реакции циклизации в этой форме.
Предпочтительно циклизацию проводят без выделения промежуточного соединения формулы III.
Реакции, упомянутые на стадии в), как правило, представляют собой общепринятые реакции, хорошо известные специалистам в данной области техники. Примеры используемых условий описаны в заявке WO 02/100860, а также в заявке 04/052891.
Реакционными функциональными группами, которые нуждаются в защите, если это необходимо, являются функциональные группы карбоновой кислоты, амина, амида, гидрокси и гидроксиламина.
Защиту кислотной функциональной группы выполняют, в частности, в форме алкиловых эфиров, аллилового, бензилового, бензгидрильного или пара-нитробензилового эфиров.
Удаление защиты осуществляют путем омыления, кислотного гидролиза, гидрогенолиза или расщепления с использованием растворимых комплексов палладий-О.
Примеры такой защиты и удаления защиты представлены в заявке WO 02/100860.
Защиту аминов, гетероциклических атомов азота и амидов в частности обеспечивают, в зависимости от ситуации, в форме бензиловых или тритилированных производных, в форме карбаматов, в частности, аллил-, бензил-, фенил- или трет-бутилкарбаматов, либо в форме силилированных производных, таких как трет-бутилдиметил-, триметил-, трифенил- или дифенил-трет-бутилсилиловых производных, либо производных фенилсульфонилалкила или цианоалкила.
Удаление защиты проводят, в зависимости от природы защитной группы, с помощью натрия или лития в жидком хлористом аммонии, путем гидрогенолиза или путем использования растворимых комплексов палладий-О, под действием кислоты или под действием тетрабутиламмония фторида или сильных оснований, таких как гидрид натрия или трет-бутилат калия.
Защиту гидроксиламинов выполняют, в частности, в форме бензиловых или аллиловых эфиров.
Расщепление эфиров проводят путем гидрогенолиза или использования растворимых комплексов палладий-О.
Защиту спиртов и фенолов выполняют общепринятым образом в форме простых эфиров, сложных эфиров или карбонатов. Простые эфиры могут представлять собой алкиловые или алкоксиалкиловые эфиры, предпочтительно метиловый или метоксиэтоксиметиловый эфиры, ариловые эфиры или предпочтительно аралкиловые эфиры, например, бензиловые эфиры, или силиловые эфиры, например, силилированные производные, упомянутые выше. Сложные эфиры могут представлять собой любой расщепляемый эфир, известный специалистам в данной области техники, и предпочтительно ацетат, пропионат, бензоат или пара-нитробензоат. Карбонаты могут представлять собой, например, метил-, трет-бутил-, аллил-, бензил или пара-нитробензилкарбонаты.
Удаление защиты проводят способами, известными специалистам в данной области техники, в частности, путем омыления, гидрогенолиза, расщепления растворимыми комплексами палладий-О, гидролиза в кислой среде или, для силилированных производных, путем обработки фторидом тетрабутиламмония.
Примеры приведены в разделе, описывающем эксперименты.
3
3
3
Реакцию сульфатирования проводят под действием SO-аминов, таких как SO-пиридин или SO-диметилформамид, обработки в пиридине, и образовавшуюся соль, например соль пиридина, могут затем подвергать ионному обмену, например, с солью другого амина, четвертичного аммония или щелочного металла. Пример приведен в разделе, описывающем эксперименты.
Реакцию алкилирования проводят путем действия на гидроксилированные производные, еноляты эфира или кетона, гетероциклические амины или атомы азота, в зависимости от ситуации, алкилсульфатом, либо алкилгалогенидом, либо замещенным алкилом, в частности, свободным или этерифицированным радикалом карбокси. Реакцию алкилирования могут также проводить путем восстановительного аминирования.
3
Образование солей с кислотами проводят, если необходимо, путем добавления кислоты к растворимой фазе соединения. Образование солей с основаниями функциональной группы сульфоокси могут проводить, используя пиридиниевую соль, полученную при воздействии комплекса SO-пиридин, и из этой пиридиниевой соли получают другие соли. Могут также осуществлять ионный обмен на ионообменной смоле.
Реакцию карбамоилирования могут проводить с использованием хлорформиата или реактива типа Boc-ON, затем амина или, при необходимости, хлористого аммония.
Азидогруппу могут вводить, например, путем воздействия азотида натрия на промежуточное соединение мезилатного типа или путем реакции типа Митсунобу.
Восстановление азидной группы могут проводить путем воздействия триалкил- или триарилфосфина.
Разделение энантиомеров и диастереоизомеров могут проводить в соответствии с методиками, известными специалистам в данной области техники, в частности, с помощью хроматографии.
1
3
4
Кроме вышеописанных способов, соединения формулы (I) могут получать способами, в которых исходно используют соединение формулы (II), где R′, R, R и HZ имеют значения, которые позволяют получать непосредственно (без преобразования) соединения, которые требуется получить. При необходимости соединения этих групп, которые должны включать реакционные функциональные группы, такие как упомянуты выше, защищают, и удаление защиты проводят после стадии б) циклизации или в любой другой подходящий момент синтеза. Тогда внесение защиты и удаление защиты проводят, как описано выше.
Другим объектом изобретения является способ, соответствующий вышеописанному, характеризующийся тем, что соединение формулы (II) получают способом, при котором соединение формулы (IV):
1
3
4
где R′, R и R являются такими, как определено выше, и А представляет собой атом водорода или группу, защищающую атом азота, обрабатывают восстанавливающим агентом, с целью получения соединения формулы (V):
1
3
4
где A, R′, R и R сохраняют вышеупомянутые значения, где, если это необходимо, группа ОН замещена уходящей группой, с получением соединения формулы (VI):
1
3
4
9
1
2
1
где A, R′, R и R сохраняют вышеупомянутые значения, и Rпредставляет собой уходящую группу, которую обрабатывают соединением формулы ZH, где Z представляет собой защищенную группу -HN-OH, а затем, если это необходимо, агентом для удаления защиты с соответствующего атома азота.
Другим объектом изобретения является способ, соответствующий вышеописанному, характеризующийся тем, что соединение формулы (II) получают способом, где соединение формулы (IV) обрабатывают, как описано выше, гидроксиламином с защитой у гидроксильной группы с получением соединения формулы (VII):
1
2
3
4
8
где A, R′, R′, R, R′, n и R′ являются такими, как определено выше, и подвергают его взаимодействию с восстанавливающим агентом с целью получения соединения формулы (VIII):
1
3
4
где A, R′, R, R, n′′ и ZH являются такими, как определено выше, которое обрабатывают, если это необходимо, агентом для удаления защиты с соответствующего атома азота.
Агент, защищающий атом азота, в частности представляет собой один из вышеупомянутых агентов.
Восстанавливающий агент, в частности, представляет собой боргидрид щелочного металла.
6
5
3
4
3
Уходящая группа, в частности, представляет собой сульфонат, например, мезилат или тозилат, полученный в результате действия соответствующего сульфонилхлорида в присутствии основания, или галоген, в частности, хлор, бром или йод, полученный, например, в результате действия тионилхлорида, либо Р(СН)CBr, либо PBr, либо, в случае атома йода, в результате действия йодида щелочного металла на сульфонат.
Агент для удаления защиты, в частности, представляет собой один из вышеупомянутых агентов.
Восстанавливающий агент, используемый в случае соединения формулы (VII), в частности, представляет собой циано- или ацетоксиборгидрид натрия.
Как указано выше, соединения общей формулы (I) обладают отличной антибиотической активностью против Pseudomonas aeruginosa и в моделях инфекции животных штаммами, устойчивыми к обычно применяемым антибактериальным агентам. Эту примечательную и неожиданную антибиотическую активность не наблюдали у соединений, описанных в заявке WO 02/100860.
Эти свойства делают указанные соединения пригодными, в свободной форме, в виде цвиттерионов или солей фармацевтически приемлемых кислот и оснований, для применения в качестве лекарственных средств при лечении тяжелых инфекций Pseudomonas, в частности, нозокомиальных инфекций, и в целом генерализованных инфекций у субъектов, подверженных риску. Эти инфекции могут, в частности, представлять собой инфекции дыхательных путей, например, острую пневмонию или хронические инфекции верхних дыхательных путей, инфекции крови, например, септицемии, острые или хронические инфекции мочевых путей, инфекции слуховой системы, например, злокачественный наружный отит или гнойный хронический отит, инфекции кожи и мягких тканей, например, дерматит, инфицированные раны, фолликулит, пиодермия, устойчивые формы акне, глазные инфекции, например, язвы роговицы, инфекции нервной системы, в частности, менингит и абсцессы головного мозга, сердечные инфекции, такие как эндокардит, инфекции костей и суставов, такие как грудинно-суставный пиоартроз, остеомиелит позвоночника, лобковый симфизит, инфекции желудочно-кишечного тракта, такие как некрозирующий энтероколит и периректальные инфекции.
Таким образом, объектом данного изобретения также являются соединения формулы (I), как определено выше, для применения в качестве лекарственных средств, а именно в качестве антибиотиков.
3
4
1
2
n
2
2
n
3
3
4
1
6
Среди соединений формулы (I) объектом изобретения, в частности, является применение в качестве лекарственного средства соединений, где R и R вместе образуют гетероцикл пиразолил или триазолил, возможно замещенный, и среди них те, где R выбран из группы, состоящей из групп (CH)-NH и (CH)-NHCH, где n является таким, как определено выше, где гетероцикл, образованный R и R, замещен (С-С)алкильным радикалом.
1
2
n
2
2
n
3
3
4
1
6
Среди соединений формулы (I) объектом изобретения, в частности, является применение в качестве лекарственного средства соединений, где R представляет собой радикал (CH)-NH или (CH)-NHCH, где n является таким, как определено выше, и R и R вместе образуют пиразолильное кольцо, замещенное (С-С)алкильным радикалом.
Среди соединений формулы (I) более конкретным объектом изобретения является применение в качестве лекарственного средства:
- транс 8-(аминометил)-4,8-дигидро-1-метил-5-(сульфоокси)-4,7-метано-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-6(5Н)-он,
- транс 8-(аминометил)-4,8-дигидро-5-(сульфоокси)-4,7-метано-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-6(5Н)-он и
- транс 8-(метиламинометил)4,8-дигидро-5-(сульфоокси)-4,7- метано-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-6(5Н)-он,
в свободной форме, в виде цвиттериона и солей с фармацевтически приемлемыми неорганическими или органическими основаниями и кислотами.
Следующим объектом изобретения являются фармацевтические композиции по меньшей мере с одним из соединений согласно изобретению, как определено выше, в качестве активного вещества.
Эти композиции можно вводить через рот, через прямую кишку, парентерально, конкретно внутримышечно, либо местно путем местного нанесения на кожу и слизистую оболочку.
Композиции согласно изобретению могут быть твердыми или жидкими и присутствуют в фармацевтических формах, применяемых в настоящее время в медицине, таких как, например, простые таблетки или таблетки с покрытием, капсулы, гранулы, суппозитории, инъекционные препараты, мази, кремы, гели; их готовят в соответствии с обычными способами. Активное вещество или вещества можно включать в эксципиенты, обычно применяемые в этих фармацевтических композициях, такие как тальк, аравийская камедь, лактоза, крахмал, стеарат магния, масло какао, водные или другие среды, жировые вещества животного или растительного происхождения, производные парафина, гликоли, различные увлажняющие, диспергирующие или эмульгирующие агенты, консерванты.
Эти композиции могут быть, в частности, в форме лиофилизата, предназначенного для растворения по требованию в подходящем растворителе, например, в апирогенной стерильной воде.
Вводимая доза может варьировать в зависимости от состояния, подлежащего лечению, от субъекта, пути введения и применяемого препарата. Она может, например, составлять между 0,250 и 10 г в сутки при пероральном введении у людей, когда применяют препарат, описанный в примере 1, или составлять между 0,25 и 10 г в сутки путем внутримышечной или внутривенной инъекции.
Препараты формулы (I) можно также применять в качестве дезинфицирующих средств для хирургических инструментов.
Приведенные ниже примеры иллюстрируют изобретение.
ПРИМЕРЫ
ПРИМЕР 1: Натриевые и три фтора цетатные соли транс [[8-(аминометил)-4,8-дигидро-1-метил-5-(сульфоокси)-4,7-метано-7Н-пиразоло[3.4-е][1.3] диазепин-6(5Н)-она
Стадия А:
4,7-дигидро-1-метил-4-((фенилметокси)амино)-1Н-пиразоло[3,4-с]пиридин-6(5H),7-дикарбоксилат6-(1,1-диметилэтил) и 7-метила (В)
А
Производное  (4,7-дигидро-4-гидрокси-1-метил-1Н-пиразоло[3,4-с]пиридин-6(5Н),7-дикарбоксилат 6-(1,1-диметилэтил) и 7-метила, описанное в заявке WO 02100860 (10 г, 32,12 ммоль), помещают в суспензию в дихлорметане (100 мл) при температуре окружающей среды в атмосфере азота при перемешивании. Суспензия растворяется после добавления триэтиламина (14,30 мл, 10,28 ммоль, 3,2 экв.). Раствор метансульфонилхлорида (11,4 мл, 96,36 ммоль, 3 экв.) в дихлорметане (12 мл, 1 объем) добавляют по каплям к реакционной смеси, охлажденной до -78°С. После 30 мин взаимодействия спирт А полностью преобразуется в мезилат.
В
Готовят свежий раствор О-бензилгидроксиламина в дихлорметане из О-бензилгидроксиламина гидрохлорида (25,4 г, 160,6 ммоль, 5 экв.). O-бензилгидроксиламина гидрохлорид растворяют в смеси О-бензилгидроксиламина гидрохлорида (100 мл) и воды (50 мл). При 0°С добавляют раствор 2 н. каустической соды (85 мл, 176,66 ммоль). После 10 мин взаимодействия и декантации органическую фазу высушивают на фосфате магния в течение 45 мин, затем концентрируют до половины объема. По каплям в течение 1 часа при -78°С к этому раствору добавляют мезилат, полученный выше. Реакционную смесь перемешивают, давая возможность постепенного повышения температуры до температуры окружающей среды. Добавляют воду (200 мл) и разбавляют ее дихлорметаном (100 мл), перемешивают, декантируют, затем водную фазу повторно экстрагируют дихлорметаном. Органическую фазу промывают насыщенным раствором NaCl (200 мл), высушивают, затем концентрируют досуха. Выделяют белый аморфный порошок, который после хроматографии дает ожидаемое производное  (8,25 г, 66%).
+
МС (ES (+)): m/z [М]=417,2
1
-1
3
2
3
3
2
2
2
2
CH
CH
CH
CH
СН
Н ЯМР (400 МГц, CDCl): один диастереоизомер (2 ротамера) δ (млн)=1.43 (s, 9Н, tBu), 3.15 (dd, 1Н, N--CH-N), 3.68/3.70 (s, 3Н, СН), 3.84 (s, 3Н, СН), 3.98 (m, 2H, N--CH-N), 4.6-4.8 (массивный, 3Н, NH-O--Ph и N-CH--N), 5.40/5.8 (s, 1Н, -СОМе), 7.22-7.31 (массивный, 5Н, Ph), 7.40 (s, 1Н, Н пиразол)
Стадия В:
Транс 1-метил-6-оксо-5-(фенилметокси)4,5,6,8-тетрагидро-4,7-метано-1Н-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-8(7Н)метилкарбоксилат (С)
В
4 н. раствор HCl/диоксан (400 мл,15 экв.) наливают в раствор  (21 г, 50,42 ммоль) в диоксане (50 мл) при температуре окружающей среды.
4
Реакционную смесь перемешивают в течение 30 мин, затем диоксан выпаривают. Остаток растворяют при перемешивании в смеси воды (100 мл) и этилацетата (500 мл). При 0°С добавляют раствор аммиака, концентрированного до 20% (42 мл). Перемешивание продолжают в течение 30 мин. После декантации водную фазу повторно экстрагируют этилацетатом (2×300 мл), и последнюю экстракцию проводят после насыщения водной фазы NaCl. Органическую фазу высушивают, затем концентрируют. Промежуточное соединение - не защищенный пиридин - получают в форме желтого масла (m=15,7 г, 98%), которое растворяют в ацетонитриле (400 мл). К этой смеси, охлажденной до 0°С, добавляют триэтиламин (21 мл, 151,2 ммоль, 3 экв.), затем дифосген (3,04 мл, 25,2 ммоль, 0,5 экв.) по каплям в течение 30 мин. После реакции, протекавшей в течение ночи при температуре окружающей среды, смесь концентрируют, затем растворяют в этилацетате (500 мл) и обрабатывают 10% раствором винной кислоты (200 мл). Смесь перемешивают и декантируют. Органическую фазу промывают раствором 10% винной кислоты (2*200 мл), затем насыщенным раствором NaCl, затем высушивают и концентрируют при пониженном давлении. Полученный белый продукт (m=15,3 г, 89%) растворяют в дихлорметане (150 мл). Добавляют по каплям 1-8-диазабицикло[5.4.0]ундец-7-ен (7,53 мл, 50,04 ммоль). Смесь перемешивают в течение 2 часов, обрабатывают водой (200 мл), перемешивают, декантируют. Органическую фазу промывают водой (2×200 мл), затем насыщенным раствором NaCl (1*200 мл) и высушивают на MgSO, затем концентрируют досуха.
С
Ожидаемое производное  выделяют (m=14,72 г, 85%) в форме белого твердого вещества.
+
МС (ES (+)): m/z [M]=343
1
-1
3
2
2
3
3
2
2
2
2
CH
CH
CH
CH
Н ЯМР (400 МГц, CDCl): δ (млн)=3.25 (d, 1H, N--CH-N), 3.45 (d, 1Н, N-CH-CH-N), 3.80 (s, 3Н, СН), 3.88 (s, 3Н, СН), 3.9 (s, 1H, N-CH--N), 4.7 (d, 1Н, N-O--Ph), 5.02 (d, 1H, N-O-CH-Ph), 5.22 (s, 1H, -COMe), 7.39-7.43 (массивный, 6H, H пиразол + Ph)
Стадия С:
4,8-дигидро-8-(гидроксиметил)-1-метил-5-(фенилметокси)-4,7-метано-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3] диазепин-6(5Н)-он (D)
С
D
4
2
4
Раствор  (5 г, 14,60 ммоль) в безводной смеси тетрагидрофуран (150 мл)/метанол (50 мл), в атмосфере азота при перемешивании, охлаждают до -10°С. К реакционной смеси добавляют боргидрид лития (668 мг, 30,67 ммоль, 1,2 экв.). После перемешивания в течение 2 ч при -10°С добавляют дополнительно 1,2 экв. LiBH. Через 2 ч реакционную смесь обрабатывают холодным раствором 10% NaHPO Тетрагидрофуран и метанол выпаривают при пониженном давлении (200 мбар, 40°С). Остаточную смесь растворяют этилацетатом (200 мл), перемешивают и декантируют. Водную фазу повторно экстрагируют 100 мл этилацетата. Органическую фазу высушивают на сульфате магния, затем концентрируют досуха. Полученный бледно-желтый порошок (6,6 г) подвергают хроматографии на диоксиде кремния (элюент - этилацетат) с получением производного  (3,2 г, 10,18 ммоль, 64%).
+
MC(ES(+)):m/z[M]=315
1
-1
6
2
2
3
2
2
2
2
CH
CH
СН
CH
Н ЯМР (400 МГц, ДМСО-d): δ (млн)=3.16 (dd, 1H, N--CH-N), 3.48 (d, 1Н, N-CH-CH-N), 3.71 (s, 3Н, СН), 3.81-3.91 (массивный, 2Н, СНОН), 4.44 (m, 1Н, N-CH--N), 4.48 (m, 1Н, СНОН), 4.88 (m, 2Н, N-O--Ph), 5.20 (m, 1Н, ОН), 7.35-7.40 (массивный, 6Н, Н пиразол + Ph).
Стадия D:
Транс 4,8-дигидро-1-метил-8-[(метилсульфонил)оксиметил)]-5-(фенилметокси)-4,7-метанс-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3] диазепин-6(5Н)-он (Е)
D
2
4
Производное  (2,76 г, 8,78 ммоль) растворяют в дихлорметане (100 мл) при температуре окружающей среды в атмосфере азота при перемешивании. После охлаждения до 0°С добавляют триэтиламин (1,83 мл, 13,17 ммоль, 1,5 экв.), затем добавляют по каплям раствор мезилхлорида (1,61 г, 14,05 ммоль) в дихлорметане (100 мл). По окончании добавления ледяную баню удаляют. После одного часа взаимодействия при температуре окружающей среды реакционную смесь обрабатывают 10% раствором NaHPO(80 мл) при перемешивании. После перемешивания и декантации водную фазу повторно экстрагируют дихлорметаном (50 мл). Органическую фазу высушивают, затем концентрируют при пониженном давлении с получением ожидаемого производного (3,44 г, количественный выход).
+
МС(ES(+)):m/z [M]=393
1
-1
6
2
3
2
3
2
2
2
2
2
CH
CH
CH
CH
Н ЯМР (400 МГц, ДМСО-d): δ (млн)=3.23 (dd, 1H, N-CH-CH-N), 3.26 (s, 3Н, СН), 3.45 (d, 1H, N--CH-N), 3.76 (s, 3Н, СН), 4.52 (m, 1H, N-CH-CH-N), 4.58 (dd, 1H, CH--OMs), 4.66 (dd, 1H, CH-CH-OMs), 4.88 (m, 3H, CHOMs и N-O--Ph), 7.35-7.45 (массивный, 6H, H пиразол + Ph).
Стадия Е:
Транс 8-(азидометил)-4,8-дигидро-1-метил-5-(фенилметокси)-4,7-метанс-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3] диазепин-6(5Н)-он (F)
Е
F
2
4
Азид натрия добавляют весь сразу (1,71 г, 26,3 ммоль) к раствору  (3,44 г, 8,78 ммоль) в диметилформамиде (70 мл) при температуре окружающей среды в атмосфере азота при перемешивании. Реакционную смесь нагревают до 65°С в течение ночи, затем обрабатывают водным раствором 10% NaHPO(50 мл). После перемешивания и декантации водную фазу повторно экстрагируют дихлорметаном (2*50 мл). Органическую фазу высушивают, затем концентрируют при пониженном давлении с получением 3,96 г ожидаемого производного  (3 г, 8,78 ммоль).
+
МС(ES(+)):m/z[M]=340
1
-1
6
2
2
2
3
3
2
3
2
2
3
2
CH
CH
Н ЯМР (400 МГц, ДМСО-d): δ (млн)=3.20 (dd, 1H, N-CH-CH-N), 3.48 (d, 1H, N-CH-CH-N), 3.66 (dd, 1H, CH-CH-N), 3.72 (s, 3Н, СН), 3.92 (dd, 1H, СН-СН-N), 4.50 (d, 1H, N-CH--N), 4.76 (dd, 1H, CHCHON), 4.89 (m, 2H, N-O--Ph), 7.35-7.45 (массивный, 6Н, Н пиразол + Ph).
Стадия F:
транс [[4,8дигидро-1-метил-6-оксо-5-(фенилметокси)-4,7-метано-7H-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-8-ил]метил]-карбамат 1,1-диметилэтила (G)
F
3
Молярный раствор триметилфосфина (3,4 мл, 3,4 ммоль) добавляют по каплям к раствору  (1,15 г, 3,39 ммоль) в смеси толуола (5 мл) и тетрагидрофурана (5 мл) при температуре окружающей среды в атмосфере азота при перемешивании. После 3 ч взаимодействия добавляют по каплям раствор BOC-ON (0,92 г, 3,6 ммоль) в тетрагидрофуране (10 мл) к реакционной смеси, охлажденной до 0°С. Перемешивание продолжают в течение 3 ч при температуре окружающей среды. Реакционную смесь обрабатывают 10% водным раствором NaHCO (50 мл). После перемешивания и декантации водную фазу повторно экстрагируют этилацетатом (50 мл). Органическую фазу высушивают, затем концентрируют при пониженном давлении с получением 2,2 г масла. Неочищенный продукт подвергают хроматографии на колонке с диоксидом кремния (элюент циклогексан/этилацетат 5/5). Получают ожидаемый продукт (0,62 г, 1,49 ммоль, 70%).
+
MC(ES(+)):m/z[M]=414
1
-1
3
2
2
2
3
2
2
2
2
2
CH
CH
CH
Н ЯМР (400 МГц, CDCl): δ (млн)=1.39 (s, 9H, tBu), 3.05 (dd, 1H, N-CH-CH-N), 3.19 (dd, 1H, CH-CH-NHBOC), 3.27 (dd, 1H, N-CH-CH-N), 3.72 (s, 3Н, СН), 3.78 (m, 1Н, CH--NHBOC), 3.88 (d, 1Н, N-CH--N), 4.48 (dd, 1H, CHNHBOC), 4.79 (d, 1H, N-O-CH-Ph), 4.92 (d, 1H, N-O-CH-Ph), 5.18 (m, 1H, H подвижный), 7.35 (s, 1H, H пиразол), 7.37-7.48 (массивный, 5Н, Ph)
Стадия G:
Пиридиниевая соль транс [[4,8-дигидро-1-метил-6-оксо-5-(сульфоокси)-4,7-метано-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-8-ил]метил]-карбамата 1,1-диметилэтила (Н)
10% палладия на угле (140 мг) добавляют к раствору G (0,6 г, 1,45 ммоль) в метаноле (10 мл). Реакционную смесь подвергают гидрогенизации в течение 3 ч. Затем метанол выпаривают при пониженном давлении с получением дебензилированного производного.
+
МС(ES(+)):m/z [М]=324
Н
Дебензилированное промежуточное соединение растворяют в пиридине (3 мл) в присутствии комплекса пиридин/триоксид серы (462 мг, 2,9 ммоль). Реакцию поддерживают при перемешивании при температуре окружающей среды в течение ночи. Затем смесь концентрируют при пониженном давлении. Неочищенный продукт реакции подвергают хроматографии на колонке с диоксидом кремния (элюент 100% дихлорметан, затем градиент с метанолом от 5% до 20%) с получением производного  (0,49 г, 1,25 ммоль, 84%).
+
МС(ES(+)):m/z[M]=402
1
-1
6
2
3
2
2
Н ЯМР (400 МГц, ДМСО-d): δ (млн)=1.41 (s, 9H, tBu), 3.30-3.80 (массивный, 4Н, 2СН), 3.72(s, 3Н, СН), 4.42 (dd, 1H, CHCHONHBOC), 4.64 (d, 1Н, N-CH-CH-N), 7.21 (m, 1H, Н подвижный), 7.35 (s, 1H, Н пиразол), 8.02 (dd, 2Н, пиридин), 8.54 (m, 1Н, пиридин), 8.91 (m, 2Н, пиридин)
Стадия 3:
Натриевая соль транс [[4,8-дигидро-1-метил-6-оксо-5-(сульфоокси)-4,7-метано-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-8-ил]метил]-карбамата 1,1-диметилэтила (I).
Н
I
Суспензию 60 г смолы DOWEX 50WX8 в растворе 2 н. каустической соды (300 мл) перемешивают в течение одного часа, затем наливают на хроматографическую колонку. Ее элюируют деминерализованной водой до нейтрального рН, затем колонку уравновешивают смесью 90/10 вода/ТГФ. Производное  (0,49 г, 1,01 ммоль) растворяют в минимуме воды, помещают на колонку, затем элюируют смесью 90/10 вода/ТГФ. Фракции, содержащие субстрат, объединяют и замораживают.Замороженный раствор лиофилизируют с получением ожидаемого продукта  (0,44 г, 1,03 ммоль, 100%).
+
МС(ES(+)):m/z[M]=402
1
-1
6
2
3
2
2
Н ЯМР (400 МГц, ДМСО-d): δ (млн)=1.39 (s, 9H, tBu), 3.30-3.72 (m, 7H, 2СН, СН), 4.42 (m, 1H, CHCHONHBOC), 4.64 (s, 1H, N-CH-CH-N),7.16 (m, 1Н, Н подвижный), 7.35 (s, 1H, Н пиразол).
Стадия И:
Натриевая и трифторацетатная соль транс [[8(аминометил)-4,8-дигидро-1-метил-5-(сульфоокси)-4,7-метано-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-6(5Н)-она (J)
I
J
Раствор трифторуксусной кислоты (10 мл) в дихлорметане (10 мл) наливают по каплям в раствор  (0,15 г, 0,35 ммоль) в дихлорметане (5 мл) в атмосфере азота и охлаждают до 0°С. Реакцию поддерживают при перемешивании в течение 1 ч при температуре окружающей среды. Смесь выпаривают до сухости и растворяют в минимуме воды. Раствор замораживают, затем лиофилизируют с получением ожидаемого производного  (193 мг, 0,35 ммоль, 100%).
МС(ES(+)):m/z [M-]=301
1
-1
+
6
2
2
3
2
3
3
Н ЯМР (400 МГц, ДМСО-d): δ (млн)=3.32 (dd, 1H, N-CH-CH-N), 3.33-3.37 (m, 2H, 2СН), 3.43 (d, 1H, N-CH-CH-N), 3.74 (s, 3Н, СН), 4.73 (m, 2H, СН-CH-NH+), 7.41 (s, 1H, Н пиразол), 8.10 (m, 3H, NH )
Пример 2: Натриевая и трифтораиетатная соль транс [[8-(аминометил)-4,8-дигидро-5-(сульфоокси)-4,7-метано-7/-/-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-6(5Н)-она
Стадия А:
транс-8-(Гидроксиметил)-4,5,6,8-тетрагидро-5-(фенилметокси)-4,7-метано-7H-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-6(5Н)-он
4
2
4
2
5
Метиловый эфир транс-4,5,6,8-тетрагидро-6-оксо-5-(фенилметокси)-4,7-метано-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-8-карбоксилата, описанный в заявке WO 2004/052891 (Пример 1, стадия К) 5 г, 15,2 ммоль) растворяют в смеси 1/1 безводный метанол/тетрагидрофуран (100 мл) в атмосфере азота. Затем понемногу добавляют NaBH (2,3 г, 60,9 ммоль). Реакционную смесь перемешивают при температуре окружающей среды в течение ночи, затем обрабатывают 10% водным раствором NaHPO (100 мл). После выпаривания до сухости реакционную смесь растворяют в воде. Образовавшийся осадок перемешивают в течение ночи во льду, затем фильтруют и высушивают в течение по меньшей мере 24 ч в вакууме в присутствии PO с получением ожидаемого соединения (3,3 г, 11,0 ммоль, 72%) в форме белого порошка.
+
МС(ES(+)):m/z[M]=301
1
-1
6
2
2
2
2
2
CH
CH
CH
CH
CH
Н ЯМР (400 МГц, ДМСО-d): δ (млн)=3.18-3.50 (АВХ, 2Н, N--CH-N), 3.65-3.76 (АВХ, 2Н, N-CH--OH), 4.34 (t, 1H, N--CH-OH), 4.46 (d, 1H, N-CH--N), 4.88 (s, 2Н, -Ph), 7.29-7.43 (m, 5H, Ph), 7.66 (s, 1H, H пиразол), 12.72 (широкий, 1Н, ОН).
Стадия Б:
транс [[4,8-Дигидро-6-оксо-5-(фенилметокси)-4,7-метано-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-8-ил]метил]-карбамат 1,1-диметила
Спирт, полученный на стадии А примера 2 (1,73 г, 5,76 ммоль), растворяют в безводном пиридине (35 мл), в атмосфере азота при 0°С. Добавляют по каплям метансульфонилхлорид (1,78 мл, 23 ммоль). После 2 ч 30 мин перемешивания при температуре окружающей среды реакционную смесь обрабатывают насыщенным водным раствором хлорида аммония (100 мл), затем экстрагируют этилацетатом. Затем объединенные органические фазы промывают 5 раз насыщенным водным раствором хлорида аммония, высушивают на сульфате натрия, фильтруют и концентрируют в вакууме с получением ожидаемого демезилированного производного в форме желтого масла.
2
4
Это демезилированное производное растворяют в безводном диметилформамиде (45 мл), в атмосфере азота, в присутствии азида натрия (1,12 г, 17,3 ммоль). Реакционную смесь нагревают до 70°С в течение 24 часов. При необходимости добавляют 1 экв. азида, чтобы превращение было полным. Когда реакция завершена, смесь обрабатывают 10% водным раствором NaHPO (100 мл), затем экстрагируют дихлорметаном. Объединенные органические фазы высушивают на сульфате натрия, фильтруют, затем концентрируют в вакууме с получением ожидаемого азида в форме желтого масла.
2
2
Это промежуточное соединение помещают в реакционную смесь в атмосфере азота в абсолютном этаноле (17,5 мл). Затем последовательно добавляют ди-трет-бутилдикарбонат (1,38 г, 6,34 ммоль), триэтилсилан (1,38 мл, 8,64 ммоль) и 10% гидроксид палладия на угле (52 мг). По прошествии ночи при температуре окружающей среды реакционную смесь фильтруют, затем концентрируют с получением неочищенного желтого масла. Это неочищенное масло очищают хроматографией на колонке с диоксидом кремния (градиент элюента CHCl/MeOH от 100/0 до 95/5 на 1%) с получением ожидаемых соединений (1,36 г, 3,40 ммоль, 34%) в виде белого твердого вещества.
МС(ES(+)):m/z[M+]=401
1
-1
СН
CH
CH
CH
CH
CH
3
3
2
2
2
2
2
Н ЯМР (400 МГц, MeOH-d4): δ (млн)=1.51 (s, 9H, С()), 3.21-3.59 (m, 4Н, N--CH-N и N-CH--NHBoc), 4.36 (m, 1Н, N--CH-OH), 4.46 (m, 1H, N-CH--N), 4.99 (AB, 2H, -Ph), 7.41-7.52 (m, 5H, Ph), 7.63 (s, 1H, H пиразол).
Стадия С:
транс-[[4,8-дигидро-1-трет-бутоксикарбамат-6-оксо-5-(фенилметокси)-4,7-метано-7H-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-8-ил]метил]-карбамат 1,1-диметила
2
2
Соединение, полученное на стадии В примера 2 (104 мг, 0,26 ммоль), растворяют в безводном дихлорметане (2,5 мл), затем к смеси добавляют ди-трет-бутилдикарбонат (114 мг, 0,52 ммоль) и диметиламинопиридин (32 мг, 0,26 ммоль). После перемешивания в течение одной ночи при температуре окружающей среды реакционную смесь обрабатывают водой. Фазы разделяют, затем органическую фазу промывают насыщенным водным раствором хлорида натрия, высушивают на сульфате натрия, фильтруют, затем концентрируют в вакууме. Полученный таким образом неочищенный продукт очищают хроматографией на диоксиде кремния (элюент: CHCl/AcOEt 90/10) с получением ожидаемого продукта (76 мг, 0,15 ммоль, 59%).
МС(ES(+)):m/z[M+]=500
Стадия D:
Пиридиниевая соль транс [[4,8-дигидро-1-трет-бутоксикарбамат-6-оксо-5-(сульфоокси)-4,7-метано-7H-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-8-ил]метил]-карбамата 1,1-диметила
2
2
2
5
Соединение, полученное на стадии С примера 2 (76 мг, 0,15 ммоль), растворяют в атмосфере азота в безводной смеси диметилформамид/CHCl 1/3 (0,87 мл). Добавляют 10% палладий на угле при 50% в воде (49 мг). После трех продуваний вакуумом/азотом реакционную смесь помещают в атмосферу водорода до исчезновения исходного продукта на ВЭЖХ (высокоэффективная жидкостная хроматография). Затем смесь концентрируют в вакууме, затем совместно выпаривают три раза с безводным дихлорметаном, а затем высушивают при пониженном давлении в присутствии РО в течение 2 ч.
2
2
Дебензилированное производное растворяют в безводном пиридине (0,43 мл) в атмосфере азота в присутствии комплекса пиридин/триоксид серы (48 мг, 0,30 ммоль). Реакционную смесь перемешивают при температуре окружающей среды до полного превращения по ВЭЖХ, затем выпаривают до сухости после обработки добавлением воды. Полученный таким образом сырой продукт очищают хроматографией на кремнеземе (элюент: CHCl/МеОН 90/10) с получением ожидаемого продукта (47 мг, 0,083 ммоль 55%).
МС(ES(-)):m/z[M-2*BOC]=388
1
-1
4
3
3
2
2
2
2
CH
CH
CH
CH
CH
Н ЯМР (400 МГц, MeOH-d): δ (млн)=1.52 (s, 18H, 2х С()), 3.50 (m, 4Н, N--CH-N и -NHBoc), 4.62 (m, 1Н, -CH-NHBoc), 4.85 (d, 1H, N-CH--N), 7.72 (s, 1H, Н пиразол).
Стадия Д:
Натриевая и трифторацетатная соль транс [[8-(аминометил)-4,8-дигидро-5-(сульфоокси)-4,7-метано-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-6(5Н)-он
2
2
2
Суспензию 6 г смолы DOWEX 50WX8 в 2 н. растворе каустической соды (30 мл) перемешивают в течение 1 ч, затем наливают на хроматографическую колонку. После промывания НО до нейтрального рН колонку уравновешивают смесью ТГФ/НО 10/90. Соединение, полученное на стадии Г примера 2 (47 мг, 0,08 ммоль), растворяют в минимуме метанола, затем помещают на колонку. После элюирования смесью ТГФ/НО 10/90 фракции, содержащие ожидаемый продукт, замораживают, затем лиофилизируют с получением ожидаемой натриевой соли.
Эту натриевую соль растворяют в безводном дихлорметане (1,04 мл) в атмосфере азота, затем охлаждают до 0°С. Добавляют по каплям раствор трифторуксусная кислота/безводный дихлорметан 1/1 (2,04 мл). Затем реакционную смесь перемешивают при температуре окружающей среды в течение 45 мин. После выпаривания до сухости, а затем совместного выпаривания с безводным дихлорметаном соединение растворяют в воде (~2 мл), затем замораживают и лиофилизируют с получением ожидаемой соли (16 мг, 0,030 ммоль, 36%) в форме бледно-желтого порошка.
МС(ES(-)):m/z[M-]=288
1
-1
4
2
2
2
2
2
2
Н ЯМР (400 МГц, МеОН-d): δ (млн)=3.37-3.69 (m, 4H, N-CH-CH-N и CH-CH-NH), 4.81 (dd, 1H, CH-CH-NH), 4.98 (d, 1H, N-CH-CH-N), 7.79 (s, 1H, H пиразол).
Пример 3: Натриевая и трифторацетатная соль транс 8-(метиламинометил)-4,8-дигидро-1-метил-5-(сульфоокси)-4,7-метано-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-6(5H)-она
Стадия А:
Транс [[[4,5,6,8-тетрагидро-1-метил-6-оксо-5-(фенилметокси)-4,7-метано-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-8-ил]метил]-метиламино]триметилфосфония йодид
Молярный раствор триметилфосфина (1,5 мл, 1,5 ммоль) добавляют по каплям к раствору производного, полученного на стадии Е примера 1 (0,5 г, 1,25 ммоль), в растворе в тетрагидрофуране (15 мл) при температуре окружающей среды в атмосфере азота при перемешивании. После 2 ч перемешивания к реакционной смеси добавляют йодид метана (0,21 г, 3,75 ммоль). Быстро образуется светло-желтый осадок. После одной ночи перемешивания при температуре окружающей среды реакционную смесь концентрируют при пониженном давлении. Неочищенный продукт растирают в дихлорметане. Осадок фильтруют с получением ожидаемого продукта (0,42 г, 1,04 ммоль, 84%) в форме желтоватой соли йода.
1
-1
3
3
3
3
3
2
3
2
2
2
3
2
2
3
2
2
3
3
2
2
3
2
2
3
2
2
СН
СН
СН
NCH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
СН
CH
CH
CH
CH
CH
CH
Н ЯМР (400 МГц, CDCl) в форме 2 конформеров: δ (млн)=2.04 (s, 3Н, Р), 2.32 (s, 3Н, Р), 2.35 (s, 3Н, Р), 3.03 (s, 3Н, P-(A)-CH), 3.05 (s, 3Н, P-N(B)-CH), 3.37 (m, 1Н, N--CH-N or CH--N(CH)P), 3.44 (m, 1H, N--CH-N или CH--N(CH)P), 3.69 (m, 1H, N--CH-N или СН--N(CH)P), 3.82 (s, 3H, CH), 3.88 (m, 1H, N--CH-N или CH--N(CH)P), 4.05 (d, 1H, N-CH--N), 4.59 (d, 1H, -CH-N(CH)P), 4.88 (d, 1H, N-O--Ph), 5.00 (d, 1H, N-O--Ph), 7.35 (s, 1H, H пиразол), 7.37-7.45 (массивный, 5Н, Ph)
Стадия В:
Транс 8-(метиламинометил)-4,8-дигидро-1-метил-5-(фенилметокси)-4,7-метано-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-6(5Н)-он
К водному раствору карбоната натрия (2,5 н., 9 мл) добавляют производное, полученное на стадии А примера 3, (0,42 г, 1,04 ммоль). Реакционную смесь перемешивают при 55°С в течение 3 ч 30 мин. После охлаждения при температуре окружающей среды реакционную смесь насыщают хлоридом натрия в присутствии этилацетата (25 мл). Водную фазу экстрагируют этилацетатом (3×25 мл). Органическую фазу высушивают на сульфате магния, затем концентрируют при пониженном давлении с получением желтого масла (0,26 г). Неочищенный продукт реакции очищают хроматографией на силикагелевой колонке (элюент дихлорметан 100%, затем градиент метанола от 2% до 10%) с получением ожидаемого производного (0,084 г, 0,256 ммоль, 26%).
+
МС(ES(+)):m/z[M+H]=328
1
-1
3
2
2
3
2
3
2
3
2
3
2
2
2
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
Н ЯМР (400 МГц, CDCl): δ (млн)=2.97-3.00 (dd, 1H, N--CH-N), 3.00 (CH--NCH), 3.15 (dd, 1H, CH--NCH), 3.9 (dd, 1H, N--CH-N), 3.75 (s, 3Н, СН), 3.98 (d, 1Н, -CH-N(CH)Boc), 4.72 (dd, 1Н, N-CH--N), 4.90 (d, 1H, N-O--Ph), 5.03 (d, 1H, N-O--Ph), 7.30 (s, 1H, H пиразол), 7.34-7.44 (массивный, 5Н, Ph)
Стадия С:
Транс [[4,5,6,8-тетрагидро-1-метил-6-оксо-5-(фенилметокси)-4,7-метано-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-8-ил]метил]-метил-карбамат 1,1-диметилэтила
Производное, полученное на стадии В примера 3, (80 мг, 0,244 ммоль), помещают в раствор в дихлорметане (1 мл), а затем при температуре окружающей среды последовательно добавляют триэтиламин (60 мкл, 0,488 ммоль) и ди-трет-бутилдикарбонат (106 мг, 0,488 ммоль). После 4 ч перемешивания при температуре окружающей среды к реакционной смеси добавляют насыщенный раствор хлорида натрия (5 мл). Водную фазу экстрагируют дихлорметаном (3×20 мл). Органическую фазу высушивают на сульфате магния, затем концентрируют при пониженном давлении с получением аморфного белого порошка (157 мг). Неочищенный продукт реакции подвергают хроматографии на силикагелевой колонке (элюент дихлорметан 100%, затем градиент этилацетата от 20% до 30%) с получением ожидаемого производного (0,068 г, 0,159 ммоль, 60%).
+
МС(ES(+)): m/z[M+H]=428
1
-1
3
3
3
3
2
2
2
2
3
2
2
3
2
2
СН
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
Н ЯМР (400 МГц, CDCl): δ (млн)=1.59 (s, 9H, С()), 3.05 (s, 3Н, NBoc-CH), 3.10 (m, 3Н, N--CH-N, CH--NBoc), 3.75 (m, 1Н, N--CH-N), 3.85 (s, 3Н, СН), 3.99 (s, 1Н, N-CH--N), 4.75 (m, 1Н, -CH-N(CH)Boc), 4.90 (d, 1Н, N-O--Ph), 5.02 (d, 1Н, N-O--Ph), 7.37 (s, 1H, H пиразол), 7.40-7.46 (массивный, 5Н, Ph)
Стадия D:
Пиридиниевая соль транс [[4,5,6,8-тетрагидро-1-метил-6-оксо-5-(сульфоокси)-4,7-метано-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-8-ил]метил]-метилкарбамата 1,1-диметилэтила
После обработки согласно описанному для стадии G примера 1, из соединения, полученного на стадии С примера 3 (0,068 г, 0,159 ммоль), в метаноле (5 мл) в присутствии 10% палладия на углероде (25 мг) получают дебензилированный продукт.
+
МС(ES(+)): m/z[M+H]=337
Из дебензилированного промежуточного соединения, пиридина (1 мл), комплекса пиридин/триоксид серы (50 мг, 0,318 ммоль) получают ожидаемую соль (0,045 г, 0,090 ммоль, 100%).
-
MC(ES(-)): m/z[M-H]=416
1
-1
4
3
3
3
3
3
2
2
3
2
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
2
СН
СН
СН
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
Н ЯМР (400 МГц, MeOH-d) в форме 2 конформеров: δ (млн)=1.53 (s, 9Н, С(), 3.09 (s, 3Н, (А)NHBoc), 3.10 (s, 3Н, (В)NHBoc), 3.37 (m, 1H, BocN(CH)--CH или N--CH-N), 3.58 (m, 1H, BocN(CH)--CH или N--CH-N), 3.75 (s, 3Н, СН), 3.84 (m, 1H, BocN(CH)--CH или N--CH-N), 3.90 (m, 1H, BocN(CH)--CH или N--CH-N), 4.90 (m, 2H, N--CH-N, N-CH--N + сигнал HO), 7.54 (s, 1H, H пиразол), 8.16 (dd, 2H, пиридин), 8.70 (dd, 2H, пиридин), 8.94 (d, 1H, пиридин)
Стадия Е:
Натриевая соль транс [[4,5,6,8-тетрагидро-1-метил-6-оксо-5-(сульфоокси)-4,7-метано-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-8-ил]метил]-метилкарбамата 1,1-диметилэтила
При обработке согласно описанному для стадии Н примера 1, из соли, полученной на стадии D примера 3 (0,045 г, 0,090 ммоль), при помощи смолы DOWEX 50WX8 (30 г) и 2 н. каустической соды (150 мл) получают ожидаемую натриевую соль (0,039 г, 0,090 ммоль, 100%).
-
MC(ES(-)): m/z[M-H]=416
1
-1
4
3
3
3
3
3
2
2
3
2
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
2
СН
CH
CH
CH
CH
CH
CH
СН
CH
CH
CH
CH
CH
CH
Н ЯМР (400 МГц, MeOH-d) в форме 2 конформеров: δ (млн)=1.56 (s, 9Н, С()), 3.09 (s, 3Н, (A)NHBoc), 3.10 (s, 3Н, (B)NHBoc), 3.37 (m, 1H, BocN(CH)--CH или N--CH-N), 3.64 (m, 1H, BocN(CH)--CH или N--CH-N), 3.75 (s, 3Н, ), 3.84 (m, 1H, BocN(CH)--CH или N--CH-N), 3.93 (m, 1H, BocN(CH)--CH или N--CH-N), 4.90 (m, 2H, N--CH-N, N-CH--N + сигнал HO), 7.55 (s, 1H, H пиразол).
Стадия F:
Натриевая и трифторацетатная соль транс 8-(метиламинометил)-4,8-дигидро-1-метил-5(сульфоокси)-4,7-метано-7Н-пиразоло[3,4-е][1,3]диазепин-6(5Н)-она
При обработке согласно описанному для стадии I примера 1 натриевой соли, полученной на стадии Е примера 3, (0,039 г, 0,088 ммоль) дихлорметаном (5 мл) и смесью трифторуксусная кислота/безводный дихлорметан 1/1 (4 мл) получают ожидаемый продукт (39 мг, 0,08 ммоль, 100%).
-
MC(ES(-)): m/z[M-H]=315
1
-1
+
+
+
+
6
3
2
2
2
2
2
3
2
2
2
3
3
CH
CH
CH
CH
CH
Н ЯМР (400 МГц, ДМСО-d): δ (млн)=2.76 (s, 3Н, NH -CH), 3.30-3.50 (m, 4H, N--CH-N, NH --CH), 3.75 (s, 3Н, СН), 4.74 (m, 1H, N-CH--N), 4.82 (d, 1H, -CH-NH CH), 7.43 (s, 1H, H пиразол), 8.67 (m, 2H, NH )
Пример 4: Фармацевтическая композиция
Готовили композицию для инъекции, содержащую:
- Соединение по примеру 1: 500 мг
3
Стерильный водный эксципиент: достаточное количество (д.к.). на 5 см
ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОДУКТОВ ПО ИЗОБРЕТЕНИЮ
Активность in vitro, способы разведения в жидкой среде:
Готовят серию пробирок, в которые помещают равные количества стерильной питательной среды, и в каждую пробирку помещают возрастающие количества исследуемого продукта, затем каждую пробирку засевают бактериальным штаммом. После 24 часов инкубации в термостате при 37°С ингибирование роста оценивают с помощью трансиллюминации, которая позволяет определить минимальные ингибирующие концентрации (МИК), выраженные в мкг/мл.
Таким образом тестируют продукты согласно Примерам 1 и 2 и сравнивают их с продуктами согласно Примерам 18 и 19 заявки WO 02/100860. Оказалось, что продукты согласно Примерам 1 и 2 очень активны против Pseudomonas aeruginosa, что совершенно не так во всех случаях сравнительных продуктов.
Активность против Pseudomonas aeruginosa (сравнение с другими примерами) {МИК (мкг/мл 124 ч)
Соединение Примера 1
Соединение Примера 2
Пиразола амид (Пр. 19 заявки РСТ WO 02/100860)
Пиразола эфир (Пр. 18 заявки РСТ WO 02/100860)
1771 штаммы дикого типа
0,12
0,25
>32
>32
Pseudomonas aeruginosa штамм, проявляющий механизм устойчивости (МИК (мкг/мл)24 ч)
Соединение Примера 1
Соединение Примера 2
Имипенем
Цефтазидин
1771 штаммы дикого типа
0,12
0,25
1
1
РА01 дикий тип
1
-
1
2
Устойчивость посредством β-лактамаз [8 штаммов]
1-2
0,25-1
2-32
2-32
Устойчивость
0,5-4/
-/0,5-1
0,25-4
<=0,03-8
посредством
0,25-0,5
эффлюксных насосов [11/5 штаммов]
Устойчивость посредством мутаций поринов [1 штамм]
2
-
16
2