CZ20013867A3

CZ20013867A3 - 3alfa-hydroxy-3beta-methoxymethyl-21-heterocyklem substituované steroidy s anestetickým účinkem

Info

Publication number: CZ20013867A3
Application number: CZ20013867A
Authority: CZ
Inventors: Derk J. Hogenkamp
Original assignee: Purdue Pharma Ltd.
Priority date: 1999-04-29
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2002-07-17
Also published as: JP2002543218A; AU780989B2; CN1360591A; PL351438A1; US20040034002A1; MXPA01010915A; CA2372342A1; NO20015262L; AU4810400A; EP1177206A1; NO321536B1; WO2000066614A8; HUP0201818A3; NO20015262D0; HUP0201818A2; YU77701A; WO2000066614A1; BR0010060A; CN1187367C; ZA200109847B

Description

Tento vynález se týká lékařské chemie a nových derivátů steroidů a způsobů modulace dráždivosti mozku. Přesněji, tento vynález se týká 3a-hydroxy3p-methoxymethyl-21-substituovaných-5a-(a 53-)pregnan-20-onů, které mají vhodné vlastnosti pro použití jako sedativa/hypnotika a anestetika.

Dosavadní stav techniky

V přírodě se vyskytující neuroaktivní steroidy jsou jakožto sedativa/hypnotika nevhodné a to díky jejich špatné biologické dostupnosti pravděpodobně zapříčiněné rychlým metabolizováním (Hogenkamp. D. J. et al. J. Med. Chem. 40 : 61-72 (1997)). Další 33-substituce má za následek, že neuroaktivní steroidy vykazují silnou orální aktivitu u zvířat, která však trvá obecně příliš dlouho na to, aby tyto látky mohly být použité jako sedativa/hypnotika. Sedativa/hypnotika by měla mít u lidí poločas eliminace < 5 hodin, aby nedošlo k pozdějším účinkům následujícího dne a akumulaci v případě každodenního podávání (Nicholson, A. N. Drugs 31: 164-176 (1986)). Zjistili jsme, že 3βmethoxymethyl-substituované steroidy, si však zachovávají orální aktivitu jiných 3p-substituovaných neuroaktivních steroidů, a přitom působí po dobu, která je vhodná pro použití těchto látek jako sedativa/hypnotika a anestetika.

Bolger et al. v americkém patentu č. 5 232 917 popisuje sloučeniny mající následující vzorec:

kde substituenty Ri až R13 jsou nezávisle vybrány z velkého počtu skupin. Tyto sloučeniny jsou popsány jako účinná antikonvulzíva, sedativa/hypnotika a anestetika.

Zveřejněná mezinárodní přihláška WO 95/21617 popisuje sloučeniny o následujícím vzorci:

kde substituenty R, Ri až R10 jsou nezávisle vybrány z velkého počtu skupin. Tyto sloučeniny jsou popsány jako účinná antikonvulzíva, sedativa/hypnotika a anestetika.

Podstata vynálezu

Tento vynález se týká na 3a-hydroxy-3p-methoxymethyl-21-substituované5a-(a 5p-)pregnan-20-ony s vlastnostmi specielně vhodnými pro použití jako sedativa/hypnotika a anestetika.

Tento vynález je také zaměřen na použití sloučeniny o vzorci I jako anestetikum.

Tento vynález je zaprvé zaměřen na nové methoxymethyl-substituované steroidy o vzorci I.

Druhým aspektem tohoto vynálezu jsou nové sloučeniny o vzorci I, použitelné jako sedativa-hypnotika.

Třetím aspektem tohoto vynálezu je poskytnout způsob vyvolávající anestézii, a to podáním sloučeniny o vzorci I savci, kterého je potřebné takto léčit.

Čtvrtým aspektem tohoto vynálezu je poskytnout farmaceutickou kompozici obsahující účinné množství sloučeniny o vzorci I ve směsi s jedním nebo více farmaceuticky přijatelnými nosiči nebo ředícími roztoky.

ÍI bo

Detailní popis vynálezu

V rámci tohoto vynálezu bylo objeveno, že nové 3p-methoxymethyl-3ahydroxy-substituované steroidy o vzorci I jsou účinné po dobu, která je vhodná zejména pro použití těchto látek jako sedativa/hypnotika a anestetika.

Sloučeniny podle vynálezu, které jsou užitečné z tohoto hlediska jsou 3p-methoxymethyl-3a-hydroxy-substituované steroidy reprezentované vzorcem I:

nebo jejich farmaceuticky přijatelné soli, proléčiva nebo solváty, kde: substituent Říje H nebo methyl; substituent R₂ je 5a- nebo 5β-Η;

substituent R₃je volitelně substituovaný N-vázaný heteroaryl nebo skupina -X-R₄;

substituent R₄ je volitelně substituovaný přes uhlík vázaný heteroaryl; a XjeO, SneboN.

Preferovanou skupinou sloučenin jsou sloučeniny o vzorci I kde: substituent R₄ je volitelně substituovaný přes uhlík vázaný bicyklický heteroaryl; a X=O.

Další preferovanou skupinou sloučenin jsou sloučeniny o vzorci I kde substituent R₄ je volitelně substituovaný přes uhlík vázaný heteroaryl; a X=S.

Další preferovanou skupinou jsou sloučenipy o vzorci I kde substituent R₃ je volitelně substituovaný N-vázaný monocyklický heteroaryl. Mezi preferované neuroaktivní steroidy patří 3a-hydroxy-3p-methox;ymethyl-21-(chinolin-6-yloxy)-5apregnan-20-on a 21-(5'-amino-[1,3,4]-thíadiazol-2-ylthio)-3a-hydroxy-3pmethoxymethyl-5a-pregnan-20-on.

• ·				• · ·
•				Φ · ·
•				• · ·
• ·· ·	• · ·	• · ·	• · ·	«'♦ ··

Výhodnější skupinou sloučenin o vzorci I jsou sloučeniny, kde substituent R₄ je N-oxid volitelně substituovaného přes uhlík vázaného bicyklického heteroarylu; a X=O.

Další preferovanější skupina sloučenin o vzorci I zahrnuje sloučeniny, kde substituent R₃ je N-vázaný imidazol nebo tetrazol, který může být volitelně substituován.

Zejména preferované jsou následující sloučeniny: 3a-hydroxy-21-(Timidazolyl)-3p-methoxymethyl-5a-pregnan-20-on a jeho hydrochlorid, 3a-hydroxy21-(r-imidazolyl)-3p-methoxymethyl-5p-pregnan-20-on a jeho hydrochlorid, 3ahydroxy-3p-methoxymethyl-21 -(2'-tetrazolyl)-5a-pregnan-20-on a 3a-hydroxy-3pmethoxymethyl-21-(chinolin-6-yloxy)-5a-pregnan-20-on-N-oxid.

Užitečné sloučeniny podle tohoto vynálezu jsou, bez jakéhokoliv omezení: 3a-hydroxy-21-(T-imidazolyl)-3p-methoxymethyl-5a-pregnan-20-on; 3a-hydroxy-21-(r-imidazolyl)-3p-methoxymethyl-5p-pregnan-20-on; 3a-hydroxy-3p-methoxymethyl-21-(2'-tetrazolyl)-5a-pregnan-20-on; 3a-hydroxy-3p-methoxymethyl-21-(chinolin-6-yloxy)-5a-pregnan-20-on-N-oxid a 21-(5'-amino-[1,3,4]-thiadiazol-2-ylthio)-3a-hydroxy-3p-methoxymethyl-5apregnan-20-on.

Výhodné arylové skupiny jsou C₆-i₄ aryly, zejména C₆-io aryly. Typické C₆-i₄aryllové skupiny jsou fenyl, naftyl, fenanthryl, anthracyl, indenyl, azulenyl, bifenyl, bifenylenyl a fluorenyl.

Výhodné cykloalkylové skupiny jsou C₃.₈ cykloalkyly. Typické cykloalkyly jsou cyklopropyl, cyklobutyl, cyklopentyl a cyklohexyl a cykloheptyl.

Výhodné nasycené nebo částečně nasycené karbocykly jsou cykloalkyly definované výše, stejně tak jako cykloalkenyly jako jsou cyklopentenyl, cykloheptenyl a cyklooktenyl.

Výhodné heteroarylové skupiny zahrnují jakýkoliv z následujících skupin: thienyl, benzo[b]thienyl, nafto[2,3-b]thienyl, thianthrenyl, furyl, pyranyl, isobenzofuranyl, chromenyf, xanthenyl, fenoxanthiinyl, 2H-pyrrolyl, pyrrolyl, imidazolyl, pyrazolyl, pyridyl, tetrazolyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, indolizinyl, isoindolyl, 3/4-indolyl, indolyl, indazolyl, purinyl, 4H-chinolizinyl, isochinolyl, chinolyl, ftalzinyl, naftyridinyl, chinozalinyl, cinnolinyl, pteridinyl, karbazolyl, β-karbolinyl, fenanthridinyl, akrindinyl, perimidinyl, fenanthrolinyl, fenazinyl, isothiazolyl, fenothiazinyl, isoxazolyl, furazanyl, fenoxazinyl, thiadiazolyl, 1,4-dihydrochinoxalin-2,3-dion, 7-aminoisokumarin, pyrido[1,2-a]pyrimidin-4-on, 1,2-benzoisoxazol-3-yl, benzimidazolyl, 2-oxindolyl a 2-oxobenzimidazolyl.

Výhodné halogeny nebo halogenové skupiny zahrnují fluor, chlor, brom a jod.

Výhodné alkylové skupiny zahrnují C-mo alkyly s přímým nebo rozvětveným řetězcem, výhodněji C1-6 alkyly. Typické C-mo alkyly jsou methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, sec-butyl, řerř-butyl, 3-pentyl, hexyl a oktyl. Také možnou skupinou je trimethylen substituovaný na dvou sousedních polohách benzenového kruhu sloučenin podle tohoto vynálezu.

Výhodné alkenylové skupiny zahrnují C₂-6 alkenyly, výhodněji C2-4 alkenyl. Typické C2-4 alkenyly jsou ethenyl, propenyl, isopropenyl, butenyl a sec.-butenyl.

Výhodné alkynylové skupiny zahrnují C2-6 alkynyly, výhodněji C2-4 alkynyly. Typické C2-4 alkynyly jsou ethynyl, propynyl. butynyl a 2-butynyl.

Výhodné arylalkylové skupiny zahrnují kterýkoliv zvýše uvedených Cmo alkylů substituovaný kterýmkoliv zvýše uvedených Ce-14 arylů. Výhodné jsou benzyl, fenethyl a naftylmethyl.

Výhodné arylalkenylové skupiny zahrnují kterýkoliv z výše uvedených C₂-4 alkenylů substituované kterýmkoliv z výše uvedených C₆-14 arylů.

Výhodné arylalkynylové skupiny zahrnují kterýkoliv z výše uvedených C₂-4 alkynylů substituovaný kterýmkoliv z výše uvedených C₆-14 arylů. Výhodné jsou fenylethynyl a fenylpropynyl.

Výhodné cykloalkylalkylové skupiny zahrnují kterýkoliv zvýše uvedených C1-10 alkylů substituovaný kterýmkoliv z výše uvedených cykloalkylů.

Výhodné halogenalkylové skupiny zahrnují C_M0 alkyly substituované jedním nebo více atomy fluoru, chloru, bromu nebo jodu, např. fluormethyl, difluormethyl, trifluormethyl, pentafluorethyl, 1,1 -difluorethyl a trichlormethyl.

Výhodné hydroxyalkylové skupiny zahrnují Ci.₁₀ alkyly substituované hydroxy skupinami, např. hydroxymethyl, hydroxyethyl, hydroxypropyl a hydroxybutyl.

Výhodné alkoxy skupiny jsou kyslíkem substituované C_Mo alkyly uvedené výše.

Výhodné alkylthio skupiny jsou sírou substituované C-mo alkyly uvedené výše.

Výhodné acylamino skupiny jsou jakékoliv C1-6 acyl(alkanoyl) skupiny vázané s amino dusíkem, např. acetamido, propionamido, butanoylamido, pentanoylamido, hexanoylamido, stejně tak jako aryl-substituovaný C2-6 substituovanými acyly.

Výhodné acyloxy skupiny jsou jakékoliv C1-6 acyl(alkanoyl) skupiny vázané s oxy skupinou (-O-), např. acetoxy, propionoyloxy, butanoyloxy, pentanoyloxy, hexanoyloxy, atd.

Výhodné nasycené nebo částečně nasycené heterocyklické skupiny jsou tetrahydrofuranyl, pyranyl, piperidinyl, piperizinyl, pyrrolidinyl, imidazolidinyl, imidazolinyl, indolinyl, isoindoiinyl, chinuclidinyl, morfolinyl, isochromanyl, chromanyl, pyrazolidinyl, pyrazolinyl, tetronoyl a tetramoyl.

Výhodné heterocykloalkyly jsou kterýkoliv zvýše uvedených Ci.₁₀ alkylů substituovaných kterýmkoliv výše uvedeným heterocyklem.

Výhodné amino skupiny jsou -NH2, -NHR5, a -NR5R6, kde substituenty R5 a R₆ jsou C1-10 alkyl nebo cykloalkyl definované výše.

Výhodné aminokarbonylové skupiny jsou karbonyly substituované skupinami -NH₂-, NHR₅ a -NR5R6, kde substituenty R5 a R₆ jsou C1-10 alkyly.

Volitelné substituenty kteréhokoliv heteroarylového kruhu ve vzorci I jsou kterákoliv z následujících skupin: halogen, halogenalkyl, aryl, heterocyklo, cykloalkyl, heteroaryl, alkyl, alkenyl, alkynyl, arylalkyl, arylalkenyl, arylalkynyl, heteroarylalkyl. heteroarylalkenyl, heteroarylalkynyl, cykloalkylalkyl, heterocykloalkyl, hydroxyalkyl, aminoalkyl, karboxyalkyl, alkoxyalkyl, nitro, amino, ureido, kyano, acylamino, hydroxy, thiol, acyloxy, azido, alkoxy, karboxy, aminokarbonyl a alkylthiol uvedené výše. Preferované volitelné substituenty jsou: halogen, halogenalkyl, hydroxyalkyl, aminoalkyl, nitro, alkyl, alkoxy a amino skupina.

Určité sloučeniny vzorce I mohou existovat jako optické izomery, a tedy tento vynález zahrnuje jak racemické směsi těchto optických izomerů, tak jednotlivé enantiomery, které mohou být separovány pomocí metod, které jsou odborníkům v oboru dobře známé.

• · ·· · ···

Příklady farmaceuticky akcepteovatelných solí zahrnují soli vzniklé přidáním anorganických a organických kyselin, jsou to např. hydrochloridy, hydrobromidy, fosfáty, sulfáty, citráty, laktáty, vinnany, maleáty, fumaráty, mandlany, kyselina octová, kyselina dichloroctová a oxaláty.

Příklady proléčiv zahrnují estery nebo amidy sloučenin o vzorci I volitelně substituované, zahrnující hydroxyalkyl nebo aminoalkyl, a tyto mohou být připraveny reakcí těchto sloučenin s anhydridy jako např. anhydrid kyseliny jantarové.

Sloučeniny podle tohoto vynálezu mohou být připraveny způsoby, které jsou odborníkům v oboru známé.

Kompozice v rámci tohoto vynálezu zahrnují všechny kompozice, kde jsou sloučeniny tohoto vynálezu obsaženy v takovém množství, které je účinné pro dosažení zamýšleného záměru. Zatímco se individuální potřeby liší, určení optimálního rozsahu účinného množství každé složky je pracovníkům v oboru známé. Obvykle mohou sloučeniny tohoto vynálezu být podávány savcům, např. lidem, orálně v dávce 0,0025 až 50 mg/kg, nebo jako ekvivalentní množství soli těchto sloučenin, denně v závislost na hmotnosti savce léčeného na insomnii. V případě intramuskulární injekce je dávka obvykle poloviční oproti dávce orální.

Jednotka orální dávky může obsahovat od okolo 0,01 do okolo 50 mg, výhodně od okolo 0,1 do okolo 10 mg sloučeniny. Dávka může být aplikována jednou nebo vícekrát denně jako jedna nebo více tablet, přičemž každá obsahuje od okolo 0,1 do okolo 10, bez obtíží okolo 0,25 až 50 mg sloučeniny nebo jejích solvátů.

Dále pak sloučeniny podle tohoto vynálezu, jakožto surové chemikálie mohou být aplikovány jako součást farmaceutického přípravku obsahujícího vhodný farmaceuticky akceptovatelný nosič obsahující vehikula a pomocné látky, které usnadní zpracování sloučenin do přípravků, které mohou být farmaceuticky používané. Zvláště pak přípravky, které mohou být aplikovány orálně, a které mohou být využity pro preferované formy aplikace jako jsou tablety, dražé a kapsle, a také přípravky, které mohou být aplikovány rektálně, jako čípky, stejně tak jako vhodné roztoky pro injekční nebo orální aplikaci, s výhodou obsahují od okolo 0,01 do 99 procent, nejlépe od okolo 0,25 do 75 procent aktivních sloučenin(y), spolu s nosičem.

Rovněž v rámci tohoto vynálezu jsou netoxické farmaceuticky akceptovatelné soli sloučenin tohoto vynálezu. Kyselé soli jsou tvořeny smísením roztoku jednotlivých sloučenin tohoto vynálezu s roztoky farmaceuticky akceptovatelných netoxických kyselin jako jsou chlorovodíková kyselina, fumarová kyselina, maleinová kyselina, jantarová kyselina, octová kyselina, citrónová kyselina, vinná kyselina, uhličitá kyselina, fosforečná kyselina, šťavelová kyselina, dichloroctová kyselina atd. Bazické soli jsou tvořeny smísením roztoku sloučeniny heteroarylu tohoto vynálezu s roztokem farmaceuticky akceptovatelné netoxické báze jako jsou hydroxid sodný, hydroxid draselný, cholin hydroxid, uhličitan sodný atd.

Farmaceutické kompozice podle tohoto vynálezu mohou být podány jakémukoliv zvířeti, u kterého se očekává, že sloučenina podle tohoto vynálezu bude mít prospěšné účinky. V první řadě jsou těmito zvířaty savci, např. lidé, avšak není úmyslem tento vynález nikterak limitovat.

Farmaceutické kompozice podle tohoto vynálezu mohou být aplikovány jakýmkoliv způsobem, kterým bude dosaženo zamýšleného účelu. Takovými jsou např. parenterální, podkožní, intravenózní, intramuskulární, intraperitoneální, transdermální nebo bukální aplikace. Alternativně nebo současně může být aplikace provedena orální cestou. Aplikované dávky jsou závislé na věku, zdraví a hmotnosti příjemce, druhu konkurenční léčby, je-li nějaká, frekvenci léčby a charakteru požadovaného účinku.

Farmaceutické přípravky podle tohoto vynálezu jsou vyráběny známými způsoby, např. způsobem obvyklého míšení, granulací, výrobou dražé, rozpouštěním nebo lyofilizačním procesem. A tak farmaceutické přípravky pro orální použití mohou být získány ve formě tablet nebo dražé kombinací aktivních sloučenin, které mohou být dále rozmělněny na jemnější části, s vhodným nosičem, dále pak volitelným rozmělněním výsledné směsi a procesem smísení vzniklých zrníček, poté co byly přidány pomocné látky, je-li to nutné nebo doporučené.

Zvláště vhodnými nosiči jsou např. plnidla jako jsou sacharidy, např. laktóza nebo sacharóza, mannitol nebo sorbitol, celulózové přípravky a/nebo fosfáty vápníku, např. fosforečnan vápenatý nebo hydrogenfosforečnan vápenatý, stejně tak jako pojidla jako jsou škrobové pasty, používá se např. kukuřičný škrob,

pšeničný škrob, rýžový škrob, bramborový škrob, želatina, tragant, methylcelulóza, hydroxypropylmethylcelulóza, sodná karboxymethylcelulóza a/nebo polyvinylpyrrolidon. Je-li to žádoucí, pak také mohou být přidána dezintegrační činidla jako jsou výše uvedené škroby a také karboxymethyl-škrob, příčně vázaný polyvinylpyrrolidon, agar nebo alginová kyselina nebo jejich soli, jako jsou alginát sodný. Pomocné látky jsou všechny výše uvedené látky, činidla regulující průtok a lubrikanty, např. oxid křemičitý, talek, stearová kyselina nebo jejich soli, jako jsou starát hořečnatý nebo stearát vápenatý, a/nebo polyethylenglykol. Dražé jsou vyráběny s vhodnými povrchy, které jsou v případě nutnosti odolné vůči žaludečním šťávám. Za tímto účelem se používají koncentrované roztoky sacharidů, které mohou volitelně obsahovat arabskou gumu, talek, polyvinylpyrrolidon, polyethylenglykol a/nebo oxid titaničitý, roztoky laků a vhodné organické rozpouštědla nebo jejich směsi. Za účelem vyrobit povrchy, které budou odolné vůči žaludečním šťávám se používají roztoky vhodných celulózových přípravků jako jsou ftalát acetylcelulózy nebo ftalát hydroxypropylmethyl-celulózy. Do tablet nebo dražé mohou být přidány barviva nebo pigmenty, např. pro identifikaci nebo za účelem charakterizovat kombinace dávek aktivní sloučeniny.

Další farmaceutické přípravky, které mohou být použity orálně zahrnují push-fit kapsle vyrobené z želatiny, stejně tak jako jemné kapsle vyrobené z želatiny a změkčovadlo jako je glycerol nebo sorbitol. Push-fit kapsle mohou obsahovat aktivní sloučeniny ve formě zrníček, které mohou být smíseny s plnidly jako jsou laktóza, pojidly jako jsou škroby, a/nebo lubrikanty jako jsou talek nebo stearát hořečnatý a volitelně se stabilizéry. V měkkých kapslích jsou aktivní sloučeniny rozpuštěny nebo suspendovány ve vhodných roztocích, jako jsou mastné oleje nebo roztoky parafinů. Dále mohou být přidány stabilizátory.

Možné farmaceutické přípravky, které mohou být použity rektálně zahrnují např. čípky, které obsahují kombinaci jedné nebo více aktivních sloučenin se základními čípkovými látkami. Vhodné základní čípkové látky jsou např. přírodní nebo syntetické triglyceridy nebo parafinové uhlovodíky. Dále je také možné použít želatinové rektální kapsle, které obsahují kombinaci aktivní sloučeniny se základními látkami. Vhodné základní látky jsou např. roztoky triglyceridů, polyethylenglykoly nebo parafinové uhlovodíky.

Vhodné formulace pro parenterální aplikaci zahrnují vodné roztoky ve vodě rozpustné aktivní sloučeniny, např. ve vodě rozpustné soli a alkalické roztoky. Dále pak suspenze aktivních sloučenin, které mohou být aplikovány jako vhodné olejové injekční suspenze. Vhodné liofilní rozpouštědla nebo přenašeče zahrnují mastné oleje např. sezamový olej nebo syntetické estery mastných kyselin např. ethyloleát nebo triglyceridy nebo polyethylenglykol-400 (sloučeniny jsou rozpustné v PEG-400). Vodné injekční suspenze mohou obsahovat sloučeniny, které zvyšují viskozitu suspenze a zahrnují např. sodnou karboxymethylcelulózu, sorbitol a/nebo dextran. Volitelně mohou suspenze obsahovat také stabilizátory.

Následující příklady ilustrují, nikterak nelimitují, metody a kompozice tohoto vynálezu. Další vhodné modifikace a adaptace pro různé podmínky a parametry, se kterými je možné normálně se setkat v klinické terapii, a které jsou zřejmé pro odborníky v oboru, jsou plně v duchu a rámci tohoto vynálezu.

3a-hydroxy-3p-methoxymethyl-5a- a 5p-pregnan-20-ony byly připraveny z (3R)-spiro[oxiran-2',5a- nebo 5p-pregnan]-20-onu a methoxidu sodného postupem popsaným Hogenkampem, et al., Synthesis and in Vitro Activity of 3 -Substituted3a-hydroxypregnan-20-ones: Allosteric Modulators of the GABAa Receptor J. Med. Chem. 40 : 61-72 (1997). 21-substituované steroidy byly připraveny zodpovídajících 21-brom steroidů, které byly syntetizovány z 20-ketosteroidů použitím Br₂ v MeOH s katalytickým množstvím HBr.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

3a,-hydroxy-21-(1'-imidazolyl)-3p-methoxymethyl-5a-pregnan-20-on

21-brom-3a-hydroxy-3p-methoxymethyl-5a-pregnan-20-on.

Do roztoku 3a-hydroxy-3p-methoxymethyl-5a-pregnan-20-onu (30,0 g, 82,9 mmol) v 900 ml methanolu se za stálého míchání při pokojové teplotě přidají 3 kapky 48% roztoku vodného HBr. Poté se jako roztok v 200ml methanolu po kapkách přidává brom (13,9 g, 87,1 mmol) po dobu přes 2 hodiny. Během této doby je reakce chráněna před světlem. Po dalších 30 minutách se pomocí TLC (1% aceton/methylenchlorid) indikuje absence výchozí látky a vznik méně polárního produktu. Reakce se zakoncentruje na přibližně 300 ml. Poté se přidá CH2CI2 (400 ml) a reakční směs se přelije do dělící nálevky obsahující 200 ml vody. Fáze se oddělí a vodná fáze se extrahuje CH2CI2 (3 x 100 ml). Organické fáze se spojí, promyjí 200 ml nasyceného vodného roztoku NaHCO₃, suší se nad Na2SO4 a koncentrují za sníženého tlaku, čímž se získá bromid jako světle žlutá pěna. Tento produkt se již dále nečistil.

3a-hydroxy-21-(1'-imidazoly)-3p-methoxymethyl-5a-pregnan-20-on.

Do suspenze bromidu připraveného výše (36,7 g, 82,9 mmol) v 800 ml

CH₃CN se přidá imidazol (28,2 g, 415 mmol) a reakce se zahřívá pod refluxem a atmosférou Ar. Reakce je kompletní po 1 hodině pod refluxem (TLC, 95: 4,5: 0,5 CH2CI2 : MeOH: triethylamin (TEA)). Reakce se zchladí na pokojovou teplotu a koncentruje se ve vakuu. Výsledný olej se rozpustí v 600 ml CH2CI2, promyje zředěným roztokem NaHCO₃ (4 x 200 ml), suší se nad Na₂SO4 a koncentruje ve vakuu. Přečištěním pomocí flash chromatografie na silikagelu směsí 95: 4,5: 0,5 CH2CI2: MeOH: TEA se získá 18 g požadované sloučeniny jako bílé pevné látky, teplota tání 185-187°C (vakuovou kapilární metodou). Anal. vypočteno pro C26H40N2O3 : C, 72,86; H, 9,41 : N 6,54. Nalezeno: C, 72,64; H, 9,35; N, 6,42. ¹H NMR (300 MHz, CDCI3) δ 7,40 (s, 1H), 7,08 (s, 1H), 6,84 (s, 1H), 4,72 (d, 1H, J = 17,7 Hz), 4,64 (d, 1H, J = 18 Hz), 3,39 (s, 3H), 3,18 (s. 2H), 2,57 (t, 1H, J = 8,7 Hz), 0,76 (s, 3H), 0,66 (s, 3H).

Příklad 2

3a-hydroxy-21-(T“imidazolyl)-3p-methoxymethyl-5a-pregnan-20-on, hydrochlorid. Chlorovodíkový plyn (Aldrich) se nechá probublávat roztokem 3a-hydroxy21-(T-imidazolyl)-3p-methoxymethyl-5a-pregnan-20-onu (1,00 g, 2,33 mmol) rozpuštěného v 35 ml CH2CI2 po dobu 7 minut. Utvoří se bílý precipitát. Rozpouštědlo se odstraní ve vakuu, čímž se získá 1,10 g hydrochloridu jako bílé pevné látky, teplota tání 230-233°C. ¹H NMR (300 MHz, CDCI₃) δ 9,66 (s, 1H),

7,31 (s, 1 Η), 7,05 (s, 1 Η), 5,45 (d, 1H, J = 18 Hz), 5,26 (d, 1H, J = 18 Hz), 3,39 (s, 3H), 3,19 (s, 2H), 2,72 (t, 1H, J = 8,7 Hz), 0,76 (s, 3H), 0,70 (s, 3H).

Příklad 3

3a-hydroxy-21-(r-imidazolyl)-3p-methoxymethyl-5p-pregnan-20-on

Do roztoku 3a-hydroxy-3p-methoxymethyl-5p-pregnan-20-onu (2,0 g, 5,53 mmol) ve 100 ml MeOH se přidá jedna kapka 48% vodného roztoku HBr, následovaná roztokem bromu (955 mg, 5,97 mmol) v MeOH, který je přidáván po kapkách po dobu přes 1 hodinu. TLC (2% aceton/CH₂CI₂) indikuje dokončení reakce. Reakce se zředí 50 ml CH₂CI₂ a rozdělí se mezi 100 ml CH₂CI₂ a 100 ml nasyceného vodného roztoku NaHCO3. Vodná vrstva se oddělí a promyje CH₂CI₂(3 x 25 ml). Ochuzené organické vrstvy se suší (Na₂SO4) a koncentrují ve vakuu. Výsledný zbytek se rozpustí v CH₃CN (100 ml) a nechá se působit s pevným imidazolem (5 ekv.; 1,88 g, 27,6 mmol). Po 1 hodině pod refluxem se reakce nechá vychladnout a koncentruje se do sucha. Zbytek se rozdělí mezi CH₂CI₂ a nasycený vodný roztok NaHCO₃. Vodné vrstvy se oddělí a promyjí CH₂CI₂ (3 x 25 ml). Ochuzené organické vrstvy se suší (Na₂SO₄) a koncentrují ve vakuu. Přečištěním pomocí flash chromatografie na silikagelu směsí 95: 4,5: 0,5 CH₂CI₂₎: MeOH: TEA se získá 1,9 g požadované sloučeniny jako pevné látky. ¹H NMR (CDCI₃, 300MHz) δ 7,42 (s, 1H), 7,10 (s, 1H), 6,86 (s, 1H), 4,69 (m, 2H), 3,40 (m, 5H), 2,57 (t, 1H), 0,94 (s, 3H), 0,67 (s, 3H).

Příklad 4

3a-hydroxy-3p-methoxymethyl-21-(2'-tetrazolyl)-5a-pregnan-20-on

21-brom-3a-hydroxy-3p-methoxymethyl-5a-pregnan-20-on (1,70 g, 3,85 mmol), 1H-tetrazol (Aldrich; 0,27 g, 3,85 mmol) a uhličitan draselný (2,60 g, 19,3 mmol) vbezvodém THF (15 ml) se zahřívají pod refluxem přes noc pod atmosférou Ar. Směs se poté rozdělí mezi vodu (50 ml) a EtOAc (75 ml). Organická vrstva se oddělí, promyje vodou, suší se nad Na₂SO₄ a odpaří. Zbytek

99 · 9

se přečistí chromatografií na sloupci silikagelu směsí EtOAc/hexan (1:1), čímž se získá 830 mg (50%) požadované sloučeniny, teplota tání 165-167°C. ¹H NMR (300 MHz, CDCIs) δ 8,56 (s, 1H), 5,45 (s, 2H), 3,39 (s, 3H), 3,19 (s, 2H), 0,77 (s, 3H), 0,71 (s, 3H).

Příklad 5

21-(5^,-amino-[1,3,4]-thiadiazol-2-ylthio)-3a-hydroxy-3p-methoxymethyl-5apregnan-20-on

21-brom-3a-hydroxy-3p-methoxymethyl-5a-pregnan-20-on (4,00 g, 9,72 mmol) se rozpustí v 200 ml acetonitrilu a najednou se přidá pevný 5-amino-[1,3,4jthiadiazol-2-thiol (1,42 g, 10,7 mmol). Přidáním čistého triethylaminu (1,49 ml, 10,7 mmol) se roztok vyčistí. Po míchání po dobu 30 minut při pokojové teplotě se utvoří bílý precipitát a TLC (3:1 hexan: aceton) ukáže dokončení reakce. Směs se zchladí na teplotu 0°C a precipitát se izoluje filtrací a promyje se acetonitrilem. Získaná pevná látka se suší pod vakuem, čímž se získá 3,86 g (80%) požadované sloučeniny jako bílé pevné látky, teplota tání 169-172°C. ¹H NMR (CDCIs): δ 5,07 (bs, 2H), 4,11 (s, 2H), 3,39 (s, 3H), 3,18 (s, 2H), 2,74 (t, 1H), 0,75 (s, 3H), 0,64 (s, 3H). Anal. vypočteno pro C25H39N3O3S2: C, 60,82 ; H, 7,96; N, 8,51; S, 12,99. Nalezeno: C, 60,70; H, 7,79; N, 8,51, S, 12,67.

Příklad 6

3a-hydroxy-3p-methoxymethyl-21-(chinolin-6-yloxy)-5a-pregnan-20-on-N-oxid

3a-hydroxy-3p-methoxymethyl-21-(chinolin-6-yloxy)-5a-pregnan-20-on.

Do suspenze 6-hydroxychinolinu (Acros, 99+%; 4,74 g, 32,6 mmol) v 600 ml acetonitrilu se při pokojové teplotě přidá 1,0 M roztok ře/Ť-butoxidu draselného v THF (32,6 ml, 32,6 mmol). Po míchání po dobu 15 minut se jako pevná látka přidá 21-bromid připravený v příkladu 2 (12,0 g, 27,2 mmol) a reakce se nechá míchat při pokojové teplotě přes noc. Analýza pomocí TLC (1:1 hexan/ethylacetát) indikuje kompletní zreagování bromidu a utvoření daleko více polárního, UV aktivního produktu. Přidá se voda (-750 ml) a výsledná směs se míchá po dobu 15 minut. Suspenze se vakuově filtruje, čímž se získá požadovaná sloučenina (12,6 g, 91%) jako hnědá pevná látka, teplota tání 178-180°C. Vzorek této látky byl spálen a následně analyzován s následujícími výsledky: vypočteno pro C₃₂H43NO4-1/8 H₂O: C, 75,67 ; H, 8,58; N, 2,76, nalezeno: C, H, 8,74 ; N, 2,63.

3a-hydroxy-33-methoxymethyl-21-(chinolin-6-yloxy)-5a-pregnan-20-on, N-oxid.

Do roztoku chinolinu připraveného výše (12,0 g, 23,7 mmol) v 400 ml dichloromethanu se přidá 3-chlorperoxybenzoová kyselina (Aldrich, 57-83%; 6,53 g, ~26 mmol) a výsledný roztok se míchá při pokojové teplotě přes noc. TLC (1:1 dichloromethan/ethylacetát) indikuje kompletní zreagování chinolinu a utvoření daleko více polárního produktu. Reakce se přemístí do dělící nálevky a promyje nasyceným vodným roztokem NaHCO₃ (3 x 250 ml). Ochuzené organické vrstvy se suší nad Na₂SO4 a koncentrují ve vakuu. Výsledná oranžová látka se rozmělňuje se 100 ml hexanu a 100 ml acetonitrilu přes noc. Vakuovou filtrací směsi se získá produkt (9,59 g, 78%) jako světle hnědá pevná látka, měknutí při 180°C, tání při 197-200°C. Vzorek této látky byl spálen a podroben analýze s následujícími výsledky: vypočteno pro C₃₂H₄3NO₅-1/2 H₂O : C, 72,42; H, 8,35; N, 2,64. Nalezeno: C, 72,40; H, 8,48; N, 2,44. Rekrystalizací ze směsi EtOAc/MeOH se získá požadovaná sloučenina jako světle hnědé hranoly, teplota tání 210-212°C (vakuovou kapilární metodou). ¹H NMR (300 MHz, CDCI3): δ 8,68 (d, 1H, J = 9,6 Hz), 8,39 (d, 1H, J = 6,3 Hz), 7,59 (d, 1H, J = 8,4 Hz), 7,44 (dd, 1H, J = 2,6, 9,4 Hz), 7,24 (m, 1H), 7,00 (d, 1H J = 2,4 Hz), 4,71 (d, 1H, J = 16,5 Hz), 4,62 (d, 1H, J = 16,5 Hz), 3,39 (s, 3H), 3,18 (s, 2H), 2,83 (t, 1H), 0,76 (s, 3H), 0,70 (s, 3H).

Příklad 7

Trvání aktivity 3a-hydroxy-3p-methoxymethyl-substituovaných steroidů

Tabulka I níže srovnává in vitro účinnost [schopnost inhibovat vázání [³⁵S]-řerř-butylbicyklofosforothionátu (TBPS)j, rotorod TD50 (dávka, při které polovina zvířat na rotačním prutu zůstane stát po dobu 1 minutu) a doba, před

4

kterou jsou všechna testovaná zvířata schopna splnit rotorod test (trvání aktivity), a to pro strukturálně blízké páry 3p-methyl a 3p-methoxymethyl steroidy. Tyto metody měření aktivity in vitro a in vivo sloučenin podle tohoto vynálezu jsou plně popsané v americkém patentu č. 5 232 917. Test TBPS měří účinnost sloučenin in vitro, zatímco rotorod test určuje aktivitu sloučenin jakožto sedativa/hypnotika. Protože trvání aktivity sloučenin je závislé na dávce a bude se prodlužovat se vzrůstající dávkou, bylo trvání aktivity měřeno pro nejmenší dávku, při které všechna zvířata nesplnila rotorod test. Pro sloučeniny s délkou aktivity větší než 240 minut je počet zvířat splňujících test na rotarodu uveden v závorce. V každém páru měl 3p-methyl steroid trvání biologické aktivity větší než 240 minut, zatímco u každého odpovídajícího 3p-methoxymethyl steroidu bylo trvání aktivity sníženo na 180 minut nebo méně. Dále pak u 3p-methyl steroidů méně než polovina zvířat splnila rotorod po 240 minutách, což naznačuje podstatně delší trvání aktivity. Ve dvou případech párů 3p-methoxymethyl a 3p-methyl steroidů uvedených v tabulce 1 měl dříve jmenovaný kratší trvání aktivity než ten druhý, navzdory tomu, že jeho aktivita in vitro je dvakrát větší. Z tohoto je možné usoudit, že specifické 3βmethoxymethyl-substituované neuroaktivní steroidy mají unikátní a neočekávané farmakokinetické vlastnosti, díky kterým mohou být výhodně použity specielně jako sedativa/hypnotika a anestetická činidla.

Tabulka 1. Srovnání účinnosti in vitro a trvání biologické aktivity 3p-methyl a 3p-methoxymethyl steroidů u potkanů³

Sloučenina	3p-skupina	TBPS IC50 (nM)	RR TD50 po (mg/kg)	Trvání aktivity (minuty)
3a-hydroxy-21 -(1 '-i m idazoly Ι)-3β- methoxymethyl-5a-pregnan-20-on	MeOCH₂	138	28	140
3a-hydroxy-21-(1'-imidazolyl)-3p- methyl-5a-pregnan-20-on	Me	97	31	>240 (3/8 splnily)
3a-hydroxy-3-methoxymethyl-21 - (chinolin-6-yloxy)-5a-pregnan-20- on, N-oxid	MeOCH₂	25	29	84
3a-hydroxy-3p-methyl-21-(chinolin- 6-yloxy)-5a-pregnan-20-on, N-oxid	Me	46	15	>240 (1/8 splnila)
3ct-hydroxy-3p-methoxymethyl-21 - (2'-tetrazolyl)-5a,-pregnan-20-on	MeOCH₂	24	35	120
3a-hydroxy-33-methyl-21-(2'- tetrazolyl)-5oc-pregnan-20-on	Me	44	4,5	>240 (0/8 splnilo)
21-(5-amino-[1,3,4]-thiadiazol-2- ylthio)-3a-hydroxy-3p- methoxymethyl-5a-pregnan-20-on	MeOCH₂	48	40	<90
3a-hydroxy-21 -(1'-imidazolyl)-3p- methoxymethyl-5p-pregnan-20-on	MeOCH₂	174	30	<180

^aIC5o je dávka steroidů inhibující 50% specifického navázání [³⁵S]-tertbutylbicyklofosforothionátu (TBPS). RR TD₅o je dávka, při které polovina potkanů nesplní rotorod test. Trvání aktivity, měřené pro nejmenší dávku, při které zvířata nesplní rotorod test, je čas který je zapotřebí, aby všechna zvířata ještě jednou splnila rotorod test.

Nyní, když je tento vynález plně popsaný, bude znalcům v oboru zřejmé, že to samé může být provedeno v rámci širokého spektra ekvivalentních podmínek, formulací a dalších parametrů, aniž by to nějak ovlivnilo rozsah tohoto vynálezu nebo některé jeho provedení. Všechny zde citované patenty a publikace jsou zde plně uvedeny jako odkaz ve své úplnosti.

Claims

nebo její farmaceuticky přijatelné soli, proléčiva nebo solváty, kde substituent R₁ je H nebo methyl; substituent R₂ je 5a-nebo 5β-Η;

substituent R3 je volitelně substituovaná N-vázaná heteroarylova skupina nebo skupina -X-R4;

substituent R4 je volitelně substituovaná přes uhlík vázaná heteroarylova skupina; a XjeO, SneboN.
2. Sloučenina podle nároku 1, ve které:

substituent R3 je volitelně substituovaná N-vázaná monocyklická heteroarylova skupina.
3. Sloučenina podle nároku 1, ve které: substituent R3 je -X-R4;

substituent R4 je volitelně substituované přes uhlík vázaná bicyklická heteroarylova skupina; a

X=O.
4. Sloučenina podle nároku 2, ve které:

substituent R₃ je volitelně substituovaná í-imidazolylova skupina nebo volitelně substituovaná 2'-tetrazolylova skupina.
5. Sloučenina podle nároku 3, ve které:

substituent R4 je přes uhlík vázaný volitelně substituovaný chinolin nebo isochinolin nebo odpovídající N-oxid;a

X=O.
6. Sloučenina podle nároku 1, ve které: substituent R₃ je -X-R4;

substituent R4 je přes uhlík vázaná monocyklická heteroarylova skupina; a X = S.
7. Sloučenina podle nároku 4, kterou je

3a-hydroxy-21-(r-imidazolyl)-3p-methoxymethyl-5a-pregnan-20-on nebo 3a-hydroxy-21-(1'-imidazolyl)-3p-methoxymethyl-5p-pregnan-20-on nebo jejich farmaceuticky přijatelné soli.
8. Sloučenina podle nároku 4, kterou je

3a-hydroxy-3p-methoxymethyl-21-(2'-tetrazolyl)-5a-pregnan-20-on.
9. Sloučenina podle nároku 5, kterou je

3a-hydroxy-3p-methoxymethyl-21-(chinolin-6-yloxy)-5a-pregnan-20-on-N-oxid.
10. Sloučenina podle nároku 6, kterou je

21-(5'-amino-[1,3,4]-thiadiazol-2-ylthio)-3a-hydroxy-3p-methoxymethyl-5apregnan-20-on.
11. Farmaceutické kompozice vyznačující se tím, že obsahují sloučeninu podle nároku 1 a farmaceuticky přijatelný nosič.
12. Způsob zlepšení nebo prevence insomnie u zvířete, zahrnující podávání účinného množství sloučeniny podle nároku 1 zvířeti, které je potřebné takto ošetřit.

*
13. Způsob vyvolání anestézie u zvířete, zahrnující podání účinného množství sloučeniny podle nároku 1 zvířeti, které je potřebné takto léčit.