ES2209518T3

ES2209518T3 - Vitamina d 24-hidroxilo, sus analogos y utilizaciones de los mismos.

Info

Publication number: ES2209518T3
Application number: ES99953332T
Authority: ES
Inventors: Charles W. Bishop; Joyce C. Knutson; Stephen Strugnell
Original assignee: Bone Care International Inc
Current assignee: Bone Care International Inc
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2004-06-16
Anticipated expiration: 2019-05-28
Also published as: WO1999061398A3; DE69911596T2; DE69911596D1; US7122530B2; IL139355A0; WO1999061398A2; NZ507855A; CN1379675A; US20060211661A1; US6242434B1; ATE250566T1; EP1080055A2; US20010002397A1; JP2002516299A; IL139355A; AU757740B2; BR9910671A; CA2332146A1; AU4324399A; EP1080055B1

Abstract

24-hidroxivitamina D de fórmula (I) o 24-hidroxiprevitamina D de fórmula (III) para aumentar o mantener la masa ósea o el contenido de minerales en el hueso; y/o para reducir o mantener un nivel bajo de la hormona paratiroidea; y/o para inhibir la hiperproliferación; y/o para inducir o mejorar la diferenciación celular; y/o para modular una respuesta inmunitaria y/o inflamatoria, donde: X es hidrógeno, alquilo inferior o fluoroalquilo inferior; Y es un grupo metileno si Y está unido mediante un enlace doble al anillo A o un grupo metilo o hidrógeno si Y está unido mediante un enlace simple al anillo A; y Z es una cadena lateral de fórmula (IIA), (IIB), (IIC), (IID), (IIE) o (IIF).

Description

Vitamina D 24-hidroxilo, sus análogos y utilizaciones de los mismos.

Antecedentes de la invención

La presente invención hace referencia en líneas generales a compuestos de 24-hidroxivitamina D y a su uso en la fabricación de medicamentos para el tratamiento y la profilaxis de hiperparatiroidismo y enfermedades hiperproliferativas, y en la modulación de la respuesta inmunitaria así como el tratamiento de trastornos que merman el hueso.

La vitamina D es conocida desde hace tiempo por su importante valor biológico en el metabolismo del hueso y los minerales. Por ejemplo, la vitamina D juega un papel crítico en la estimulación de la absorción de calcio y en la regulación del metabolismo del calcio. El descubrimiento de formas activas de la vitamina D, (M. F. Holick et al., 68 Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 803-804 (1971); G. Jones et al., 14 Biochemistry, 1250-1256 (1975)), y análogos activos de la vitamina D (M. F. Holick et al., 180 Science 190-191 (1973); H.Y. Lam et al., 186 Science 1038-1040 (1974)) provocó mucho entusiasmo y expectativas sobre la utilidad de estos compuestos de vitamina D en el tratamiento de los trastornos que merman el hueso.

Los estudios realizados en animales en relación con los efectos de estos compuestos activos de vitamina D sugirieron que estos agentes serían útiles para restaurar el equilibrio de calcio. Un estudio clínico previo indicó que la administración de 0.5 \mug/día de 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3}, la forma hormonalmente activa de la vitamina D_{3}, a un grupo de mujeres posmenopáusicas mejoró la absorción de calcio intestinal así como el equilibrio de calcio en las mujeres. En base a esto, la patente americana US 4.225.596 ("patente 596") describe y reivindica el uso de 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} y sus análogos para aumentar la absorción y la retención de calcio.

El mejor indicador de la eficacia de los compuestos de la vitamina D en la prevención o el tratamiento de trastornos mermadores del hueso es, sin embargo, el propio hueso en lugar de la absorción de calcio o el equilibrio del mismo. Los datos clínicos más recientes indican que, en los márgenes de dosificación indicados en la patente '596, 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} tiene, cuanto más, una eficacia modesta para la prevención o restauración de pérdida de masa ósea o contenido mineral en el hueso (S.M. Ott y C.H. Chesnut, 110 Ann. Int. Med. 267-274 (1989); J.C. Gallagher et al., 113 Ann. Int. Med. 649-655 (1990); J. Aloia et al., 84 Amer. J. Med. 401-408 (1988)).

Estos informes clínicos con 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3}, y otro realizado con 1\alpha-hidroxivitamina D_{3} (M. Shiraki et al., 32 Endocrinol. Japan 305-315 (1985)), indican que la capacidad de estos dos compuestos de vitamina D para restaurar la pérdida de masa ósea o el contenido de minerales en el hueso está relacionado con las dosis. Los estudios también indican, sin embargo, que, en los márgenes de dosificación necesarios para que los compuestos sean realmente eficaces, la toxicidad en forma de hipercalcemia e hipercalciuria es un problema grave. Específicamente, los intentos de aumentar la cantidad de 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} por encima de 0,5 \mug/día han dado frecuentemente resultados de toxicidad. A niveles de dosis por debajo de 0,5 \mug/día, no se observa ningún efecto en la masa ósea ni el contenido mineral. (Véase, G.F. Jensen et al., 16 Clin. Endocrinol. 515-524 (1982); C. Christiansen et al., 11 Eur. J. Clin. Invest. 305-309 (1981)).

Los datos de los estudios clínicos realizados en Japón, una población con una baja toma de calcio, indican que se encuentra eficacia con 1\alpha-hidroxivitamina D_{3}, cuando se administra a 1 \mug/día (M. Shiraki et al., 32 Endocrinol. Japan. 305-315 (1985); H. Orimo et al., 3 Bone and Mineral 47-52 (1987)). Se determinó que 2 \mug/día de 1\alpha-hidroxivitamina D_{3} eran eficaces para aumentar la masa ósea en los pacientes que mostraban osteoporosis senil (O.H. Sorensen et al., 7 Clin. Endocrinol. 169S-175S (1977)). Sin embargo, con 2 \mug/día, la toxicidad con 1\alpha-hidroxivitamina D_{3} ocurre en aproximadamente 67 por ciento de los pacientes y con 1 \mug/día, este porcentaje es de aproximadamente 20 por ciento. Por lo tanto, estos compuestos de vitamina D_{3} 1\alpha-hidroxilados pueden producir niveles de calcio en la sangre peligrosamente elevados debido a su actividad calcémica inherente.

Debido a esta toxicidad, los compuestos de vitamina D_{3} 1-hidroxilados solo se pueden administrar a dosis que son, cuanto más, modestamente beneficiosas para la prevención o el tratamiento de pérdida de masa ósea o de contenido de minerales en el hueso. De hecho, Aloia recomienda que se busquen vías alternativas de administración que puedan evitar los problemas de toxicidad y permitir que se consigan niveles de dosificación superiores. (J. Aloia et al., 84 Amer. J. Med. 401-408 (1988).) Sin embargo, a pesar de las toxicidades indicadas de 1\alpha-hidroxivitamina D_{3} y 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3}, estos compuestos siguen siendo los fármacos elegidos en muchos tratamientos de enfermedades mermadoras de la masa ósea.

Asimismo, estos dos fármacos son las únicas formas autorizadas de vitamina D 1\alpha-hidroxilada para tratar o prevenir el hiperparatiroidismo que se produce como consecuencia de las enfermedades renales en fase terminal, aunque ambos fármacos no están autorizados simultáneamente en los principales mercados farmacéuticos. El hiperparatiroidismo es un trastorno generalizado que resulta de la secreción excesiva de hormona paratiroidea (PTH) por una o varias glándulas paratiroides. Por lo tanto, se caracteriza por niveles elevados de la hormona paratiroidea en la
sangre.

Por regla general, una o varias glándulas paratiroides muestran un aumento significativo. En este caso de hiperparatiroidismo primario, el crecimiento glandular suele ser debido a un neoplasma o tumor. En el caso de hiperparatiroidismo secundario, la hiperplasia de la glándula paratiroides suele producirse debido a la resistencia a las acciones metabólicas de la hormona.

El hiperparatiroidismo secundario se produce en pacientes con, por ejemplo, insuficiencia renal, osteomalacia y síndrome de malabsorción intestinal. Tanto en el hiperparatiroidismo primario como secundario, las anormalidades óseas, por ejemplo, la pérdida de masa ósea o la disminución del contenido mineral, son habituales y pueden producirse daños renales. Por lo tanto, el hiperparatiroidismo también se caracteriza por un metabolismo anormal del calcio, el fósforo y los huesos.

Recientemente han aparecido otras funciones de la vitamina D. Se han encontrado receptores nucleares específicos de 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} en células de diversos órganos que no participan de la homeostasis del calcio. Por ejemplo, Miller et al., 52 Cancer Res. (1992) 515-520, han demostrado la presencia de receptores específicos y biológicamente activos de 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} en la línea celular del carcinoma prostático, LNCaP.

Determinados compuestos y análogos de la vitamina D están considerados como inhibidores potentes de la proliferación celular maligna e inductores o estimuladores de la diferenciación celular. Por ejemplo, la patente americana US 4.391.802 de Suda et al. revela que los compuestos de 1\alpha-hidroxivitamina D, específicamente, 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} y 1\alpha-hidroxivitamina D_{3} poseen una actividad antileucémica potente ya que inducen a la diferenciación de células malignas (específicamente, las células leucémicas) en macrófagos no malignos (monocitos), y son útiles para el tratamiento de la leucemia. En otro ejemplo, Skowronski et al., 136 Endocrinology 20-26 (1995), muestras la acción antiproliferativa y diferenciadora de la 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} y otros análogos de la vitamina D_{3} en las líneas celulares del cáncer de próstata.

Los estudios previos de proliferación, tales como los mencionados anteriormente, se han centrado exclusivamente en los compuestos de vitamina D_{3}.

Aunque estos compuestos pueden ser de hecho de gran eficacia para diferenciar las células malignas en cultivo, su utilidad en terapia de diferenciación como agentes anticancerígenos se ve altamente limitada debido a su potencia igualmente elevada como agentes que afectan al metabolismo del calcio. A los niveles necesarios in vivo para su uso efectivo como agentes antileucémicos, estos mismos compuestos pueden inducir a niveles de calcio en la sangre significativamente elevados y potencialmente peligrosos debido a su actividad calcémica inherente. En otras palabras, el uso clínico de la 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} y otros análogos de la vitamina D_{3} como agentes anticancerígenos está impedido, o significativamente limitado, por el riesgo de hipercalcemia.

Otras condiciones metabólicas en las que se ha sugerido que la vitamina D juega un papel son la respuesta inmunológica (véase, por ejemplo, la patente americana US 4.749.710 de Truitt et al.; la patente americana US 5.559.107 de Gates et al.; la patente americana US 5.540.919, 5.518.725 y 5.562.910 de Daynes et al.) y la respuesta inflamatoria (por ejemplo, la patente americana US 5.589.471 de Hansen et al.).

La patente US 5.098.899 revela el uso de los compuestos de vitamina D para el tratamiento de artritis psoriática. Los compuestos de referencia pueden tener grupos hidroxilo en distintas posiciones pero los compuestos más preferidos tienen grupos hidroxilo en las posiciones 1 y/o 25 de la vitamina D.

Considerando las acciones biológicas diversas de la vitamina D y su potencial como agente terapéutico, existe una necesidad de compuestos con una actividad específica y selectividad de la acción superiores, por ejemplo, los compuestos de vitamina D con efectos antiproliferativos y diferenciadores, pero con menos actividad calcémica que las cantidades terapéuticas de los compuestos o análogos conocidos de la vitamina D_{3}.

Descripción resumida de la invención

En un primer aspecto, la presente invención proporciona una 24-hidroxivitamina D de fórmula (I) o una 24-hidroxiprevitamina D de fórmula (III) para aumentar o mantener la masa ósea o el contenido de minerales en el hueso; y/o para reducir o mantener un nivel bajo de la hormona paratiroidea; y/o para inhibir la hiperproliferación; y/o para inducir o mejorar la diferenciación celular; y/o para modular una respuesta inmunitaria y/o inflamatoria:

1

donde:

X es hidrógeno, alquilo inferior o fluoroalquilo inferior;

Y es un grupo metileno si Y está unido mediante un enlace doble al anillo A o un grupo metilo o hidrógeno si Y está unido mediante un enlace simple al anillo A;

y Z es una cadena lateral de fórmula (IIA), (IIB), (IIC), (IID), (IIE) o (IIF)

2

3

30

donde:

R^{1} y R^{2} son independientemente hidrógeno, alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior, fluoroalquenilo inferior, cicloalquilo inferior o, junto al carbono al que están unidos, forman un hidrocarburo cíclico C_{3}-C_{8};

R^{3} es hidrógeno, alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior o fluoroalquenilo inferior;

R^{4} es alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior o fluoroalquenilo inferior;

R^{5} y R^{6} son hidrógeno o juntos forman un enlace doble;

R^{7} es alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior o fluoroalquenilo inferior;

R^{9} y R^{10} son independientemente hidrógeno, alquilo inferior, alquenilo inferior, fluoroalquilo inferior o fluoroalquenilo inferior;

A es carbono, oxígeno, azufre o nitrógeno;

m es 0 ó 1;

n es un número entero de 1 ó 2;

q es cero o un número entero de 1 ó 2;

r es 1 y s es cero cuando A es nitrógeno;

r y s son 1 cuando A es carbono;

r y s son cero cuando A es azufre u oxígeno;

y una línea punteada a lo largo de la cadena lateral representa un enlace C-C opcional adicional;

y donde el término "inferior" tal y como se utiliza anteriormente como modificador de un grupo alquilo, alquenilo, fluoroalquilo, fluoroalquenilo o cicloalquilo hace referencia a un grupo hidrocarbúrico lineal o ramificado, saturado o insaturado, que tiene un máximo de 4 átomos de carbono.

En un segundo aspecto, la invención proporciona el uso de una 24-hidroxivitamina D de fórmula (I) o de una 24-hidroxiprevitamina D de fórmula (III), como se especifica anteriormente, para la fabricación de un medicamento para aumentar o mantener la masa ósea o el contenido de minerales en el hueso; y/o para reducir o mantener un nivel bajo de la hormona paratiroidea; y/o para inhibir la hiperproliferación; y/o para mejorar la diferenciación celular; y/o para modular la respuesta inmunitaria y/o inflamatoria.

Según otro aspecto, la invención proporciona una composición farmacéutica que comprende una cantidad efectiva de una 24-hidroxivitamina D de fórmula (I) o de una 24-hidroxiprevitamina D de fórmula (III), como se especifica anteriormente, y un portador, adyuvante o vehículo farmacéuticamente aceptable.

Según otro aspecto, la invención proporciona una 24-hidroxiprevitamina D que es un compuesto de fórmula (III):

4

donde Z representa una cadena lineal o ramificada, saturada o insaturada, sustituida o no sustituida, de un grupo hidrocarbúrico C_{4}-C_{18} cíclico en el que el C-24 está hidroxilado; Y es un grupo metilo o hidrógeno; y X es hidrógeno, alquilo inferior o fluoroalquilo inferior, y donde el término "inferior" tal y como se utiliza anteriormente como modificador de un grupo alquilo, alquenilo, fluoroalquilo, fluoroalquenilo o cicloalquilo hace referencia a un grupo hidrocarbúrico lineal o ramificado, saturado o insaturado, que tiene un máximo de 4 átomos de carbono. Este compuesto puede utilizarse para aumentar o mantener la masa ósea o el contenido de minerales en el hueso y/o para reducir o mantener un nivel bajo de la hormona paratiroidea; y/o para inhibir la hiperproliferación; y/o para inducir o mejorar la diferenciación celular; y/o para modular una respuesta inmunitaria y/o inflamatoria.

La invención, en otros aspectos, proporciona compuestos químicos como se especifica en las reivindicaciones adjuntas 23, 24, 25 y 26.

El compuesto de fórmula (I) es un compuesto de 24-hidroxivitamina D que presenta una actividad biológica potente pero una actividad calcémica baja en relación con las formas activas de la vitamina D_{3}. Preferiblemente, estos compuestos son profármacos 24-hidroxilados que se hidroxilan in vivo en la posición C-1 para formar compuestos de vitamina D activos 1,24-dihidroxilados.

Tal y como se utiliza en el presente invención, el término "compuesto de vitamina D" hace referencia a compuestos que se enmarcan en la estructura genérica de la fórmula (I) y dicho compuesto o su metabolito presentan una bioactividad hormonal de la vitamina D. También cabe destacar que a menudo se utiliza una denominación abreviada para los compuestos D, por ejemplo, la 1\alpha-hidroxivitamina D_{2} puede denominarse sencillamente 1\alpha-OH-D_{2}.

Según otro aspecto, la invención es una composición farmacéutica en la que el compuesto de fórmula (I) es el principio activo: Esta composición se presenta adecuadamente en forma de dosis unitarias que tienen una cantidad eficaz de un compuesto de vitamina D de fórmula (I) y un excipiente farmacéuticamente aceptable.

Los procedimientos de tratamiento de la presente invención son alternativas a las terapias convencionales con 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} o 1\alpha-hidroxivitamina D_{3}. Los procedimientos se caracterizan por proporcionar el compuesto de fórmula (I) con una bioactividad equivalente pero una toxicidad mucho menor que estas terapias convencionales.

Otras ventajas y una comprensión completa de las cualidades específicas de la presente invención se obtendrán al examinar los esquemas siguientes, la descripción detallada de las realizaciones preferidas y las reivindicaciones adjuntas. Se entiende de una manera explícita que los esquemas tienen únicamente una función ilustrativa y descriptiva, y no pretenden ser una definición de los límites de la invención.

Breve descripción de las figuras

El ejemplo de realización preferida de la presente invención se describirá a continuación junto con la figura adjunta, donde las designaciones que son iguales hacen referencia a los mismos elementos de las diferentes figuras, donde:

La figura 1 es un ejemplo de esquema de reacción para la preparación de 24-hidroxivitamina D_{2};

La figura 2 es un ejemplo de esquema de reacción para la preparación de 24-hidroxi-25-eno-vitamina D_{2};

La figura 3 es un espectro IR de la 24(S)-hidroxivitamina D_{2}; y

La figura 4 es un espectro RMN del compuesto de la figura 3.

Descripción detallada de la invención

La presente invención hace referencia a compuestos de 24-hidroxivitamina D. Los compuestos de la presente invención están especialmente adaptados para el tratamiento y la profilaxis de determinadas enfermedades y trastornos, por ejemplo, enfermedades hiperproliferativas e inflamatorias, hiperparatiroidismo, trastornos mermadores de la masa ósea y determinadas condiciones de respuesta inmunitaria. Estas enfermedades hiperproliferativas incluyen el cáncer y la psoriasis de piel, mama, colon y próstata. Las enfermedades inflamatorias incluyen la artritis y el asma. Las enfermedades hiperparatiroideas incluyen el hiperparatiroidismo primario y secundario. Las condiciones de respuesta inmunitaria incluyen la diabetes autoinmune, la esclerosis múltiple y el rechazo de trasplantes. En consecuencia, la presente invención se describirá a continuación detalladamente en relación con estos propósitos; sin embargo, los expertos en la materia entenderán que esta descripción de la invención pretende ser únicamente ilustrativa y no debe considerarse limitadora de todo el ámbito de la misma.

La presente invención proporciona compuestos de 24-hidroxivitamina D que pueden aplicarse como agentes farmacéuticos. Estos compuestos son profármacos adecuados para compuestos de vitamina D 1\alpha,24-dihidroxilados, ya que están hidroxilados in vivo en la posición 1\alpha para ser formas activas de la vitamina D. Como profármacos, estos compuestos, de hecho, evitan la preocupación del primer paso relativa a la unión de los receptores intestinales de vitamina D, responsable de la absorción de calcio intestinal, por lo que se obtiene una hipercalcemia menor o ausencia de la misma en comparación con dosis similares con compuestos activos conocidos de vitamina D, tales como 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} y 1\alpha-hidroxivitamina D_{3}.

En la siguiente descripción del procedimiento de la invención, se realizan las etapas del procedimiento a temperatura ambiente y presión atmosférica, a menos que se especifique lo contrario.

Tal y como se utilizan en el presente documento, los términos "sustancialmente puro" o "sustancialmente libre" hacen referencia a una pureza de al menos el 90%. El término "sustancialmente menos" hace referencia a al menos un 25% menos que la sustancia con la que se compara. Asimismo, tal y como se utiliza en el presente documento, el término "inferior" como modificador de un grupo alquilo, alquenilo, fluoroalquilo, fluoroalquenilo o cicloalquilo hace referencia a un grupo hidrocarbúrico lineal o ramificado, saturado o insaturado, que tiene de 1 a 4 átomos de carbono. Algunos ejemplos específicos de dichos grupos hidrocarbúricos son metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, t-butilo, etenilo, propenilo, butenilo, isobutenilo, isopropenilo, formilo, acetilo, propionilo, butirilo o ciclopropilo. Tal y como se utiliza en la presente invención, el término "parte hidrocarbúrica" hace referencia a un alquilo inferior, un alquenilo inferior, un grupo acilo inferior o un cicloalquilo inferior, es decir, un grupo hidrocarbúrico C_{1}-C_{4} lineal, ramificado o cíclico, saturado o insaturado. Asimismo, el término "posición equivalente", por ejemplo, en C-24 o posición equivalente, se refiere a un carbono determinado en la cadena lateral C-17 de un compuesto de vitamina D, donde el carbono sería el carbono C-24 pero para homologación de la cadena lateral.

De acuerdo con un aspecto, los compuestos de vitamina D útiles para la presente invención se representan adecuadamente mediante la fórmula (I):

5

donde Z representa una cadena lateral de fórmula (IIA), (IIB), (IIC), (IID), (IIE) o (IIF); Y es un grupo metileno si Y está unido mediante un enlace doble al anillo A o un metilo o hidrógeno si Y está unido mediante un enlace simple, es decir, cuando Y es hidrógeno, el compuesto de fórmula (I) es un 19-nor-compuesto; y X es hidrógeno, alquilo inferior o fluoroalquilo inferior. Se observa que cuando X es hidrógeno, el compuesto de fórmula (I) es un 18-nor-compuesto.

Z (puede ser) una cadena lateral representada por la fórmula (IIA):

6

donde m es 0 ó 1 y la línea punteada a lo largo de la cadena lateral representa un enlace C-C adicional opcional; R^{1} y R^{2} son independientemente hidrógeno, alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior, fluoroalquenilo inferior, cicloalquilo inferior o, junto al carbono al que están unidos (por ejemplo, C-25 en el caso en que m=0), forman un hidrocarburo cíclico C_{3}-C_{8}; R^{3} es hidrógeno, alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior o fluoroalquenilo inferior; R^{4} es alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior o fluoroalquenilo inferior; R^{5} y R^{6} son hidrógeno o juntos forman un enlace doble entre C-22 y C-23. En cuanto al enlace al que m hace referencia, este enlace puede ser un enlace simple, doble o triple, en otras palabras, un enlace -CH_{2}-CH_{2}-, -CH=CH- o -C=-C-.

Por ejemplo, Z comprende una cadena lateral representada por la fórmula (IIB):

7

donde R^{5} y R^{6} son hidrógeno o juntos forman un enlace doble entre C-22 y C-23; R^{3} es hidrógeno, alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior o fluoroalquenilo inferior; R^{4} es alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior o fluoroalquenilo inferior; y R^{1} y R^{2} son independientemente hidrógeno, alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior, fluoroalquenilo inferior, cicloalquilo inferior o, junto al carbono al que están unidos (por ejemplo, C-25), forman un anillo ciclocarburo C_{3}-C_{8}.

Z también comprende una cadena lateral representada por la fórmula (IIC):

8

donde n es un número entero que es 1 ó 2; R^{3} es hidrógeno, alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior o fluoroalquenilo inferior; R^{4} y R^{7} son independientemente alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior o fluoroalquenilo inferior; A es carbono, oxígeno, azufre o nitrógeno; r es 1 y s es cero cuando A es nitrógeno; r y s son 1 cuando A es carbono; r y s son cero cuando A es azufre u oxígeno; y R^{9} y R^{10} son independientemente hidrógeno, alquilo inferior, alquenilo inferior, fluoroalquilo inferior o fluoroalquenilo inferior. En cuanto al enlace al que m hace referencia, este enlace es un enlace -CH_{2}-CH_{2}- o -CH=CH-.

Por ejemplo, Z comprende una cadena lateral donde n es 1, A es carbono y r y s son 1, que está representada por la fórmula (IID):

9

donde R^{3}, R^{9} y R^{10} son independientemente hidrógeno, alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior o fluoroalquenilo inferior, y R^{4} y R^{7} son independientemente alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior o fluoroalquenilo inferior.

Asimismo, Z comprende una cadena lateral representada por la fórmula (IIE):

10

donde una línea punteada a lo largo de la cadena lateral representa un enlace C-C opcional adicional; q es cero o un número entero que es 1 ó 2; R^{3} es hidrógeno, alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior o fluoroalquenilo inferior; R^{4} y R^{7} son independientemente alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior o fluoroalquenilo inferior; A es carbono, oxígeno, azufre o nitrógeno; r es 1 y s es cero cuando A es nitrógeno; r y s son 1 cuando A es carbono; r y s son cero cuando A es azufre u oxígeno; y R^{9} y R^{10} son independientemente hidrógeno, alquilo inferior, alquenilo inferior, fluoroalquilo inferior o fluoroalquenilo inferior. En cuanto a los enlaces adicionales opcionales, por ejemplo, cuando q=O, puede haber un enlace simple, doble o triple entre C-22 y C-23. En cuanto al grupo al que q hace referencia, este grupo es -CH_{2}-.

Por ejemplo, Z incluye una cadena lateral donde q es cero, A es carbono, r y s son 1; R^{3}, R^{9} y R^{10} son hidrógeno, alquilo inferior, alquenilo inferior, fluoroalquilo inferior o fluoroalquenilo inferior; R^{4} y R^{7} son independientemente alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior o fluoroalquenilo inferior; y que está representada por la fórmula (IIF):

11

También se incluyen como compuestos de vitamina D en el campo de la presente invención los compuestos de 24-hidroxiprevitamina D que incluyen adecuadamente la misma cadena lateral Z descrita anteriormente que incluye los representados por las fórmulas (IIA), (IIB), (IIC), (IID), (IIE) y (IIF) que están hidroxisustituidos en la posición C-24 o una posición equivalente. Los compuestos de previtamina D son los isómeros térmicos de los compuestos de vitamina D correspondientes, por ejemplo, 24-hidroxiprevitamina D_{2} es el isómero térmico de 24-hidroxivitamina D_{2}, y existe en equilibrio término con el mismo. Los compuestos de 24-hidroxiprevitamina D de acuerdo con la presente invención se representan adecuadamente mediante la fórmula (III):

12

donde X e Y son según se ha descrito anteriormente y Z representa una cadena lineal o ramificada, saturada o insaturada, sustituida o no sustituida, de un grupo hidrocarbúrico C_{4}-C_{18} cíclico en el que el C-24 está hidroxilado; Y es un grupo metilo o hidrógeno; y X es hidrógeno, alquilo inferior o fluoroalquilo inferior, y donde el término "inferior" tal y como se utiliza anteriormente como modificador de un grupo alquilo, alquenilo, fluoroalquilo, fluoroalquenilo o cicloalquilo hace referencia a un grupo hidrocarbúrico lineal o ramificado, saturado o insaturado, que tiene un máximo de 4 átomos de carbono.

Son preferidos entre los compuestos de fórmula (I) los compuestos 24-hidroxi que son profármacos de vitamina D 1\alpha,24-dihidroxilada. Son ejemplos de los compuestos de fórmula (I):

24-hidroxivitamina D_{2} [24-(OH)-D_{2}];

24-hidroxi-25-flurovitamina D_{2} [24-(OH)-25-F-D_{2}];

24-hidroxi-25-eno-vitamina D_{2} [24-(OH)-25-eno-D_{2}];

24-hidroxi-25-oxo-vitamina D_{2} [24-(OH)-25-oxo-D_{2}];

24-hidroxivitamina D_{4} [24-(OH)-D_{4}];

24-hidroxi-25-flurovitamina D_{4} [24-(OH)-25-F-D_{4}];

24-hidroxi-25-eno-vitamina D_{4} [24-(OH)-25-eno-D_{4}]; y

24-hidroxi-25-oxo-vitamina D_{4} [24-(OH)-25-oxo-D_{4}].

Son preferidos entre los compuestos de fórmula (III) los compuestos de previtamina D 24-hidroxi que son profármacos e isómeros de vitamina D 1\alpha,24-dihidroxilada. Son ejemplos de los compuestos de fórmula (III):

24-hidroxiprevitamina D_{2} [24-(OH)-preD_{2}];

24-hidroxi-25-fluroprevitamina D_{2} [24-(OH)-25-F-preD_{2}];

24-hidroxi-25-eno-previtamina D_{2} [24-(OH)-25-eno-pre D_{2}];

24-hidroxi-25-oxo-previtamina D_{2} [24-(OH)-25-oxo-preD_{2}];

24-hidroxiprevitamina D_{4} [24-(OH)-preD_{4}];

24-hidroxi-25-fluroprevitamina D_{4} [24-(OH)-25-F-preD_{4}];

24-hidroxi-25-eno-previtamina D_{4} [24-(OH)-25-eno-preD_{4}]; y

24-hidroxi-25-oxo-previtamina D_{4} [24-(OH)-25-oxo-preD_{4}].

Entre los compuestos de la presente invención que tienen un centro quiral en la cadena lateral, por ejemplo, en C-20 o C-24, se entiende que ambos diastómeros (por ejemplo, R y S) y la mezcla de los mismos están incluidos en el campo de la presente invención.

Los compuestos de fórmula (I) pueden prepararse generalmente mediante el ejemplo de procedimiento de reacción ilustrado en la figura 1. En la figura 1 se muestra un procedimiento de preparación de 24-hidroxivitamina D_{2} utilizando ergosterol como material de partida y formación de 24-hidroxivitamina D_{2}, que a continuación se separa para dar el diastereómero 24(S)-hidroxivitamina D_{2} y el diastereómero 24(R)-hidroxivitamina D_{2}, en caso de que la pureza estereoquímica sea deseable. En adelante, cuando se hace referencia a un compuesto 24-hidroxi, a menos que se especifique lo contrario, se entiende que el compuesto es una mezcla diastereomérica de las formas R y S.

Específicamente, el ergosterol se convierte en 24-hidroxiergosterol (5,7,22 ergostatrieno-3\beta,24-diol (7)) mediante un procedimiento de seis etapas. A continuación se irradia el 24-hidroxiergosterol y se convierte térmicamente mediante procedimientos bien conocidos en la técnica para dar 24-hidroxivitamina D_{2}, de la que se separan los diastereómeros.

Como se observa en la figura 1, el ergosterol se acetila para formar 3\beta-acetato (2). A continuación se forma un aducto (3) con el anillo B de la estructura de ergosterol mediante reacción del 3\beta-acetato con una triazolindiona. A continuación, el aducto (3) se ozoniza para truncar la cadena lateral y formar un aldehído C-21 (4). La cadena lateral se restablece mediante reacción del aldehído resultante con el compuesto ceto apropiado para dar la 24-enona (5). A continuación, la enona se convierte en el aducto (6) 24-metil,3\beta,24-dihidroxi. Este aducto se hace reaccionar a continuación con un hidruro de litio y aluminio para desproteger el aducto y obtener 24-hidroxiergosterol (7). A continuación, el 24-hidroxiergosterol se irradia y se trata térmicamente para formar 24-hidroxivitamina D_{2} (8). La 24-hidroxivitamina D_{2} se somete a cromatografía líquida a alta presión de fase inversa para separar los dos diastereómeros y recuperar las formas diastereoméricas de la invención, 24(S)-hidroxivitamina D_{2} (9) y 24(R)-hidroxivitamina D_{2} (10)

Los compuestos de fórmula (I) en los que la cadena lateral se representa mediante las fórmulas (IIC) o (IIE) pueden prepararse generalmente mediante el ejemplo de procedimiento de reacción ilustrado en la figura 2. En la figura 2 se muestra un procedimiento de preparación de 24-hidroxi-25-eno-vitamina D_{2} que comporta el uso de vitamina D_{2} como material de partida y la formación de 25-eno-vitamina D_{2}, la incubación de células cultivadas derivadas de células de hepatoma humano, por ejemplo, HEP3B o HEPG2, con la 25-eno-vitamina D_{2} para dar el metabolito 24-hidroxi-25-eno-vitamina D_{2} que a continuación se aísla y se purifica mediante cromatografía líquida a alta presión.

Como se muestra en la figura 2, la vitamina D_{2} (11) se hace reaccionar con SO_{2} y la funcionalidad hidroxilo en C-3 se protege con t-butil dimetilsililcloruro que proporciona el intermedio (12). La ozonólisis y la reducción proporciona el alcohol (13). La extrusión, isomerización y oxidación subsiguiente de SO_{2} mediante la oxidación Swern conocida proporciona el aldehído (14). La cadena lateral se introduce mediante reacción del aldehído (14) con reactivo Wittig o una fenilsulfona adecuada para dar el compuesto de 25-eno-vitamina D_{2} (15). A continuación, el compuesto de 25-eno (15) se incuba con una línea celular derivada de células de hepatoma humano, y la 24-hidroxi-25-eno-vitamina D_{2} (16) se extrae y purifica. Los procedimientos de fabricación de 24-hidroxi-25-eno-vitamina D también se describen en la solicitud de patente en trámite y de titularidad conjunta denominada "Procedimiento de fabricación de compuestos de hidroxi-25-eno-vitamina D", que se incluye a título de referencia.

Los compuestos de fórmula (III) pueden prepararse generalmente mediante los procedimientos de las figuras 1 y 2, donde los materiales de partida de la previtamina pueden prepararse mediante los procedimientos de reacción ejemplificados en, por ejemplo, la patente americana U.S. 5.252.191 de Pauli et al.; la patente americana U.S 5.035.783 de Goethals et al.; la patente americana U.S. 4.388.243, quedando todas ellas incorporadas al presente documento a título de referencia. Los compuestos 19-nor de fórmula (1) pueden prepararse generalmente mediante los procedimientos de reacción ejemplificados en el presente documento donde los materiales de partida 19-nor pueden prepararse mediante los procedimientos ejemplificados en, por ejemplo, la patente americana U.S. 5.710.294, incorporada a título de referencia, utilizando el material de partida adecuado de la vitamina D.

Los compuestos de la presente invención son útiles como compuestos activos en composiciones farmacéuticas con pocos efectos secundarios y baja toxicidad en comparación con los análogos conocidos de formas activas de la vitamina D_{3}. Los compuestos son especialmente valiosos para tratamiento y profilaxis tanto local, incluido el tratamiento tópico, como sistémico de trastornos humanos y veterinarios caracterizados por (i) proliferación y/o diferenciación celular anormal, por ejemplo, cánceres tales como afecciones de piel, mama, colon y próstata y desarreglos dermatológicos tales como la psoriasis; (ii) desarreglo del sistema inmunitario, por ejemplo, enfermedades autoinmunes tales como la esclerosis múltiple y la diabetes, y los rechazos de trasplantes; (iii) producción anormal de interleucina-1, por ejemplo, enfermedades con respuesta inflamatoria tales como la artritis reumatoide y el asma; (iv) la producción anormal de hormona paratiroidea, por ejemplo, hiperparatiroidismo, tanto primario como secundario; y (v) pérdida de masa ósea o de contenido mineral óseo, por ejemplo, la osteoporosis.

Los compuestos de 24-hidroxivitamina D de la presente invención son los que tienen una menor tendencia o incapacidad para provocar los efectos secundarios no deseados de hipercalcemia y/o hipercalciuria. En otras palabras, los compuestos de la presente invención pueden ser administrados a dosis que les permiten actuar, por ejemplo, como agentes antiproliferativos y de diferenciación celular cuando están expuestos a células malignas o hiperproliferativas, sin que ello tenga un efecto significativo en el metabolismo del calcio. Esta selectividad y especificidad de acción hace que los compuestos de 24-hidroxivitamina D de la presente invención sean agentes útiles y preferidos para, por ejemplo, inhibir la hiperproliferación con seguridad y potenciar la diferenciación celular maligna o hiperplástica. Los compuestos de 24-hidroxivitamina D de la presente invención, por lo tanto, solventan los inconvenientes de los compuestos conocidos activos de vitamina D_{3} descritos anteriormente y pueden considerarse agentes preferidos para el control y tratamiento de enfermedades malignas, tales como el cáncer de próstata, así como la hiperplasia prostática benigna, enfermedades de la piel, tales como el cáncer de piel y la psoriasis, el cáncer de mama y el cáncer de colon, desarreglos de respuesta inmunitaria e inflamatoria e hiperparatiroidismo, así como afecciones mermadoras de la masa ósea.

Los compuestos farmacológicamente activos de la presente invención se procesan debidamente según los procedimientos farmacéuticos convencionales de producción de composiciones terapéuticas para su administración a pacientes, por ejemplo, los mamíferos, incluidos los humanos, en, por ejemplo, mezclas con excipientes convencionales, tales como sustancias portadoras orgánicas o inorgánicas farmacéuticamente aceptables que no reaccionen negativamente con los compuestos activos y, opcionalmente, otros ingredientes terapéuticos. Puede utilizarse cualquier vía de administración adecuada para proporcionar una dosis eficaz de los compuestos según la presente invención. Por ejemplo, pueden utilizarse vías orales, rectales, tópicas, parenterales, intravenosas, intramusculares, subcutáneas, oculares, nasales, bucales y semejantes.

Las composiciones terapéuticas y profilácticas son las adecuadas para las distintas vías de administración descritas en el presente documento, aunque la vía más adecuada en cualquier caso dependerá de la naturaleza y la gravedad de la condición tratada y de la naturaleza del principio activo. Las composiciones se presentan de forma conveniente en dosis unitarias.

Los portadores adecuados farmacéuticamente aceptables para ser utilizados en la composición y el procedimiento de la presente invención incluyen, sin limitación, el agua, las soluciones salinas (por ejemplo, las soluciones tampón), los alcoholes, incluidos los alcoholes bencílicos, la goma arábiga, los aceites minerales y vegetales (por ejemplo, el aceite de maíz, el aceite de semilla de algodón, el aceite de cacahuete, el aceite de oliva, el aceite de coco), los aceites de hígado de pescado, los ésteres oleosos tales como el Polysorbato 80, los polietilen- y propilenglicoles, la gelatina, los carbohidratos (por ejemplo, la lactosa, la amilosa o el almidón), el estearato de magnesio, el talco, el ácido silícico, la parafina viscosa, los monoglicéridos y diglicéridos de ácidos grasos, los ésteres de ácidos grasos de pentaeritritol, la hidroximetilcelulosa, la polivinil pirrolidona, etc.

Las preparaciones farmacéuticas pueden esterilizarse y, si se desea, mezclarse con agentes auxiliares, por ejemplo, lubricantes, conservantes, estabilizantes, agentes humectantes, emulsionantes, sales para influir en la presión osmótica, soluciones tampón, colorantes o potenciadores del aroma. Si se utiliza un portador sólido, la dosificación de los compuestos de la presente invención puede ser en forma de comprimidos, cápsulas, polvos, supositorios o pastillas. Si se utiliza un portador líquido, la dosificación puede realizarse en forma de cápsulas de gelatina blanda, parches transdérmicos, aerosoles, cremas tópicas, jarabes o suspensiones líquidas, emulsiones o soluciones.

Cabe destacar, sin embargo, que la forma más adecuada de formulación de la 24-hidroxiprevitamina D se realiza con portadores tales como el almidón, la lactosa o la amilosa, los cuales no reaccionan negativamente con los principios activos. Las formulaciones pueden adoptar la forma de comprimido, cápsula, polvos o pastilla. Sin embargo, sea cual sea el procedimiento de formulación que se utilice, debe prestarse mucha atención a evitar la exposición a los disolventes y el calor, puesto que, en estas condiciones, la 24-hidroxiprevitamina D tiene tendencia a convertirse en 24-hidroxivitamina D, es decir, los compuestos de fórmula (III) se formulan preferiblemente en forma libre de disolvente, cristalina y térmicamente estable. Puesto que deben evitarse el calor y los disolventes, el procedimiento preferido de formulación de los comprimidos es la granulación seca.

Para las aplicaciones parenterales, son especialmente adecuadas las soluciones inyectables y estériles, preferiblemente las soluciones oleosas o acuosas, así como las suspensiones, las emulsiones o los implantes, incluidos los supositorios. Las ampollas son dosis unitarias adecuadas. La dosis de los análogos de acuerdo con la presente invención para administración parenteral es generalmente de aproximadamente 1 a 30 \mug administrados de 1 a 3 veces por semana.

Como se ha mencionado anteriormente, para la aplicación enteral son especialmente adecuados los comprimidos, las grageas, los líquidos, las gotas, los supositorios o las cápsulas. También puede utilizarse una jarabe, un elixir o semejante cuando se emplea un vehículo edulcorante.

Para la administración rectal, los compuestos adoptan la forma de una composición farmacéutica que contiene un base de supositorio, tal como aceite de cacao u otros triglicéridos. Para prolongar la vida de almacenamiento, la composición comprende ventajosamente un antioxidante, tal como ácido ascórbico, hidroxianisol butilado o hidroquinona.

Para la aplicación tópica, también se emplean, en forma no rociable, formulaciones viscosas a semisólidas o sólidas que comprenden un portador compatible con la aplicación tópica y tienen una viscosidad dinámica preferiblemente superior a la del agua.

Las formulaciones tópicas adecuadas comprenden dispositivos transdérmicos, soluciones, suspensiones, emulsiones, aerosoles, cremas, pomadas, linimentos, pomadas para heridas, lociones, polvos y semejantes, que, si se desea, se esterilizan o mezclan con agentes auxiliares, por ejemplo, conservantes, etc.

La magnitud de una dosis profiláctica o terapéutica de los compuestos según la presente invención variará según la naturaleza o la gravedad de la condición a tratar y según la composición en particular y su vía de administración. Se prefiere la administración oral de las composiciones farmacéuticas de la presente invención.

Por regla general, la dosis diaria de los compuestos según la presente invención es de aproximadamente 0,025 a aproximadamente 7,5 nmol/kg de peso corporal del paciente, preferiblemente de aproximadamente 0,025 a aproximadamente 1 nmol/kg. Los compuestos de la presente invención se administran adecuadamente en dosis unitarias en un excipiente farmacéuticamente aceptable, por ejemplo, una dosis unitaria que comprende aproximadamente 0,25 a aproximadamente 50.0 \mug en un excipiente farmacéuticamente aceptable por dosis unitaria. La dosis de los compuestos según la presente invención es de aproximadamente 3,5 \mug a aproximadamente 1000 \mug/semana, preferiblemente de aproximadamente 10 \mug a aproximadamente 500 \mug/semana.

Para el tratamiento de enfermedades hiperproliferativas, tales como el cáncer o la psoriasis, la dosis enteral de los compuestos de la presente invención es de aproximadamente 1 nmol a aproximadamente 100 nmol por dosis unitaria; para el hiperparatiroidismo, de aproximadamente 0,5 nmol a 50 nmol por dosis unitaria; para el tratamiento de enfermedades inflamatorias, de aproximadamente 1 nmol a 150 nmol por dosis unitaria; para la modulación de la respuesta inmunitaria, de aproximadamente 1 nmol a 150 nmol por dosis unitaria; y para las enfermedades mermadoras de la masa ósea, de aproximadamente 1 nmol a 150 nmol por dosis unitaria. En términos de microgramos, la dosis efectiva diaria por kilogramo de peso corporal del paciente está comprendida entre aproximadamente 0,01 \mug/kg/día y aproximadamente 3,0 \mug/kg/día.

Además, los expertos en la técnica también entenderán que estas dosis pueden encapsularse en sistemas de liberación periódica, por ejemplo, sostenida, retrasada o dirigida, tales como un sistema de liberación de liposomas, polisacáridos con un mecanismo de liberación lenta, implantes de Silastic o de otro polímero o microesferas, así como aquellos en que el principio activo está debidamente protegido con uno o varios revestimientos diferencialmente degradables, por ejemplo, por microencapsulación, revestimiento entérico, revestimientos múltiples, etc., y dichos medios permiten una dosificación continua de las composiciones que contienen. Por ejemplo, un revestimiento entérico es convenientemente aquel que es resistente a la desintegración en el jugo gástrico. También es posible liofilizar el principio activo y utilizar el liofilizado obtenido, por ejemplo, para la preparación de productos de inyección.

Se entiende que las cantidades preferidas reales del análogo activo en un caso específico variarán según el compuesto específico que se utilice, las composiciones particulares formuladas, el modo de aplicación y las zonas concretas a tratar. Las dosis se pueden determinar mediante consideraciones convencionales, por ejemplo, mediante comparación rutinaria de las actividades diferenciales de los compuestos en cuestión y de un agente conocido, por ejemplo, mediante un protocolo farmacológico convencional adecuado.

Las dosis específicas de cada paciente en particular dependen de una gran variedad de factores, por ejemplo, de la eficacia del compuesto específico utilizado, de la edad, el peso corporal, el estado general de salud, el sexo, la dieta, la periodificación y la forma de administración, el ritmo de excreción y los medicamentos utilizados en combinación, y la gravedad del desarreglo concreto al que se aplica la terapia.

Como se describe anteriormente, los compuestos de la presente invención se administran preferiblemente a los pacientes humanos (o veterinarios) en dosificaciones orales. A medida que un compuesto de acuerdo con la presente invención se libera de la formulación de la dosis oral, se absorbe del intestino hacia la sangre. Los compuestos de la presente invención sufren a continuación una hidroxilación en la posición 1\alpha del anillo A de la estructura anular de la vitamina D, proporcionando así una forma activa del compuesto de vitamina D que es 1\alpha,24-dihidroxilado. En cuanto a los compuestos de fórmula (I), debe esperarse poca o ninguna interacción en el primer paso con los receptores de vitamina D intestinales, por lo que se produce poca o nula estimulación de la absorción del calcio intestinal. En el caso de los compuestos de 24-hidroxiprevitamina D de fórmula (III), puesto que estos compuestos se calientan debido a la temperatura interior del animal o del humano, se convierten a la 24-hidroxivitamina D correspondiente que a continuación se 1\alpha-hidroxila para formar los compuestos 1,24-dihidroxi. También cabe destacar que los compuestos de 24-hidroxiprevitamina D no interaccionan con los receptores de vitamina D intestinales y, por lo tanto, no estimulan la absorción de calcio intestinal en el primer paso.

Las dosificaciones de las composiciones de la presente invención también pueden contener adyuvantes así como otras sustancias terapéuticamente valiosas o pueden contener una mezcla de varios de los compuestos especificados en el presente documento. Por lo tanto, otro aspecto en el marco de la presente invención es la administración de dosis eficaces de los compuestos de la presente invención junto con la administración de otras hormonas y otros agentes que hayan demostrado su eficacia en el tratamiento y la prevención de las enfermedades o afecciones descritas en el presente documento. Se entiende que dicha co-administración o combinación puede proporcionar un efecto terapéutico significativamente mejorado, por ejemplo, un efecto sinérgico.

Por ejemplo, en cuanto al tratamiento de enfermedades mermadoras de la masa ósea, los compuestos de la presente invención se co-administran convenientemente con los agentes conocidos para la mejora de las afecciones o trastornos óseos. Dichos agentes óseos incluyen estrógenos conjugados o sus equivalentes, antiestrógenos, calcitonina, bisfosfonatos, complementos cálcicos, agonistas de los receptores cálcicos, cobalamina, toxina pertusis, boro, deshidroepiandrosterona (DHEA) y otros factores de crecimiento óseo tales como el factor de crecimiento transformador beta, la activina o la proteína morfogénica ósea. En la Tabla 1 se proporcionan unos márgenes posibles de dosificación para algunos de estos agentes co-administrados.

TABLA 1

Márgenes posibles de dosis orales de varios agentes co-administrados con 1\alpha-hidroxivitamina D_{2}
Agente	Amplio	Márgenes preferidos	Más preferidos
Estrógenos conjugados o equivalente (mg/día)	0,3-5,0	0,4-2,4	0,6-1,2
Fluoruro sódico (mg/día)	5-150	30-75	40-60
Calcitonina (IU/día)	5-800	25-500	50-200
Bisfosfonatos (\mug/día)	50-20.000	100-15.000	250-10.000
Complementos cálcicos (mg/día)	250-2500	500-1500	750-1000
Agonistas de los receptores cálcicos (mg/día)	4-1000	20-800	50-60
Cobalamina (\mug/día)	5-200	20-100	30-50
Toxina pertusis (mg/día)	0,1-2000	10-1500	100-1000
Boro (mg/día)	0,10-3000	1-250	2-100

Los antiestrógenos, tales como el Tamoxifen™, también son agentes óseos conocidos así como agentes antiproliferativos y pueden utilizarse convenientemente junto con los compuestos de 24-hidroxivitamina D y 24-hidroxiprevitamina D de la presente invención.

Aunque en los ejemplos anteriores se especifica la dosis oral, deberá entenderse que las combinaciones de agentes también pueden administrarse de formas alternativas, tales como intranasal, transdermal, intrarrectal, intravaginal, subcutánea, intravenosa e intramuscularmente.

La presente invención también proporciona la co-administración de los compuestos junto con agentes citotóxicos conocidos. Estos agentes comprenden fosfato de estramustina, prednimustina, cisplatina, 5-fluoro-uracil, melfalano, hidroxiurea, mitomicina, idarubicina, metotrexato, adriamicina y daunomicina. Debe considerarse que una vitamina D de fórmula (I) o (III) utilizada junto con varios fármacos anticancerígenos puede dar lugar a un efecto citotóxico significativamente mayor en las células cancerosas, por lo que proporcionaría un mayor efecto terapéutico. Específicamente, puesto que se obtiene un efecto inhibidor del crecimiento significativamente superior con las combinaciones descritas anteriormente que utilizan concentraciones menores de los fármacos anticancerígenos en comparación con las pautas de tratamiento en las que los fármacos se utilizan por separado, existe el potencial de ofrecer terapia cuando los efectos secundarios adversos asociados a los fármacos anticancerígenos se reducen considerablemente en comparación con los que normalmente se observan con los fármacos anticancerígenos utilizados por separado en dosis mayores. Los márgenes de dosis posibles de estos segundos agentes anticancerígenos co-administrados están comprendidos entre aproximadamente 0,1 y 1 \mug/kg/día.

Los compuestos de acuerdo con la presente invención también se pueden co-administrar convenientemente con agentes antiinflamatorios conocidos. Estos agentes comprenden antiinflamatorios tanto esteroideos (por ejemplo, corticosteroides) como no esteroideos (por ejemplo, salicilatos, naproxeno). Debe considerarse que un compuesto de la presente invención utilizado junto con estos diversos fármacos antiinflamatorios puede dar lugar a una actividad antiinflamatoria significativamente mayor, por lo que proporcionaría un mayor efecto terapéutico y una dosis eficaz presumiblemente menor de agentes antiinflamatorios.

La presente invención también proporciona la co-administración de los compuestos junto con agentes conocidos potenciadores de la respuesta inmunitaria. Estos agentes comprenden las ciclosporinas, la DHEA y derivados de la DHEA, tales como el sulfato de DHEA, 16\alpha-bromo-DHEA, 7-oxo-DHEA, sulfato de 16\alpha-bromo-DHEA y sulfato de 7-oxo-DHEA. Debe considerarse que un compuesto de la presente invención utilizado junto con estos diversos fármacos moduladores de la respuesta inmunitaria puede dar lugar a una actividad inmunomoduladora significativamente mayor, por lo que proporcionaría un mayor efecto terapéutico.

La presente invención se describe más detalladamente mediante los siguientes ejemplos.

Ejemplo 1 Síntesis de 24-hidroxivitamina D_{2} [24-OH-D_{2}) (22E)-5,7,22-ergostatrien-3\beta-il acetato (2)

A una solución de 50 g (0,13 mol) de ergosterol (1) en 300 ml piridina anhidra se añadieron 33,3 ml (0,35 mol) de anhídrido acético. La mezcla se agitó a temperatura ambiente durante la noche y a continuación se añadieron 600 ml de agua. El precipitado se filtró y se lavó tres veces con porciones de 200 ml de acetonitrilo y a continuación se secó con aire para dar 42,0 g (74%) de (2).

22-oxo-5\alpha,8\alpha-(4-fenil-3,5-dioxo-1,2,4-triazolidin-1,2-diil)23,24-dinor-6-coleno-3\beta-il acetato (4)

A una solución de 33,0 g (0,075 mol) de acetato de ergosterol (2) en 1.000 ml cloroformo se añadieron 13,2 g (0,075 mol) de 4-fenil-1,2,4-triazolin-3,5-diona. La solución de (3) así formada se agitó a temperatura ambiente durante 30 min y a continuación se añadieron 5 ml de piridina. La solución se enfrío a -78ºC y se trató a -78ºC con una mezcla de ozono-oxígeno durante 2 horas y a continuación se purgó completamente con nitrógeno. A continuación se añadieron 50 ml de dimetilsulfóxido y la mezcla se lavó con 300 ml de agua, a continuación dos veces con 200 ml de HCl 2N y finalmente 300 ml de agua. Se separó la capa orgánica, se secó sobre MgSO_{4} anhidro y se concentró hasta sequedad al vacío. El residuo se purificó en una columna de gel de sílice utilizando etil acetato al 30% en hexano para dar 16,0 g (39%) del compuesto del encabezado en forma de sólido espumoso.

RMN ^{1}H: (400 MHz; CDCl_{3}): \delta ppm 0.85 (3H, s, 18-CH_{3}), 1.10 (3H, s, 19-CH_{3}), 1.15 (3H, d, 21-CH_{3}), 1.99 (3H, s, 3\beta-CH_{3}CO), 5.45 (1H, m, 3\alpha-H), 6.26 (1H, d, 7-H), 6.40 (1H, d, 6-H), 7.42 (5H, m, Ph), 9.58 (1H, d, HCO).

(22E)5\alpha,8\alpha-(4-fenil-3,5-dioxo-1,2,4-triazolidin-1,2-diil)colesta-6,22-dien-24-on-3\beta-il acetato (5)

Se añadió butil-litio (solución 1,6 M en hexano de 8,94 ml, 0,014 mol) a una solución agitada y enfriada (0ºC) de diisopropilamina (1,45 g, 0,014 mol) en tetrahidrofurano seco (20 ml) bajo atmósfera de nitrógeno. Se añadió 3-metilbutan-2-ona (1,23 g, 0,014 mol) en tetrahidrofurano seco (6 ml) gota a gota a 0ºC durante 15 min. La solución se agitó a 0ºC durante 1 h más y a continuación se enfrió a -70ºC y se añadió una solución del aldehído (4) (6,0 g, 0,011 mol) en tetrahidrofurano seco (60 ml). Se aumentó la temperatura a -20ºC y se mantuvo a esta temperatura durante 3 h. A continuación se añadió ácido acético glacial (20 ml) a -20ºC y se llevó la solución a temperatura ambiente. Se añadieron éter (800 ml) y agua (400 ml) y se separó la capa orgánica y se lavó con ácido clorhídrico al 10% (2 x 300 ml), solución de bicarbonato sódico saturado (2 x 300 ml) y agua (2 x 300 ml). La concentración dio el producto crudo (7,5 g) que se disolvió en tetrahidrofurano (100 ml) que contenían ácido clorhídrico 1,5 N (12 ml). Después de reflujo durante 1,5 h, la mezcla se diluyó con éter (600 ml), se lavó con una solución de carbonato sódico al 5% (2 x 200 ml) y agua (2 x 200 ml), y se secó (MgSO_{4} anhidro). La concentración a presión reducida dio el producto crudo (7,0 g). La cromatografía sobre gel de sílice (acetato de etilo al 50% en hexano) dio la enona (5) 4,0 g (59%).

RMN ^{1}H: (400 MHz): \delta ppm 0,83 (3H, s, 18-CH_{3}), 0,99 (3H, s, 19-CH_{3}), 1,09 (6H, dd, 26 y 27-CH_{3}), 1,12 (3H, d, 21-CH_{3}), 2.0 (3H, s, 3\beta-CH_{3}CO), 2.84 (1H, m, 25-H), 5,45 (1H, m, 3\alpha-H), 6.06 (1H, d, 23-H), 6.24 (1H, d, 7-H), 6.39 (1H, d, 6-H), 6,71 (1H, dd, 22-H), 7.42 (5H, m, Ph).

(22E)-5\alpha,8\alpha-(4-fenil-3,5-dioxo-1,2,4-triazolidin-1,2-diil)-6,22-ergostadien-3\beta,24-diol (6)

La enona (5) (3,5 g, 5,7 mmol) en éter seco (100 ml) se enfrió a 0ºC y se añadió gota a gota bromuro de metil magnesio (solución 3,0 M en éter 6,8 ml, 0,02 mol). Después de 1 h a 0ºC, se añadió cloruro de amonio saturado (100 ml). Se separó la capa orgánica. La capa acuosa se extrajo con éter (2x200 ml). Las fases de éter combinadas se secaron sobre MgSO_{4} anhidro y se concentraron hasta sequedad al vacío para dar el producto crudo 3,0 g (90%) de (6).

(22E)-5,7,22-ergostatrieno-3\beta,24-diol (7)

A una solución de 3,0 g (5,1 mmol) de (6) en tetrahidrofurano seco (250 ml) se añadieron 3,6 g (0,09 mol) de hidruro de litio y aluminio. La mezcla se calentó bajo reflujo durante 3 h, se enfrió en baño de agua helada y la mezcla de reacción se descompuso mediante la adición cautelosa gota a gota de agua helada (5 ml). La mezcla se filtró y el filtrado se concentró al vacío para eliminar la mayor parte del tetrahidrofurano. El residuo se disolvió en 200 ml de acetato de etilo y se lavó dos veces con solución de NaCl saturado (2x200 ml), se secó sobre MgSO_{4} anhidro y se concentró al vacío. El residuo se purificó en una columna de gel de sílice utilizando etil acetato al 30% en hexano para dar 1,5 g (71%) de (7).

RMN ^{1}H: (400 MHz; CDCl_{3}): \delta ppm 0,64 (3H, s, 18-H), 0,88 (6H, dd, 26 y 27-CH_{3}), 0,93 (3H, s, 19-CH_{3}), 1,06 (3H, d, 21-CH_{3}), 1,19 (3H, s, 28-CH_{3}), 3,55 (1H, m, 3\alpha-H), 5,36 (1H, d, 7-H), 5.42 (2H, m, 22 y 23-H), 5.52 (1H, d, 6-H). UV (etanol) \lambda_{max}: 282 nm.

24-hidroxivitamina D_{2} (8)

Se disolvió un gramo (2,4 mmol) de (7) en 250 ml de éter y benceno (4: 1) y se irradió con agitación bajo atmósfera de nitrógeno en un pozo de inmersión de cuarzo enfriado con agua utilizando una lámpara UV de presión media de Hanovia durante 2 h. La solución se concentró al vacío, se volvió a disolver en 100 ml de etanol y se calentó bajo reflujo durante la noche. La solución se concentró hasta sequedad al vacío y el residuo se purificó en una columna de gel de sílice utilizando etil acetato al 30% en hexano para dar 0,55 g (55%) de (8).

RMN ^{1}H: (400 MHz; CDCl_{3}): \beta ppm 0.57 (3H, s, 18-CH_{3}), 0.92 (6H, dd, 26 y 27-CH_{3}), 1.06 (3H, d, 21-CH_{3}), 1.20 (3H, s, 28-CH_{3}), 3.93 (1H, m, 3-H), 4.79 (1H, m, (nítido), 19-H), 5.01 (1H, m (nítido), 19-H), 5.43 (2H, m, 22 y 23-H), 6.02 (1H, d, 7-H), 6.22 (1H,d, 6-H). UV (etanol) \lambda_{max}: 265 nm.

Ejemplo 2 Síntesis de 24(S)-hidroxivitamina D_{2} (9)[24(S)-(OH)-D_{2}]

El producto (8) se somete a cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) en Zorbax-SIL desarrollado con hexano/isopropanol/metanol (91:7:2) o utilizando una columna preparativa Supelco C-8 en fase inversa (25 cm x 21,2 mm; tamaño de partícula 12 \mum) con el sistema disolvente, acetonitrilo:agua, 60:40, 10 ml/min. Los diastereómeros (9) y (10) se eluyen y, en consecuencia, se separan.

La 24(S)-hidroxivitamina D_{2} se caracterizaba de la siguiente manera: rotación óptica: [\alpha]_{D}^{24.0^{o}}C = + 120.4 (c = 1.0, etanol); m.p.: 123-126ºC; TLC: R_{f}=0.10 (4:1, hexano, etil acetato, sílice; nº Whitman 4500-101), análisis elemental: calc. c=81.50, H=1 0.75; encontr. c=81.62, H= 10.66. En la figura 3 se muestra un espectro de infrarrojos (IR) (KBr), y un espectro de resonancia magnética nuclear (RMN) (300 MH_{3}, ^{1}H en CDCl_{3}) como se ilustra en la figura 4.

Ejemplo 3 Generación en vivo de 1\alpha,24(S)-dihidroxivitamina D_{2} [1\alpha,24(S)-(OH)_{2}-D_{2}] a partir de 24(S)-OH-D_{2}

Se administró 24-OH-D_{2} (complemento oral o intraperitoneal) a ratas con deficiencia de vitamina D. Se prepararon extractos lipídicos del plasma y los metabolitos se purificaron por el método de Horst et al. (Horst, R. L., Koszewski, N. J. y Reinhardt, T. A., Biochem., 29:578-82 (1990), incorporado en el presente documento a título de referencia) descrito a continuación para sintetizar 1\alpha,24-(OH)_{2}D_{2} biológica estándar.

Se sintetizó 1\alpha,24-(OH)_{2}-D_{2} biológica estándar in vitro a partir de 24-OH-D_{2} mediante la incubación de 10 \mug de 24-OH-D_{2} en un matraz que contenía 5 ml de homogenatos renales al 20% obtenidos a partir de pollitos con deficiencia de vitamina D. El producto de esta reacción se aisló mediante HPLC y se identificó mediante espectrometría de masas. En los extractos lipídicos del plasma de las ratas con deficiencia de vitamina D administrados con vitamina D_{2} o 24-OH-D_{2}, un metabolito aislado co-migró en HPLC con la 1\alpha,24-(OH)_{2}D_{2} estándar, lo que indicaba que 1\alpha,24-(OH)_{2}D_{2} es un metabolito natural de la vitamina D_{2}. Por el contrario, las ratas comparables administradas con vitamina D_{3} no presentaron 24-OH-D_{3} detectable.

Ejemplo 4 Generación en vivo de 1\alpha,24(S)-(OH)_{2}-D_{2} a partir de 24(S)-hidroxiprevitamina D_{2} [24(S)-(OH)-previtamina D_{2}]

Se alimentan ratas macho destetadas con una dieta deficiente en vitamina D y con calcio normal (0,47%). Al cabo de cuatro semanas, las ratas se dividen en dos grupos y se les administra por vía oral 24-OH-previtamina D_{2} (0,25 \mug/kg) en un vehículo como la lactosa o únicamente el vehículo (control). Cuatro horas después de la administración, se matan las ratas y se mide su nivel sanguíneo de 1\alpha,24-(OH)_{2}D_{2} mediante una técnicaestándar.

Según este procedimiento se demuestra que el nivel sanguíneo de 1\alpha,24-(OH)_{2}-D_{2} es significativamente superior al nivel sanguíneo de los animales de control.

Ejemplo 5 Producción de 1\alpha,24(S)-dihidroxi-25-eno-vitamina D_{2} [1\alpha,24(S)-(OH)_{2}-25-eno-D_{2}] en mujeres osteoporóticas administradas con 24-(OH)-25-eno-D_{2}

Se administra a mujeres a las que se ha diagnosticado osteoporosis dosis diarias de 25 \mug/día de 24-OH-25-eno-D_{2} durante una semana. Se recoge la sangre y se analiza su metabolito 1\alpha,24(S)-(OH)_{2}-25-eno-D_{2}. Se extrae el lípido de la sangre y se purifica el metabolito mediante HPLC con procedimientos estándar y se cuantifica mediante el ensayo de radiorreceptores producido por Incstar (Stillwater, Minnesota). Un día después de la última dosis de 25 \mug, los resultados muestran que hay un nivel significativo de 1\alpha,24(S)-(OH)_{2}-25-eno-D_{2} en la sangre.

Ejemplo 6 Tratamiento de la osteoporosis con 24(S)-OH-preD_{2}

Se lleva a cabo un estudio clínico con pacientes externas osteoporóticas posmenopáusicas con edades comprendidas entre 55 y 75 años. El estudio comprende 120 pacientes divididos aleatoriamente en tres grupos de tratamiento y se prolonga durante 24 meses. Dos de los grupos de tratamiento reciben dosis constantes de 24-OH-preD_{2} administrado oralmente (u.i.d.; dos niveles de dosis distintos por encima de 5,0 \mug/día) y el otro grupo recibe un placebo correspondiente. Todos los pacientes realizan una ingesta normal de calcio en la dieta (500 a 800 mg/día) y se abstienen de utilizar complementos cálcicos. La eficacia se evalúa mediante comparaciones previas y posteriores al tratamiento de los grupos de pacientes en relación con (a) la densidad mineral total corporal, radial, femoral y/o vertebral determinada por absorciometría de rayos X (DEXA), (b) biopsias óseas de la cresta ilíaca y (c) determinaciones de la osteocalcina en el suero. La seguridad se evalúa mediante comparaciones de la excreción urinaria de hidroxiprolina, los niveles de calcio en el suero y la orina, la depuración de creatinina, el nitrógeno de la urea sanguínea y otras determinaciones rutinarias.

Este estudio demuestra que los pacientes tratados con 24-OH-preD_{2} administrada oralmente presentan densidades corporales, radiales, femorales y/o vertebrales totales significativamente superiores en relación con los pacientes tratados con placebo. Los pacientes tratados también presentan aumentos significativos de la osteocalcina en el suero. Las biopsias óseas de los pacientes tratados muestran que la 24-OH-preD_{2} estimula la formación normal del hueso. Los parámetros de seguridad estudiados confirman una incidencia insignificante de hipercalcemia o hipercalciuria, o cualquier otro trastorno metabólico, con la 24-OH-preD_{2}.

Ejemplo 7 Tratamiento preventivo de pérdida de masa ósea en mujeres osteoporóticas posmenopáusicas con 24(S)-OH-25-eno-D_{2}

Se lleva a cabo un estudio clínico con pacientes externas osteoporóticas posmenopáusicas con edades comprendidas entre 55 y 75 años. El estudio comprende 120 pacientes divididos aleatoriamente en tres grupos de tratamiento y se prolonga durante 24 a 36 meses. Dos de los grupos de tratamiento reciben dosis constantes de 24(S)-OH-25-eno-D_{2} (u.i.d.; dos niveles de dosis distintos de o por encima de 5,0 \mug/día) y el otro grupo recibe un placebo correspondiente. Todos los pacientes realizan una ingesta normal de calcio en la dieta (500 a 800 mg/día) y se abstienen de utilizar complementos cálcicos. La eficacia se evalúa mediante comparaciones previas y posteriores al tratamiento de los grupos de pacientes en relación con (a) la retención total corporal de calcio y (b) la densidad mineral radial y vertebral determinada por absorciometría fotónica dual (DPA) o absorciometría dual de rayos X (DEXA). La seguridad se evalúa mediante comparaciones de la excreción urinaria de hidroxiprolina, los niveles de calcio en el suero y la orina, la depuración de creatinina, el nitrógeno de la urea sanguínea y otras determinaciones rutinarias.

Los resultados indican que los pacientes tratados con 24(S)-OH-25-eno-D_{2} presentan un nivel de calcio corporal y densidades radiales y vertebrales totales significativamente superiores en relación con los pacientes tratados con placebo. Los parámetros de seguridad estudiados confirman una incidencia insignificante de hipercalcemia o hipercalciuria, o cualquier otro trastorno metabólico, con la 24(S)-OH-25-eno-D_{2}.

Ejemplo 8 Tratamiento de la psoriasis con 24-OH-D_{2}

Se evalúa una formulación de dosis oral que contiene 24-OH-D_{2} en un estudio doble ciego de la eficacia terapéutica de la formulación en el tratamiento de la dermatitis (por contacto y ectópica). La formulación evaluada contiene de 10,0 a 20,0 \mug de 24-OH-D_{2}. La formulación de control es idéntica con la excepción de que no contiene la 24-OH-D_{2}. Los pacientes se tratan en una clínica de pacientes externos y se dividen en población experimental y de control. Se les indica que tomen la medicación una vez al día, por la mañana, antes del desayuno.

En cada paciente (experimental y de control) se selecciona una zona de la piel que contiene una lesión que por regla general está cubierta por la ropa, y se indica a los pacientes que no expongan dicha zona de la piel destinada al estudio a la luz solar. Se calcula y se anota la superficie de la lesión y se fotografían las lesiones. Se anotan los detalles relevantes del procedimiento fotográfico a fin de reproducirlos cuando se vuelvan a fotografiar las lesiones (distancia, abertura, ángulo, fondo, etc.).

Las evaluaciones de eritema, escamación y espesor se llevan a cabo semanalmente por un médico. La evaluación final se lleva a cabo por regla general al final del periodo de cuatro a seis semanas de tratamiento. Los resultados del estudio indican que la administración oral diaria de 24-OH-D_{2} reduce significativamente el grado de eritema, escamación y espesor en relación con los pacientes de control.

Ejemplo 9 Tratamiento de la psoriasis con 24(S)-OH-preD_{2}

Se evalúa una formulación de dosis oral que contiene 24(S)-OH-preD_{2} en un estudio doble ciego de la eficacia terapéutica de la formulación en el tratamiento de la dermatitis (por contacto y ectópica). La formulación evaluada contiene de 10,0 a 20,0 \mug de 24(S)-OH-preD_{2}. La formulación de control es idéntica con la excepción de que no contiene la 24(S)-OH-preD_{2}. Los pacientes se tratan en una clínica de pacientes externos y se dividen en población experimental y de control. Se les indica que tomen la medicación una vez al día, por la mañana, antes del desayuno.

Las evaluaciones de eritema, escamación y espesor se llevan a cabo semanalmente por un médico. La evaluación final se lleva a cabo por regla general al final del periodo de cuatro a seis semanas de tratamiento. Los resultados del estudio indican que la administración oral diaria de 24(S)-OH-preD_{2} reduce significativamente el grado de eritema, escamación y espesor en relación con los pacientes de control.

Ejemplo 10 Tratamiento del cáncer de próstata con 24-(OH)-D_{2}

Pacientes con cáncer de próstata avanzado independiente de andrógenos participan en un estudio de etiqueta abierta de 24-(OH)-D_{2}. Los pacientes aptos deben tener al menos 40 años, presentar muestras histológicas de adenocarcinoma de la próstata y mostrar una enfermedad progresiva que anteriormente había respondido a las intervenciones hormonales. Al ser admitidos en el estudio, los pacientes empiezan un periodo de terapia con 24-(OH)-D_{2} oral que dura 26 semanas, interrumpiendo todo uso anterior de complementos cálcicos, complementos de vitamina D y terapias de sustitución de hormonas de vitamina D. Durante el tratamiento, se monitorizan con regularidad los siguientes aspectos de los pacientes. (1) hipercalcemia, hiperfosfatemia, hipercalciuria, hiperfosfaturia y demás toxicidades; (2) muestras de cambios en el progreso de las enfermedades metastáticas; y (3) observación de la dosis prescrita del fármaco de prueba.

El estudio se lleva a cabo en dos fases. Durante la primera fase, la dosis máxima tolerada (MTD) de 24-(OH)D_{2} diaria oral se determina mediante la administración progresiva de dosis superiores a grupos sucesivos de pacientes. Todas las dosis se administran por la mañana antes del desayuno. El primer grupo de pacientes se trata con 25,0 \mug de 24-(OH)D_{2}. Los grupos subsiguientes de pacientes se tratan con 50,0, 75,0 y 100,0 \mug/día. La dosificación se lleva a cabo de forma ininterrumpida durante la duración del estudio a menos que el calcio en el suero supere los 11,6 mg/dl, o si se observa alguna otra toxicidad de nivel 3 ó 4, en cuyo caso la dosificación se mantiene en suspensión hasta la resolución de los efectos tóxicos observados, y posteriormente se reanuda a un nivel disminuido en 10,0 \mug.

Los resultados de la primera fase del estudio indican que la MTD de la 24-(OH)D_{2} es superior a 25,0 \mug/día, un nivel que es de 10 a 50 veces superior al que se puede conseguir con 1\alpha,25-(OH)_{2}D_{3}. El análisis de las muestras de sangre recogidas a intervalos regulares de los pacientes que participaron en el estudio revelan que los niveles de la 24-(OH)D_{2} en circulación aumentan de forma proporcional a la dosis administrada, alcanzando niveles máximos muy por encima de los 100 pg/ml en las dosis más elevadas, y que los niveles en circulación de 1\alpha,25-(OH)_{2}D_{3} se suprimen, a menudo a niveles indetectables. El calcio en el suero y en la orina aumentan de acuerdo con las dosis administradas. Los pacientes tratados con la MTD de 24-(OH)D_{2} durante al menos seis meses afirman que el dolor en los huesos asociado a la enfermedad metastática disminuye significativamente.

Durante la segunda fase, los pacientes se tratan con 24-(OH)D_{2} durante 24 meses a 0,5 y 1,0 veces la MTD. Al cabo de uno y dos años de tratamiento, las tomografías computadorizadas axiales (CAT), los rayos X y las exploraciones óseas utilizadas para evaluar el progreso de la enfermedad metastática muestran una enfermedad estable o remisión parcial en muchos pacientes tratados con la dosis inferior, y enfermedad estable y remisión parcial o total en muchos pacientes tratados con las dosis superiores.

Ejemplo 11 Tratamiento del cáncer de próstata con 24-OH-preD_{2}

El estudio del ejemplo 10 se repite para el compuesto de vitamina D, 24-OH-preD_{2}. Los resultados de la primera fase del estudio indican que los pacientes tratados con la MTD de 24-OH-preD_{2} durante al menos seis meses afirman que el dolor en los huesos asociado a la enfermedad metastática disminuye significativamente. Los resultados de la segunda fase del estudio indican que al cabo de dos años, las tomografías computadorizadas axiales (CAT), los rayos X y las exploraciones óseas utilizadas para evaluar el progreso de la enfermedad metastática muestran una enfermedad estable o remisión parcial en muchos pacientes tratados con la dosis inferior, y enfermedad estable y remisión parcial o total en muchos pacientes tratados con las dosis superiores.

Ejemplo 12 Tratamiento de sujetos de edad avanzada con una cantidad de PTH elevada en la sangre derivada de hiperparatiroidismo secundario con 24-OH-D_{4}

Se lleva a cabo una prueba clínica doble ciego controlada con placebo durante doce meses con cuarenta sujetos que padecen hiperparatiroidismo secundario. Los sujetos seleccionados tienen edades comprendidas entre 60 y 100 años y tienen un historial de hiperparatiroidismo secundario. Los sujetos también presentan osteopenia en el cuello femoral (densidad mineral ósea en el cuello femoral de \leq 0,70 g/cm^{2}).

Todos los sujetos se someten a un periodo de control de seis semanas después del cual los sujetos se separan aleatoriamente en dos grupos de tratamiento: un grupo recibe una dosis constante de 15 \mug/día de 24-(OH)-D_{4}, y el otro grupo recibe el placebo correspondiente. Ambos grupos mantienen una ingesta normal de calcio en la dieta sin el uso de complementos cálcicos. La eficacia se evalúa mediante comparaciones previas y posteriores al tratamiento de los dos grupos de pacientes en relación con (a) la PTH intacta (PTHi); (b) la densidad mineral radial, femoral y vertebral; y (c) marcadores óseos en orina (por ejemplo, enlaces de piridinio). La seguridad se evalúa mediante (a) el calcio y el fósforo en el suero y (b) el calcio y el fósforo en la orina.

El análisis de los datos clínicos indica que la 24-(OH)-D_{4} reduce significativamente la PTHi y los marcadores óseos en la orina. Los sujetos tratados con este compuesto presentan niveles normales de calcio en el suero y densidades radiales y vertebrales estables en relación con los valores de referencia. Por el contrario, los pacientes tratados con placebo no presentan reducción de la PTHi ni de los marcadores óseos en la orina. En el grupo de tratamiento se observa una incidencia insignificante de hipercalcemia.

Ejemplo 13 Tratamiento de sujetos de edad avanzada con una cantidad de PTH elevada en la sangre derivada de hiperparatiroidismo secundario con 24-OH-preD_{2}

Todos los sujetos se someten a un periodo de control de seis semanas después del cual los sujetos se separan aleatoriamente en dos grupos de tratamiento: un grupo recibe una dosis constante de 15 \mug/día de 24-OH-preD_{2}, y el otro grupo recibe el placebo correspondiente. Ambos grupos mantienen una ingesta normal de calcio en la dieta sin el uso de complementos cálcicos. La eficacia se evalúa mediante comparaciones previas y posteriores al tratamiento de los dos grupos de pacientes en relación con (a) la PTH intacta (PTHi); (b) la densidad mineral radial, femoral y vertebral; y (c) marcadores óseos en orina (por ejemplo, enlaces de piridinio). La seguridad se evalúa mediante (a) el calcio y el fósforo en el suero y (b) el calcio y el fósforo en la orina.

El análisis de los datos clínicos indica que la 24-OH-preD_{2} reduce significativamente la PTHi y los marcadores óseos en la orina. Los sujetos tratados con este compuesto presentan niveles normales de calcio en el suero y densidades radiales y vertebrales estables en relación con los valores de referencia. Por el contrario, los pacientes tratados con placebo no presentan reducción de la PTHi ni de los marcadores óseos en la orina. En el grupo de tratamiento se observa una incidencia insignificante de hipercalcemia.

Ejemplo 14 Tratamiento de pacientes con hiperparatiroidismo secundario en enfermedad renal en fase final utilizando 24-OH-D_{2}

Treinta pacientes renales participan en un estudio clínico del hiperparatiroidismo secundario. Los pacientes muestran niveles de PTHi de referencia superiores a 1000 pg/ml. Una dosis inicial de 24-OH-D_{2} (50 \mug 3 veces por semana) es aumentada (máximo, 100 \mug 3 veces por semana) o disminuida según sea necesario para conseguir y mantener un nivel de PTHi comprendido entre 150 y 300 pg/ml. Al cabo de 11 ó 12 semanas de tratamiento, los niveles de PTHi de los pacientes disminuyen por debajo de 1000 \mug/ml, y en muchos casos por debajo de 500 pg/ml. Hay pocos episodios de hipercalcemia con los pacientes durante el estudio.

Ejemplo 15 Tratamiento del hiperparatiroidismo primario con 24-OH-preD_{2}

Veinte pacientes renales participan en un estudio clínico del hiperparatiroidismo primario. Los pacientes muestran niveles de PTHi de referencia superiores a 200 pg/ml. Una dosis inicial de 24-OH-preD_{2} (2-4 \mug por día) es aumentada (máximo, 10 \mug por día) o disminuida según sea necesario para conseguir y mantener un nivel de PTHi dentro de los parámetros normales. Al cabo de 11 ó 12 semanas de tratamiento, los niveles de PTHi de los pacientes disminuyen por debajo de 100 \mug/ml, y en muchos casos por debajo de 60 pg/ml. Hay pocos episodios de hipercalcemia con los pacientes durante el estudio.

Ejemplo 16 Pruebas inmunológicas de la 24-OH-D_{2}

Se utilizan ratones hembra C57BL/6 con edades comprendidas entre 9 y 12 semanas. Los ratones reciben comida y agua ad libitum y se someten a un ciclo de 12 horas de luz y 12 horas de oscuridad.

Se prepara una solución salina equilibrada (SSE) conocida suplementada hasta 0,01 molar con tampón HEPES.

El compuesto de la prueba, 24-OH-D_{2}, se disuelve en dimetilsulfóxido a concentraciones finales de 0,2 ó 0,4 mg por ml. Cuando se trabaja con los compuestos de vitamina D, se utilizan condiciones de iluminación reducida.

Los ratones se distribuyen en grupos de 4 y se inoculan intraperitonealmente con 3x10^{6} células tumorales P815 alogeneicas y la actividad linfocítica citotóxica del timo (LCT) resultante se evalúa al cabo de 10 días. Los ratones se tratan por vía intraperitoneal con 25 microlitros del compuesto de la prueba disuelto en dimetilsulfóxido o únicamente con dimetilsulfóxido (vehículo de control). En la prueba 1, los ratones reciben tratamientos diarios de 5 microgramos de 24-OH-D_{2} por día a partir de un día antes de la inmunización y hasta el día anterior al ensayo. En la prueba 2, los ratones se tratan con 10 microgramos de 24-OH-D_{2} únicamente dos veces: un día antes de la inmunización y el día de la inmunización.

Diez días después de la inmunización de los ratones con las células P815, se preparan suspensiones individuales de células de bazo haciendo pasar los bazos por una malla de acero en SSE y lavándolos subsiguientemente dos veces con SSE. El resto de manipulaciones de las células del bazo, el etiquetado de las células P815 objeto de estudio con Cr, la mecánica del ensayo y el cálculo de los resultados del ensayo LCT son conocidos y descritos en la patente americana US 4.749.710, incorporada al presente documento a título de referencia. La actividad linfocítica citotóxica del timo (LCT) se determina individualmente en las células del bazo de cada animal de cada grupo y los resultados se expresan como la actividad LCT media (como liberación de Cr específica en tanto por ciento) de cada grupo \pm la desviación estándar.

Los resultados muestran que los ratones inmunizados con células P815 desarrollaron una actividad LCT sustancial en un plazo de 10 días en los grupos con vehículo de control. Se observa una reducción estadísticamente significativa de la actividad LCT en ambos ensayos en los grupos que se trataron con 24-OH-D_{2}, lo que documenta la actividad inmunosupresora del compuesto cuando se administra a animales.

Debe entenderse que, aunque en los ejemplos anteriores se especifica el uso en concreto de los compuestos 24-OH-D y 24-OH-preD, otros compuestos dentro del ámbito de las reivindicaciones pueden utilizarse de forma práctica según los procedimientos de tratamiento de la presente invención, obteniéndose resultados esencialmente
equivalentes.

En resumen, la presente invención proporciona compuestos de profármacos de 24-hidroxivitamina D que comprenden compuestos de 24-hidroxiprevitamina D que en vivo se 1\alpha-hidroxilan para obtener compuestos de 1,24-hidroxivitamina D. Los compuestos están especialmente adaptados para provocar una hipercalcemia significativamente menor que en las dosis con cantidades similares de compuestos de vitamina D_{3} tales como 1,25-dihidroxi vitamina D_{3}. Los compuestos son útiles para el tratamiento y la prevención del hiperparatiroidismo, las enfermedades hiperproliferativas, así como los trastornos mermadores de la masa ósea, y la regulación de la respuesta inmunológica e inflamatoria.

Claims

1. 24-hidroxivitamina D de fórmula (I) o 24-hidroxiprevitamina D de fórmula (III) para aumentar o mantener la masa ósea o el contenido de minerales en el hueso; y/o para reducir o mantener un nivel bajo de la hormona paratiroidea; y/o para inhibir la hiperproliferación; y/o para inducir o mejorar la diferenciación celular; y/o para modular una respuesta inmunitaria y/o inflamatoria:

13

donde:

X es hidrógeno, alquilo inferior o fluoroalquilo inferior;

y Z es una cadena lateral de fórmula (IIA), (IIB), (IIC), (IID), (IIE) o (IIF)

14

15

150

donde:

R^{5} y R^{6} son hidrógeno o juntos forman un enlace doble;

A es carbono, oxígeno, azufre o nitrógeno;

m es 0 ó 1;

n es un número entero de 1 ó 2;

q es cero o un número entero de 1 ó 2;

r es 1 y s es cero cuando A es nitrógeno;

r y s son 1 cuando A es carbono;

r y s son cero cuando A es azufre u oxígeno;

2. 24-hidroxivitamina D según la reivindicación 1 que tiene la fórmula (I) tal como se especifica en la reivindicación 1.

3. 24-hidroxiprevitamina D según la reivindicación 1 que tiene la fórmula (III) tal como se especifica en la reivindicación 1.

4. 24-hidroxivitamina D según la reivindicación 1 que tiene la fórmula (I) o 24-hidroxiprevitamina D según la reivindicación 1 que tiene la fórmula (III) donde Z es una cadena lateral de fórmula (IIA).

5. 24-hidroxivitamina D según la reivindicación 1 que tiene la fórmula (I) o 24-hidroxiprevitamina D según la reivindicación 1 que tiene la fórmula (III) donde Z es una cadena lateral de fórmula (IIB).

6. 24-hidroxivitamina D según la reivindicación 5 donde dicha 24-hidroxivitamina D es 24-hidroxivitamina D_{2}; 24(S)-hidroxivitamina D_{2}; 24-hidroxivitamina D_{4}; 24(R)-hidroxivitamina D_{4}.

7. 24-hidroxiprevitamina D según la reivindicación 5 seleccionada entre 24-hidroxiprevitamina D_{2} o 24-hidroxiprevitamina D_{4}.

8. 24-hidroxivitamina D de fórmula (I) o 24-hidroxiprevitamina D de fórmula (III) según la reivindicación 1 donde Z es una cadena lateral de fórmula (IIC).

9. 24-hidroxivitamina D de fórmula (I) o 24-hidroxiprevitamina D de fórmula (III) según la reivindicación 1 donde Z es una cadena lateral de fórmula (IID).

10. 24-hidroxivitamina D de fórmula (I) o 24-hidroxiprevitamina D de fórmula (III) según la reivindicación 1 donde Z es una cadena lateral de fórmula (IIE).

11. 24-hidroxivitamina D según la reivindicación 10 donde dicho compuesto de 24-hidroxivitamina D es 24-OH-25-eno-D_{2} o 24-OH-25-OXO-D_{2}.

12. 24-hidroxiprevitamina D según la reivindicación 10 seleccionada entre 24-OH-25-eno-pre D_{2} y/o 24-OH-25-OXO-pre D_{2}.

13. Uso de una 24-hidroxivitamina D de fórmula (I) o de una 24-hidroxiprevitamina D de fórmula (III) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores para la fabricación de un medicamento para aumentar o mantener la masa ósea o el contenido de minerales en el hueso; y/o para reducir o mantener un nivel bajo de la hormona paratiroidea; y/o para inhibir la hiperproliferación; y/o para mejorar la diferenciación celular; y/o para modular la respuesta inmunitaria y/o inflamatoria.

14. Uso según la reivindicación 13 donde dicho medicamento es para el tratamiento de la osteoporosis y/o el hiperparatiroidismo y/o la psoriasis y/o el cáncer de piel y/o el cáncer de mama y/o el cáncer de colon y/o el cáncer de próstata y/o la hiperplasia prostática y/o el desequilibrio de la respuesta inmunitaria y/o el desequilibrio de la respuesta inflamatoria.

15. Uso de la reivindicación 13 o la reivindicación 14 donde dicho compuesto de 24-hidroxivitamina D de fórmula (I) o dicho compuesto de hidroxiprevitamina D de fórmula (III) está dispuesto para su administración en una dosis comprendida entre 3,5 \mug por semana y 1000 \mug por semana.

16. Uso de cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15 donde dicho medicamento también comprende un agente óseo, un agente citotóxico, un agente regulador de la respuesta inmunitaria, un agente antiinflamatorio o combinaciones de los mismos.

17. Uso de cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15 donde dicho medicamento está destinado a ser utilizado en combinación con un agente óseo, un agente citotóxico, un agente regulador de la respuesta inmunitaria, un agente antiinflamatorio o combinaciones de los mismos.

18. Uso según la reivindicación 16 o la reivindicación 17 donde dicho medicamento comprende o se utiliza en combinación con un agente óseo seleccionado entre otros compuestos de vitamina D, estrógenos conjugados, fluoruros sódicos, bifosfonatos, cobalamina, agonistas de los receptores de calcio, toxina pertusis, boro y DHEA.

19. Composición farmacéutica que comprende una cantidad efectiva de una 24- hidroxivitamina D de fórmula (I) o de una 24-hidroxiprevitamina D de fórmula (III), según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, y un portador, adyuvante o vehículo farmacéuticamente aceptable.

20. La composición de la reivindicación 19 donde la composición puede administrarse oralmente.

21. Composición según la reivindicación 19 o la reivindicación 20 donde la composición también comprende un agente óseo, un agente citotóxico, un agente regulador de la respuesta inmunitaria, un agente antiinflamatorio o combinaciones de los mismos.

22. Composición según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21 en forma de comprimido.

23. Compuesto de 24-hidroxivitamina D cuya fórmula química es la especificada en la fórmula (I) según la reivindicación 1 donde Z es una cadena lateral de fórmula (IIC):

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donde n es un número entero que es 1 ó 2; R^{3} es hidrógeno, alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior o fluoroalquenilo inferior; R^{4} y R^{7} son independientemente alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior o fluoroalquenilo inferior; A es carbono, oxígeno, azufre o nitrógeno; r es 1 y s es cero cuando A es nitrógeno; r y s son 1 cuando A es carbono; r y s son cero cuando A es azufre u oxígeno; y R^{9} y R^{10} son independientemente hidrógeno, alquilo inferior, alquenilo inferior, fluoroalquilo inferior o fluoroalquenilo inferior;

24. Compuesto de 24-hidroxivitamina D cuya fórmula química es la especificada en la fórmula (I) según la reivindicación 1 donde Z es una cadena lateral de fórmula (IIE):

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donde una línea punteada a lo largo de la cadena lateral representa un enlace C-C opcional adicional; q es cero o un número entero que es 1 ó 2; R^{3} es hidrógeno, alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior o fluoroalquenilo inferior; R^{4} y R^{7} son independientemente alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior o fluoroalquenilo inferior; A es carbono, oxígeno, azufre o nitrógeno; r es 1 y s es cero cuando A es nitrógeno; r y s son 1 cuando A es carbono; r y s son cero cuando A es azufre u oxígeno; y R^{9} y R^{10} son independientemente hidrógeno, alquilo inferior, alquenilo inferior, fluoroalquilo inferior o fluoroalquenilo inferior;

25. 24-hidroxiprevitamina D cuya fórmula química es la especificada en la fórmula (III) según la reivindicación 1 donde Z es una cadena lateral de fórmula (IIC):

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26. 24-hidroxiprevitamina D cuya fórmula química es la especificada en la fórmula (III) según la reivindicación 1 donde Z es una cadena lateral de fórmula (IIE):

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donde una línea punteada a lo largo de la cadena lateral representa un enlace C- C opcional adicional; q es cero o un número entero que es 1 ó 2; R^{3} es hidrógeno, alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior o fluoroalquenilo inferior; R^{4} y R^{7} son independientemente alquilo inferior, fluoroalquilo inferior, alquenilo inferior o fluoroalquenilo inferior; A es carbono, oxígeno, azufre o nitrógeno; r es 1 y s es cero cuando A es nitrógeno; r y s son 1 cuando A es carbono; r y s son cero cuando A es azufre u oxígeno; y R^{9} y R^{10} son independientemente hidrógeno, alquilo inferior, alquenilo inferior, fluoroalquilo inferior o fluoroalquenilo inferior;

27. 24-hidroxiprevitamina D que es un compuesto de fórmula (III):

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donde Z representa una cadena lineal o ramificada, saturada o insaturada, sustituida o no sustituida, de un grupo hidrocarbúrico C_{4}-C_{18} cíclico en el que el C-24 está hidroxilado; Y es un grupo metilo o hidrógeno; y X es hidrógeno, alquilo inferior o fluoroalquilo inferior, y donde el término "inferior" tal y como se utiliza anteriormente como modificador de un grupo alquilo, alquenilo, fluoroalquilo, fluoroalquenilo o cicloalquilo hace referencia a un grupo hidrocarbúrico lineal o ramificado, saturado o insaturado, que tiene un máximo de 4 átomos de carbono.

28. 24-hidroxiprevitamina D según la reivindicación 27 para ser utilizada para aumentar o mantener la masa ósea o el contenido de minerales en el hueso y/o para reducir o mantener un nivel bajo de la hormona paratiroidea; y/o para inhibir la hiperproliferación; y/o para inducir o mejorar la diferenciación celular; y/o para modular una respuesta inmunitaria y/o inflamatoria.

29. Composición farmacéutica que comprende una 24-hidroxiprevitamina D según la reivindicación 27 y un portador, adyuvante o vehículo farmacéuticamente aceptable.

30. Uso de una 24-hidroxiprevitamina D según la reivindicación 27 para la fabricación de un medicamento para aumentar o mantener la masa ósea o el contenido de minerales en el hueso y/o para reducir o mantener un nivel bajo de la hormona paratiroidea; y/o para inhibir la hiperproliferación; y/o para inducir o mejorar la diferenciación celular; y/o para modular una respuesta inmunitaria y/o inflamatoria.