ES2249013T3

ES2249013T3 - Compuestos de 19-nor-vitamina d3 con actividad calcemica.

Info

Publication number: ES2249013T3
Application number: ES99928692T
Authority: ES
Inventors: Hector F. Deluca
Original assignee: Wisconsin Alumni Research Foundation
Current assignee: Wisconsin Alumni Research Foundation
Priority date: 1998-08-18
Filing date: 1999-06-16
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2019-06-16
Also published as: DE69927714T2; ATE306255T1; EP1143949A3; JP2002537222A; US5962707A; EP1143949A2; WO2000010548A2; WO2000010548A3; AU4569599A; EP1143949B1; JP4282234B2; EP1433780A1; DE69927714D1; US5981780A

Abstract

El uso de un compuesto de fórmula: en la que X1 y X2, que pueden ser iguales o diferentes, son cada uno hidrógeno o un grupo protector de hidroxi, en la que R es en la que el centro estereoquímico en el carbono 20 tiene la configuración R ó S, en la que Z es Y, -OY, -CH2OY, -CCY ó -CH=CHY, en el que el doble enlace tiene la geometría cis o trans, y en los que Y es un radical de la estructura en la que m y n, independientemente, son números enteros de 0 a 5, en la que cada grupo R1 y R2, independientemente, es hidrógeno, deuterio, deuteroalquilo, hidroxi, hidroxi protegido, fluoro, trifluorometilo, o alquilo de C1-5, el cual puede ser de cadena lineal o ramificado, y, opcionalmente, llevan un sustituyente hidroxi o hidroxi protegido, y en la que cada grupo R3 y R4, independientemente, es alquilo de C2-5, que puede ser de cadena lineal o ramificado y opcionalmente, llevan un sustituyente hidroxi o hidroxi protegido, y en la que R1 y R2, tomados juntos, representan un grupo oxo, un grupo alquilideno, =CR2R3, o el grupo -(CH2)p-, en el que p es un número entero de 2 a 5, y en la que R3 y R4, tomados juntos, representan el grupo -(CH2)q-, en el que q es un número entero de 2 a 5, y en la que R5 representa hidrógeno, hidroxi, hidroxi protegido, alquilo de C1-5 y en la que cualquiera de los grupos CH en las posiciones 20, 22, ó 23 en la cadena lateral puede estar reemplazado por un átomo de nitrógeno, y en la que cualquiera de los grupos -CH(CH3)-, -(CH2)-, ó -(CH(R2)- en las posiciones 20, 22 y 23, respectivamente, puede estar reemplazado por un átomo de oxígeno o de azufre, en la fabricación de un medicamento para usar en el tratamiento de una enfermedad ósea metabólica en el que se desea mantener o aumentar la masa ósea, seleccionada de osteoporosis senil, osteoporosis posmenopáusica, osteoporosis inducida por esteroides, osteoporosis con baja remodelación ósea, osteomalacia y osteodistrofia renal.

Description

Compuestos de 19-nor-vitamina D_{3} con actividad calcémica.

Antecedentes y sumario de la invención

Esta invención se refiere a compuestos de vitamina D_{3} biológicamente activos. Más específicamente, la invención se refiere a 19-nor-análogos de compuestos de vitamina D_{3} 1\alpha-hidroxilados que tienen actividad calcémica.

Los metabolitos 1\alpha-hidroxilados de vitamina D- -fundamentalmente 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} y 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{2} - - son conocidos como reguladores altamente potentes de la homeostasis del calcio en animales y seres humanos, y se ha establecido también su actividad en diferenciación celular. V. Ostrem et al, Proc. Natl. Acad. Sci, EE.UU. (1987), 84 2610. Como consecuencia, se han preparado y ensayado muchos análogos estructurales de estos metabolitos, tales como compuestos con diferentes estructuras de cadenas laterales, diferentes modelos de hidroxilación, o diferente estequiometría. Ejemplos importantes de dichos análogos son 1\alpha-hidroxivitamina D_{3}, 1\alpha-hidroxivita-mina D_{2}, diversos derivados fluorados de cadenas laterales de 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3}, y análogos homologados de cadena lateral. Varios de estos compuestos conocidos presentan una actividad muy potente in vivo o in vitro, y se ha encontrado que algunos de estos compuestos presentan una interesante separación de actividades en diferenciación celular y regulación del calcio. Esta diferencia en actividad proporciona a estos compuestos unos perfiles de actividad terapéutica ventajosos y, de este modo, un gran número de estos compuestos están en uso, o han sido propuestos para su uso, en el tratamiento de diversas enfermedades tales como osteodistrofia renal, raquitismo resistente a la vitamina D, osteoporosis, soriasis, y ciertas enfermedades malignas.

Recientemente, se ha descubierto un nuevo tipo de análogos de vitamina D, es decir, los denominados compuestos de 19-nor-vitamina D. Los compuestos de 19- nor-vitamina D son análogos de vitamina D en los que el grupo metileno exocíclico del anillo A (carbono 19) típico de todos los compuestos de vitamina D ha sido eliminado y reemplazado por dos átomos de hidrógeno. Específicamente, se manifiesta que estos compuestos presentan un perfil de actividad selectiva con una alta capacidad para inducir diferenciación celular, y una actividad mínima de calcificación ósea. Véase la Patente de EE.UU. 5.587.497. Dicho perfil de actividad diferencial hace que estos compuestos sean útiles para el tratamiento de enfermedades malignas, o para el tratamiento de diversos trastornos de la piel tales como soriasis. Se han descrito diversos métodos de síntesis de estos análogos de 19-nor-vitamina D (Perlman et al, Tetrahedron Letters 31, 1823 (1990); Perlman et al Tetrahedron Letters 32, 7663 (1991); y la Patente de EE.UU. 5.086.191 de DeLuca et al).

En un continuo esfuerzo por investigar el nuevo tipo de 19-nor-compuestos de análogos de vitamina D farmacológicamente importantes, se ha sintetizado en la actualidad los análogos 19-nor-26,27-dihomo-1\alpha,25-(OH)_{2}D_{3} y 19-nor-26,27-dihomo-22,23(E)-1\alpha,25-(OH)_{2}D_{3} de 19-nor-1\alpha,25-hidroxivita-mina D_{3}. Los dos análogos 26,27-homologados mostraban una actividad calcémica in vivo relativamente alta, es decir, actividad de transporte de calcio y actividad de movilización del calcio óseo. Ambos análogos inducían diferenciación de células HL-60. Estos dos análogos así como otros 19-nor compuestos 26 y/o 27 homologados descritos más adelante resultan, de este modo, prometedores en el tratamiento de osteoporosis.

Breve descripción de diversas vistas de los dibujos

En los dibujos:

la Figura 1 es una gráfica del porcentaje de diferenciación de células HL-60 frente a la concentración de 1\alpha,25-(OH)_{2}D_{3} comparado con 19-nor-26,27-dimetil-22,23(E)-1\alpha,25-(OH)_{2}D_{3}; y

La Figura 2 es una gráfica de la capacidad de unión competitiva frente a laconcentración para los dos mismos compuestos que en la Figura 1.

Descripción detallada de la invención

Los análogos de 19-nor-Vitamina D_{3} 26 y/o 27-homologada que son útiles para el tratamiento de osteoporosis se representan por la siguiente fórmula general:

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en la que X_{1} y X_{2}, que pueden ser iguales o diferentes, se selecciona cada uno de hidrógeno y un grupo protector de hidroxi y R es

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en el que el centro estereoquímico (correspondiente a C-20 en la numeración del esteroide) puede tener la configuración R ó S ( es decir, o bien la configuración natural de aproximadamente carbono 20 o la configuración 20-epi), y en el que Z se selecciona de Y, -OY, -CH_{2}OY, -C\equivCY y -CH=CHY en el que el doble enlace puede tener geometría cis o trans, y en el que Y se selecciona del un radical de la estructura:

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en la que m y n, independientemente, representan los números enteros de 0 a 5, en la que cada grupo R^{1} y R^{2}, independientemente, se seleccionan de hidrógeno, deuterio, deuteroalquilo, hidroxi, hidroxi protegido, fluoro, trifluorometilo, y alquilo de C_{1-5}, el cual puede ser de cadena lineal o ramificado, y opcionalmente, llevan un sustituyente hidroxi o hidroxi protegido, y en el que cada uno de los grupos R^{3} y R^{4}, independientemente se seleccionan de alquilo de C_{2-5}, el cual puede ser de cadena lineal o ramificado, y opcionalmente, llevan un sustituyente hidroxi o hidroxi protegido, en el que R^{1} y R^{2}, tomados juntos, representan un grupo oxo, un grupo alquilideno, =CR^{2}R^{3}, o el grupo -(CH_{2})_{p}, en el que p es un número entero de 2 a 5, y en el que R^{3} y R^{4}, tomados juntos, representan el grupo -(CH_{2})_{q}-, en el que q es un número entero de 2 a 5, y en el que R^{5} representa hidrógeno, hidroxi, hidroxi protegido, alquilo de C_{1-5} y en el que cualquiera de los grupos CH en las posiciones 20, 22, ó 23 en la cadena lateral pueden estar reemplazados por un átomo de nitrógeno, o en el que cualquiera de los grupos -CH(CH_{3})-, -(CH_{2})-, ó -(CH(R^{2})- en las posiciones 20, 22 y 23, respectivamente, pueden estar reemplazados por un átomo de oxígeno o de azufre.

Importantes ejemplos específicos de cadenas laterales son las estructuras representadas por las fórmulas (a), (b), (c), (d) y (e) siguientes en las que R^{3} y R^{4} son como se definieron anteriormente.

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Estos compuestos de 19-nor-vitamina D se caracterizan por la homologación en las posiciones 26 y 27 ya que R^{3} y R^{4} se definen cada uno como un alquilo de C_{2-5}. Se ha de destacar que, con respecto a todos los compuestos homologados, si el compuesto está homologado en las posiciones 26 y/o 27, la fórmula estructural anteriormente expuesta comprende compuestos 25-hidroxilados, compuestos 1\alpha-hidroxilados, así como compuestos 1\alpha-25-dihidroxilados.

Cadenas laterales específicas y preferidas son las siguientes estructuras (f), (g), (h), (i), (j) y (k).

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Según se usa en la descripción y en las reivindicaciones, por el término "un grupo protector de hidroxi" se entiende cualquier grupo comúnmente usado para la protección temporal de funciones hidroxi, tales como, por ejemplo, grupos alcoxicarbonilo, acilo, alquilsililo o alquilarilsililo (en adelante denominados para simplificar grupos "sililo"), y grupos alcoxialquilos. Grupos protectores alcoxicarbonilo son grupos alquilo-O-CO- tales como metoxicarbonilo, etoxicarbonilo, propoxicarbonilo, isopropoxicarbonilo, butoxicarbonilo, isobutoxicarbonilo, terc-butoxicarbonilo, benziloxicarbonilo o aliloxicarbonil. El término "acilo" significa un grupo alcanoilo de 1 a 6 átomos de carbono, en todas sus formas isómeras, o un grupo carboxialcanoilo de 1 a 6 átomos de carbono, tales como un grupo oxalilo, malonilo, succinilo, glutarilo, o un grupo acilo aromático tal como benzoilo, o un grupo benzoilo halo, nitro o alquil-sustituido. El término "alquilo" según se usa en la descripción o en las reivindicaciones, designa un radical alquilo de cadena lineal o ramificado de 1 a 10 átomos de carbono, en todas sus formas isómeras, tales como metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, pentilo, etc. Los grupos protectores alcoxialquilo son grupos tales como metoximetilo, etoximetilo, metoxietoximetilo, o tetrahidrofuranilo, y tetrahidropiranilo. Grupos silil-protectores son trimetilsililo, trietilsililo, t-butildimetilsililo, dibutilmetilsililo, difenilmetilsililo, fenildimetilsililo, difenil-t-butilsililo y radicales sililo alquilados análogos. El término "arilo" especifica un grupo fenilo o un grupo fenilo alquil-, nitro o halo-sustituido.

Un grupo "hidroxi protegido" es un grupo hidroxi derivatizado o protegido por cualquiera de los grupos anteriores comúnmente usados para la protección temporal o permanente de funciones hidroxi, por ejemplo, los grupos sililo, alcoxialquilo, acilo, o alcoxicarbonilo, como se definió anteriormente. Los términos "hidroxialquilo", "deuteroalquilo", y "fluoroalquilo", se refieren a un radical alquilo sustituido por uno o más grupos hidroxi, deuterio o fluoro respectivamente.

Se ha de destacar en esta descripción que el término "26-homo" ó "27-homo" se refiere a la adición de un grupo metileno y el término "26-dihomo" ó "27-dihomo" se refiere a la adición de dos grupos metileno en las posiciones 26 y 27 en las cadenas laterales. Asimismo, el término "trihomo" se refiere a la adición de tres grupos metileno. También, el término "26,27-dimetilo" se refiere a la adición de un grupo metilo en las posiciones 26 y 27 de los carbonos de manera que, por ejemplo, R^{3} y R^{4} son grupos etilo. De igual modo, el término "26,27-dietilo" se refiere a la adición de un grupo etilo en las posiciones 26 y 27 de manera que R^{3} y R^{4} son grupos propilo.

En la siguiente lista de compuestos, si el grupo metilo unido al carbono de posición 20 está en su configuración epi o artificial, el término "20(S)" ó "20-epi" ha de estar incluido en cada uno de los siguientes compuestos nombrados. También, si la cadena lateral contiene un átomo de oxígeno sustituido en cualquiera de las posiciones 20, 22 ó 23, el término "20-oxa", "22-oxa" ó "23-oxa", respectivamente, ha de añadirse al compuesto nombrado. Los compuestos nombrados podrían ser también del tipo vitamina D_{2} si se desea.

Ejemplos específicos y preferidos de los compuestos 19-nor-26 y/o 27 homologados de estructura I cuando la cadena lateral está insaturada son:

19-nor-26,27-dimetil-1,25-dihidroxi-22,23-deshidro-vitamina D_{3};

19-nor-26,27-dietil-1,25-dihidroxi-22,23-deshidro-vitamina D_{3};

19-nor-26,27-dipropoil-1,25-dihidroxi-22,23-deshidro-vitamina D_{3};

19-nor-26,27-dimetil-24-homo-1,25-dihidroxi-22,23-deshidrovitamina D_{3};

19-nor-26,27-dimetil-24-dihomo-1,25-dihidroxi-22,23-deshidrovitamina D_{3};

19-nor-26,27-dimetil-24-trihomo-1,25-dihidroxi-22,23-deshidrovitamina D_{3};

19-nor-26,27-dietil-24-homo-1,25-dihidroxi-22,23-deshidrovitamina D_{3};

19-nor-26,27-dietil-24-dihomo-1,25-dihidroxi-22,23-deshidrovitamina D_{3};

19-nor-26,27,dietil-24-trihomo-1,25-dihidroxi-22,23-deshidrovitamina D_{3};

19-nor-26,27,dipropoil-24-homo-1,25-dihidroxi-22,23-deshidrovitamina D_{3};

19-nor-26,27-dipropil-24-dihomo-1,25-dihidroxi-22,23-deshidrovitamina D_{3};

19-nor-26,27-dipropil-24-trihomo-1,25-dihidroxi-22,23-deshidrovitamina D_{3};

19-nor-26,27-dimetilen-1,25-dihidroxi-22,23-deshidrovitamina D_{3}; y

19-nor-26,27-dimetilen-24-epi-1,25-dihidroxi-22,23-deshidrovitamina D_{3};

Con respecto a los compuestos insaturados anteriores, se ha de destacar que el doble enlace situado entre los átomos de carbono 22 y 23 en la cadena lateral pueden estar o bien en la configuración (E) ó (Z). Por lo tanto, dependiendo de la configuración, el término "22,23(E)" ó "22,23(Z)" ha de estar incluido en cada uno de los compuestos nombrados anteriormente. También, es común designar el doble enlace situado entre los átomos de carbono 22 y 23 con la denominación "\Delta^{22}". De este modo, por ejemplo, el primer compuesto nombrado anteriormente podría escribirse también como 19-nor-26,27-dimetil-22,23(E)-\Delta^{22}-1,25-(OH)_{2}D_{3} en el que el doble enlace está en la configuración (E). Similarmente, si el grupo metilo unido al carbono de la posición 20 está en la configuración artificial, este compuesto podría escribirse como 19-nor-20(S)-26,27-dimetil-22,23(E)-\Delta^{22}-1,25-(OH)_{2}D_{3}.

Ejemplos específicos y preferidos de los 19-nor-compuestos 26 y/o 27 homologados de estructura I, cuando la cadena lateral está saturada son:

19-nor-26,27-dimetil-1,25-dihidroxivitamina D_{3};

19-nor-26,27-dietil-1,25-dihidroxivitamina D_{3};

19-nor-26,27-dipropil-1,25-dihidroxivitamina D_{3};

19-nor-26,27-dimetil-24-homo-1,25-dihidroxivitamina D_{3};

19-nor-26,27-dimetil-24-dihomo-1,25-dihidroxivitamina D_{3};

19-nor-26,27-dimetil-24-trihomo-1,25-dihidroxivitamina D_{3};

19-nor-26,27-dietil-24-homo-1,25-dihidroxivitamina D_{3};

19-nor-26,27-dietil-24-dihomo-1,25-dihidroxivitamina D_{3};

19-nor-26,27-dietil-24-trihomo-1,25-dihidroxivitamina D_{3};

19-nor-26,27-dipropil-24-homo-1,25-dihidroxivitamina D_{3};

19-nor-26,27-dipropil-24-dihomo-1,25-dihidroxivitamina D_{3};

19-nor-26,27-dipropil-24-trihomo-1,25-dihidroxivitami-na D_{3};

19-nor-26,27-dimetilen-1,25-dihidroxivitamina D_{3}; y 19-nor-26,27-dimetilen-24-epi-1,25-dihidroxivitamina D_{3};

La preparación de compuestos de 19-nor-vitamina D que tienen la estructura mostrada anteriormente se puede realizar mediante cualquiera de varios métodos generales comunes diferentes que utilizan materiales de partida conocidos. En las Patentes de EE.UU. 5.587.497; 5.281.731; 5.086.191; 4.851.401 y 4.847.012, se ilustran y describen métodos adecuados, y las descripciones de dichas patentes se incorporan específicamente en esta memoria como referencia.

Se describen también métodos de síntesis de estos análogos de 19-nor-vitamina D en Tetrahedron Letters 31, 1823 (1990) de Perlman et al; y en Tetrahedron Letters 32, 7663 (1991) de Perlamn et al.

Se conoce también cierto número de oxa-análogos de vitamina D_{3} y su síntesis. Por ejemplo, se describen 20-oxa-análogos en Chem. Pharm. Bull., 34, 2286 (1986) de N. Kubodera et al, y en FEBS Lett, 222, 58, 1987 de Abe et al. Se describen diversos 22-oxa-análogos en Chem. Pharm. Bull., 34, 4410 (1986) de Murayama et al, en FEBS Lett., 226, 58 (1987) de Abe et al., en la Solicitud Internacional PCT Nº WO 90/09991 y en la Solicitud de Patente Europea, número de publicación 184.112 y se describe un 23-oxa-análogo en la Solicitud de Patente Europea, número de publicación 78704, así como en la Patente de EE.UU. 4.772.433.

Actividad biológica de compuestos de 1\alpha-hidroxi-19-nor-26 y/o 27-homologada Vitamina D

Los compuestos de esta invención presentan un modelo inesperado de actividad biológica. La 19-nor-26,27-dimetil-1\alpha,25-dihidroxi-22,23(E)-deshidrovitamina D_{3} presentaba una alta actividad de unión al receptor de vitamina D intestinal porcino, y alta capacidad para promover la diferenciación de células malignas. Estas dos actividades eran esencialmente equivalentes a las de la hormona natural 1\alpha,25-(OH)_{2}D_{3} (véanse las Figuras 1 y 2). Además, el análogo 19-nor-26,27-dimetil-1,25-(OH)_{2}D_{3} mostraba un perfil de actividad calcémica selectivo, combinando una alta capacidad para inducir el transporte intestinal de calcio con una actividad de movilización ósea muy alta. Lo anterior se ilustra por los resultados de ensayos biológicos obtenidos para los compuestos de 19-nor-vitamina D_{3} ensayados, los cuales se resumen en las Figuras 1 y 2, y en la Tabla 1.

Ejemplo de referencia 1

La Figura 1 muestra una comparación de la actividad del metabolito activo conocido 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} y el análogo de 19-nor-26,27-dimetil-22,23(E)-deshidrovitamina D_{3} para inducir la diferenciación de células de leucemia (células HL-60) de seres humanos en cultivo a células normales (monocitos). Se ensayó la actividad de diferenciación mediante un ensayo de diferenciación estándar, abreviado en la Figura 1 como NBT (reducción de nitroazul tetrazolio). El ensayo se realizó según procedimientos conocidos, como lo dados, por ejemplo, por la Patente de EE.UU. Nº 4.717.721 de DeLuca et al y J. Biol. Chem. 262, 14164, 1987 de Ostrem et al. Para el ensayo, la actividad de diferenciación de los compuestos de ensayo se expresa en términos del porcentaje de células HL-60 que se han sido diferenciadas a células normales en respuesta a una concentración dada del compuesto de ensayo.

Los resultados resumidos en la Figura 1 muestran claramente que el análogo de 19-nor-26,27-dimetil-22,23(E)-deshidrovitamina D_{3} es tan potente como la 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} en promover la diferenciación de células de leucemia. De este modo, en el ensayo NBT cerca del 90% de las células son inducidas a diferenciación por la 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} a una concentración de 1 x 10^{-7} molar, y se consigue el mismo grado de diferenciación mediante el 19-nor-análogo.

La Figura 2 muestra una comparación de los dos mismos compuestos que en la Figura 1, ilustrando su actividad relativa con respecto a la unión competitiva al receptor de vitamina D. La unión competitiva al receptor se realizó con extracto nuclear porcino como se describe en Biochemistry 29, 190-196 (1990) usando el extracto porcino preparado como se describe en PNAS 82, 7825-7829 (1985) de Dame et al. Estos datos se usan para demostrar que los compuestos descritos en esta memoria tienen una actividad in vivo relativamente alta, y tienen una actividad algo menor que el compuesto 1,25-(OH)_{2}D_{3} para unirse al receptor de vitamina D.

Ejemplo 2

Los datos biológicos respecto a la actividad calcémica del compuesto 19-nor-26,27-dimetil-1\alpha,25-(OH)_{2}D_{3} se muestran en la Tabla 1. En este estudio se mantuvieron ratas Holtzmann recién destetadas con una dieta baja en Ca (0,02% de Ca, 0,3% de P) durante tres semanas. Durante la cuarta semana se les administraron a todos los animales dosis de los compuestos apropiados por vía de la cavidad peritoneal. Todas estas dosis estaban suspendidas en etanol/propilenglicol (5/95) y se administraron diariamente durante siete días. Ninguno de los compuestos produjeron hipercalcemia durante el período de dosificación de siete días.

Los datos de la Tabla 1 ilustran que la 19-nor-26,27-dimetil-1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} tiene una actividad biológica en el transporte intestinal de calcio similar a la de 1,25-(OH)_{2}D_{3} y presenta una actividad de movilización del calcio óseo mayor que la de 1,25-(OH)_{3}D_{3}. De este modo, el compuesto 19-nor-26,27-dimetil-1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} tiene un perfil de actividad similar al de 1,25-(OH)_{2}D_{3} pero tiene una actividad preferencial sobre huesos.

TABLA 1 Respuesta de transporte intestinal de calcio y actividad de calcio en suero (movilización del calcio óseo) para dosis crónicas del 26,27-dimetil-derivado de 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{3}

Grupo	Dosis	Transporte intestinal	Calcio en suero
	(pmol/día/7 días)	de calcio (S/M)	(mg/100 ml)
Deficiente en vitamina D	Vehículo	4,5 \pm 0,09	4,5 \pm 0,1
Tratado con 1,25-(OH)_{2}D_{3}	0,1	10,0 \pm 0,98	6,0 \pm 0,13
19-nor-26, 27-	0,1	8,3 \pm 0,85	8,0 \pm 0,23
dimetil-1,25-	1,0	9,1 \pm 1,1	8,9 \pm 0,21
(OH)_{2}D_{3}	10,0	9,3 \pm 0,33	10,0 \pm 0,42

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Ejemplo 3

Este experimento y los datos presentados en la Tabla 2 muestran muy claramente que los dos compuestos ensayados son extremadamente efectivos en aumentar la masa ósea de animales a los que se les ha extirpado los ovarios.

Este experimento se realizó con ratas hembras de 8 meses de edad adquiridas de Sprague-Dawley Company. A 88 de las 100 ratas se le extirparon los ovarios; a las otras 12 se les realizó una operación simulada. Las ratas se alimentaron con la dieta 5012 de Purina Rat Chow ad libitum y agua destilada durante todo el experimento. Las ratas operadas ficticiamente y con los ovarios extirpados se dejaron proseguir con monitorización mediante el DPX\alpha de Lunar Corporation que mide la densidad mineral ósea de todo el animal. Transcurrieron cinco meses antes de se pudiera encontrar una diferencia significativa en la densidad mineral ósea de los testigos con los ovarios extirpados frente a los testigos sometidos a una operación simulada. En este momento, los testigos sometidos a una operación simulada se dejaron continuar como antes, mientas que los animales con los ovarios extirpados se dividieron en grupos de 12 animales por grupo. A éstos se les administraron las dosis indicadas durante un periodo de 7 meses. Se midieron las densidades óseas a los 7 meses, 10 meses y 12 meses. Los animales se sacrificaron en este momento, y se retiraron los fémures para determinar el porcentaje de cenizas y las cenizas totales, y se extrajo plasma para determinar la concentración de calcio en suero. Los resultados se proporcionan como el valor medio \pm el error estándar de los valores medios para 12 animales. Se determinó la densidad ósea mediante absortiometría fotónica dual según se indica en el manual para el instrumento DPX\alpha de Lunar Corporation. Existe también una referencia a los cálculos que se hacen a partir de la absorción de fotones por el esqueleto. Esto se complementa con la determinación química del contenido de cenizas en mg. Se presenta también el porcentaje de cenizas para indicar que no se estaba tratando osteomalacia sino más bien se estaba tratando sólo osteoporosis.

Los resultados de la Tabla 2 muestran muy claramente que la extirpación de ovarios causaba una importante pérdida de mineralización ósea de aproximadamente 120 mg por fémur. El compuesto 19-nor-26,27-dimetil-22,23(E)-\Delta^{22}-1,25-(OH)_{2}D_{3} proporciona el mayor aumento en el contenido de cenizas del fémur, el mayor aumento en la densidad mineral ósea y el mayor contenido mineral en huesos. Estos animales no estaban hipercalcémicos como se determinó por los testigos sometidos a la misma dieta. Se registraron aumentos menos drásticos con el 19-nor-26,27-dimetil-22,23(E)-\Delta^{22}-1,25-(OH)_{2}D_{3}. Cuanto más baja es la dosis, menor es la acumulación mineral en los fémures. Sin embargo, incluso a dosis de 400 pmol/kg 3 veces a la semana, se demostró que había un aumento grande a pesar de la extirpación de ovarios. Es importante destacar que el 1,25-(OH)_{2}D_{3} proporcionaba sólo pequeños aumentos de mineralización ósea en las mismas condiciones. Estos resultados ilustran muy claramente que los compuestos de 19-nor-26,27-dimetilo tienen una mayor capacidad que 1,25-(OH)_{2}D_{3} para aumentar el contenido mineral en huesos, el contenido de cenizas de huesos, y la densidad mineral ósea. A una dosis de 600 pmol/kg 3 veces a la semana, el 19-nor-26,27-dimetil-22,23(E)-\Delta^{22}-1,25-(OH)_{2}D_{3} proporcionaba valores de cenizas en exceso de testigos sometidos a una operación simulada, lo que ilustra que no sólo se recuperan los minerales que han sido perdidos debido a la extirpación de ovarios, sino que aumentaban realmente por encima de los valores de los testigos sometidos a una operación simulada. Estos resultados sostienen el uso de estos compuestos para el tratamiento de osteoporosis en general y de osteoporosis posmenopáusica en particular.

TABLA 2 Renovación ósea en ratas con los ovarios extirpados mediante 19-NOR-26,27-dimetil-22,23(E)-\Delta^{22}-1,25-dihidroxivitamina D_{3} y su isómero 20S

Grupo	dosis	densidad	contenido	cenizas	calcio
		mineral	mineral	en huesos	en suero
		ósea	en huesos	mg/fémur %	(mg/100 ml)
		(g/cm^{2})	(gramos)
extracción
de ovarios	0	0,297\pm0,004	8,875\pm0,488	396\pm17	56\pm0,1	11,0\pm0,21

Simulación	0	0,329\pm0,002	11,814\pm0,417	514\pm18	60\pm0,6	10,9\pm0,4

19-nor-26,27-	600 pmol/kg
dimetil-22,23	2X semana	0,346\pm0,005	13,548\pm0,384	569\pm8,8	62\pm0,3	11,7\pm0,3
(E)-\Delta^{22},1,25-
(OH)_{2}D_{3}

	400 pmol/kg
	2X semana	0,322\pm0,019	10,837\pm0,643	458\pm24	60\pm0,6	11,2\pm0,18

19-nor-20(S)-	600 pmol/kg
26,27-dimetil-	3X semana	0,326\pm0,007	11,456\pm0,724	476\pm34	60\pm0,8	11,9\pm0,1
22,23(E)- \Delta^{22}-
1,25- (OH)_{2}D_{3}

	400 pmol/kg
	3X semana	0,322\pm0,004	10,655\pm0,306	451\pm12	60\pm0,24	12,0\pm0,2

1,25-(OH)_{2}D_{3}	400 pmol/kg
	3X semana	0,304\pm0,003	10,211\pm0,5	432\pm17	56\pm1,00	10,3\pm0,13

	200 pmol/kg
	3X semana	0,306\pm0,003	10,09\pm0,58	422\pm18	58\pm0,6	10,2\pm0,16

Los 19-nor-compuestos anteriores presentan, de este modo, un modelo altamente ventajoso de actividad biológica. Estos compuestos se caracterizan por una actividad de transporte intestinal de calcio relativamente alta, pero inferior a la de la 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3}, presentando también a su vez una actividad de movilización del calcio óseo mucho más alta. Por lo tanto, estos compuestos son altamente específicos con respecto a su actividad calcémica. Su actividad preferencial para movilizar el calcio desde los huesos y su actividad de transporte intestinal de calcio permite la administración in vivo de estos compuestos para el tratamiento de enfermedades óseas metabólicas, en las que la pérdida ósea es una preocupación importante. Debido a su actividad calcémica preferencial en huesos, estos compuestos serían agentes terapéuticos preferidos para el tratamiento de enfermedades en las que se desea formación ósea, tales como osteoporosis, especialmente osteoporosis con baja remodelación ósea, osteoporosis inducida por esteroides, osteoporosis senil u osteoporosis posmenopáusica, así como osteomalacia y osteodistrofia renal. Cuando la enfermedad es osteoporosis posmenopáusica, los compuestos se pueden administrar durante, posteriormente o antes del comienzo de la menopausia. El tratamiento puede ser transdérmico, oral sublingual, intranasal o parenteral. Los compuestos pueden estar presentes en una composición en una cantidad de aproximadamente 0,1 \mug/g o aproximadamente 50 \mug/g de la composición, y se pueden administrar en dosis de aproximadamente 0,1 \mug/día a aproximadamente 50 \mug/día.

Para fines de tratamiento, los nuevos compuestos de esta invención definidos por la fórmula I, se pueden formular para aplicaciones farmacéuticas como una solución en disolventes inocuos, o como una emulsión, suspensión o dispersión en disolventes o excipientes adecuados, o como píldoras, comprimidos o cápsulas, junto con excipientes sólidos, según métodos convencionales conocidos en la técnica. Cualesquiera de dichas formulaciones pueden contener también otros excipientes farmacéuticamente aceptables e inocuos tales como estabilizantes, antioxidantes, aglutinantes, agentes colorantes o emulsificantes o agentes modificadores del sabor.

Los compuestos se pueden administrar oralmente, tópicamente, parenteralmente, sublingualmente, intranasalmente o transdérmicamente. Los compuestos se administran ventajosamente por inyección o por infusión intravenosa o soluciones estériles adecuadas, o en forma de dosis líquidas o sólidas por medio del canal alimenticio, o en forma de cremas, ungüentos, parches o vehículos similares adecuados para aplicaciones transdérmicas. Dosis de 0,1\mug a 50\mug por día de los compuestos resultan apropiadas para fines de tratamiento, ajustándose dichas dosis según la enfermedad que se va a tratar, su gravedad y la respuesta del paciente como es bien entendido en la técnica. Puesto que estos compuestos presentan especificidad de actuación, cada uno se puede administrar adecuadamente solo, o junto con dosis escalonadas de otro compuesto activo de vitamina D- - por ejemplo, 1\alpha-hidroxivitamina D_{2} ó D_{3}, ó 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3}- - en casos en los que resulte ventajoso diferentes grados de movilización mineral ósea y estimulación de transporte de calcio.

Los compuestos se pueden formular como cremas, lociones, ungüentos, parches tópicos, píldoras, cápsulas o comprimidos, o en forma líquida como soluciones, emulsiones, dispersiones, o suspensiones en disolventes o aceites farmacéuticamente inocuos y aceptables, y dichas preparaciones pueden contener además otros componentes farmacéuticamente inocuos o beneficiosos, tales como estabilizantes, antioxidantes, emulsificantes, agentes colorantes, aglutinantes o agentes modificadores del sabor.

Los compuestos se administran ventajosamente en cantidades suficientes para efectuar la diferenciación de promielocitos a macrófagos normales. Las dosis descritas anteriormente son adecuadas, entendiéndose que las cantidades dadas se van a ajustar según la gravedad de la enfermedad, y el estado y respuesta del paciente como es bien entendido en la técnica.

Las formulaciones de la presente invención comprenden un ingrediente activo en asociación con un excipiente farmacéuticamente aceptable y, por lo tanto, opcionalmente otros ingredientes terapéuticos. El excipiente debe ser "aceptable" en el sentido de ser compatible con los otros ingredientes de las formulaciones y no ser destructor para su recipiente.

Las formulaciones de la presente invención adecuadas para administración oral pueden estar en forma de unidades discretas tales como cápsulas, bolsitas, comprimidos o pastillas, conteniendo cada una de ellas una cantidad predeterminada del ingrediente activo; en forma de un polvo o de gránulos; en forma de una solución o suspensión en un líquido acuoso o en un líquido no acuoso; o en forma de una emulsión de aceite en agua o de una emulsión de agua en aceite.

Las formulaciones para administración rectal pueden estar en forma de un supositorio que incorpora el ingrediente activo y el excipiente tal como mantequilla de coco, o en forma de un enema.

Las formulaciones adecuadas para administración parenteral comprenden convenientemente una preparación aceitosa o acuosa estéril del ingrediente activo, la cual es preferiblemente isotónica la sangre del receptor.

Formulaciones adecuadas para administración tópica incluyen preparaciones líquidas o semi-líquidas tales como linimentos, lociones, aplicaciones, emulsiones de aceite en agua o de agua en aceite tales como cremas, ungüentos, o pastas; o soluciones o suspensiones tales como gotas; o como pulverizaciones.

Las formulaciones pueden estar presentes convenientemente en forma de unidad de dosis y se pueden preparar mediante cualquiera de los métodos bien conocidos en técnica farmacéutica. Por el término "unidad de dosis " se entiende una dosis unitaria, es decir, una única dosis que es capaz de ser administrada a un paciente como una dosis unitaria física y químicamente estable que comprende o bien el ingrediente activo como tal o una mezcla del mismo con diluyentes o excipientes farmacéuticos sólidos o líquidos.

Claims

1. El uso de un compuesto de fórmula:

11

en la que X^{1} y X^{2}, que pueden ser iguales o diferentes, son cada uno hidrógeno o un grupo protector de hidroxi, en la que R es

12

en la que el centro estereoquímico en el carbono 20 tiene la configuración R ó S, en la que Z es Y, -OY, -CH_{2}OY,

-C\equivCY ó -CH=CHY, en el que el doble enlace tiene la geometría cis o trans, y en los que Y es un radical de la estructura

13

en la que m y n, independientemente, son números enteros de 0 a 5, en la que cada grupo R^{1} y R^{2}, independientemente, es hidrógeno, deuterio, deuteroalquilo, hidroxi, hidroxi protegido, fluoro, trifluorometilo, o alquilo de C_{1-5}, el cual puede ser de cadena lineal o ramificado, y, opcionalmente, llevan un sustituyente hidroxi o hidroxi protegido, y en la que cada grupo R^{3} y R^{4}, independientemente, es alquilo de C_{2-5}, que puede ser de cadena lineal o ramificado y opcionalmente, llevan un sustituyente hidroxi o hidroxi protegido, y en la que R^{1} y R^{2}, tomados juntos, representan un grupo oxo, un grupo alquilideno, =CR^{2}R^{3}, o el grupo -(CH_{2})_{p}-, en el que p es un número entero de 2 a 5, y en la que R^{3} y R^{4}, tomados juntos, representan el grupo -(CH_{2})_{q}-, en el que q es un número entero de 2 a 5, y en la que R^{5} representa hidrógeno, hidroxi, hidroxi protegido, alquilo de C_{1-5} y en la que cualquiera de los grupos CH en las posiciones 20, 22, ó 23 en la cadena lateral puede estar reemplazado por un átomo de nitrógeno, y en la que cualquiera de los grupos -CH(CH_{3})-, -(CH_{2})-, ó -(CH(R^{2})- en las posiciones 20, 22 y 23, respectivamente, puede estar reemplazado por un átomo de oxígeno o de azufre, en la fabricación de un medicamento para usar en el tratamiento de una enfermedad ósea metabólica en el que se desea mantener o aumentar la masa ósea, seleccionada de osteoporosis senil, osteoporosis posmenopáusica, osteoporosis inducida por esteroides, osteoporosis con baja remodelación ósea, osteomalacia y osteodistrofia renal.

2. El uso según la reivindicación 1, en el que el compuesto es 26,27-dimetil-19-nor-1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3}.

3. El uso según la reivindicación 1 ó 2, en el que la enfermedad es osteoporosis posmenopáusica y el compuesto se ha de administrar a una mujer durante y subsiguientemente a la menopausia.

4. El uso según la reivindicación 1 ó 2, en el que la enfermedad es osteoporosis posmenopáusica y el compuesto se ha de administrar a una mujer antes del comienzo de la menopausia.

5. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el compuesto se ha de administrar en una formulación de liberación lenta.

6. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el compuesto se ha de administrar diariamente en dosis divididas.

7. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el compuesto se ha de administrar oralmente, parenteralmente o transdérmicamente.

8. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el compuesto se ha de administrar en una dosis de 0,1 \mug a 50 \mug por día.

9. 19-nor-26,27-dimetil-1\alpha,25-hidroxivitamina D_{3}.

10. 19-nor-26,27-dimetil-1\alpha,25-dihidroxi-22,23(E)-deshidrovitamina D_{3}.

11. 19-nor-20(S)-26,27-dimetil-1\alpha,25-dihidroxi-22,23(E)-deshidrovitamina D_{3}.