ES2278804T3 - Compuesto de lactama para inhibir la liberacion o sintesis de peptido beta-amiloide. - Google Patents

Compuesto de lactama para inhibir la liberacion o sintesis de peptido beta-amiloide. Download PDF

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Lee H. Latimer
Stacey Leigh Mcdaniel
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Jay S. Tung
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Abstract

El compuesto de fórmula I, (N)-((S)-2-hidroxi-3-metil-butiril)-1-(L-alaninil)-(S)-1-amino-3-metil-2, 3, 4, 5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona:

Description

Compuesto de lactama para inhibir la liberación o síntesis de péptido \beta-amiloide.
Campo de la invención
La presente invención se refiere al campo de la química orgánica y farmacéutica y se refiere a un compuesto que inhibe la liberación de péptido \beta amiloide y/o su síntesis.
Antecedentes de la invención
En la Solicitud PCT Nº PCT/US97/22986 se describen ciertas lactamas que inhiben la liberación de péptido \beta amiloide y/o su síntesis, y por consiguiente, son útiles para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer. El compuesto de la presente invención (N)-((S)-2-hidroxi-3-metil-butiril)-1-(L-alaninil)-(S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona es útil para inhibir la liberación de péptido \beta amiloide y/o su síntesis, y, por consiguiente, es útil para tratar la enfermedad de Alzheimer y tiene propiedades de eficacia y seguridad ventajosas.
Resumen de la invención
Esta invención provee el compuesto (N)-((S)-2-hidroxi-3-metilbutiril)-1-(L-alaninil)-(S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona.
En uno de sus aspectos de procedimiento, esta invención está dirigida a un procedimiento para inhibir la liberación de péptido \beta amiloide y/o su síntesis que comprende administrar a un paciente que lo necesite una cantidad eficaz de (N)-((S)-2-hidroxi-3-metilbutiril)-1-(L-alaninil)-(S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona. En una forma de realización particular, la presente invención describe un procedimiento para tratar la enfermedad de Alzheimer que comprende administrar a un paciente que lo necesite una cantidad eficaz de (N)-((S)-2-hidroxi-3-metilbutiril)-1-(L-alaninil)-(S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona. La presente invención describe un procedimiento para prevenir o inhibir la progresión de la enfermedad de Alzheimer que comprende administrar a un paciente que lo necesite una cantidad eficaz de (N)-((S)-2-hidroxi-3-metilbutiril)-1-(L-alaninil)-(S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona.
En otra forma de realización, la presente invención provee una composición farmacéutica que comprende (N)-((S)-2-hidroxi-3-metilbutiril)-1-(L-alaninil)-(S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona y un diluyente farmacéuticamente aceptable. Tales composiciones son útiles para inhibir la liberación de péptido \beta amiloide y/o su síntesis, incluyendo el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer.
Descripción detallada de la invención
Como se usan en este documento, los términos a continuación tienen los significados indicados:
El término "ee" o "exceso enantiomérico" se refiere al porcentaje en el que un enantiómero, E_{1}, está en exceso en una mezcla de ambos enantiómeros (E_{1}+ E_{2}), como se calcula por medio de la ecuación ((E_{1}-E_{2}) + (E_{1} + E_{2})) x 100% = ee. Como es bien sabido en la técnica, el exceso enantiomérico puede determinarse por electroforesis capilar y por medio de HPLC quiral de los compuestos o derivados de los mismos.
En este documento, las denominaciones de Cahn-Prelog-Ingold de (R)- y (S)- y las denominaciones de L- y D- para estereoquímica referidos a los isómeros de gliceraldehído se usan para referirse a isómeros específicos.
El compuesto de la presente invención puede prepararse como se describe a continuación. En los siguientes Esquemas, todos los sustituyentes, a menos que se indique de otra manera, son como se definieron previamente y todos los reactivos son bien conocidos y apreciados en la técnica.
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Esquema 1
1
En el Esquema 1, etapa 1, se acila N-metilfenetilamina de fórmula (1) con un reactivo de transferencia bisalcoxicarbonilacetato adecuado para dar un compuesto de fórmula (2). La N-metilfenetilamina es comercialmente disponible y se prepara fácilmente por la reacción de un 2-bromo o 2-cloroetilbenceno, bajo condiciones bien conocidas y apreciadas en la técnica, con una metilamina. Un reactivo de transferencia bisalcoxicarbonilacetato adecuado es uno en el que R_{4} es alquiloC_{1}-C_{4} y transfiere un grupo bisalcoxicarbonilacetilo al compuesto de fórmula (1), tales como, ácidos bisalcoxicarbonilacéticos y cloruros de bisalcoxicarbonilacetilo. (Ver Ben-Ishai, Tetrahedron, 43, 439-450 (1987)).
Por ejemplo, se pone en contacto el compuesto fórmula (1) con un ácido bisalcoxicarbonilacético adecuado para dar un compuesto de fórmula (2). Tales reacciones de acoplamiento son comunes en las síntesis de péptidos y pueden utilizarse procedimientos de síntesis usados en las mismas. Por ejemplo, para facilita esta acilación pueden usarse reactivos de acoplamiento bien conocidos tales como carbodiidas con o sin el uso de aditivos bien conocidos tales como N-hidroxisuccinimida, 1-hidroxibenzotriazol, etcétera. Tales reacciones de acoplamiento frecuentemente usan una base adecuada para barrer el ácido generado durante la reacción. Las bases adecuadas incluyen, a modo de ejemplo, trietilamina, N,N-diisopropiletilamina, N-metilmorfolina y similares. La reacción se lleva a cabo convencionalmente en un diluyente aprótico polar tal como dimetilformamida, cloruro de metileno, dloroformo, acetonitrilo, tetrahidrofurano y similares. Típicamente la reacción se lleva a cabo a temperaturas que varían desde aproximadamente 0ºC hasta aproximadamente 60ºC y típicamente requieren desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 24 horas. Una vez completada la reacción, se recupera el producto de fórmula (2) por medio de procedimientos convencionales incluyendo extracción, precipitación, cromatografía, filtración, trituración, cristalización y similares.
Como alternativa, por ejemplo, el compuesto de fórmula (1) se pone en contacto con un cloruro de bisalcoxicarbonilacetilo adecuado para dar un compuesto de fórmula (2). Tales cloruros ácidos se preparan fácilmente a partir de los ácidos correspondientes por medio de procedimientos bien conocidos en la técnica, tales como mediante la acción de tricloruro de fósforo, oxicloruro de fósforo, pentacloruro de fósforo, cloruro de tionilo o cloruro de oxalilo, con o sin una pequeña cantidad de dimetilformamida, en un disolvente inerte tal como, tolueno, cloruro de metileno, o cloroformo; a temperaturas desde aproximadamente 0ºC hasta 80ºC. La reacción se realiza típicamente durante un período de tiempo que varía desde 1 hora hasta 24 horas. El cloruro ácido puede aislarse y purificarse o puede frecuentemente usarse directamente, esto es, con o sin aislamiento y/o purificación. Tales reacciones de acilación generalmente usan una base adecuada para barrer el ácido generado durante la reacción. Las bases adecuadas incluyen, a modo de ejemplo, piridina, trietilamina, N,N-diisopropiletilamina, N-metilmorfolina y similares. La reacción se lleva a cabo convencionalmente en un diluyente aprótico polar tal como cloruro de metileno, cloroformo, tetrahidrofurano y similares. Típicamente la reacción se lleva a cabo a temperaturas desde aproximadamente -20ºC hasta aproximadamente 80ºC y típicamente requieren desde aproximadamente 1 hora hasta aproximadamente 24 horas. Una vez completada la reacción, se recupera el producto de fórmula (2) mediante procedimientos convencionales incluyendo extracción, precipitación, cromatografía, filtración, trituración, cristalización y similares.
En el Esquema 1, etapa 2, se cicliza un compuesto de fórmula (2) para dar un compuesto de fórmula (3).
Por ejemplo, se pone un compuesto de fórmula (2) en contacto con un ácido, tal como ácido metansulfónico o ácido sulfúrico.
La reacción se lleva a cabo típicamente usando el ácido seleccionado como un disolvente. Típicamente se mezclan primero los reactivos a temperaturas desde aproximadamente -20ºC hasta aproximadamente 0ºC y posteriormente se calienta hasta temperaturas de aproximadamente 60ºC. La reacción de ciclización típicamente requiere desde aproximadamente 12 hasta aproximadamente 72 horas. Una vez completada la reacción, se recupera el producto de fórmula (2) mediante procedimientos convencionales incluyendo extracción, precipitación, cromatografía, filtración, trituración, cristalización y similares.
En el Esquema 1, etapa 3, se desprotege un compuesto de fórmula (3) para dar un compuesto fórmula (4).
La eliminación de tales grupos alcoxicarbonilamina protectores es bien conocida y apreciada en la técnica. Por ejemplo, ver Protecting Groups in Organic Synthesis, Theodora Greene (1º y 2º Edición, Wiley-Interscience) y Ben-Ishai, Tetrahedron, 43, 439-450 (1987).
Esquema 2
2
En el Esquema 2, etapa 1, se acopla un ácido fenilacético adecuado de fórmula (5) con un acetal adecuado de fórmula (6) para dar un compuesto de fórmula (7). Un ácido fenilacético adecuado de fórmula (5) es uno en el que A_{2} es un grupo activado, por ejemplo, -OH, -Cl, o -Br. Un acetal adecuado de fórmula (6) es uno en el que R_{5} es un alquiloC_{1}-C_{4}. Tales reacciones de acoplamiento son comunes en las síntesis de péptidos y pueden utilizarse procedimientos de síntesis usados en las mismas como los descritos en el Esquema 1, etapa 1.
También, puede llevarse a cabo el acoplamiento representado en el Esquema 2, etapa 2, bajo condiciones de Schotten-Baumann usando un haluro ácido del compuesto de fórmula (5) y un acetal adecuado de fórmula (6) en un disolvente mezclado, tal como metil t-butil éter, acetato de etilo, tetrahidrofurano, acetona, o éter dietílico y agua. Tal reacción se realiza usando una base adecuada, tal como hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, carbonato de sodio, carbonato de potasio, bicarbonato de sodio o bicarbonato de postasio. Típicamente se agita la reacción vigorosamente y se lleva a cabo a temperaturas desde aproximadamente -20ºC hasta aproximadamente 80ºC y típicamente requiere desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 24 horas. Una vez completada la reacción, se recupera el producto de fórmula (7) mediante procedimientos convencionales incluyendo extracción, precipitación, cromatografía, filtración, trituración, cristalización y similares.
En el Esquema 2, etapa 2, se cicliza un compuesto de fórmula (7) para dar un compuesto de fórmula (8). Tales reacciones de ciclización se llevan a cabo en un ácido, tal como ácido sulfúrico. Típicamente el ácido se usa como disolvente. En general, la reacción se lleva a cabo a temperaturas desde aproximadamente -20ºC hasta aproximadamente 150ºC y típicamente requiere desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 24 horas. Una vez completada la reacción, se recupera el producto de fórmula (8) mediante procedimientos convencionales incluyendo extracción, precipitación, cromatografía, filtración, trituración, cristalización y similares.
En el Esquema 2, etapa 3, un compuesto de fórmula (8) sufre una reacción de transferencia de amina par dar un compuesto de fórmula (9). En el Esquema 2 se representa una oximación. Tal oximación se realiza poniendo en contacto el enolato de un compuesto de fórmula (8) con un reactivo de transferencia de oximas, tal como un éster de nitrito de alquilo. El enolato de un compuesto de fórmula (8) puede prepararse haciendo reaccionar el compuesto de fórmula (8) con una base adecuada, tal como t-butóxido de potasio, diisopropilamida de litio, hexametilsilazida de litio, hexametilsilazida de sodio, hexametilsilazida de potasio y similares. Wheeler, y col., ejemplifican tales oximaciones están en Organic Syntheses, Coll. Vol. VI, pág. 840, que describe la reacción de nitrito de isoamilo con una cetona para preparar la oxima deseada. La reacción se lleva a cabo típicamente en un disolvente, tal como tetrahidrofurano. En general, la reacción se lleva a cabo a temperaturas desde aproximadamente -20ºC hasta aproximadamente 50ºC y típicamente requiere desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 24 horas. Una vez completada la reacción, se recupera el producto de fórmula (8) mediante procedimientos convencionales incluyendo extracción, precipitación, cromatografía, filtración, trituración, cristalización y similares.
Como alternativa, tal reacción de transferencia de amina puede realizarse a través de la azida. Puede formarse una azida por la reacción del enolato de un compuesto de fórmula (8) con un reactivo de transferencia de azida, tal como azida de toluensulfonilo y azida de triisopropilbencenesulfonilo. Tales reacciones están ejemplificadas por Evans, y col., en J. Am. Chem. Soc., 112:4011-4030 (1990)41. La reacción se lleva a cabo típicamente en un disolvente, tal como tetrahidrofurano. En general, la reacción se lleva a cabo a temperaturas desde aproximadamente -20ºC hasta aproximadamente 50ºC y típicamente requiere desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 24 horas. Una vez completada la reacción, se recupera el producto de fórmula (8) con una azida en lugar de una oxima mediante procedimientos convencionales incluyendo extracción, precipitación, cromatografía, filtración, trituración, cristalización y similares.
Como se representa en el Esquema 2, etapa 4, se reduce una oxima al compuesto de fórmula (4). Tales reducciones se llevan a cabo por tratamiento con hidrógeno y un catalizador adecuado, tal como níquel Raney o catalizador de paladio, tal como paladio sobre carbono. La reacción se lleva a cabo típicamente en un disolvente, tal como tetrahidrofurano, acetato de etilo, o alcoholes inferiores, tales como metanol, etanol e isopropanol, en ácido acético, agua, amoníaco acuoso, y similares, y mezclas de los mismos. La reacción generalmente se realiza a presiones de hidrógeno que varían desde la presión atmosférica hasta aproximadamente 600 psi (4137 kPa). En general, la reacción se lleva a cabo a temperaturas desde aproximadamente 20ºC hasta aproximadamente 100ºC y típicamente requiere desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 24 horas. Una vez completada la reacción, se recupera el producto de fórmula (4) mediante procedimientos convencionales incluyendo extracción, precipitación, cromatografía, filtración, trituración, cristalización y similares.
Como alternativa, cuando se transfiere la amina por medio de una azida, el grupo azido se reduce. Tales reducciones se llevan a cabo por hidrogenación como se describió anteriormente.
Los procedimientos para sintetizar (N)-((S)-2-hidroxi-3-metilbutiril)-1-(L-alaninil)-(S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona están descritos en el Esquema A.
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Esquema A
3
El Esquema A, etapa 1, representa la resolución estereoquímica de una lactama adecuada de fórmula (4) para dar una lactama de fórmula (10), esto es, una (S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona sustancialmente pura. Como se usa en este documento, la expresión "sustancialmente pura" se refiere a pureza enantiomérica de (S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona. De acuerdo con la presente invención, puede prepararse (S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona sustancialmente pura comprendiendo el enantiómero (S)-, que es mayor del 80%, de preferencia mayor del 90%, de más preferencia mayor del 95% y de mayor preferencia mayor del 97%.
Por ejemplo, el isómero (S)- del compuesto de fórmula (4) puede resolverse por cristalización fraccionada de dibenzoiltartrato, ácido (R)-(-)-d-canforsulfónico, y sales de ácido (D)-(-)-mandélico. Es de esperar que una amplia variedad de dibenzoiltartratos sean adecuados para este objetivo. En particular, resultan de preferencia los ésteres de dibenzoílo que tienen un sustituyente en para seleccionado del grupo constituido por hidrógeno, halógeno, alquiloC_{1}-C_{4}, y alcoxiC_{1}-C_{4} siendo el de preferencia el di-p-toluoil-tartrato. Se usa di-p-toluoil-L-tartrato para obtener el isómero (S)-.
De acuerdo con el presente procedimiento, el compuesto de fórmula (4) se pone en contacto con el ácido seleccionado. Generalmente, pueden usarse desde aproximadamente 0,4 equivalentes molares hasta un gran exceso del ácido seleccionado, siendo de preferencia aproximadamente 0,4 a 1,5 equivalentes molares y de más preferencia aproximadamente 0,5 a 1,1 equivalentes molares.
El procedimiento se lleva a cabo típicamente cristalizando la sal de adición de ácido desde una solución. En particular, son adecuados los disolventes tales como alcoholes inferiores, incluyendo metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, butanol, sec-butanol, isobutanol, t-butanol, alcohol amílico, alcohol isoamílico, alcohol t-amílico, hexanol, ciclopentanol y ciclohexanol, siendo el metanol, etanol e isopropanol los de más preferencia. El uso de un anti-disolvente puede resultar ventajoso. Como se usa en este documento, el término "anti-disolvente" se refiere a un disolvente en el que la sal es significativamente menos soluble en comparación con el disolvente. De preferencia, cuando se usa un anti-disolvente, éste es miscible con el disolvente seleccionado. Los anti-disolventes adecuados incluyen éteres, tales como éter dietílico, metil t-butil éter, y similares, y acetatos de alquilos inferiores, tales como acetato de metilo, acetato de etilo, acetato de isopropilo, acetato de propilo, acetato de isobutilo, acetato de sec-butilo, acetato de butilo, acetato de amilo, acetato de isoamilo, y similares, y alcanos, tales como pentano, hexano, heptano, ciclohexano, y similares. Cuando se lleva a cabo el presente procedimiento cristalizando la sal de adición de ácido desde la mezcla racémica, se debe tener la precaución de usar un anti-disolvente para evitar la cristalización de la sal de la sal diastereomérica no deseada.
Típicamente, la cristalización se realiza a temperaturas iniciales de aproximadamente 40ºC hasta temperatura de reflujo del/los disolvente(s) seleccionados y a unas concentraciones iniciales desde aproximadamente 0,05 molar hasta aproximadamente 0,25 molar. Posteriormente se enfría la mezcla para dar la sal. Puede resultar ventajoso agregar semilla de cristalización. Agitar el precipitado inicial durante aproximadamente 4 hasta 48 horas puede ser ventajoso. De preferencia la solución de cristalización se enfría lentamente. La cristalización se enfría más convenientemente hasta temperaturas desde temperatura ambiente hasta aproximadamente -20ºC. La sal puede recogerse usando técnicas bien conocidas en la técnica, incluyendo filtración, decantación, centrifugación, evaporación, secado y similares. El compuesto de fórmula (10) puede usarse directamente como la sal de adición de ácido del ácido seleccionado. Como alternativa, previo al uso puede aislarse el compuesto de fórmula (10) como otra sal de adición de ácido tras intercambio ácido o puede aislarse como la base por extracción bajo condiciones alcalinas como es bien sabido y apreciado en la técnica.
Un procedimiento de preferencia da (S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona de pureza enantiomérica sustancial cristalizando 1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona como su sal de adición de ácido de un ácido seleccionado del grupo constituido por ácido di-p-tolil-L-tartárico, ácido (R)-(-)-d-canforsulfónico y ácido (D)-(-)-mandélico como un procedimiento dinámico en presencia de un aldehído aromático. El procedimiento dinámico tiene la ventaja de que la 1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona sufre conversión a un único isómero durante la cristalización, mejorando así el rendimiento y evitando un flujo de desechos que incluye un isómero no deseado.
Es de esperar que una amplia variedad de aldehídos aromáticos sean adecuados para el procedimiento dinámico, se encontró que una cantidad de aldehídos son particularmente adecuados en la práctica. Específicamente, se encontró que los ácidos salicílicos resultan de preferencia, siendo salicilaldehído, 5-nitrosalicilaldehído y 3,5-diclorosalicilaldehído los de más preferencia en el presente procedimiento de resolución dinámico.
Por consiguiente, cuando el presente procedimiento se lleva a cabo como resolución dinámica, se pone en contacto 1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona con el ácido seleccionado en presencia de un aldehído aromático. Generalmente, para la resolución dinámica se usan desde aproximadamente 0,9 hasta 1,2 equivalentes molares de ácido, siendo de preferencia aproximadamente 1 equivalente molar. El aldehído aromático se usa generalmente en una cantidad catalítica. Típicamente, se usan aproximadamente 0,5 a 0,001 equivalentes molares de aldehído aromático, resultando de preferencia desde aproximadamente 0,1 hasta aproximadamente 0,01 equivalentes molares.
El procedimiento dinámico se lleva a cabo típicamente en un disolvente sin un anti-disolvente como se describió anteriormente. La mezcla de 1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona, el ácido seleccionado y el aldehído aromático se agita para permitir al conversión en el isómero deseado. Generalmente, esta conversión se lleva a cabo a temperaturas desde temperatura ambiente hasta temperatura de reflujo del disolvente. Generalmente la conversión requiere de 6 a 48 horas.
Como resultará evidente para los expertos en la técnica, cuando el presente procedimiento se lleva a cabo como resolución dinámica, el uso de sal de adición de ácido de (S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona puede resultar complicado por la presencia de una pequeña cantidad de aldehído aromático en el producto aislado. Por ello, tras la resolución dinámica resulta de preferencia aislar (S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona por intercambio de sales, de preferencia como la sal clorhidrato, previo a su uso o a la formación de base.
El Esquema A, etapa 2, representa la reacción de acoplamiento de una alanina amino protegida adecuada de fórmula PgNH-CHCH_{3}-C(O)-A y una lactama adecuada de fórmula (10). La alanina amino protegida adecuada es una en la que Pg es un grupo protector de amina, es de configuración L-, y A es un grupo activador, por ejemplo -OH o -C1, capaz de acoplar con el grupo amino del compuesto de fórmula (10). Tales alaninas amino protegidas son fácilmente disponibles para los expertos en la técnica.
La reacción de acoplamiento representada en el Esquema de Reacción A, etapa 2, incluye una reacción que convencionalmente se lleva a cabo para las síntesis de péptidos y pueden también usarse procedimientos sintéticos usados en las mismas. Tales procedimientos están descritos en detalle en el Esquema 1, etapa 1.
El Esquema de Reacción A, etapa 3, representa la desprotección de un compuesto de fórmula (11) para dar un compuesto de fórmula (12). Tal desprotección de grupos protectores de amino son bien conocidas y apreciadas en la técnica.
El Esquema de Reacción A, etapa 4, representa la reacción de acoplamiento de un compuesto adecuado de fórmula (13), (CH_{3})_{2}CH-CHOH-C(O)A_{1}, y un compuesto de fórmula (12) para dar un compuesto de fórmula I. El isómero S-del compuesto de (13) está disponible comercialmente y es bien conocido en la técnica, incluyendo la Solicitud PCT Nº PCT/US97/22986, presentada el 22 de Diciembre de 1997. La reacción de acoplamiento representada en la etapa 3 se lleva a cabo usando el ácido de fórmula (13) (compuestos en los que A_{1} es -OH) o el haluro ácido derivado de los mismos (compuestos en los que A_{1} es -Cl o -Br), de manera similar a la presentada en el Esquema 1, etapa 1.
Un procedimiento alternativo para preparar los compuestos de fórmula I está representado en el Esquema A, etapa 5, que muestra la reacción de acoplamiento de un compuesto adecuado de fórmula (10) y un compuesto adecuado de fórmula (14), (CH_{3})_{2}CH-CHOH-C(O)-NH-CHCH_{3}-C(O)A_{2}, para dar directamente un compuesto de fórmula I. Un compuesto adecuado de fórmula (10) es aquel como el descrito en la etapa 2. Un compuesto adecuado de fórmula (14) es uno que tiene una estereoquímica como la deseada en el producto final de fórmula I.
Los compuestos de fórmula (14) se preparan fácilmente acolando aminoácidos carboxi protegidos, H_{2}N-CHCH_{3}-C(O)OPg_{1}, con compuestos de fórmula (13) como se describieron anteriormente. Una vez más, tales reacciones de acoplamiento son bien conocidas en la técnica y dan como resultado un producto, que tras la desprotección, provee un compuesto de fórmula (14).
El compuesto de fórmula I puede aislarse y purificarse por una cantidad de técnicas, incluyendo cristalización. Puede usarse la cristalización desde una solución y técnicas de formación de suspensiones. En particular, el compuesto de la presente invención puede prepararse por cristalización desde una diversidad de disolventes anhidros y acuosos. Son disolventes adecuados la acetona, alcoholes inferiores (como metanol, etanol e isopropanol), ácido acético y acetonitrilo con o sin agua y acetato de etilo, éter dietílico, y metil t-butil éter. En la práctica, se ha encontrado que resulta de preferencia la acetona acuosa. Para un disolvente acuoso dado, la cantidad de agua usada depende de la solubilidad relativa de (N)-((S)-2-hidroxi-3-metilbutiril-1-(L-alaninil)-(S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona en el disolvente en comparación con agua y de si se usa una técnica de cristalización o de formación de suspensión.
Generalmente, una cristalización se lleva a cabo disolviendo, (N)-((S)-2-hidroxi-3-metilbutiril)-1-(L-alaninil)-(S)1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona en un disolvente acuoso y posteriormente dejando enfriar la solución, con o sin agregado de más agua, para dar un sólido. Típicamente, la cristalización se lleva a cabo a temperaturas iniciales de aproximadamente 40ºC hasta temperatura de reflujo del disolvente acuoso seleccionado. A continuación se enfría la mezcla para dar el dihidrato cristalino. Sembrar para cristalización puede ser ventajoso. De preferencia la solución de cristalización se enfría lentamente. La cristalización se enfría más convenientemente hasta temperaturas desde temperatura ambiente hasta aproximadamente -20ºC.
La presente invención se ilustra además por medio de los siguientes ejemplos y preparaciones. Estos ejemplos y preparaciones son sólo ilustrativas y no tienen la intención de limitar la invención de ninguna manera.
Los términos usados en los ejemplos y preparaciones tienen su significado normal a menos que se indique de otra manera. Por ejemplo "ºC" se refiere a grados Celsius; "mmol" se refiere a milimol o milimoles; "g" se refiere a gramo o gramos; "ml" se refiere a mililitro o mililitros; "salmuera" se refiere a solución saturada acuosa de cloruro de sodio; "THF" se refiere a tetrahidrofurano; "HPLC" se refiere a cromatografía líquida de alta presión; etc.
Ejemplo 1 Síntesis de 1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona
A una suspensión de hidruro de sodio (1,1 eq) en 15 ml de DMF seco se le agregó 2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona (0,0042 moles) como una solución en 10 ml de DMF. Posteriormente se agregó yoduro de metilo (aproximadamente 2 eq). Una vez completada la reacción, por TLC, se vertió la mezcla de reacción sobre hielo y se extrajo en acetato de etilo. Se lavó la capa orgánica con agua, seguido por salmuera. A continuación se secó la capa orgánica sobre Na_{2}SO_{4}, se filtró y concentró presión reducida. El residuo se purificó mediante HPLC (LC 2000), eluyendo con un sistema de acetato de etilo/hexano para dar 3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona.
Se disolvió 3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona (1 eq) en THF y se agregó nitrito de isoamilo (1,2 eq). Se enfrió la mezcla hasta 0ºC en un baño de hielo. Se agregó NaHMDS (1,1 eq,1 M en THF) gota a gota. Tras agitar durante 1 hora o hasta que se completó la reacción, se concentró la mezcla, se acidificó con solución acuosa de ácido clorhídrico 1N y se extrajo con acetato de etilo. Se secó la porción orgánica y se concentró para dar un producto bruto que se purificó por medio de cromatografía en gel de sílice para dar 1-hidroxiimino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona: Espectroscopía de masas (M+H)^{+}, 205,1.
Se disolvió 1-hidroxiimino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona en EtOH/NH_{3} (20:1) y se hidrogenó en una bomba usando níquel Raney e hidrógeno (500 psi/3447kPa) a 100ºC durante 10 horas. Se filtró la mezcla resultante y se concentró para proveer un aceite que se purificó por medio de cromatografía en gel de sílice para dar el compuesto del título.
Ejemplo 2 Síntesis de 1-ámino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona
En un matraz Morton de 20 litros se agregó MTBE (5,52 litros, 7 volúmenes) y (N-metilamino)-acetaldehído dimetilacetal (614 g, 5 mol) para formar una solución a temperatura ambiente. Se agregó una solución de bicarbonato de sodio preparada agregando bicarbonato de sodio (546 g, 6,5 mol) y agua (6,31 litros, 8 volúmenes) al matraz Morton de reacción. Se enfrió la mezcla hasta menos de 10ºC y se agregó una solución en MTBE (789 ml) de cloruro de fenilacetilo (789 g, 5 mol) gota a gota a la mezcla de reacción enfriada durante un período de 1 hora. Tras el agregado, se agitó la mezcla de reacción a temperatura ambiente durante 1 hora. En esta etapa un análisis de HPLC indicó que la reacción se había completado. Se realizó extracción con MTBE (4 volúmenes), se secó con sulfato de magnesio anhidro y a continuación se concentró en el evaporador rotativo, lo que proveyó 1,187 kg (98%) de N-metil-N-(2,2-dimetoxietil)fenilacetamida como un líquido, (M+H)^{+}= 237,9. En un matraz Morton de 5 litros bajo atmósfera rigurosa de nitrógeno se agregó H_{2}SO_{4}, (1,42 litros) y N-metil-N-(2,2-dimetoxietil)fenilacetamida (712 g, 3 mol) gota a gota, lo que causó una reacción exotérmica (22 a 78ºC). A continuación se calentó la reacción resultante hasta 110ºC durante 3 horas, posteriormente se enfrió hasta temperatura ambiente y se transfirió a un matraz Morton de 20 litros. A menos de 10ºC, se extinguió la mezcla de reacción con hidróxido de sodio (9,18 litros, 5 N). Se realizó extracción con acetato de etilo (2 veces 2,85 litros), se secó con sulfato de sodio y a continuación se concentró para dar un sólido, lo que proveyó 520 g (73,5%) de 3-metil-2,3-dihidro-1H-3-benzacepin-2-ona como un sólido. Este material puede recristalizarse desde MTBE para mayor pureza para dar un sólido, p.f. = 81-82ºC; (M+H)^{+} =174,2.
Se enfrió una solución de 3-metil-2,3-dihidro-1H-3-benzacepin-2-ona (113,8 g, 0,657 mol) en THF (0,5 litros) hasta 0ºC y se agregó nitrito de isoamilo (100,75 g, 0,86 mol) gota a gota. A la mezcla resultante se le agregó LiHMDS (solución THF 1N, 854 ml, 0,854 mol) a una velocidad tal que la temperatura se mantuvo por debajo de 10ºC. Tras el agregado, se dejó agitar la reacción a temperatura ambiente durante 2-3 horas mientras se controló el progreso de la reacción por HPLC. Una vez completada la reacción, se enfrió la mezcla de reacción hasta 0ºC, y se ajustó el pH desde 12 hasta 2-3 usando HCl acuoso (2N). El precipitado resultante se agitó durante 12-16 horas previo a aislar por filtración y secar para proveer 86,3 g (64,9%) de 1-hidroxiimino-3-metil-2,3-dihidro-1H-3-benzacepin-2-ona; p.f. = 225-226ºC; (M+H)^{+} = 203,0.
Se agregó una solución de 1-hidroxiimino-3-metil-2,3-dihidro-1H-3-benzacepin-2-ona (35 g, 0,173 mol) en etanol (525 ml) a un autoclave junto con paladio sobre carbono (10%, 3,5 g) como una suspensión diluida en HCI (acuoso concentrado, 17,5 g en 17 ml de agua). Se hidrogenó la mezcla resultante a 50ºC y 250 psi (1723 kPa) hasta que la reacción se completó. Se filtró la mezcla de reacción sobre una almohadilla de celite usando etanol como disolvente y el filtrado se concentró hasta 90 ml. Se agregó agua (350 ml) al concentrado y la solución resultante se concentró otra vez hasta aproximadamente 200 ml. Se agregó diclorometano (350 ml) a la solución acuosa previamente a ajustar el pH hasta 11-11,5 con hidróxido de sodio (1 N) acuoso. Se separó la porción orgánica y se extrajo la porción acuosa con diclorometano (175 ml). Se concentraron los extractos combinados hasta un residuo que cristalizó tras reposar para dar el compuesto del título: p.f. = 69-81ºC; (M+H)^{+} =191,0.
Ejemplo 3 Síntesis de 1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona
Se agregó en un matraz Morton de 22 litros diclorometano (4,73 litros, 8 volúmenes), N-metilfenetilamina (591 g, 4,33 mol), y bicarbonato de sodio acuoso (436,7 g, 5,2 mol en 4,73 litros de agua). Se enfrió la mezcla hasta menos de 5ºC y se agregó una solución de cloruro de cloroacetilo (513,7 g, 4,55 mol) en diclorometano (887 ml) gota a gota a la mezcla de reacción enfriada durante un período de 70 minutos. Tras el agregado, un análisis por HPLC indicó que la reacción había completado. Se separaron las capas y se extrajo la capa acuosa con diclorometano. Se secaron las capas orgánicas combinadas sobre sulfato de magnesio anhidro y se concentró en el evaporador rotativo para proveer 915,7 g (99,8%) de N-metil-N-(2-feniletil)-1-cloroacetamida: (M+H) = 212,1.
En un matraz de 12 litros bajo atmósfera de nitrógeno se agregó N-metil-N-(2-feniletil)-1-cloroacetamida (883,3 g, 4,17 mol) y orto-diclorobenceno (6,18 litros). Se agregó cloruro de aluminio (1319 g, 10,13 mol) que causó una reacción exotérmica (22 a 50ºC). Posteriormente se calentó la reacción resultante hasta 165ºC durante 2,5 horas, a continuación se enfrió hasta temperatura ambiente durante aproximadamente 14 horas. Se enfrió la mezcla de reacción hasta aproximadamente 0ºC y se vertió en agua fría (8,86 litros, aproximadamente 5ºC) en cuatro porciones con el objeto de mantener la exotermia hasta aproximadamente 40ºC. Se separaron las capas y se extrajo la capa acuosa con diclorometano (7,07 litros) y se separaron las capas. Se combinaron las capas orgánicas y se extrajeron con ácido clorhídrico acuoso (8,83 litros, 1N) y posteriormente con solución saturada de bicarbonato de sodio (7,07 litros), se secó sobre sulfato de magnesio, se combinó con gel de sílice (883 g) y se aplicó a una columna de gel de sílice (3,53 kg, en un embudo moldeado de vidrio, empaquetado como una suspensión en diclorometano). Se eluyó la columna con diclorometano hasta que se recogieron 25 litros y posteriormente con acetato de etilo para proveer el producto. Se evaporó el producto conteniendo la fracción para dar 3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona como un sólido de color marrón claro, 608 g (83%).
En un matraz de 22 litros, bajo nitrógeno, se agregó 3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona (606 g, 3,46 mol) y nitrito de isoamilo (543 g, 4,5 mol) en THF (7,88 litros). Se enfrió la mezcla hasta aproximadamente 0ºC previamente a agregar LiHMDS (solución en THF 1N, 4,5 litros, 4,5 mol) a una velocidad tal como para mantener la temperatura por debajo de aproximadamente 7ºC. Tras el agregado, se dejó la reacción con agitación a temperatura ambiente durante aproximadamente 2 horas mientras se controló el progreso de la reacción por HPLC. Una vez completada la reacción, se enfrió la mezcla hasta aproximadamente 0ºC, y se ajustó el pH desde 12 hasta aproximadamente 2-1 usando HCl acuoso (2N). Se agitó el precipitado resultante durante aproximadamente 6 horas previamente a aislar por filtración y secar para proveer 1-hidroxiimino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona 604,7 g (85,6%).
1-Hidroxiimino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona (625 g, 3,06 mol) y etanol 3A (15,6 litros). Se hidrogenó la mezcla resultante a 50ºC y 250 psi (1723 kPa) con agitación vigorosa hasta que se completó la reacción (aproximadamente 4 horas). Se filtró la mezcla de reacción a través de una almohadilla de celite usando etanol como disolvente y se concentró el filtrado para dar un sólido. Se trató el sólido con diclorometano (6 litros) y se agregó solución acuosa de hidróxido de sodio 1N hasta que el pH de la fase acuosa estuvo entre 11 y 11,5. Se agitó la mezcla, se separaron las capas y se extrajeron las capas con diclorometano (2 litros). Se secaron las capas orgánicas sobre sulfato de magnesio, se filtró y evaporó en un evaporador rotativo para dar el compuesto del título 477 g (81,9%).
Ejemplo 4 Síntesis de (S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona
Se calentó suavemente 1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona (1,544 g, 8,12 mmol) en 15 ml de metanol para formar una solución. En otro matraz, se disolvió ácido di-p-toluoil-1-tartárico (3,12 g, 8,08 mmol) en 15 ml de metanol y se agregó con pipeta a la solución caliente de amina. Se calentó la mezcla a medida que precipitaron los sólidos. Se agregaron otros 30 ml de metanol para lograr una solución, que se mantuvo a reflujo durante 30-40 minutos y posteriormente se enfrió lentamente hasta temperatura ambiente para dar un sólido. Tras agitar durante aproximadamente 18 horas, se recogió el sólido por filtración y se aclaró con una pequeña cantidad de metanol frío para dar 2,24 g de sal de ácido di-p-toluoil-L-tartárico (S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona (rendimiento 96%, 94,7% ee).
Se disolvió sal de ácido di-p-toluoil-L-tartárico (S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona (11,83 g, 20,5 mmol) en 45 ml de solución acuosa de hidróxido de sodio 1,0 N y se extrajo con cloruro de metileno (3 veces 25 ml). Se lavaron las capas combinadas de cloruro de metileno con 35 ml de solución acuosa de hidróxido de sodio 1,0 N, posteriormente con solución se salmuera y se secó sobre MgSO_{4} anhidro. La eliminación del disolvente bajo vacío dio el compuesto del título (3,38 g) como un aceite incoloro (rendimiento 87%, 93,2% ee).
Ejemplo 5 Síntesis de (S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona
Se calentó suavemente 1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona (6,0 g, 31,5 mmol) en 75 ml de metanol para formar una solución y se combinó con una solución de ácido di-p-toluoil-L-tartárico (12,2 g, 31,5 mmol) en 75 ml de etanol caliente. Se sembró la solución y se formó un sólido. Se agregaron 100 ml más de metanol y se dejó la mezcla en agitación. Tras agitar durante aproximadamente 18 horas, se recogió el sólido por filtración y se aclaró con una pequeña cantidad de metanol frío para dar 6,7 g de un sólido. Se combinó el sólido con metanol (200 ml) y se agitó. Tras 18 horas, se recogió el sólido para dar la sal del ácido di-p-toluoil-L-tartárico (S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5 tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona (4,4 g). El aislamiento de la base por el procedimiento descrito en el Ejemplo 4 dio el compuesto del título (96% ee).
Ejemplo 6 Síntesis de (S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona
En un recipiente de 22 litros, bajo nitrógeno, se calentó (aproximadamente a 40ºC) 1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona (438 g, 2,3 mol) para proveer una solución en metanol (4,38 ml). En otro matraz, se disolvió ácido di-p-toluoil-1-tartárico (889,7 g, 2,3 mol) en 4,38 litros de metanol y se calentó hasta aproximadamente 40ºC previo al agregado de la solución de 1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona. Se continuó calentando y se agregaron 6,13 litros adicionales de metanol previo a dejar la mezcla en reflujo durante aproximadamente 45 minutos y posteriormente se enfrió lentamente hasta temperatura ambiente para dar un sólido. Tras agitar durante aproximadamente 18 horas, se recogió el sólido por filtración y se aclaró con una pequeña cantidad de solución madre, y tras secar al aire, con aproximadamente 2 litros de acetato de etilo para dar 561,6 g de sal del ácido di-p-toluoil-L-tartárico (S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona. Se combinó la sal de ácido di-p-toluoil-L-tartárico (S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona, diclorometano (6,57 litros) y solución acuosa de hidróxido de sodio 1N (6,57 litros) y se agitó. Se separaron las capas y se extrajo la fase orgánica dos veces con una solución acuosa de hidróxido de sodio 1N (3,28 litros), una vez con salmuera (2,46 litros) previo a secar sobre sulfato de magnesio, filtrar y evaporar en un evaporador rotativo para dar el compuesto del título, 250 g (57,4%, 94,1% ee).
Ejemplo 7 Síntesis de sal de ácido clorhídrico (S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona
Se suspendió 1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona (31,9 g,168 mmol) en aproximadamente 300 ml de acetato de isopropilo y se calentó a 45ºC. En otro matraz se calentó ácido (R)-(-)-D-mandélico (25,0 g, 164 mmol) en aproximadamente 130 ml de alcohol isopropílico hasta que se formó una solución y se agregó a la suspensión de 1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona/acetato de isopropilo obtenida anteriormente para dar una solución de la que se formó rápidamente un precipitado. Se agitó la mezcla a 45ºC durante aproximadamente 3 horas. Se agregó 5-nitrosalicilaldehído (2-hidroxi-5-nitrobenzaldehído) (1,40 g, 8,38 mmol, 5 mol%) a la solución caliente y se agitó la mezcla a 45ºC. Tras aproximadamente 14 horas, se enfrió la suspensión hasta temperatura ambiente y se agitó durante 2 horas previo a recoger los sólidos por filtración y aclarar con 70 ml de acetato de isopropilo frío, se secó en un horno de vacío a 40ºC para obtener 46,62 g de sal de ácido (R)-mandélico (S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona (rendimiento 82,9%, 98,4% ee).
Se suspendió la sal de ácido (R)-mandélico (S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona (2,42 g, 7,06 mmol, 98,4% ee) en 25 ml de acetato de etilo a temperatura ambiente. Se agregó ácido clorhídrico concentrado acuoso (1,1 ml, aproximadamente 11,2 mmol) y se calentó la mezcla hasta 50ºC con agitación vigorosa durante 3,5 horas. Se enfrió la suspensión hasta temperatura ambiente y se filtró, se aclaró con metil t-butil éter (aproximadamente 10 ml) para dar 1,48 g del compuesto del título (rendimiento 92,5%, 97,9% ee).
Ejemplo 8 Síntesis de (N)-((S)-2-hidroxi-3-metilbutiril)-1-(L-alaninil)-(S)-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona
Se cargó un matraz de base redonda con N-t-Boc-L-alanina (1,0 eq.), hidrato de hidroxibenzatriazol (aproximadamente 1,1 eq.) y (S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona (1,0 eq.) en THF bajo atmósfera de nitrógeno. Se agregó base de Hunig (N,N-diisopropiletilamina, 1,1 eq.) a la mezcla agitada seguido por EDC (1,1 eq.). Tras agitar de 4 a 17 horas a temperatura ambiente se eliminó el disolvente a presión reducida, se suspendió el residuo en acetato de etilo y agua, se lavó con solución de bicarbonato de sodio acuosa saturada, HCl acuoso 1N, salmuera, se secó sobre sulfato de sodio anhidro, se filtró y se eliminó el disolvente a presión reducida para proveer 1-(N-t-Boc-L-alaninil)amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona: espectroscopía de masas (M+H)^{+}, 362,3.
Se pasó una corriente de HCl gas anhidro a través de una solución agitada de 1-(N-t-Boc-L-alaninil)amino-3-metil2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona en 1,4-dioxano (0,03-0,09 M), se enfrió en un baño de hielo hasta aproximadamente 10ºC bajo NZ, durante 10-15 minutos. Se cubrió la solución, a continuación se eliminó el baño de enfriamiento y se dejó calentar la solución hasta temperatura ambiente con agitación durante 2-8 horas, controlando por TLC el consumo de material de inicio. Se concentró la solución para dar 1-(L-alaninil)-(S)-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona que se usó sin otra purificación.
Se agregó 1-(L-alaninil)-(S)-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-3-metil-1H-3-benzacepin-2-ona (1,0 eq.), hidrato de hidroxibenzotriazol (1,1 eq.) y ácido (S)-2-hidroxi-3-metilbutírico (1,0 eq.) en THF bajo atmósfera de nitrógeno. Se agregó base de Hunig (N,N-diisopropiletilamina, 1,1 eq.) a la mezcla agitada seguido por EDC (1,1 eq.). Tras agitar de 4 a 17 horas a temperatura ambiente se eliminó el disolvente a presión reducida, se suspendió el residuo en acetato de etilo (o disolvente similar) y agua, se lavó con solución de bicarbonato de sodio acuosa saturada, HCl acuoso 1N, salmuera, se secó sobre sulfato de sodio anhidro, y se eliminó el disolvente a presión reducida para proveer el compuesto del título.
Ejemplo 9 Síntesis de (N)-((S)-2-hidroxi-3-meti-butiril)-1-(L-alaninil)-(S)-amino-3-metil-2,3,4,5,-tetrahidro-1H-3-benzacepin-3-ona
Se cargó un matraz de base redonda con N-t-Boc-L-alanine (249,5 g, 1,32 mol), hidrato de hidroxibenzatriazol (232,2 g, 1,52 mol) y (S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona (250,8 g, 1,32 mol) en THF (3,76 litros) bajo atmósfera de nitrógeno. Se enfrió la mezcla hasta menos de 5ºC previo a agregar base de Huning (N,N-diisopropiletilamina, 188,4 g, 1,45 mol) seguido por EDC (283,7 g, 1,45 mol). Tras agitar 6 horas se calentó la mezcla de reacción hasta temperatura ambiente y se agitó durante 14 horas. Se eliminó el disolvente a presión reducida, se suspendió el residuo en acetato de etilo (3,76 litros) y agua (1,76 litros), se separaron las capas, la capa orgánica se extrajo con agua (1,76 litros), las capas acuosas combinadas se extrajeron con acetato de etilo (1,76 litros). Se combinaron las capas orgánicas, se extrajeron con solución de bicarbonato de sodio acuosa saturada (1,76 litros), se secó sobre sulfato de sodio anhidro, se filtró y evaporó en un evaporador rotativo para proveer 1-(N-t-Boc-L-alaninil)amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona, 463 g (97,2%).
Se preparó una solución de acetato de etilo de HCI haciendo pasar HCl gas anhidro, usando un tubo de dispersión de superficie, a través de acetato de etilo (1,76 litros) enfriado hasta 0ºC. La solución de acetato de etilo de HCI preparada anteriormente se agregó a una suspensión vigorosamente agitada 1-(N-t-Boc-L-alaninil)amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona (462 g, 1,28 mol) en acetato de etilo (3,7 litros). Se agregó una cantidad adicional de acetato de etilo (1 litro) y la mezcla de reacción se dejó calentar hasta temperatura ambiente y se agitó durante 22 horas. Se filtró la mezcla de reacción para dar un sólido. Se suspendió el sólido con acetonitrilo (5 litros), se calentó a reflujo y posteriormente se enfrió hasta aproximadamente 60ºC previo a filtrar y secar para dar 1-(L-alaninil)-(S)-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona, 389,8 g (94,7%).
Se combinaron 1-(L-alaninil)-(S)-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-3-metil-1H-3-benzacepin-2-ona (369,5 g, 1,18 mol), hidrato de hidroxibenzotriazol (207,6 g, 1,36 mol), base de Hunig (N,N-diisopropiletilamina, 352,2 g, 2,71 mol), y ácido (S)-2-hidroxi-3-metilbutírico (140,6 g, 1,18 mol) en THF (4,8 litros) bajo una atmósfera de nitrógeno y se enfrió hasta menos de 5ºC. Se agregó EDC (253,7 g, 1,3 mol) y se dejó calentar la mezcla de reacción hasta temperatura ambiente con agitación. Tras aproximadamente 25 horas se diluyó la mezcla de reacción con diclorometano (5,54 litros) y se extrajo con agua (2,22 litros), se combinaron las capas acuosas y se extrajeron con diclorometano (5,54 litros). Se combinaron las capas orgánicas, se extrajeron dos veces con agua (2,22 litros), con solución de bicarbonato de sodio acuosa saturada (2,22 litros), se secó sobre sulfato de sodio anhidro, se filtró y evaporó en un evaporador rotativo para proveer un sólido, 428 g (100%). Se suspendió el sólido en una mezcla de disolventes conteniendo acetona (3,42 litros) y agua (0,856 litros) con ligero calentamiento (40ºC). Se separó la solución en porciones de 2 litros y se les agregó agua (7,19 litros) mientras se calentó la solución fumante hasta 50ºC. Una vez completo el agregado de agua se dejó enfriar la solución fumante hasta temperatura ambiente para dar un sólido que se agitó como una suspensión a temperatura ambiente durante aproximadamente 14 horas previo a filtrar y secar para dar el compuesto del título 310,6 g (66,2%) como su dihidrato.
Cuando se usa como un compuesto farmacéutico, la presente invención usualmente se administra en la forma de una composición farmacéutica. Por ello, en otra forma de realización, la presente invención provee composiciones farmacéuticas que comprenden una cantidad eficaz de N-((S)-2-hidroxi-3-metilbutiril)-1-(L-alaninil)-(S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona y un diluyente farmacéuticamente aceptable. Tales composiciones son para usar para inhibir la liberación de péptido \beta amiloide y/o su síntesis, incluyendo el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer. Por ello, la presente invención abarca el uso de -((S)-2-hidroxi-3-metil-butiril)-1-(L-alaninil)-(S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H3-benzacepin-2-ona para la fabricación de un médicamente para inhibir la liberación de péptido \beta amiloide y/o su síntesis, y específicamente incluyendo el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer.
(N)-((S)-2-Hidroxi-3-metilbutiril)-1-(L-alaninil)-(S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona
puede administrarse por medio de una diversidad de vías. El presente compuesto puede administrarse en cualquier forma o manera que haga al compuesto biodisponible en una cantidad eficaz, incluyendo las vías parenteral y oral. Por ejemplo, el presente compuesto puede administrarse oralmente, por inhalación, por vía subcutánea, intramuscular, intravenosa, transdérmica, intranasal, rectal, ocular, tópica, sublingual, bucal, y similares.
Al fabricar las composiciones de la invención, usualmente se mezcla el ingrediente activo con un excipiente, se diluye por un excipiente o se incorpora dentro de un vehículo que puede estar en la forma de una cápsula, bolsa, papel o otro envase. El compuesto de la presente invención puede administrarse solo o en la forma de una composición farmacéutica, que es, combinada con diluyentes farmacéuticamente aceptables tales como vehículos o excipientes cuya proporción y naturaleza se determinan por la solubilidad y propiedades químicas del presente compuesto, la vía elegida de administración, y la práctica farmacéutica convencional. (Remington's Pharmaceufical Sciences,18ª Edición, Mack Publishing Co. (1990).
Las presentes composiciones farmacéuticas se preparan de una manera bien conocida en la técnica farmacéutica. El vehículo o excipiente puede ser un material sólido, semisólido, o líquido que puede servir como un vehículo o medio para el ingrediente activo. Los vehículos o excipientes adecuados son bien conocidos en la técnica. La composición farmacéutica puede adaptarse para uso oral, por inhalación, parenteral o tópico y puede administrarse al paciente en la forma de comprimidos, cápsulas, aerosoles, inhalantes, supositorios, soluciones, suspensiones o similares.
Para el objetivo de administración terapéutica orla, los compuestos pueden incorporarse con excipientes y usarse en forma de comprimidos, pastillas, cápsulas, elixires, suspensiones, jarabes, obleas, gomas de mascar y similares. Estas preparaciones deberían contener al menos 4% del compuesto de la presente invención, el ingrediente activo, pero puede variar dependiendo de la forma particular y puede estar convenientemente en un 2% hasta aproximadamente 90% del peso de la unidad. La cantidad del compuesto presente en las composiciones es tal que puede obtenerse una dosificación adecuada. Las composiciones y preparaciones de preferencia de acuerdo con la presente invención pueden ser determinadas por un experto en la técnica.
Los comprimidos, píldoras, cápsulas, pastillas y similares puede también contener uno o más de los siguientes adyuvantes: ligantes tales como celulosa microcristalina, goma tragacanto o gelatina; excipientes tales como almidón o lactosa, desintegrantes tales como ácido algínico, Primogel, almidón de maíz y similares; lubricantes tales como estearato de magnesio, aceite de silicona, o Sterotex; agentes deslizantes tales como dióxido de silicona coloidal; y pueden agregarse agentes edulcorantes tales como sacarosa o sacarina o un agente aromatizante tales como pepermint, salicilato de metilo o aroma de naranja. Cuando la forma de dosificación unitaria es una cápsula, puede contener además de los materiales anteriores, un vehículo líquido tal como polietilenglicol o un aceite graso. Otras formas de dosificación unitarias pueden contener otros diversos materiales que modifican la forma física de la unidad de dosificación, por ejemplo, como recubrimientos. Por lo tanto, los comprimidos o píldoras pueden estar recubiertos con azúcar, laca u otro agente de recubrimiento. Un jarabe puede contener, además de los presentes compuestos, sacarosa como agente edulcorante y ciertos conservantes, tinturas y colorantes y aromas. Los materiales usados en la preparación de estas diversas composiciones deberían ser farmacéuticamente puras y no deberían ser tóxicas en las cantidades usadas.
Para el objetivo de administración parenteral, el compuesto de la presente invención puede incorporarse en una solución o suspensión. Estas preparaciones contienen típicamente al menos 0,1% del compuesto de la invención, pero puede variarse para tener entre 0,1 y aproximadamente 90% del peso de las mismas. La cantidad del compuesto presente en tales composiciones es tal que puede obtenerse una dosificación adecuada. Las soluciones o suspensiones pueden también incluir uno o más de los siguientes adyuvantes: diluyentes estériles tales como agua para inyección, solución salina, aceites fijados, polietilenglicoles, glicerina, propilenglicol u otros disolventes sintéticos, agentes antibacterianos tales como alcohol bencílico o metilparabeno; antioxidantes tales como ácido ascórbico o bisulfito de sodio; agentes quelantes tal como ácido etilendiaminotetraacético; tampones tales como acetatos, citratos o fosfatos y agentes para ajustar la tonicidad tales como cloruro de sodio o dextrosa. La preparación parenteral puede estar incluida en ampollas, jeringas descartables o diales de dosis múltiples fabricados de vidrio o plástico. Un experto en la técnica puede determinar las composiciones y preparaciones de preferencia.
El compuesto de la presente invención puede también administrarse por vía tópica, y cuando es así, el vehículo puede comprender adecuadamente una solución, ungüento o base de gel. La base, por ejemplo, puede comprender uno o más de los siguientes: vaselina, lanolina, polietilenglicoles, cera de abejas, aceite mineral, diluyentes tales como agua y alcohol y emulsionantes y estabilizantes. Las formulaciones tópicas pueden contener una concentración de la fórmula I o su sal farmacéutica desde aproximadamente 0,1 hasta aproximadamente 10% p/v (peso por unidad de volumen).
Otra formulación de preferencia de la presente invención usa dispositivos de administración transdérmica ("parches"). Tales parches transdérmicos pueden usarse para proveer infusión continua o discontinua del compuesto de la presente invención en cantidades controladas. La construcción y uso de parches transdérmicos para la administración de agentes farmacéuticos son bien conocidos en la técnica. Ver, por ejemplo, la Patente de EEUU Nº 5.023.252, expedida el 11 de Junio de 1991.
Tales parches pueden construirse para administración continua, pulsátil o a demanda de los agentes farmacéuticos.
Con el fin de ilustrar aún más la operación de esta invención, a continuación se describen composiciones farmacéuticas típicas. Los ejemplos son solamente ilustrativos y no pretenden limitar el alcance de la invención de manera alguna.
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Ejemplo de Formulación 1
Las cápsulas de gelatina dura conteniendo los siguientes ingredientes se preparan de la siguiente manera:
Ingrediente Cantidad (mg/cápsula)
Ingrediente Activo 30,0
Almidón 305,0
Estearato de magnesio 5,0
Los ingredientes anteriores se mezclan y con la mezcla se llenan cápsulas de gelatina dura en cantidades de 340 mg.
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Ejemplo de Formulación 2
Se prepara una formulación en comprimido usando los siguientes ingredientes:
Ingrediente Cantidad (mg/comprimido)
Ingrediente Activo 25,0
Celulosa microcristalina 200,0
Dióxido de silicona coloidal 10,0
Ácido esteárico 5,0
Se mezclan los componentes y se comprimen para formar comprimidos, pesando cada uno 240 mg.
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Ejemplo de Formulación 3
Se prepara una formulación de polvo seco para inhalar conteniendo los siguientes componentes:
Ingrediente % en Peso
Ingrediente Activo 5
Lactosa 95
Se mezclan los ingredientes activos con la lactosa y se agrega la mezcla a un dispositivo de inhalación de polvo seco.
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Ejemplo de Formulación 4
Se preparan comprimidos, conteniendo cada uno 30 mg de ingrediente activo, de la siguiente manera:
Ingrediente Cantidad (mg/comprimido)
Ingrediente Activo 30,0 mg
Almidón 45,0 mg
Celulosa microcristalina 35,0 mg
Polivinilpirrolidona (como solución al 10% en agua estéril) 4,0 mg
Carboximetil almidón sódico 4,5 mg
Estearato de magnesio 0,5 mg
Talco 1,0 mg
Total 120,0 mg
El ingrediente activo, el almidón y la celulosa se pasan a través de un tamiz U.S. de malla Nº 20 y se mezclan exhaustivamente. La solución de polivinilpirrolidona se mezcla con los polvos resultantes, que posteriormente se pasan a través de un tamiz U.S. de malla Nº 16. Los gránulos producidos de esta manera se secan a temperaturas de entre 50ºC y 60ºC y se pasan a través de un tamiz U.S. de malla Nº 16. El carboximetil almidón sódico, el estearato de magnesio y el talco, previamente pasados a través de un tamiz U.S. de malla Nº 30, se agregan a continuación a los gránulos que, tras mezclarse, se comprimen en una máquina para fabricar comprimidos para dar comprimidos que pesan cada uno 150 mg.
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Ejemplo de Formulación 5
Se fabrican cápsulas, conteniendo cada una 40 mg de medicamento de la siguiente manera:
Ingrediente Cantidad (mg/cápsula)
Ingrediente Activo 40,0 mg
Almidón 109,0 mg
Estearato de magnesio 1,0 mg
Total 150,0 mg
El ingrediente activo, el almidón y el estearato de magnesio se mezclan, se pasan a través de un tamiz U.S. de malla Nº 20, y se llenan en cápsulas de gelatina dura en cantidades de 150 mg.
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Ejemplo de Formulación 6
Se fabrican supositorios, conteniendo cada uno 25 mg de ingrediente activo de la siguiente manera:
Ingrediente Cantidad
Ingrediente Activo 25 mg
Glicéridos de ácidos grasos saturados hasta 2.000 mg
El ingrediente activo se pasa a través de un tamiz U.S. de malla Nº 60, y se suspende en los glicéridos de ácidos grasos saturados previo a fundirse usando el mínimo calor necesario. Posteriormente se vierte la mezcla en un molde de supositorio de capacidad nominal de 2,0 g y se deja enfriar.
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Ejemplo de Formulación 7
Se fabrican suspensiones, conteniendo cada una 50 mg de medicamento por cada 5,0 ml de dosis de la siguiente manera:
Ingrediente Cantidad
Ingrediente Activo 50,0 mg
Goma xantán 4,0 mg
Carboximetilcelulosa sódica (11%)
Celulosa microcristalina (89%) 50,0 mg
Sacarosa 1,75 g
Benzoato sódico 10,0 mg
Aroma y color q.v.
Agua purificada hasta 5,0 ml
El ingrediente activo, la sacarosa y la goma xantán se mezclan y se pasan a través de un tamiz U.S. de malla Nº 10, a continuación se mezclan con una solución previamente realizada de celulosa microcristalina y carboximetilcelulosa sódica en agua. El benzoato sódico, el aromatizante y colorante se diluyen con un poco del agua y se agregan con agitación. Posteriormente se agrega suficiente agua para producir el volumen requerido.
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Ejemplo de Formulación 8
Se fabrican cápsulas, conteniendo cada una 15 mg de medicamento de la siguiente manera:
Ingrediente Cantidad (mg/cápsula)
Ingrediente Activo 15,0 mg
Almidón 407,0 mg
Estearato de magnesio 3,0 mg
Total 425,0 mg
El ingrediente activo, el almidón y el estearato de magnesio se mezclan, se pasan a través de un tamiz U.S. de malla Nº 20, y se llenan en cápsulas de gelatina dura en cantidades de 560 mg.
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Ejemplo de Formulación 9
Puede prepararse una formulación subcutánea de la siguiente manera:
Ingrediente Cantidad
Ingrediente Activo 1,0 mg
Aceite de maíz 1 ml
Dependiendo de la solubilidad del ingrediente activo en aceite de maíz, si se desea pueden usarse hasta aproximadamente 5,0 mg o más del ingrediente activo en esta formulación.
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Ejemplo de Formulación 10
Puede prepararse una formulación tópica de la siguiente manera:
Ingrediente Cantidad
Ingrediente Activo 1-10 g
Cera emulsionante 30 g
Parafina líquida 20 g
Parafina blanca blanda Hasta 100 g
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La parafina blanca blanda se calienta hasta que se funde. Se incorporan la parafina líquida y la cera emulsionante y se agitan hasta disolución. Se agrega el ingrediente activo y se continúa la agitación hasta lograr la dispersión. A continuación se enfría la mezcla hasta solidificar.
En uno de sus aspectos, esta invención describe un procedimiento para inhibir la liberación de péptido \beta amiloide y/o su síntesis que comprende administrar a un paciente que lo necesite una cantidad eficaz de -((S)-2-hidroxi-3-metilbutiril)-1- (L-alaninil)-(S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona. En una forma de realización particular, la presente invención provee un compuesto que es adecuado para tratar la enfermedad de Alzheimer que comprende administrar a un paciente que lo necesita una cantidad eficaz de dicho compuesto que es -((S)-2-hidroxi-3-metil-butiril)-1-L-alaninil)-(S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona.
En otra forma de realización, la presente invención provee el uso de (N)-((S)-2-Hidroxi-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzozepin-2-ona para la fabricación de un medicamento para tratar la enfermedad de Alzheimer, prevenir la enfermedad de Alzheimer y/o inhibir el progreso de la enfermedad de Alzheimer.
También se reconoce que un experto en la técnica puede interferir en la enfermedad de Alzheimer tratando a un paciente que esté padeciendo la enfermedad o tratando de manera profiláctica a un paciente con riesgo de desarrollar la enfermedad. Por ello, los términos "tratamiento" y "tratar" tienen la intención de referirse a todos los procedimientos en los que puede haber un retardo, interrupción, detención, control o cese de la progresión de la enfermedad de Alzheimer, pero no necesariamente indica una eliminación total de todos los síntomas. Como tales, los procedimientos descritos incluyen prevenir el establecimiento de la enfermedad de Alzheimer en un paciente en riesgo de desarrollar la enfermedad de Alzheimer, inhibir la progresión de la enfermedad de Alzheimer, y tratar la enfermedad de Alzheimer avanzada.
Como se usa en este documento, el término "paciente" se refiere a un animal de sangre caliente, tal como un mamífero, que sufre una afección asociada con el aumento de la liberación de péptido \beta amiloide y/o su síntesis, incluyendo la enfermedad de Alzheimer. Se entiende que cobayas, perros, gatos, ratas, ratones, caballos, ganado vacuno, ovejas y seres humanos son ejemplos de animales dentro del alcance del significado del término. Los pacientes que necesitan tal tratamiento se diagnostican fácilmente.
Como se usa en este documento, la expresión "cantidad eficaz" de un compuesto de fórmula I se refiere a una cantidad que es eficaz para inhibir la liberación de péptido \beta amiloide y/o su síntesis, y específicamente para tratar la enfermedad de Alzheimer.
El experto en la técnica que diagnostica la enfermedad puede determinar fácilmente una cantidad eficaz mediante el uso de técnicas convencionales y observando los resultados obtenidos bajo circunstancias análogas. Al determinar una cantidad eficaz para la dosis de N-((S)-2-hidroxi-3-metilbutiril)-1-(L-alaninil)-(S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona, el experto que diagnostica la enfermedad considera una cantidad de factores, incluyendo pero no limitado a: la potencia y características de N-((S)-2-hidroxi-3-metilbutiril)-1-(L-alaninil)-(S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona; la especie del paciente; su tamaño, edad y salud general; el grado de desarrollo o de gravedad de la enfermedad; la respuesta del paciente individual; la forma de administración; las características de biodisponibilidad de la preparación administrada; el régimen de dosificación seleccionado; el uso de otra medicación concomitante; y otras circunstancias relevantes.
Se espera que una cantidad eficaz de N-((S)-2-hidroxi-3-metil-butiril)-1-(L-alaninil)-(S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona varíe desde 0,1 miligramo por kilogramo de peso corporal por día (mg/kg/día) hasta aproximadamente 100 mg/kg/día. Un experto en la técnica puede determinar las cantidades de preferencia.
El N-((S)-2-hidroxi-3-metil-butiril)-1-(L-alaninil)-(S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona anhidro de la presente invención puede probarse en diversos sistemas biológicos incluyendo los siguientes.
Ejemplo A Selección Celular para la Detección de Inhibidores de Producción de \beta Amiloide
Se ensayaron numerosos compuestos de fórmula I anteriores en su capacidad para inhibir la producción de \beta amiloide en una línea celular que posee la mutación Sueca. Este ensayo de selección usó células (K293 = línea celular de riñón humano) que se transfectaron de manera estable con el gen para la proteína precursora de amiloide 751 (APP751) conteniendo la mutación doble Lys_{651}Met_{652} a Asn_{651}Leu_{652} (llamada APP751) de la manera descrita en la Publicación de Solicitud de Patente Internacional Nº 94/10569^{8} y Citron y col.^{12}. Esta mutación se llama comúnmente mutación Sueca y las células, llamadas "293 751 SWE", se plaquearon en placas Corning de 96 pocillos a razón de 2-4 x 10^{4} células por pocillo en medio esencial mínimo de Dulbecco (Sigma, St. Louis, MO) más 10% de suero fetal de ternera. El número de células es importante para obtener resultados de ELISA para \beta amiloide dentro del un intervalo lineal del ensayo (aproximadamente 0,2 a 2,5 ng por ml).
Tras incubar durante la noche a 37ºC en un incubador equilibrado con 10% de dióxido de carbono, se retiró el medio y se reemplazó con 200 \mul de un medio conteniendo compuesto de fórmula I (fármaco) por pocillo durante un período de pretratamiento de 2 horas y las células se incubaron como anteriormente. Se prepararon reservas de fármaco en sulfóxido de dimetilo al 100% de manera que en la concentración final de fármaco usado en el tratamiento, la concentración de sulfóxido de dimetilo no excediera el 0,5% y, de hecho, usualmente fue de 0,1%.
Al finalizar el período de pretratamiento, se retiró el medio nuevamente y se reemplazó con medio fresco conteniendo fármaco como anteriormente y se incubaron las células durante otras dos horas. Tras el tratamiento, se centrifugaron las placas en una centrífuga Beckman GPR a 1200 rpm durante cinco minutos a temperatura ambiente para sedimentar los detritus celulares del medio acondicionado. De cada pocillo se transfirieron 100 \mul de medio acondicionado o diluciones adecuadas del mismo en una placa de ELISA recubierta previamente con anticuerpo 266 [P. Seubert, Nature (1992) 359:325-327] contra los aminoácidos 13-28 del péptido \beta amiloide como se describió en la Publicación de Solicitud de Patente Internacional Nº 94/10569^{8} y se almacenaron a 4ºC durante la noche. Al día siguiente se realizó un ensayo ELISA usando anticuerpo 3D6 marcado [P. Seubert, Nature (1992) 359:325-327] contra los aminoácidos 1-5 del péptido \beta amiloide para medir la cantidad producida de péptido \beta amiloide.
Se midieron los efectos citotóxicos de los compuestos mediante una modificación del método de Hansen y col. Se agregaron a las células remanentes en la placa de cultivo tisular 25 \mul de bromuro de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolio (MTT) (Sigma, St, Louis, MO) solución madre (5 mg/ml) hasta una concentración final de 1 mg/ml. Se incubaron las células a 37ºC durante una hora, y se detuvo la actividad celular agregando un volumen igual de tampón de lisis MTT (dodecil sulfato de sodio 20% p/v en dimetilformamida 50%, pH 4,7). Se logró la extracción completa agitando durante la noche a temperatura ambiente. Se midió la diferencia entre la DO_{562nm} y la DO_{650nm} en un lector de microplacas Molecular Device's UV_{max} como indicador de la viabilidad celular.
Se adaptaron los resultados de ELISA para péptido \beta amiloide a una curva patrón y se expresaron como ng/ml de péptido \beta amiloide. Con el fin de normalizar estos resultados para citotoxicidad, se dividieron por los resultados de MTT y se expresaron como un porcentaje de los resultados de un control libre de fármaco.
Todos los resultados son la media y la desviación estándar de al menos seis ensayos reproducibles.
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Ejemplo B Supresión In Vivo de Liberación y/o Síntesis de \beta Amiloide
Este ejemplo ilustra como pudieron probarse los compuestos de esta invención para evaluar la supresión in vivo de liberación y/o síntesis de \beta amiloide. Para estos experimentos se usaron ratones PDAPP de 3 a 4 meses de edad [Games y col., (1995) Nature 373:523-527]. Dependiendo del compuesto a probar, el compuesto se formuló usualmente entre 1 y 10 mg/ml. Debido a los bajos factores de solubilidad de los compuestos, pueden formularse con diversos vehículos tales como aceite de maíz (Safeway, South San Francisco, CA); 10% de etanol en aceite de maíz; 2-hidroxipropil-\beta-ciclodextrina (Research Biochemicals International, Natick MA); y carboximetilcelulosa (Sigma Chemical Co., St. Louis MO).
Se administraron dosis subcutáneas a los ratones con una aguja de diámetro 26 y 3 horas más tarde se los sacrificó por medio de anestesia con CO_{2} y se les tomó muestras de sangre por punción cardiaca usando 1 jeringa de turberculina de 1 cm^{3} y una aguja 25G 5/8'' recubierta con solución de EDTA 0,5 M, pH 8,0. La sangre se colocó en un tubo vacutainer Becton-Dickinson conteniendo EDTA y se centrifugó durante 15 minutos a 1500 g a 5ºC. Posteriormente se retiraron los cerebros de los ratones y se diseccionaron córtex e hipocampo y se colocaron sobre hielo.
1. Ensayo en Cerebro
Para preparar tejido cortical y de hipocampo para enzimoinmunoensayos (ELISA), se homogeneizó la región de cada cerebro en 10 volúmenes de tampón guanidina enfriado con hielo (clorhidrato de guanidina 5,0 M, Tris-HCl 50 mM, pH 8,0) usando un mortero a motor Kontes (Fisher, Pittsburgh PA). Se agitaron suavemente los homogenados en una plataforma rotativa durante tres a cuatro horas a temperatura ambiente y se almacenaron a -20ºC previo a la cuantificación de \beta amiloide.
Se diluyeron los homogenados de cerebro 1:10 con tampón caseína enfriado con hielo [0,25% de caseína, solución salina tamponada con fosfato (PBS), 0,05% de azida sódica, 20 \mug/ml de aprotinina, 5 mM de EDTA, pH 8,0, 10 \mug/ml de leupeptina], reduciendo así la concentración final de guanidina hasta 0,5 M, previo a la centrifugación a 16.000 g durante 20 minutos a 4ºC. Las muestras se diluyeron además, si fue necesario para alcanzar un intervalo óptimo de mediciones de ELISA mediante el agregado de tampón caseína con agregado de clorhidrato de guanidina 0,5 M. Se prepararon patrones de \beta amiloide (aminoácidos 1-40 o 1-42) de manera que la composición final fuera de guanidina 0,5 M en presencia de seroalbúmina bovina (SAB) al 0,1%.
El ELISA sándwich para \beta amiloide total, que cuantifica \beta amiloide (aa 1-40) y \beta amiloide (aa 1-42) está constituido por dos anticuerpos monoclonales (mAb) para \beta amiloide. El anticuerpo de captura, 266 [P. Seubert, Nature (1992) 359:325-327], es específico para los aminoácidos 13-28 de \beta amiloide. El 3D6 [Johnson-Wood y col., PNAS USA (1997) 94:1550-1555], que es específico para los aminoácidos 1-5 de \beta amiloide, está biotinilado y sirvió como anticuerpo indicador en el ensayo. El procedimiento de biotinilado de 3D6 usa el protocolo del fabricante (Pierce, Rockford IL) para marcar con NHS-biotina inmunoglobulinas excepto que se usa tampón bicarbonato de sodio 100 mM, pH 8,5. El anticuerpo 3D6 no reconoce la proteína precursora de amiloide secretada (APP) o APP de extensión total pero detecta sólo especies \beta amiloide con un ácido aspártico en el extremo amino terminal. El ensayo tiene un límite de sensibilidad inferior de aproximadamente 50 pg/ml (11 pM) y no muestra reactividad cruzada con el péptido \beta amiloide murino endógeno en concentraciones de hasta 1 ng/ml.
La configuración del ELISA sándwich que cuantifica el nivel de \beta amiloide (aa 1-42) usa el mAb 21F1245 [Johnson-Wood y col., PNAS USA (1997) 94:1550-1555] (que reconoce los aminoácidos 33-42 de \beta amiloide) como anticuerpo de captura. El 3D5 biotinilado es también el anticuerpo indicador en este ensayo que tiene un límite de sensibilidad inferior de aproximadamente 125 pg/ml (28 pM).
Las placas de inmunoensayo de 96 pocillos se recubren con 10 \mug/ml de anticuerpos de captura 266 y 21F12 (Costar, Cambridge, MA) durante la noche a temperatura ambiente. A continuación se aspiran las placas y se bloquean con albúmina sérica humana al 0,25% en tampón PBS durante al menos 1 hora a temperatura ambiente, posteriormente se almacenan disecadas a 4ºC hasta el momento de usarse. Previo al uso las placas se rehidratan con tampón de lavado (solución salina tamponada con Tris, Twee 20 0,05%). Se agregan las muestras y patrones a las placas y se incuban durante la noche a 4ºC. Se lavan las placas 3 veces con tampón de lavado entre cada etapa del ensayo. El 3D6 biotinilado, diluido hasta 0,5 \mug/ml en tampón de incubación caseína (0,25% de caseína, PBS, 0,05% de Tween 20, pH 7,4) se incuba en el pocillo durante 1 hora a temperatura ambiente. Se agrega HRP-Avidina (Vector, Burlingame CA) diluido 1:4000 en tampón de incubación caseína a los pocillos durante 1 hora a temperatura ambiente. Se agrega el sustrato colorimétrico, Slow TMB-ELISA (Pierce, Cambridge MA), y se deja reaccionar durante 15 minutos, tras los que se detiene la reacción enzimática mediante el agregado de H_{2}SO_{4} 2N. Se cuantifica el producto de reacción usando el Molecular Devices V_{max} (Molecular Devices, Menlo Park CA) midiendo la diferencia de absorbancias 450 nm y 650 nm.
2. Ensayo en Sangre
Se diluye el plasma con EDTA 1:1 en diluyente de espécimen (0,2 g/l de fosfato de sodio \cdot H_{2}O (monobásico), 2,16 g/l de fosfato de sodio \cdot 7H_{2}O (dibásico), 0,5 g/l de timerosal, 8,5 g/l de cloruro de sódio, 0,5 m/l de Triton X-405, 6,0 g/l de seroalbúmina de ternera libre de globulinas; y agua). Se ensayan las muestras y patrones en diluyente de espécimen usando el ensayo de \beta amiloide total (266 captura/3D6 indicador) descrito anteriormente para el ensayo en cerebro excepto en que se usó el diluyente de espécimen en lugar de los diluyentes caseína descritos.

Claims (9)

1. El compuesto de fórmula I, (N)-((S)-2-hidroxi-3-metil-butiril)-1-(L-alaninil)-(S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona:
4
2. Una composición farmacéutica que comprende el compuesto de fórmula I, (N)-((S)-2-hidroxi-3-metilbutiril}-1-(L-alaninil)-(S)-1-amino-3-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzacepin-2-ona:
5
y un diluyente farmacéuticamente aceptable.
3. Un compuesto de acuerdo con la Reivindicación 1 para uso como un producto farmacéutico.
4. Un compuesto de acuerdo con la Reivindicación 1 para uso en el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer.
5. Un compuesto de acuerdo con la Reivindicación 1 para uso en la prevención de la enfermedad de Alzheimer.
6. Un compuesto de acuerdo con la Reivindicación 1 para uso en la inhibición de la liberación de péptido \beta amiloide y/o su síntesis.
7. Un compuesto de acuerdo con la Reivindicación 1 para uso en la inhibición de la progresión de la enfermedad de Alzheimer.
8. El uso de un compuesto de acuerdo con la Reivindicación 1 para la fabricación de un medicamento para inhibir la liberación de péptido \beta amiloide y/o su síntesis, incluyendo el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer.
9. El uso de un compuesto de acuerdo con la Reivindicación 1 para uso en la fabricación de un medicamento para prevenir la enfermedad de Alzheimer y/o inhibir la progresión de la enfermedad de Alzheimer.
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