ES2332808T3 - Compuestos agonistas del receptor 5-ht4. - Google Patents

Compuestos agonistas del receptor 5-ht4. Download PDF

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ES2332808T3 ES05816105T ES05816105T ES2332808T3 ES 2332808 T3 ES2332808 T3 ES 2332808T3 ES 05816105 T ES05816105 T ES 05816105T ES 05816105 T ES05816105 T ES 05816105T ES 2332808 T3 ES2332808 T3 ES 2332808T3
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Seok-Ki Choi
Paul Fatheree
Adam A. Goldblum
Lan Jiang
Daniel D. Long
Daniel Marquess
S. Derek Turner
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Abstract

Compuesto de fórmula (I) **(Ver fórmula)** o una sal farmacéuticamente aceptable o solvato o estereoisómero del mismo, donde: R1 es hidrógeno, halo, hidroxi, C1-4alquilo, o C1-4alcoxi; R2 es C3-4 alquilo o C3-6 cicloalquilo; R3 es hidrógeno o C1-4 alquilo; R4 es -S(O)2-C1-3 alquilo, -C(O)O-C1-3 alquilo o -C(O)-C1-3 alquilo; n es un número entero de 1, 2, o 3; Y es seleccionado de: (a) una fracción de fórmula (a) **(Ver fórmula)** donde: Z es seleccionado de -(R8)SO2Ra, -N(R5)C(O)Rc, -S(O2)R8, -N(R8)C(O)OR4, -N(R8)C(O)NRcRf , -N(R8) SO2NRgRh, -OC(O)NRiRj, -OC(O)NRkRl, -C(O)ORm, -OR8, -SRn, ciano, C1-4 alquilo hidroxi sustituido, C1-3 alcoxi hidroxi sustituido, -CF3, piridinilo, tiomorfolinilo, tiazolidinilo, imidazolilo, indolilo, tetrahidrofuranilo, pirrolidinilo y piperidinilo, donde pirrolidinilo es opcionalmente sustituido con oxo y piperidinilo es opcionalmente sustituido con 1 a 3 halo; R5 es seleccionado de hidrógeno y C1-4 alquilo, donde C1-4 alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, halo, y C1-3 alcoxi; m es un número entero de 0, 1, 2, 3, 4, o 5; R6 y R7 son independientemente seleccionados de hidrógeno, hidroxi, halo y C1-4 alquilo, donde C1-4 alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, C1-3 alcoxi, y ciano; R8 es independientemente hidrógeno o C1-4 alquilo, donde C1-4 alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, C1-3 alcoxi, y ciano; Ra es hidrógeno o C1-4 alquilo, donde C1-4 alquilo es opcionalmente sustituido con -SO2Rb, C3-6cicloalquilo o con de 1 a 3 halo; Rc es hidrógeno o C1-4 alquilo, donde C1-4 alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi y C3-6cicloalquilo, o con 1 a 3 halo; y Rb, Rd, Re, Rf , Rg, Rh, Ri, Rj, Rk, Rl, Rm, y Rn, son independientemente hidrógeno o C1-4 alquilo; o R5 y R6, R5 y R8, o R6 y R8, tomados juntos forman un C2-5 alquileno, donde el C2-5 alquileno es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, halo y C1-4 alquilo, donde C1-4 alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, C1-3 alcoxi, y ciano; o R8 y Ra tomados juntos forman un C2-5 alquileno; a condición de que cuando m es 1, Z forma un enlace de carbono-carbono con el átomo de carbono llevando los sustituyentes R6 y R7; y cuando m es 0, Z es seleccionado de -S(O2)R8, -C(O)NRiRj, -C(O)ORm, y -CF3; y (b) -SR10, donde R10 es hidrógeno o C1-4 alquilo.

Description

Compuestos agonistas del receptor 5-HT_{4}.
Antecedentes de la invención Campo de la invención
La invención se refiere a compuestos de quinolinona carboxamida que son útiles como agonistas del receptor 5-HT_{4}. La invención está también dirigida a composiciones farmacéuticas que comprenden compuestos de este tipo, compuestos de este tipo para el uso en el tratamiento de condiciones médicas mediadas por la actividad del receptor 5-HT_{4}, y procesos y productos intermedios útiles para preparar compuestos de este tipo.
Estado de la técnica
La serotonina (5-hidroxitriptamina, 5-HT) es un neurotransmisor que está muy extendido en todo el cuerpo, tanto en el sistema nervioso central como en sistemas periféricos. Al menos siete subtipos de receptores de serotonina han sido identificados y la interacción de serotonina con estos receptores diferentes es enlazada a una amplia variedad de funciones fisiológicas. Ha habido, por tanto, gran interés en el desarrollo de agentes terapéuticos que se concentran en subtipos específicos del receptor 5-HT.
En particular, la caracterización de receptores 5-HT_{4} y la identificación de agentes farmacéuticos que interactúan con ellos ha sido el centro de la reciente actividad significante. (Ver, por ejemplo, la revisión por Langlois y Fischmeister, J. Med. Chem. 2003, 46, 319-344.) Agonistas del receptor 5-HT_{4} son útiles para el tratamiento de trastornos de motilidad reducida del tracto gastrointestinal. Los trastornos de este tipo incluyen el síndrome del intestino irritable (SII), constipación crónica, dispepsia funcional, vaciado gástrico retardado, enfermedad de reflujo gastroesofágico (ERGE), gastroparesia, íleo postoperatorio, pseudo-obstrucción intestinal, y tránsito retardado inducido por fármacos. Además, ha sido sugerido que algunos compuestos agonistas del receptor 5-HT_{4} pueden ser usados en el tratamiento de trastornos del sistema nervioso central incluidos trastornos cognitivos, trastornos de la conducta, trastornos del estado de ánimo, y trastornos de control de la función autónoma.
EP-A-0710462, WO 03/057688 y Chem. Pharm. Bulletin 49 (1) (2001-01) páginas 29-39, revelan todos un compuesto con actividad del receptor 5-HT_{4}.
A pesar de la amplia utilidad de los agentes farmacéuticos que modulan la actividad del receptor 5-HT_{4}, pocos compuestos agonistas del receptor 5-HT_{4} están en uso clínico actualmente.
Por consiguiente, hay una necesidad de nuevos agonistas del receptor 5-HT_{4} que consiguen estos efectos deseados con efectos secundarios mínimos. Agentes preferidos pueden poseer, entre otras propiedades, selectividad mejorada, fuerza, propiedades farmacocinéticas, y/o duración de acción.
Resumen de la invención
La invención proporciona compuestos nuevos que poseen actividad agonista del receptor 5-HT_{4}. Se ha descubierto que, entre otras propiedades, los compuestos de la invención son agonistas del receptor 5-HT_{4} potentes y selectivos.
Por consiguiente, la invención proporciona un compuesto de fórmula (I):
\vskip1.000000\baselineskip
1
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tal y como se define en la reivindicación 1,
o una sal o solvato farmacéuticamente aceptable o estereoisómero del mismo.
La invención también proporciona una composición farmacéutica que comprende un compuesto de la invención y un portador farmacéuticamente aceptable, y un compuesto de la invención para el uso en terapia, específicamente, en un método de tratamiento de una enfermedad o condición asociada a la actividad del receptor 5-HT_{4}, p. ej. un trastorno de motilidad reducida del tracto gastrointestinal, el método comprende la administración al mamífero de una cantidad terapéuticamente eficaz de un compuesto o una composición de la invención.
El síndrome del intestino irritable puede ser tratado por un método que comprende la administración al mamífero de una cantidad terapéuticamente eficaz de una composición farmacéutica de la invención.
Los compuestos de la invención pueden también ser usados como herramientas de investigación, es decir para estudiar sistemas biológicos o muestras, o para estudiar la actividad de otros compuestos químicos, para estudiar un sistema o muestra biológicos o para descubrir nuevos agonistas del receptor 5-HT_{4}, poniendo en contacto un sistema o muestra biológicos con un compuesto de la invención y determinando los efectos provocados por el compuesto en el sistema o muestra biológicos.
En aspectos separados y diferentes, la invención también proporciona procesos sintéticos y productos intermedios nuevos descritos aquí, que son útiles para preparar compuestos de la invención.
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Descripción detallada de la invención
La invención proporciona nuevos agonistas del receptor 5-HT_{4} de quinolinona carboxamida de fórmula (I), o sales o solvatos farmacéuticamente aceptables o estereoisómeros de los mismos. Los siguientes valores ejemplares y preferidos para radicales, sustituyentes, y rangos, son sólo para ilustración; no excluyen otros valores definidos u otros valores dentro de rangos definidos para los radicales y sustituyentes a menos que se indique lo
contrario.
En un aspecto específico de la invención, R^{1} es hidrógeno, halo, C_{1-4} alquilo, o C_{1-4} alcoxi.
En otros aspectos específicos, R^{1} es hidrógeno, halo, o C_{1-3} alquilo; o R^{1} es flúor; o R^{1} es bromo.
En otro aspecto específico, R^{1} es hidrógeno.
En un aspecto específico, R^{2} es C_{3-4} alquilo. Los grupos R^{2} representativos incluyen n-propilo, isopropilo, n-butilo, sec-butilo, y terc-butilo.
En otro aspecto específico, R^{2} es isopropilo.
En otro aspecto específico, R^{2} es ciclobutilo o ciclopentilo.
En un aspecto específico, R^{3} es hidrógeno.
En otro aspecto específico, R^{3} es metilo.
En un aspecto específico, R^{4} es -S(O)_{2}-C_{1-3} alquilo. En otro aspecto específico, R^{4} es -S(O)_{2}CH_{3}.
En otro aspecto específico, R^{4} es -C(O)O-C_{1-3} alquilo. Grupos de R^{4} representativos incluyen -C(O)OCH_{3}, -C(O)OCH_{2}CH_{3}, -C(O)OCH(CH_{3})_{2}, y -C(O)OCH_{2}CH_{2}CH_{3}.
En otro aspecto específico, R^{4} es -C(O)OCH_{3}.
En otro aspecto específico, R^{4} es -C(O)-C_{1-3} alquilo. Grupos R^{4} representativos incluyen -C(O)CH_{3}, -C(O)CH_{2}CH_{3}, -C(O)CH(CH_{3})_{2}, y -C(O)CH_{2}CH_{2}CH_{3}.
En otro aspecto específico, R^{4} es -C(O)CH_{3}.
En otro aspecto específico, R^{4} es seleccionado de -S(O)_{2}CH_{3}, -C(O)OCH_{3}, y -C(O)CH_{3}.
En un aspecto específico, n es 1 o 2; o n es 1.
En un aspecto específico, Y es seleccionado de:
(a)
una fracción de fórmula (a), donde Z es seleccionado de -N(R^{8})SO_{2}R^{a}, -N(R^{8})C(O)R^{c}, -S(O_{2})R^{8}, -N(R^{8})C(O)NR^{e}R^{f}, -C(O)NR^{i}R^{j}, -OC(O)NR^{k}R^{l}, -OR^{8}, y ciano; y
(b)
-S-C_{1-4} alquilo.
\vskip1.000000\baselineskip
En otro aspecto específico de la invención, Y es una fracción de fórmula (a).
En otros aspectos específicos de la invención, Y es -SR^{10}; o Y es-S-C_{1-3} alquilo.
En aspectos específicos, Z es seleccionado de -N(R^{8})SO_{2}R^{a}, -N(R^{8})C(O)R^{c}, -S(O_{2})R^{8}, -N(R^{8})C(O)OR^{d}, -N(R^{8})C(O)NR^{e}R^{f}, -N(R^{8})SO_{2}NR^{g} R^{h}, -C(O)NR^{i}R^{j}, -OC(O)NR^{k}R^{l}, -C(O)OR^{m}, -OR^{8}, -SR^{n}, y ciano; o Z es seleccionado de -N(R^{8})SO_{2}R^{a}, -N(R^{8})C(O)R^{c}, -S(O_{2})R^{8}, -N(R^{8})C(O)NR^{e}R^{f}, -C(O)NR^{i}R^{j}, -OC(O)NR^{k}R^{l}, -OR^{8}, y ciano.
En otro aspecto específico, Z es seleccionado de -N(R^{a})SO_{2}R^{a}, -N(R^{8})C(O)R^{c}, -S(O_{2})R^{8}, y -N(R^{8})C(O)NR^{e}R^{f}.
En otro aspecto específico, Z es -N(R^{8})SO_{2}R^{a}.
En un aspecto específico, R^{5} es C_{1-4} alquilo donde C_{1-4} alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, halo, y C_{1-3} alcoxi. En un aspecto, R^{5} es metilo. En otro aspecto específico, R^{5} es hidró-
geno.
En un aspecto específico, m es un número entero de 0, 1, 2, 3 o 4. En otro aspecto específico, m es un número entero de 1, 2, 3 o 4. En otros aspectos específicos, m es 0, 1, 2 o 3; m es 1, 2 o 3; m es 2, 3 o 4; m es 2 o 3; o m
es 2.
En un aspecto específico, R^{6} y R^{7} son independientemente seleccionados de hidrógeno y C_{1-4} alquilo, donde C_{1-4} alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, C_{1-3} alcoxi, y ciano. En otros aspectos específicos, R^{6} y R^{7} son independientemente hidrógeno y metilo; o R^{6} y R^{7} son hidrógeno.
En un aspecto específico, R^{8} es seleccionado de hidrógeno y C_{1-4} alquilo, tal como hidrógeno y metilo.
En un aspecto específico, R^{a} y R^{c} son independientemente seleccionados de hidrógeno y C_{1-4} alquilo.
En un aspecto específico, R^{b}, R^{d}, R^{e}, R^{f}, R^{g}, R^{h}, R^{i}, R^{j}, R^{k}, R^{l}, R^{m}, y R^{n} son independientemente seleccionados de hidrógeno y metilo.
En otro aspecto específico de la invención, R^{5} y R^{6}, o R^{5} y R^{8} tomados juntos forman un C_{2-5} alquileno opcionalmente sustituido.
En otro aspecto específico, R^{5} y R^{6}, o R^{5} y R^{8} tomados juntos forman etileno, o propileno.
En un aspecto específico, R^{6} y R^{8} tomados juntos forman un C_{2-5} alquileno opcionalmente sustituido.
En otro aspecto específico, R^{6} y R^{8} tomados juntos forman etileno, o propileno.
En un aspecto específico, R^{8} y R^{a} tomados juntos forman un C_{2-5} alquileno.
En un aspecto específico, R^{9} es un C_{1-3} alquilo opcionalmente sustituido.
En un aspecto específico, R^{10} es C_{1-3} alquilo.
En un aspecto específico, la invención proporciona un compuesto de fórmula (I) donde R^{1} es hidrógeno, R^{2} es C_{3-4} alquilo, y R^{3} es hidrógeno.
En otro aspecto específico, la invención proporciona un compuesto de fórmula (I) donde R^{1} es hidrógeno o halo; R^{2} es isopropilo o C_{4-5} cicloalquilo; R^{3} es hidrógeno o metilo, y R^{4}, n y Y son tal y como se define aquí.
En otro aspecto específico, la invención proporciona un compuesto de fórmula (I) donde n es 1, y cuando Y es una fracción de fórmula (a), m es 1, 2 o 3.
En otro aspecto específico, la invención proporciona un compuesto de fórmula (I) donde:
R^{1} es hidrógeno;
R^{2} es C_{3-4} alquilo;
R^{3} es hidrógeno;
Y es seleccionado de:
\newpage
(a)
una fracción de fórmula (a):
2
donde Z es seleccionado de -N(R^{8})SO_{2}R^{a}, -N(R^{8})C(O)R^{c}, -S(O_{2})R^{8}, -N(R^{8})C(O)NR^{e}R^{f}, -C(O)NR^{i}R^{j}, -OC(O)NR^{k}R^{l}, -OR^{8}, y ciano; y
(b)
-S-C_{1-4} alquilo;
\vskip1.000000\baselineskip
y R^{4}, n, m, R^{5}, R^{6}, R^{7}, R^{8}, R^{a}, R^{c}, R^{e}, R^{f}, R^{i}, R^{j}, R^{k}, y R^{l} son tal y como se define aquí.
En aún aspecto otro específico, la invención adicionalmente proporciona un compuesto de fórmula (I) que es un compuesto de fórmula (II):
3
donde
R^{1} es hidrógeno, halo, o C_{1-3} alquilo;
R^{2} es C_{3-4} alquilo;
R^{3} es hidrógeno o metilo,
R^{4} es -S(O)_{2}-C_{1-3} alquilo, -C(O)O-C_{1-3} alquilo, o-C(O)-C_{1-3} alquilo;
n es un número entero de 1 o 2;
R^{5} es seleccionado de hidrógeno y C_{1-4} alquilo, donde C_{1-4} alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, halo, y C_{1-3} alcoxi;
m es un número entero de 1, 2, 3, 4, o 5;
R^{6} y R^{7} son independientemente seleccionados de hidrógeno y C_{1-4} alquilo, donde C_{1-4} alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, C_{1-3} alcoxi, y ciano;
Z es seleccionado de -N(R^{8})SO_{2}R^{a}, -N(R^{8})C(O)R^{c}, -S(O_{2})R^{8}, -N(R^{8})C(O)OR^{d}, -N(R^{8})C(O)NR^{e}R^{f}, -N(R^{8})SO_{2}NR^{g}R^{h}, -C(O)NR^{i}R^{j}, -OC(O)NR^{k}R^{l}, -C(O)OR^{m}, -OR^{8}, -SR^{n} y ciano;
R^{8} es independientemente hidrógeno o C_{1-4} alquilo, donde C_{1-4} alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, C_{1-3} alcoxi, y ciano;
R^{a} es hidrógeno o C_{1-4} alquilo, donde C_{1-4} alquilo es opcionalmente sustituido con -SO_{2}R^{b}, C_{3-6} cicloalquilo o con de 1 a 3 halo;
R^{c} es hidrógeno o C_{1-4} alquilo, donde C_{1-4} alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi y C_{3-6} cicloalquilo, o con de 1 a 3 halo;
y R^{b}, R^{d}, R^{e}, R^{f}, R^{g}, R^{h}, R^{i}, R^{j}, R^{k}, R^{l}, R^{m}, y R^{n} son independientemente hidrógeno o C_{1-4} alquilo;
O R^{5} y R^{6}, R^{5} y R^{8}, o R^{6} y R^{8}, tomados juntos forman un C_{2-5} alquileno, donde el C_{2-5} alquileno es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, halo y C_{1-4} alquilo, donde C_{1-4} alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, C_{1-3} alcoxi, y ciano;
o R^{8} y R^{a} tomados juntos forman un C_{2-5} alquileno.
En otros aspectos adicionales, la invención proporciona los compuestos catalogados en tablas 1 a 6 en la presente, es decir, compuestos de fórmulas (II-a), (II-b), (II-c), (II-d), (II-e), y (II-f).
Las convenciones de denominación química usadas aquí están ilustradas para el compuesto del Ejemplo 2:
4
que es designado ((1S,3R,5R)-8-{3-[(2-etilsulfaniletil)metanosulfonilamino]-2-hidroxipropil}-8-azabiciclo[3,2,1]oct-3-il)amida de ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico, según el software AutoNom, proporcionado por MDL Information Systems, GmbH (Frankfurt, Alemania). La designación (1S,3R,5R) describe la orientación relativa de los enlaces asociados al sistema anular bicíclico que son representados como cuñas sólidas y discontinuas. El compuesto es denominado de forma alternativa como N-[(3-endo)-8-{3-[(2-etilsulfaniletil)metanosulfonilamino]-2-hidroxipropil}-8-azabiciclo[3,2,1]oct-3-il]-1-(1-metiletil)-2-oxo-1,2-dihidro-3-quinolinacarboxamida. En todos los compuestos de la invención catalogados a continuación por nombres, la quinolinona-carboxamida es endo al grupo azabiciclooctano.
Se puede hacer mención particular de los siguientes compuestos:
((1S,3R,5R)-8-{3-[(2-etilsulfaniletil) metanosulfonilamino]-2-hidroxipropil}-8-aza-biciclo[3,2,1]oct-3-il)amida del ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico;
Éster metílico del ácido (2-hidroxi-3-{(1S,3R,5R)-3-[(1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidro-quinolina-3-carbonil)amino]-8-azabiciclo[3.2.1]oct-8-il}propil)-{2-[3-(metanosulfonilmetilamino)piperidin-1-il]etil}-carbámico;
Éster metílico del ácido [2-(3-acetilaminopiperidin-1-il)etil]-(2-hidroxi-3-{(1S,3R,5R)-3-[(1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carbonil)amino]-8-azabiciclo[3.2.1]oct-8-il}propil)-carbámico;
Éster metílico del ácido [2-(3-acetilaminopirrolidin-1-il)etil]-(2-hidroxi-3- {(1S,3R,5R)-3-[(1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carbonil)amino]-8-azabiciclo[3.2.1]oct-8-il}propil)-carbámico;
Éster metílico del ácido (2-hidroxi-3-{(1S,3R,5R)-3-[(1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carbonil)amino]-8-azabiciclo[3.2.1]oct-8-il}propil)-[2-(3-dimetilaminosulfonilaminopirrolidin-1-il)-etil]-carbámico;
Éster metílico del ácido (2-hidroxi-3-{(1S,3R,5R)-3-[(1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carbonil)-amino]-8-azabiciclo[3.2.1]oct-8-il}propil)-[2-(3-dimetilaminosulfonilmetilaminopirrolidin-1-il)-etil]-carbámico;
Éster metílico del ácido {2-[3-(1,1-dioxo-1\lambda^{6}-isotiazolidin-2-il)pirrolidin-1il]etil}-(2-hidroxi-3-{(1S,3R,5R)-3-[(1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carbonil) amino]-8-azabiciclo[3.2.1]oct-8-il}propil)-carbámico;
[(1S,3R,5R)-8-(3-{acetil-[2-(3-carbamoilpiperidin-1-il) etil]amino}-2-hidroxipropil)-8-azabiciclo[3.2.1]oct-3-il]-amida del ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico;
{(1S,3R,5R)-8-[3-(acetil-{2-[4-(metanosulfonilaminometil)piperidin-1-il]etil} amino)-2-hidroxipropil]-8-aza-biciclo[3.2.1]oct-3-il}amida del ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico;
Éster metílico del ácido (1-{2-[acetil-(2-hidroxi-3-{(1S,3R,5R)-3-[(1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carbonil)amino]-8-azabiciclo[3.2.1]oct-8-il}propil) amino]-etil}pirrolidin-3-il)-carbámico;
{(1S,3R,5R)-8-[3-(acetil-{2-[3-(dimetilaminosulfonilmetilamino)pirrolidin-1-il]etil}amino)-2-hidroxipropil]-8-aza-biciclo[3.2.1]oct-3-il}amida del ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico;
{(1S,3R,5R)-8-[3-(acetil-{2-[3-(trimetilureido) pirrolidin-1-il]etil}amino)-2-hidroxi-propil]-8-azabiciclo-[3.2.1]oct-3-il}amida del ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico;
{(1S,3R,5R)-8-[3-(acetil-{2-[(1-dimetilsulfamoilpirrolidin-3-il)metilamino]etil} amino)-2-hidroxipropil]-8-azabiciclo[3.2.1]oct-3-il}amida del ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico;
((1S,3R,5R)-8-{3-[acetil-(2-{[2-(metanosulfonilmetilamino)etil]metilamino}-etil) amino]-2-hidroxipropil}-8-azabiciclo[3.2.1]oct-3-il) amida del ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico;
{(1S,3R,5R)-8-[3-(acetil-{2-[(2-metanosulfonilaminoetil)metilamino]etil}amino)-2-hidroxipropil]-8-aza-biciclo[3.2.1]oct-3-il}amida del ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico; y
((1S,3R,5R)-8-{3-[acetil-(2-{[2-(1,1-dioxo-1\lambda^{6}-isotiazolidin-2-il)etil]metilamino} etil)amino]-2-hidroxipropil}-8-azabiciclo[3.2.1]oct-3-il)amida del ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico.
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Según está ejemplificado por compuestos particulares catalogados arriba, los compuestos de la invención pueden contener uno o más centros quirales. Por consiguiente, la invención incluye mezclas racémicas, estereoisómeros puros, y mezclas enriquecidas con estereoisómeros de tales isómeros, a menos que se indique lo contrario. Cuando un estereoisómero particular está mostrado, será entendido por expertos en la técnica, que cantidades menores de otros estereoisómeros pueden estar presentes en las composiciones de la invención a menos que se indique lo contrario, a condición de que cualquier utilidad de la composición no sea eliminada por la presencia de tales isómeros.
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Definiciones
Al describir los compuestos, composiciones y métodos de la invención, los términos siguientes tienen los significados siguientes, a menos que se indique lo contrario.
El término "alquilo" significa un grupo hidrocarburo monovalente saturado que puede ser lineal o ramificado o combinaciones de los mismos. Ejemplos de valores particulares para un grupo C_{1-4} alquilo incluyen, por ejemplo, metilo, etilo, n-propilo (n-Pr), isopropilo (i-Pr), n-butilo (n-Bu), sec-butilo, isobutilo, y terc-butilo.
El término "alquileno" significa un grupo hidrocarburo bivalente saturado que puede ser lineal o ramificado o combinaciones de los mismos. Ejemplos de valores particulares para un C_{2-5} alquileno incluyen etileno, propileno, isopropileno, butileno, y pentileno, y similares.
El término "alcoxi" significa el grupo monovalente -0-alquilo, donde el alquilo está definido como arriba. Grupos alcoxi representativos incluyen, por ejemplo, metoxi, etoxi propoxi, butoxi, y similares.
El término "cicloalquilo" significa un grupo monovalente saturado carbocíclico que puede ser monocíclico o multicíclico. A menos que se defina lo contrario, tales grupos cicloalquilo definidos normalmente contienen de 3 a 10 átomos de carbono. Grupos C_{3-6} cicloalquilo representativos incluyen, por ejemplo, ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, ciclohexilo, y similares.
El término "compuesto" significa un compuesto que fue sintéticamente preparado o preparado de cualquier otro modo, tal como por metabolismo.
El término "halo" significa un flúor, cloro, bromo o yodo.
El término "cantidad terapéuticamente eficaz" significa una cantidad suficiente para lograr un tratamiento efectivo cuando se administra a un paciente en necesidad de tratamiento.
El término "tratamiento" como se utiliza en este caso significa el tratamiento de una enfermedad, trastorno, o condición médica en un paciente, tal como un mamífero (particularmente un humano) que incluye:
(a)
prevención de que ocurra la enfermedad, trastorno, o condición médica de, es decir, tratamiento profiláctico de un paciente;
(b)
mejora de la enfermedad, trastorno, o condición médica, es decir, eliminación o provocación de regresión de la enfermedad, trastorno, o condición médica en un paciente;
(c)
supresión de la enfermedad, trastorno, o condición médica, es decir, enlentecimiento o detención del desarrollo de la enfermedad, trastorno, o condición médica en un paciente; o
(d)
alivio de los síntomas de la enfermedad, trastorno, o condición médica en un paciente.
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El término "sal farmacéuticamente aceptable" significa una sal obtenida a partir de un ácido o base que es aceptable para la administración a un paciente, tal como un mamífero. Tales sales pueden ser derivadas de ácidos orgánicos o inorgánicos farmacéuticamente aceptables y de bases farmacéuticamente aceptables. Normalmente, sales farmacéuticamente aceptables de compuestos de la presente invención son obtenidas a partir de ácidos.
Sales derivadas de ácidos farmacéuticamente aceptables incluyen, pero no se limitan a, acético bencenosulfónico, benzoico, canforsulfónico, cítrico, etanosulfónico, fumárico, glucónico, glutámico, bromhídrico, clorhídrico, láctico, maléico, málico, mandélico, metanosulfónico, múcico, nítrico, pantoténico, fosfórico, succínico, sulfúrico, tartárico, p-toluenosulfónico, ácido xinafoico (1-hidroxi-2-naftoico), ácido naftaleno-1,5-disulfónico y similares.
El término "solvato" significa un complejo o agregado formado por una o más moléculas de un soluto, es decir un compuesto de la invención o un derivado de sal farmacéuticamente aceptable, y una o más moléculas de un solvente. Tales solvatos son normalmente sólidos cristalinos que tienen una proporción molar sustancialmente fija de soluto y solvente. Solventes representativos incluyen por ejemplo, agua, metanol, etanol, isopropanol, ácido acético, y similares. Cuando el solvente es agua, el solvato formado es un hidrato.
Será apreciado que la expresión "o una sal o solvato farmacéuticamente aceptable o estereoisómero de los mismos" está destinada a incluir todas las permutaciones de sales, solvatos y estereoisómeros, tal como un solvato de una sal farmacéuticamente aceptable de un estereoisómero de un compuesto de fórmula (I).
El término "grupo amino-protector" significa un grupo protector adecuado para prevenir reacciones indeseadas en un amino nitrógeno. Grupos amino protectores representativos incluyen, pero no se limitan a grupos de formilo; acilo, por ejemplo grupos alcanoilo, tal como acetilo; grupos alcoxicarbonilo, tal como terc-butoxicarbonilo (Boc); grupos arilmetoxicarbonilo, tal como benciloxicarbonilo (Cbz) y 9-fluorenilmetoxicarbonilo (Fmoc); grupos arilmetilo, tales como bencilo (Bn), tritilo (Tr), y 1,1-di-(4'-metoxifenil)metilo; grupos sililo, tal como trimetilsililo (TMS) y terc-butildimetilsililo (TBDMS); y similares.
El término "grupo hidroxi protector" significa un grupo protector adecuado para prevenir reacciones indeseadas de un grupo hidróxilo. El término "grupo hidroxi protector" significa un grupo protector adecuado para prevenir reacciones indeseables en un grupo hidróxilo. Grupos hidróxilo protectores representativos incluyen, pero no se limitan a, grupos sililo incluyendo grupos tri(1-6C)alquilsililo, tales como trimetilsililo (TMS), trietilsililo (TES), terc-butildimetilsililo (TBS) y similares; ésteres (grupos acilo) incluyendo grupos (1-6C)alcanoilo, tales como formilo, acetilo y similares; grupos arilmetilo, tales como bencilo (Bn), p-metoxibencilo (PMB), 9-fluorenilmetilo (Fm), difenilmetilo (benzhidrilo, DPM) y similares. Adicionalmente, dos grupos hidróxilo pueden también ser protegidos como un grupo alquilideno, tal como prop-2-ilidina, formado, por ejemplo, por reacción con una cetona, tal como acetona.
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Procedimientos sintéticos generales
Compuestos de la invención pueden ser obtenidos a partir de materias primas fácilmente disponibles usando los siguientes métodos generales y procedimientos. Aunque un aspecto particular de la presente invención está ilustrado en los esquemas a continuación, los expertos en la técnica reconocerán que todos los aspectos de la presente invención pueden ser preparados usando los métodos descritos aquí o usando otros métodos, reactivos y materias primas conocidas por los expertos en la técnica. También será apreciado que cuando se dan condiciones del proceso típicas o preferidas (es decir, temperaturas de reacción, tiempos, proporciones molares de reactivos, solventes, presiones, etc.), otras condiciones del proceso pueden también ser usadas a menos que se indique lo contrario. Las condiciones de reacción óptimas pueden variar con los reactivos particulares o solventes usados, pero estas condiciones pueden ser determinadas por un experto en la técnica por procedimientos de optimización rutinarios.
Adicionalmente, como será evidente para los expertos en la técnica, grupos protectores convencionales pueden ser necesarios para prevenir que determinados grupos funcionales experimenten reacciones indeseadas. La elección de un grupo protector adecuado para un grupo funcional particular, al igual que condiciones adecuadas para protección y desprotección, son conocidas en la técnica. Por ejemplo, numerosos grupos de protección, y su introducción y eliminación, están descritos en T. W. Greene y G. M. Wuts, Protecting Groups in Organic Synthesis, Tercera Edición, Wiley, New York, 1999, y referencias citadas en la misma.
Los sustituyentes y variables mostrados en los siguientes esquemas tienen las definiciones proporcionadas aquí a menos que se indique lo contrario.
En un método de síntesis, los compuestos de fórmula (I) son preparados como está ilustrado en el Esquema A:
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Esquema A
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5
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En esquema A, un compuesto de fórmula (III) donde R^{1}, R^{2}, R^{3}, n e Y son tal y como se define aquí, es reaccionado con un compuesto de fórmula (IV) donde L^{1} es un grupo de salida, tal como halo, por ejemplo, cloro, o etoxi, o L^{1}-R^{4} es un ácido carboxílico, es decir, L^{1} representa un grupo hidroxi.
Condiciones de reacción óptimas para la reacción del Esquema A pueden variar dependiendo de las propiedades químicas del reactivo L^{1}-R^{4}, como ya conocen aquellos expertos en la técnica.
Por ejemplo, cuando L^{1} es un grupo de salida de halo, tal como cloro, la reacción es normalmente conducida contactando un compuesto de fórmula (III) con entre aproximadamente 1 y aproximadamente 4 equivalentes de un compuesto de fórmula (IV) en un diluyente inerte, tal como diclorometano, en presencia de un exceso de una base, por ejemplo, entre aproximadamente 3 y aproximadamente 6 equivalentes de base, tal como N,N-diisopropiletilamina o 1,8-diazabiciclo[5,4,0]undec-7-eno (DBU). Diluyentes inertes adecuados también incluyen N,N-dimetilformamida (DMF), triclorometano, 1,1,2,2-tetracloroetano, tetrahidrofurano, y similares. La reacción es normalmente conducida a una temperatura en la gama de aproximadamente -100ºC a aproximadamente 30ºC durante aproximadamente un cuarto de hora hasta aproximadamente 2 horas, o hasta que la reacción esté sustancialmente completa. Reactivos ejemplares L^{1}-R^{4} incluyen metanosulfonilcloruro y acetilcloruro, y similares.
Cuando el reactivo L^{1}-R^{4} es un ácido carboxílico, el Esquema A representa una reacción de acoplamiento de amida que es normalmente conducida poniendo en contacto un compuesto de fórmula (III) con entre aproximadamente 1 y aproximadamente 4 equivalentes de un ácido carboxílico en un diluyente inerte, por ejemplo, N,N-dimetilformamida, en presencia de un agente de acoplamiento tal como benzotriazol-1-iloxitripirrolidino-fosfonio hexafluorofosfato (PyBOP). La reacción es normalmente conducida a temperatura ambiente, durante aproximadamente un cuarto de hora hasta aproximadamente 2 horas, o hasta que la reacción está sustancialmente completa. Agentes de acoplamiento adecuados alternativos incluyen 1,3 diciclohexilcarbodiimida (DCC), 1-(3-dimetilaminopropil)-3-etilcarbodiimida (EDC), y PyBOP combinado con 1-hidroxi-7-azabenzotriazol (HOAt).
El acoplamiento de amida de un compuesto de fórmula (III) con un ácido carboxílico de forma alternativa puede ser realizado convirtiendo el ácido carboxílico en un éster activado, tal como un éster de N-hidroxi succinimida (NHS) o éster ap-nitrofenilo, o un imidazol ácido, que es luego reaccionado con un compuesto de fórmula (III).
Cuando el reactivo L^{1}-R^{4} es un líquido, por ejemplo etil formato, la reacción puede ser realizada disolviendo un compuesto de fórmula (III) en un gran exceso del reactivo L^{1}-R^{4}, y calentando a una temperatura de entre aproximadamente 50ºC y aproximadamente 100ºC durante aproximadamente 12 hasta aproximadamente 24 horas.
El producto de fórmula (I) es aislado y purificado por procedimientos convencionales. Por ejemplo, el producto puede ser concentrado hasta sequedad bajo presión reducida, absorbido en una solución ácida acuosa débil y purificado por cromatografía HPLC.
De forma similar, compuestos de fórmula (I) pueden también ser preparados por N-alquilación de un compuesto de la forma de fórmula (I) donde R^{2} es hidrógeno, que puede ser preparado por los esquemas descritos aquí, a excepción de la sustitución de los reactivos apropiados. La reacción de N-alquilación es normalmente realizada contactando un compuesto de la forma de fórmula (I) donde R^{2} es hidrógeno, con entre aproximadamente 1 y aproximadamente 4 equivalentes de un compuesto de la fórmula L^{2}-R^{2} donde L^{2} es un grupo de salida tal como halo (cloro, yodo o bromo), o un grupo de éster sulfónico, tal como mesilato, tosilato, brosilato, nosilato y similares; y R^{2} es C_{3-4} alquilo o C_{3-6} cicloalquilo. Esta reacción es normalmente conducida en un solvente aprótico polar tal como dimetilformamida en presencia de entre aproximadamente 2 y aproximadamente 4 equivalentes de base fuerte, tal como terc-butóxido de potasio. Normalmente, la reacción es conducida a una temperatura de entre aproximadamente 60ºC y aproximadamente 100ºC durante entre aproximadamente 6 y aproximadamente 24 horas, o hasta que la reacción esté sustancialmente completa.
En otra alternativa adicional, compuestos de fórmula (I) donde R^{1} es distinto de hidrógeno son preparados por procesos convencionales de compuestos de fórmula (I) donde R^{1} es hidrógeno.
En otro método de síntesis, compuestos de fórmula (II) pueden ser preparados como está ilustrado en el Esquema B:
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Esquema B
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6
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por aminación reductiva de un aldehído de fórmula (V) o un hidrato de un aldehído (V). La aminación reductiva es normalmente conducida contactando un compuesto de fórmula (V) con entre aproximadamente 1 y aproximadamente 6 equivalentes de un compuesto de amina de fórmula (VI) en presencia de un agente reductor. Agentes reductores adecuados, por ejemplo, incluyen hidrógeno en presencia de un catalizador metálico de grupo VIII, tal como paladio en carbón, o un borohidruro, tal como triacetoxiborohidruro de sodio, cianoborohiduro de sodio, cianoborohiduro de litio, y similares. Solventes convenientes incluyen hidrocarburos halogenados, tales como diclorometano (DCM), y alcoholes, tales como metanol. Normalmente, la reacción es conducida a una temperatura de entre aproximadamente 0ºC y aproximadamente 40ºC durante entre aproximadamente 0,5 horas y aproximadamente 4 horas, o hasta que la reacción esté sustancialmente completa.
Las condiciones de reacción óptimas para la reacción del esquema B puede variar dependiendo de las propiedades químicas de un compuesto de fórmula (VI), como ya conocen aquellos expertos en la técnica. Los compuestos de fórmula (VI) están disponibles de fuentes comerciales o pueden ser obtenidos a partir de materias primas fácilmente disponibles, como se discute en los ejemplos contenidos aquí.
Un compuesto de fórmula (III) puede ser preparado como está ilustrado en el Esquema C:
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Esquema C
7
donde P^{2} es un grupo amino protector; y L^{3} y L^{4} son grupos de salida.
Un contraión cargado negativamente está también presente asociado al compuesto intermedio cargado positivamente (5) o (5').
Un ácido carboxílico sustituido con quinolinona (1) puede ser fácilmente preparado por procedimientos similares a aquellos proporcionados en la bibliografía en Suzuki et al, Heterocycles, 2000, 53, 2471-2485 y descrito en los ejemplos a continuación.
Un aminotropano (2) o aminoazabiciclooctano protegido puede ser obtenido a partir de materias primas fácilmente disponibles. Por ejemplo, cuando el grupo protector P^{2} es Boc, el tropano protegido puede ser preparado contactando 2,5-dimetoxi tetrahidrofurano con entre aproximadamente 1 y 2 equivalentes, preferiblemente aproximadamente 1,5 equivalentes de bencil amina y un exceso ligero, por ejemplo aproximadamente 1,1 equivalentes, de ácido 1,3-acetonadicarboxílico en una solución acídica acuosa en presencia de un agente amortiguador tal como hidrógeno fosfato de sodio. La mezcla reactiva se calienta a entre aproximadamente 60ºC y aproximadamente 100ºC para asegurar descarboxilación de cualquier producto intermedio carboxilado en el producto, 8-bencil-8-azabiciclo[3.2.1]octan-3-ona, comúnmente N-benciltropanona. El producto es normalmente reaccionado con un exceso ligero de dicarbonato de di-terc-butilo, por ejemplo, aproximadamente 1.1 equivalentes, bajo una atmósfera de hidrógeno en presencia de un catalizador de metal de transición para proporcionar un producto intermedio protegido con Boc, éster terc-butílico de ácido 3-oxo-8-azabiciclo[3.2.1]octano-8-carboxílico. La reacción es normalmente conducida a temperatura ambiente durante aproximadamente 12 hasta aproximadamente 72 horas. Finalmente, el éster es contactado con un gran exceso, por ejemplo entre aproximadamente 10 hasta aproximadamente 40 equivalentes, de formato de amonio en un diluyente inerte, tal como metanol, en presencia de un catalizador de metal de transición para proporcionar un aminotropano en la configuración endo, normalmente, más del 99% en la configuración endo. El producto puede ser purificado por procedimientos convencionales, como por ejemplo por extracción alcalina.
El compuesto intermedio (3) puede ser preparado acoplando un ácido carboxílico sustituido con quinolinona (1) con un aminotropano protegido (2) bajo condiciones similares a aquellas descritas en esquema A para formación de enlaces amida. El grupo protector P^{2} puede ser eliminado por procedimientos estándares para proporcionar un compuesto intermedio (3). Por ejemplo cuando el grupo protector es Boc, normalmente la eliminación es por tratamiento con un ácido, tal como ácido trifluoroacético, suministrando la sal ácida del producto intermedio. La sal ácida del compuesto intermedio (3) puede ser convertida a la base libre, si se desea, por tratamiento convencional con base. El grupo protector Cbz, como otro ejemplo, es convenientemente eliminado por hidrogenólisis sobre un catalizador metálico adecuado, tal como paladio en carbono.
Será entendido que en la reacción anteriormente descrita, y en otros procesos descritos aquí que usan el compuesto intermedio (3), el compuesto intermedio (3) puede ser suministrado en forma de base libre o en una forma de sal, con ajuste apropiado de las condiciones de reacción, según sea necesario, como es conocido por los expertos en la técnica.
Un producto intermedio de acetidina (5) puede ser preparado reaccionando un compuesto intermedio (3) con un compuesto de oxirano, donde L^{3} representa un grupo de salida tal como bromo, cloro, o yodo, para formar una sal de acetidina de fórmula (5). El compuesto de oxirano puede ser, por ejemplo, 2-bromometiloxirano (comúnmente, epibromohidrina). Esta reacción es normalmente conducida contactando el compuesto intermedio (3) con entre aproximadamente 2 y aproximadamente 4 equivalentes de 2-bromometiloxirano en un diluyente polar, tal como etanol. La reacción es normalmente conducida a temperatura ambiente durante entre aproximadamente 24 y aproximadamente 48 horas o hasta que la reacción esté sustancialmente completa.
Un producto intermedio de acetidina de fórmula (5'), donde R^{3} es C_{1-3} alquilo, puede ser preparado contactando el producto intermedio (5) con ligeramente menos que un equivalente a aproximadamente un equivalente de un compuesto de fórmula L^{4}-R^{3}, donde R^{3} es C_{1-3} alquilo, y L^{4} es un grupo de salida, tal como halo (cloro, bromo, o yodo) o similar; en un diluyente inerte en presencia de entre aproximadamente 1 y aproximadamente 3 equivalentes de una base fuerte, tal como terc-butóxido de potasio o hidruro sódico. La reacción es normalmente conducida a temperatura ambiente durante entre aproximadamente un cuarto de hora hasta una hora, o hasta que la reacción esté sustancialmente completa. Diluyentes inertes adecuados incluyen diclorometano, triclorometano, 1,1,2,2-tetracloroetano, y similares.
Un compuesto de fórmula (III) puede ser preparado al reaccionar un compuesto de acetidina de fórmula (5) o (5') con un compuesto de amina de fórmula (6) en presencia de una base para proporcionar un compuesto de fórmula (III). Normalmente, el producto intermedio de acetidina es disuelto en un diluyente inerte, tal como metanol, en presencia de una base, y contactado con entre aproximadamente 1 y aproximadamente 8 equivalentes, tal como entre aproximadamente 1 y 3 equivalentes, de la amina. La reacción es normalmente conducida a una temperatura de entre aproximadamente 0ºC y aproximadamente 100ºC durante entre aproximadamente 12 y aproximadamente 24 horas o hasta que la reacción esté sustancialmente completa.
Un compuesto de fórmula (V) puede ser preparado como está ilustrado en el Esquema D:
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Esquema D
8
En el Esquema D, un producto intermedio de acetidina (5) o (5'), donde R^{3} es hidrógeno o C_{1-3} alquilo respectivamente, es reaccionado con un amino acetal (7). El producto intermedio de acetal (8) es luego reaccionado con un compuesto de fórmula (IV), L^{1}-R^{4}, donde L^{1} es un grupo de salida, para proporcionar un producto intermedio de aminoacetal (9). El producto intermedio de aminoacetal (9) es luego hidrolizado para formar un compuesto aldehído de fórmula (V) o el hidrato de aldehído (V). El proceso del Esquema D está descrito adicionalmente en los
Ejemplos 3-4.
Una solución de un producto intermedio de acetidina en un diluyente inerte, tal como etanol, es mezclado con un amino acetal (7), tal como aminoacetaldehido dimetilacetal, en presencia de una base. Bases adecuadas incluyen DIPEA, DBU y similares. La mezcla es normalmente hecha refluir y agitada durante aproximadamente 6 horas a aproximadamente 20 horas, después concentrada bajo presión reducida para proporcionar un producto intermedio de acetal (8).
Normalmente, una solución de producto intermedio (8) en un diluyente inerte, tal como diclorometano, en presencia de una base, tal como DIPEA, es reaccionada con entre aproximadamente 1 y aproximadamente 3 equivalentes del compuesto (IV), L^{1}-R^{4}, (donde L^{1} es un grupo de salida tal como halo, y R^{4} es -C(O)O-C_{1-3} alquilo o -C(O)-C_{1-3} alquilo). La reacción es normalmente conducida a entre aproximadamente -20ºC y aproximadamente 20ºC durante entre aproximadamente 0.5 horas a aproximadamente 12 horas. La reacción agitada es dejada calentar hasta la temperatura ambiente. La mezcla reactiva es concentrada y purificada para proporcionar el producto intermedio (9).
El producto intermedio de acetal (9) es normalmente contactado con un ácido, tal como ácido clorhídrico acuoso, y agitado durante entre aproximadamente 30 minutos y aproximadamente 2 horas. Luego el reactivo en exceso es eliminado. La mezcla reactiva es diluida con acetonitrilo acuoso y después liofilizada para proporcionar un compuesto de fórmula (V).
De forma alternativa, los compuestos de fórmula (I) pueden ser preparados como está ilustrado en el Esquema E mostrado abajo:
Esquema E
9
al reaccionar un compuesto de fórmula (VII) donde L^{5} es un grupo de salida, tal como halo, con un compuesto de fórmula (VIII).
Condiciones de reacción óptimas para la reacción del esquema E pueden variar dependiendo de las propiedades químicas del reactivo H-Y, como ya conocen los expertos en la técnica.
Un compuesto de fórmula (VII) puede ser preparado reduciendo un compuesto de fórmula (V) a un alcohol en presencia de un agente reductor, tal como hidrógeno y un catalizador metálico, o un borohidruro, tal como borohidruro de sodio, y después reaccionando el producto de alcohol con un reactivo, tal como tribromuro de fósforo o cloruro de tionilo, para proporcionar un compuesto de fórmula (VII).
De forma alternativa, cuando R^{4} es -S(O)_{2}-C_{1-3} alquilo, un compuesto de fórmula (I) puede ser preparado según Esquema F:
Esquema F
10
donde L^{6} es un grupo de salida, tal como halo, y el asterisco denota un centro quiral. El proceso que utiliza un compuesto de fórmula (IX) es útil para preparar compuestos de fórmula (I) donde la estereoquímica en el carbono marcado por el asterisco es específicamente (R) o (S) al igual que para preparar compuestos no quirales.
Normalmente, un compuesto de fórmula (IX) es contactado con entre aproximadamente 1 y aproximadamente 6 equivalentes de compuesto (X) en un diluyente polar, tal como metanol, etanol, DMF, NMP, o similar, en presencia de 2 a 3 equivalentes de una base, tal como N,N-diisopropiletilamina, carbonato potásico, hidróxido sódico, y similares. La reacción es normalmente conducida a una temperatura de entre aproximadamente 0ºC y aproximadamente 120ºC durante entre aproximadamente 12 y aproximadamente 24 horas, o hasta que la reacción esté sustancialmente completa para proporcionar un compuesto de fórmula (I).
En un método alternativo de síntesis, un compuesto de fórmula (I) puede ser preparado como está ilustrado en el Esquema G:
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Esquema G
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11
donde L^{7} es un grupo de salida, tal como halo, y el asterisco denota un centro quiral.
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De forma alternativa, un compuesto de fórmula (I) donde R^{3} es hidrógeno, y el asterisco denota un centro quiral, puede ser preparado como está ilustrado en el Esquema H:
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Esquema H
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12
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Los Esquemas G y H son útiles para preparar compuestos de fórmulas (I) donde la estereoquímica en el centro marcado por el asterisco es específicamente (R) o (S) al igual que para preparar compuestos no quirales.
Normalmente, un compuesto de fórmula (3) es puesto en contacto con entre aproximadamente 1 y aproximadamente 4 equivalentes de un compuesto de fórmula (XI) en un diluyente polar, tal como metanol, N,N-dimetilformamida (DMF), o similar, en presencia de más de un equivalente de una base, tal como N,N-diisopropiletilamina o similar. De forma alternativa, un compuesto de fórmula (3) es contactado con entre aproximadamente 1 y aproximadamente 4 equivalentes de un compuesto de fórmula (XII) en un diluyente polar, tal como metanol, N,N-dimetilformamida (DMF), o similar. La reacción es normalmente conducida a una temperatura de entre aproximadamente 25ºC y aproximadamente 100ºC durante entre aproximadamente 2 y aproximadamente 24 horas, o hasta que la reacción esté sustancialmente completa para proporcionar un compuesto de fórmula (I).
En otro proceso alternativo, un compuesto de fórmula (I) puede ser preparado según el Esquema J:
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Esquema J
13
La reacción del Esquema J es normalmente conducida bajo condiciones de acoplamiento de amida conocidas en la técnica. Normalmente, esta reacción es conducida convirtiendo un ácido carboxílico (es decir, un compuesto de fórmula (1)) en un cloruro de ácido contactando el compuesto (1) con al menos un equivalente, preferiblemente entre aproximadamente 1 y aproximadamente 2 equivalentes de un agente activante tal como cloruro de tionilo o cloruro de oxalilo en un diluyente aromático, tal como tolueno, benceno, xileno, o similar. La reacción es normalmente conducida a una temperatura que varía de aproximadamente 80ºC a aproximadamente 120ºC durante aproximadamente 15 minutos a aproximadamente 4 horas, o hasta que la reacción esté sustancialmente completa.
La solución de cloruro de ácido es normalmente añadida a una mezcla bifásica de aproximadamente 1 equivalente del aminotropano (un compuesto de fórmula (XIII)) para formar un compuesto de fórmula (I). La mezcla bifásica de un compuesto de fórmula (XIII) es generalmente preparada disolviendo un compuesto de fórmula (XIII) en un diluyente aromático, tal como tolueno, y añadiendo una solución acuosa que contiene un exceso de base, tal como hidróxido sódico o hidróxido potásico, preferiblemente aproximadamente 2 a aproximadamente 10 equivalentes de base.
De forma alternativa, el acoplamiento de amida de un compuesto de fórmula (XIII) con el compuesto de ácido carboxílico de fórmula (1) puede ser realizado en presencia de un agente de acoplamiento tal como 1,3 diciclohexilcarbodiimida (DCC), 1-(3-dimetilamino-propil)-3-etilcarbodiimida (EDC), o benzotriazol-1-iloxitripirrolidino-fosfonio hexafluorofosfato (PyBop), opcionalmente combinado con 1-hidroxi-7-azabenzotriazol (HOAt), como se ha descrito anteriormente en el Esquema A para el acoplamiento de amida de un compuesto de fórmula (III) con un ácido carboxílico (L^{1}-R^{4}). En otra alternativa, el acoplamiento de amida del Esquema J puede ser realizado convirtiendo un compuesto de fórmula (1) en un éster activado, como se describe en el esquema A aquí.
En otro proceso alternativo, cuando R^{4} es -C(O)O-C_{1-3} alquilo o -C(O)-C_{1-3} alquilo un compuesto de fórmula (I) puede ser preparado según el Esquema K:
Esquema K
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al reaccionar un compuesto de acetidina de fórmula (5) o (5') con un compuesto de fórmula (XIV) en presencia de una base fuerte, tal como hidruro sódico. Normalmente, el producto intermedio de acetidina es disuelto en un diluyente polar, tal como DMF, en presencia de una base fuerte, y contactado con entre aproximadamente 1 y aproximadamente 8 equivalentes, tal como entre aproximadamente 1 y 3 equivalentes, de la amina protegida. La reacción es normalmente conducida a una temperatura de entre aproximadamente 0ºC y aproximadamente 100ºC durante entre aproximadamente 12 y aproximadamente 24 horas o hasta que la reacción esté sustancialmente completa.
Reactivos L^{1}-R^{4}, L^{2}-R^{2}, L^{4}-R^{3}, H-Y, compuestos de fórmulas (IX), (X), (XI), (XII), (XIII), y (XIV), y otros productos intermedios son fácilmente preparados por procedimientos estándares de materias primas comunes o están disponibles comercialmente. Detalles adicionales respecto a condiciones de reacción específicas y otros procedimientos para preparar compuestos representativos de la invención o productos intermedios para los mismos están descritos en los ejemplos a continuación.
Por consiguiente, en un aspecto del método, la invención proporciona un proceso para preparar un compuesto de fórmula (I), o una sal o solvato farmacéuticamente aceptable o estereoisómero del mismo, el proceso comprendiendo:
(a) reaccionar un compuesto de fórmula (III):
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o una sal o estereoisómero o derivado protegido del mismo;
con un compuesto de fórmula (IV):
(IV)L^{1}-R^{4}
donde L^{1} es un grupo de salida; o
(b) reaccionar un compuesto de fórmula (VII)
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donde L^{5} es un grupo de salida; o una sal o estereoisómero o derivado protegido del mismo;
con un compuesto de fórmula (VIII):
(VIII)H-Y
para proporcionar un compuesto de fórmula (I) o una sal o solvato farmacéuticamente aceptable o estereoisómero del mismo.
La invención adicionalmente proporciona un proceso para preparar un compuesto de fórmula (II), o una sal o solvato farmacéuticamente aceptable o estereoisómero del mismo, el proceso comprendiendo:
reaccionar un compuesto de fórmula (V):
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o una sal, hidrato, estereoisómero o derivado protegido del mismo;
con un compuesto de fórmula (VI):
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en presencia de un agente reductor para proporcionar un compuesto de fórmula (II) o una sal o solvato farmacéuticamente aceptable o estereoisómero del mismo.
En otras formas de realización, esta invención se refiere a los otros procesos descritos aquí; y a los productos preparados por cualquiera de los procesos descritos aquí.
La invención además proporciona un compuesto de fórmula (III), o una sal o estereoisómero o derivado protegido. En un aspecto específico, la invención proporciona un compuesto de fórmula (III), o una sal o estereoisómero o derivado protegido del mismo, donde Y es una fracción de fórmula (a) y R^{1}, R^{2}, R^{3}, y n son tal y como se define aquí.
Composiciones farmacéuticas
Los compuestos de quinolinona-carboxamida de la invención son normalmente administrados a un paciente en forma de una composición farmacéutica. Composiciones farmacéuticas de este tipo pueden ser administradas al paciente por cualquier forma de administración aceptable incluyendo, pero sin limitarse a vías de administración oral, rectal, vaginal, nasal, inhalada, tópica (incluso transdérmica) y parenteral.
Por consiguiente, en uno de sus aspectos de composiciones, la invención se refiere a una composición farmacéutica que comprende un portador o excipiente farmacéuticamente aceptable y una cantidad terapéuticamente eficaz de un compuesto de fórmula (I) o una sal derivada farmacéuticamente aceptable. Opcionalmente, tales composiciones farmacéuticas pueden contener otros agentes terapéuticos y/o de formulación si se desea.
Las composiciones farmacéuticas de la invención normalmente contienen una cantidad terapéuticamente eficaz de un compuesto de la presente invención o una sal derivada farmacéuticamente aceptable. Normalmente, tales composiciones farmacéuticas contienen de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 95% en peso del agente activo; preferiblemente, de aproximadamente 5 a aproximadamente el 70% en peso; y más preferiblemente de aproximadamente 10 a aproximadamente el 60% en peso del agente activo.
Cualquier portador o excipiente convencional puede ser usado en las composiciones farmacéuticas de la invención. La elección de un portador o excipiente particular, o combinaciones de portadores o excipientes, dependerán del modo de administración que se use para tratar a un paciente particular o tipo de condición médica o estado de enfermedad. A este respecto, la preparación de una composición farmacéutica adecuada para un modo particular de administración está bien dentro del alcance de los expertos en las técnicas farmacéuticas. Además, los ingredientes para este tipo de composiciones están comercialmente disponibles por, por ejemplo, Sigma, P.O. Box 14508, St. Louis, MO 63178. Para una ilustración adicional, técnicas de formulación convencionales adicionales, están descritas en Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 20ª Edición, Lippincott Williams & White, Baltimore, Maryland (2000); y H.C. Ansel et al., Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems, 7ª Edición, Lippincott Williams & White, Baltimore, Maryland (1999).
Ejemplos representativos de materias que pueden servir como portadores aceptables farmacéuticamente incluyen, pero no se limitan a, los siguientes: (1) azúcares, tales como lactosa, glucosa y sacarosa; (2) almidones, tal como almidón de maíz y almidón de patata; (3) celulosa, tal como celulosa microcristalina, y sus derivados, tales como carboximetilcelulosa de sodio, etilcelulosa y acetato de celulosa; (4) tragacanto en polvo; (5) malta; (6) gelatina; (7) talco; (8) excipientes, tales como manteca de cacao y ceras para supositorio; (9) aceites, tales como aceite de cacahuete, aceite de semilla de algodón, aceite de alazor, aceite de sésamo, aceite de oliva, aceite de maíz y aceite de soja; (10) glicoles, tal como propilenglicol; (11) polioles, tal como glicerina, sorbitol, manitol y polietilenglicol; (12) ésteres, tal como etil oleato y etil laurato; (13) agar; (14) agentes amortiguadores, tales como hidróxido de magnesio e hidróxido de aluminio; (15) ácido algínico; (16) agua sin pirógeno; (17) solución salina isotónica; (18) solución de Ringer; (19) alcohol etílico; (20) soluciones de tampón fosfato; y (21) otras sustancias no tóxicas compatibles empleadas en composiciones farmacéuticas.
Las composiciones farmacéuticas de la invención son normalmente preparadas mezclando o combinando íntegra e íntimamente un compuesto de la invención con un portador farmacéuticamente aceptable y uno o más ingredientes opcionales. Si es necesario o deseado, la mezcla resultante uniformemente mezclada puede después ser formada o cargada en comprimidos, cápsulas, píldoras y similares usando procedimientos y equipamiento convencionales.
Las composiciones farmacéuticas de la invención son preferiblemente envasadas en una forma de dosificación unitaria. El término "forma de dosificación unitaria" significa una unidad físicamente separada adecuada para dosificar a un paciente, es decir, cada unidad conteniendo una cantidad predeterminada de agente activo calculada para producir el efecto terapéutico deseado bien sólo o en combinación con una o más unidades adicionales. Por ejemplo, formas de dosificación unitaria de este tipo pueden ser cápsulas, comprimidos, píldoras, y similares.
En una forma de realización preferida, las composiciones farmacéuticas de la invención son adecuadas para la administración oral. Las composiciones farmacéuticas adecuadas para la administración oral pueden estar en forma de cápsulas, comprimidos, píldoras, pastillas, sellos para medicamentos, grageas, polvos, gránulos; o como una solución o una suspensión en un líquido acuoso o no acuoso; o como una emulsión líquida de aceite-en-agua o de agua-en-aceite; o como un elixir o jarabe; y similares; cada una conteniendo una cantidad predeterminada de un compuesto de la presente invención como una sustancia activa.
Cuando se destina para administración oral en una dosificación unitaria sólida (es decir, como cápsulas, comprimidos, píldoras y similares), las composiciones farmacéuticas de la invención normalmente comprenderán un compuesto de la presente invención como la sustancia activa y uno o más portadores farmacéuticamente aceptables, tales como citrato sódico o fosfato dicálcico. Opcionalmente o de forma alternativa, formas de dosificación sólidas de este tipo pueden también comprender: (1) productos de relleno o extendedores, tales como almidones, celulosa microcristalina, lactosa, sacarosa, glucosa, manitol, y/o ácido silícico; (2) aglutinantes, tales como carboximetilcelulosa, alginatos, gelatina, polivinilpirrolidona, sacarosa y/o acacia; (3) humectantes, tales como glicerol; (4) agentes desintegrantes, tales como agar-agar, carbonato cálcico, almidón de patata o de tapioca, ácido algínico, silicatos determinados, y/o carbonato sódico; (5) agentes retardantes de la solución, tal como parafina; (6) aceleradores de absorción, tal como compuestos de amonio cuaternario; (7) agentes de humidificación, tales como alcohol cetílico y/o monoestearato de glicerol; (8) absorbentes, tal como caolín y/o arcilla de bentonita; (9) lubricantes, tal como talco, estearato de calcio, estearato de magnesio, polietilenglicoles sólidos, lauril sulfato de sodio, y/o mezclas derivadas; (10) agentes colorantes; y (11) agentes amortiguadores.
Agentes de liberación, agentes de humidificación, agentes de revestimiento, edulcorantes, aromatizantes y perfumantes, conservantes y antioxidantes pueden también estar presentes en las composiciones farmacéuticas de la invención. Ejemplos de antioxidantes farmacéuticamente aceptables incluyen: (1) antioxidantes hidrosolubles, tales como ácido ascórbico, hidrocloruro de cisteína, bisulfato de sodio, sulfito de sodio metabisulfato de sodio y similares; (2) antioxidantes solubles en aceite, tales como palmitato de ascorbilo, hidroxianisol butilado (BHA), hidroxitolueno butilado (BHT), lecitina, galato de propilo, alfatocoferol, y similares; y (3) agentes quelantes metálicos, tales como ácido cítrico, etilenodiamina de ácido tetraacético (EDTA), sorbitol, ácido tartárico, ácido fosfórico, y similares. Agentes de revestimiento para comprimidos, cápsulas, píldoras y similares, incluyen aquellos usados para revestimientos entéricos, tales como de ftalato del acetato de celulosa (CAP), ftalato del acetato de polivinilo (PVAP), ftalato de hidroxipropil metilcelulosa, copolímeros del éster del ácido metacrílico-ácido metacrílico, trimelitato de acetato de celulosa (CAT), carboximetil etil celulosa (CMEC), succinato de acetato de hidroxipropil metil celulosa (HPMCAS), y similares.
Si se desea, las composiciones farmacéuticas de la presente invención pueden también ser formuladas para proporcionar una liberación lenta o controlada de la sustancia activa usando, por ejemplo, hidroxipropil metilcelulosa en proporciones variables; u otras matrices poliméricas, liposomas y/o microesferas.
Además, las composiciones farmacéuticas de la presente invención pueden opcionalmente contener agentes opacificantes y pueden ser formulados de modo que éstas liberen la sustancia activa sólo, o preferentemente, en una parte determinada del tracto gastrointestinal, opcionalmente, de una manera retardada. Ejemplos de composiciones de imbibición que pueden ser usadas incluyen sustancias poliméricas y ceras. La sustancia activa puede también estar en forma micro-encapsulada, si fuera apropiado, con uno o más de los excipientes descritos anterior-
mente.
Formas de dosificación de líquido adecuadas para administración oral incluyen, como ilustración, emulsiones, microemulsiones, soluciones, suspensiones, jarabes y elixires farmacéuticamente aceptables. Estas formas de dosificación de líquido normalmente comprenden la sustancia activa y un diluyente inerte, tal como, por ejemplo, agua u otros solventes, agentes de solubilización y emulsionantes, tales como alcohol etílico, alcohol isopropílico, carbonato de etilo, acetato de etilo, alcohol bencílico, benzoato de bencilo, propilenglicol, 1,3-butilenglicol, aceites (tales como, por ejemplo, aceites de semilla de algodón, chufa, maíz, germen, aceituna, castóreo y sésamo), glicerol, alcohol de tetrahidrofurilo, politilenglicoles y ésteres de ácidos grasos de sorbitán, y sus mezclas derivadas. Las suspensiones, además de la sustancia activa, pueden contener agentes de suspensión tales como, por ejemplo, alcoholes de isoestearilo etoxilados, polioxietileno de sorbito) y ésteres de sorbitán, celulosa microcristalina, metahidróxido de aluminio, bentonita, agar-agar y tragacanto, y sus mezclas derivadas.
De forma alternativa, las composiciones farmacéuticas de la invención son formuladas para administración por inhalación. Composiciones farmacéuticas adecuadas para administración por inhalación normalmente estarán en la forma de un aerosol o un polvo. Tales composiciones son generalmente administradas usando dispositivos de aplicación bien conocidos, tales como un inhalador de dosis dosificada, un inhalador de polvo seco, un nebulizador o un dispositivo de aplicación similar.
Cuando se administra por inhalación usando un recipiente presurizado, las composiciones farmacéuticas de la invención normalmente comprenderán la sustancia activa y un propulsor adecuado, tal como diclorodifluorometano, triclorofluorometano, diclorotetrafluoroetano, dióxido de carbono u otro gas adecuado.
Adicionalmente, la composición farmacéutica puede estar en forma de una cápsula o cartucho (hecho, por ejemplo, de gelatina) que comprende un compuesto de la invención y un polvo adecuado para el uso en un inhalador de polvo. Bases de polvo adecuadas incluyen, por ejemplo, lactosa o almidón.
Los compuestos de la invención pueden también ser administrados por vía transdérmica usando sistemas y excipientes de aplicación transdérmica conocidos. Por ejemplo, un compuesto de la invención puede ser mezclado con potenciadores de permeación, tales como propilenglicol, monolaurato de polietilenglicol, azacicloalcan-2-onas y similares, e incorporados en un parche o sistema de aplicación similar. Excipientes adicionales incluyendo agentes de gelificación, emulsionantes y tampones, pueden ser usados en estas composiciones transdérmicas si se
desea.
Las formulaciones siguientes ilustran composiciones farmacéuticas representativas de la presente invención:
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Ejemplo de formulación A
Cápsulas de gelatina dura para administración oral son preparadas de la siguiente manera:
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19
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Procedimiento representativo: los ingredientes son íntegramente mezclados y luego cargados en una cápsula de gelatina dura (260 mg de composición por cápsula).
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Ejemplo de formulación B
Cápsulas de gelatina dura para la administración oral son preparadas como sigue:
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20
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Procedimiento representativo: los ingredientes son íntegramente mezclados y luego pasados a través de una criba US nº. 45 mesh y cargada en una cápsula de gelatina dura (200 mg de composición por cápsula).
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Ejemplo de formulación C
Cápsulas para administración oral son preparadas como sigue:
21
Procedimiento representativo: los ingredientes son íntegramente mezclados y luego cargados en una cápsula de gelatina (310 mg de composición por cápsula).
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Ejemplo de formulación D
Comprimidos para administración oral son preparados como sigue:
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Procedimiento representativo: la sustancia activa, almidón y celulosa son pasados a través de una criba US nº. 45 mesh y mezcladas íntegramente. La solución de polivinilpirrolidona es mezclada con los resultantes polvos, y esta mezcla es luego pasada a través de una criba US nº. 14 mesh. Los gránulos así producidos son secados a 50-60ºC y pasados a través de una criba US nº. 18 mesh. El almidón de carboximetilo de sodio, estearato de magnesio y talco (previamente pasado a través de una criba US nº. 60 mesh) son luego añadidos a los gránulos. Después de mezclar, la mezcla es comprimida en una máquina de pastillas para proveer una pastilla con un peso de 100 mg.
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Ejemplo de formulación E
Comprimidos para la administración oral son preparados de la siguiente manera:
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Procedimiento representativo: los ingredientes son íntegramente mezclados y después comprimidos para formar comprimidos (440 mg de composición por pastilla).
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Ejemplo de formulación F
Comprimidos mono-marcados para administración oral son preparados de la siguiente manera:
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Procedimiento representativo: los ingredientes son íntegramente mezclados y comprimidos para formar una pastilla mono-marcada (215 mg de composiciones por pastilla).
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Ejemplo de formulación G
Una suspensión para la administración oral es preparada de la siguiente manera:
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Procedimiento representativo: los ingredientes son mezclados para formar una suspensión que contiene 10 mg de sustancia activa por 10 ml de suspensión.
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Ejemplo de formulación H
Un polvo seco para administración por inhalación es preparado de la siguiente manera:
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Procedimiento representativo: la sustancia activa es micronizada y luego mezclada con lactosa. Esta mezcla mezclada es luego cargada en un cartucho de inhalación de gelatina. El contenido del cartucho es administrado usando un inhalador de polvo.
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Ejemplo de formulación I
Un polvo seco para administración por inhalación en un inhalador de dosis dosificada es preparado de la siguiente manera:
Procedimiento representativo: una suspensión que contiene 5% peso de un compuesto de la invención y 0.1% peso de lecitina es preparada dispersando 10 g de compuesto activo como partículas micronizadas con tamaño medio de partícula de 10 \mum en una solución formada de 0.2 g de lecitina disuelta en 200 ml de agua desmineralizada. La suspensión es pulverizada en seco y el material resultante es micronizado en partículas que tienen un diámetro medio inferior a 1.5 \mum. Las partículas son cargadas en cartuchos con 1,1,1,2-tetrafluoroetano presurizado.
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Ejemplo de formulación J
Una formulación inyectable es preparada de la siguiente manera:
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Procedimiento representativo: los ingredientes anteriores son mezclados y el pH es ajustado a 4 \pm 0,5 usando 0,5 N de HCl o 0,5 N de NaOH.
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Ejemplo de formulación K
Cápsulas para administración oral son preparadas de la siguiente manera:
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Procedimiento representativo: los ingredientes son íntegramente mezclados y luego cargados en una cápsula de gelatina (tamaño #1, blanco, opaco) (264 mg de composición por cápsula).
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Ejemplo de formulación L
Cápsulas para la administración oral son preparadas de la siguiente manera:
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Procedimiento representativo: los ingredientes son íntegramente mezclados y luego cargados en una cápsula de gelatina (tamaño #1, blanco, opaco) (148 mg de composición por cápsula).
Será entendido que cualquier forma de los compuestos de la invención, (es decir, base libre, sal farmacéutica, o solvato) que es adecuada para el modo particular de administración, puede ser usada en las composiciones farmacéuticas mencionadas anteriormente.
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Utilidad
Los compuestos de quinolinona-carboxamida de la invención son agonistas del receptor 5-HT_{4} y en consecuencia está previsto que sean útiles como agentes terapéuticos para tratar condiciones médicas mediadas por receptores 5-HT_{4} o asociadas a la actividad del receptor 5-HT_{4}, es decir condiciones médicas que son mejoradas por tratamiento con un agonista del receptor 5-HT_{4}. Condiciones médicas de este tipo incluyen, pero no se limitan a, síndrome de intestino irritable (IBS), estreñimiento crónico, dispepsia funcional, vaciado retardado gástrico, enfermedad de reflujo gastroesofágico (GERD), gastroparesia, gastropatía diabética e idiopática, íleo postoperatorio, pseudo-obstrucción intestinal, y tránsito retardado inducido por fármacos. Además, ha sido sugerido que algunos compuestos agonistas del receptor 5-HT_{4} pueden ser usados en el tratamiento de trastornos del sistema nervioso central incluyendo trastornos cognitivos, trastornos de la conducta, trastornos del humor, y trastornos de control de la función autónoma.
En particular, los compuestos de la invención están previstos que sean útiles para tratar trastornos del tracto GI provocados por motilidad reducida en mamíferos, incluyendo seres humanos. Tales trastornos de motilidad gástrica incluyen, por ilustración, estreñimiento crónico, síndrome del intestino irritable, gastroparesia diabética e idiopática, y dispepsia funcional.
Cuando se usa para tratar trastornos de motilidad reducida del tracto GI u otras condiciones mediadas por receptores 5-HT_{4}, los compuestos de la invención normalmente serán administrados oralmente en una única dosis diaria o en varias dosis al día, aunque otras formas de administración pueden ser usadas. La cantidad de agente activo administrado por dosis o la cantidad total administrada al día normalmente será determinada por un médico, a la luz de las circunstancias pertinentes, incluyendo la condición para ser tratada, la forma de administración elegida, el compuesto real administrado y su actividad relativa, la edad, peso, y respuesta del paciente individual, la gravedad de los síntomas del paciente, y similares.
Dosis adecuadas para tratar trastornos de motilidad reducida del tracto GI u otros trastornos mediados por receptores 5-HT_{4} variarán de aproximadamente 0,0007 a aproximadamente 20 mg/kg/día de agente activo, preferiblemente de aproximadamente 0,0007 a aproximadamente 1 mg/kg/día. Para un humano de 70 kg de promedio, esto representaría la cantidad desde aproximadamente 0.05 hasta aproximadamente 70 mg al día de agente activo.
En un aspecto de la invención, los compuestos de la invención se utilizan para tratar estreñimiento crónico. Cuando se usa para tratar estreñimiento crónico, los compuestos de la invención normalmente serán administrados oralmente en una única dosis diaria o en varias dosis al día. Preferiblemente, la dosis para tratar estreñimiento crónico variará de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 70 mg al día.
En otro aspecto de la invención, los compuestos de la invención se utilizan para tratar el síndrome del intestino irritable. Cuando se usan para tratar el síndrome del intestino irritable con constipación predominante, los compuestos de la invención normalmente serán administrados oralmente en una única dosis diaria o en varias dosis al día. Preferiblemente, la dosis para tratar síndrome del intestino irritable con constipación predominante variará de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 70 mg al día.
En otro aspecto de la invención, los compuestos de la invención se utilizan para tratar la gastroparesia diabética. Cuando se usan para tratar la gastroparesia diabética, los compuestos de la invención normalmente serán administrados oralmente en una única dosis diaria o en varias dosis al día. Preferiblemente, la dosis para tratar la gastroparesia diabética variará de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 70 mg al día.
En otro aspecto de la invención, los compuestos de la invención se utilizan para tratar la dispepsia funcional. Cuando se usa para tratar la dispepsia funcional, los compuestos de la invención normalmente serán administrados oralmente en una única dosis diaria o en varias dosis al día. Preferiblemente, la dosis para tratar la dispepsia funcional variará de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 70 mg al día.
Puesto que los compuestos de la invención son agonistas del receptor 5-HT_{4}, estos compuestos son también útiles como herramientas de investigación para investigar o estudiar sistemas o muestras biológicos que tienen receptores 5-HT_{4}, o para descubrir nuevos agonistas del receptor 5-HT_{4}. Además, puesto que los compuestos de la invención presentan selectividad de unión para receptores 5-HT_{4} en comparación con la unión a receptores de otros subtipos de 5-HT, particularmente los receptores 5-HT_{3}, estos compuestos son particularmente útiles para estudiar los efectos de agonismo selectivo de los receptores 5-HT_{4} en un sistema o muestra biológicos. Cualquier sistema o muestra biológicos adecuados con receptores 5-HT_{4} pueden ser empleados en este tipo de estudios que pueden ser conducidos bien in vitro o in vivo. Sistemas o muestras biológicos representativos adecuados para este tipo de estudios incluyen, pero no se limitan a, células, extractos celulares, membranas plasmáticas, muestras de tejido, mamíferos (tales como ratones, ratas, conejillos de Indias, conejos, perros, cerdos, etc.) y similares.
Por lo tanto, un sistema o muestra biológicos que comprende un receptor 5-HT_{4} es contactado con una cantidad que agoniza el receptor 5-HT_{4} de un compuesto de la invención. Los efectos de agonización del receptor 5-HT_{4} son luego determinados usando procedimientos convencionales y equipamiento, tales como ensayos de enlace del radioligando y ensayos funcionales. Estos ensayos funcionales incluyen cambios mediados por ligandos en monofosfato de adenosina cíclico intracelular (AMPc), cambios mediados por ligandos en la actividad de la enzima adenilciclasa (que sintetiza AMPc), cambios mediados por ligandos en incorporación de análogos de trifosfato de guanosina (GTP), tal como [^{35}S]GTP\gammaS (guanosina 5'-O-(\gamma-tio)trifosfato) o GTP-Eu, en membranas aisladas por medio de intercambio catalizado por receptor de análogos de GTP para análogos de GDP, cambios mediados de ligandos en iones calcio libres intracelulares (medidos, por ejemplo, con un lector de placas de imaginería unida por fluorescencia o FLIPR® de Molecular Devices, Inc), y medición de la activación de proteína quinasa activada por mitógeno (MAPK). Un compuesto de la invención puede agonizar o aumentar la activación de receptores 5-HT_{4} en cualquiera de los ensayos funcionales catalogados arriba, o ensayos de una naturaleza similar. Una cantidad agonizante del receptor 5-HT_{4} de un compuesto de la invención normalmente variará de aproximadamente 1 nanomolar a aproximadamente 1000 nanomolar.
Adicionalmente, los compuestos de la invención pueden ser usados como herramientas de investigación para descubrir nuevos agonistas del receptor 5-HT_{4}: unión al receptor 5-HT_{4} o datos funcionales para un compuesto de prueba o un grupo de compuestos de prueba es comparado con la unión al receptor 5-HT_{4} o datos funcionales para un compuesto de la invención para identificar compuestos de prueba que tienen unión superior o actividad funcional, si la hay. Esto incluye, la generación de datos de comparación (usando los ensayos apropiados) y el análisis de los datos de prueba para identificar compuestos de prueba de interés.
Entre otras propiedades, compuestos de la invención han sido encontrados para ser agonistas portentosos del receptor 5-HT_{4} y para mostrar selectividad sustancial para el subtipo del receptor 5-HT_{4} sobre el subtipo del receptor 5-HT_{3} en ensayos de enlace del radioligando. Además, se ha mostrado que compuestos representativos no muestran un nivel inaceptable de inhibición de la corriente de iones potasio en un modelo de fijación de voltaje in vitro usando células enteras aisladas que expresan el canal de potasio cardíaco de hERG. El ensayo de fijación de voltaje es un método preclínico aceptado de evaluación del potencial para agentes farmacéuticos para cambiar el modelo de repolarización cardiaca, específicamente para causar, la denominada prolongación de QT, que ha sido asociada a la arritmia cardiaca. (Cavero et al., Opinion on Pharmacotherapy, 2000, 1, 947-73, Fermini et al., Nature Reviews Drug Discovery, 2003, 2, 439-447) por consiguiente, está previsto que las composiciones farmacéuticas que comprenden compuestos de la invención tengan un perfil cardiaco aceptable.
Estas propiedades, al igual que la utilidad de los compuestos de la invención, pueden ser demostrados usando varios ensayos in vitro e in vivo bien conocidos por los expertos en la técnica. Ensayos representativos están descritos con más detalle en los siguientes ejemplos.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos sintéticos y biológicos son ofrecidos para ilustrar la invención, y no deben ser interpretados de ninguna manera como limitadores del ámbito de la invención. En los ejemplos abajo, las abreviaturas siguientes tienen los significados siguientes a menos que se indique lo contrario. Las abreviaturas que no estén definidas abajo tienen sus significados generalmente aceptados.
Boc =
terc-butoxicarbonilo
(Boc)_{2}O =
di-terc-butil dicarbonato
DCM =
diclorometano
DMF =
N,N-dimetilformamida
DMSO =
dimetilsulfóxido
EtOAc =
acetato de etilo
MCPBA =
ácido m-cloroperbenzoico
MeCN =
acetonitrilo
MTBE =
éter terc-butil metílico
PyBOP =
hexafluorofosfato de benzotriazol-1-iloxitripirrolidino-fosfonio
R^{f} =
factor de retención
RT =
temperatura ambiente
TFA =
ácido trifluoroacético
THF =
tetrahidrofurano
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Reactivos (incluyendo algunas aminas secundarias) y solventes fueron comprados a proveedores comerciales (Aldrich, Fluka, Sigma, etc.), y usados sin purificación adicional. Las reacciones fueron realizadas bajo una atmósfera de nitrógeno, a menos que se indique lo contrario. El progreso de mezclas de reacción fue vigilado por cromatografía en capa fina (TLC), cromatografía en fase líquida de alto rendimiento analítico (anal. HPLC), y espectrometría de masas, los detalles siendo dados abajo y por separado en ejemplos específicos de reacciones. Mezclas de reacción fueron elaboradas como se describe específicamente en cada reacción; comúnmente éstas fueron purificadas por extracción y otros métodos de purificación tales como temperatura, y cristalización dependiente de solvente, y precipitación. Además, mezclas de reacción fueron rutinariamente purificadas por HPLC preparatoria: un protocolo general está descrito abajo. La caracterización de productos reactivos fue rutinariamente realizada por espectrometría de masas y ^{1}H-NMR. Para medición por RMN, las muestras fueron disueltas en solvente deuterizado (CD_{3}OD, CDCl_{3}, o DMSO-d_{6}), y espectros ^{1}H-NMR fueron adquiridos con un instrumento Varian Gemini 2000 (300 MHz) bajo condiciones de observación estándares. La identificación espectrométrica de masas de compuestos fue realizada por un método de ionización por electrospray (ESMS) con un instrumento de Perkin Elmer (PE SCIEX API 150 EX).
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Protocolo general para HPLC analítica
Compuestos crudos fueron disueltos en 50% MeCN/H_{2}O (con 0,1% TFA) a 0,5-1.0 mg/ml concentración, y analizados usando las condiciones siguientes:
Columna:
Zorbax Bonus-RP (3,5 \mum de tamaño de partícula, 2,1 x 50 mm)
Velocidad de flujo:
0,5 ml/min
Fases móviles:
A = 90% MeCN/10% H_{2}O/0.1% TEA
\quad
B = 98% H_{2}O/2% MeCN/0.1% TFA
Gradiente:
10% A/90% B (0-0.5 min);
\quad
10% A/90% B a 50% A/50% B (lineal, 0,5-5 min)
Longitud de onda de detector:
214, 254, y 280 nm.
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Condiciones alternativas, cuando se usan, son indicadas explícitamente.
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Protocolo general para purificación de HPLC preparatoria
Compuestos crudos fueron disueltos en 50% de ácido acético en agua a 50-100 mg/ml de concentración, filtrados, y fraccionados usando el procedimiento siguiente:
Columna:
YMC Pack-pro C 18 (50a x 20 mm; ID = 5 \mum)
Velocidad de flujo:
40 ml/min
Fases móviles:
A = 90% MeCN/10% H_{2}O/0.1% TEA
\quad
B = 98% H_{2}O/2% MeCN/0.1% TFA
Gradiente:
10% A/90% B a 50% A/50% B durante 30 min (lineal)
Longitud de onda de detector:
214 nm.
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Preparación de aminas secundarias (tales como compuestos de fórmula (VIII), H-Y)
Preparación de varias aminas secundarias usadas como productos intermedios en la síntesis de un compuesto de fórmula (I) están descritos abajo.
Tiomorfolina-1,1-dióxido fue obtenido a partir de tiomorfolina por la protección de la amina secundaria a N-Boc tiomorfolina ((Boc)_{2}O, MeOH), oxidación a sulfona (mCPBA, CH_{2}Cl_{2}, 0ºC), y desprotección del grupo N-Boc para proporcionar la amina libre (CF_{3}CO_{2}H, CH_{2}Cl_{2})). (m/z): [M+H]^{+} Calculado para C_{4}H_{9}NO_{2}S, 136,04; encontrado, 135,9.
Los derivados de N-sulfonilo de piperazina fueron preparados a partir de N-Boc piperazina al reaccionar con su respectivo cloruro de sulfonilo (iPr_{2}Net, CH_{2}Cl_{2}, 0ºC), y desprotegiendo el grupo N-Boc (CF_{3}CO_{2}H, CH_{2}Cl_{2})). 1-Metanosulfonil-piperazina: ^{1}H-NMR (CDCl_{3}; neutro): (ppm) 3.1 (t, 4H), 2.9 (t, 4H), 2.7 (s, 3H). 1-(Metilsulfonil)metanosulfonil-piperazina: ^{1}H-NMR (CD_{3}OD): \delta (ppm) 2.90 (s, 3H), 3.02 (m, 4H), 3.38 (m, 4H), 4.61 (s, 2H). Metanesulfonilpiperazina fue también preparada al reaccionar cloruro de metanosulfonilo con piperazina en exceso (>2 equivalentes) en agua.
Las formas isoméricas quirales racémicas o individuales de 3-acetilaminopirrolidina fueron preparadas mediante el tratamiento N^{1}-Boc-3-aminopirrolidina (racemato, 3R, o 3S) con cloruro de acetilo (iPr_{2}NEt, CH_{2}Cl_{2}, 0ºC), y la desprotección del grupo N-Boc (CF_{3}CO_{2}H, CH_{2}Cl_{2})). 3-(Acetamido)pirrolidina: ^{1}H-NMR (DMSO-d_{6}; Sal de TFA): \delta (ppm) 4.2 (quin, 1H), 3.3-3.1 (m, 3H), 2.9 (m, 1H), 2.0 (m, 1H), 1.8 (br s, 4H).
3-((R)-2-Hidroxipropionamido)pirrolidina fue preparada después de amidación de N^{1}-Boc-3-aminopirrolidina (ácido L-láctico, PyBOP, DMF, RT), y desprotección del grupo N-Boc (CF_{3}CO_{2}H, CH_{2}Cl_{2})). (m/z): [M+H]^{+} Calculado para C_{7}H_{14}N_{2}O_{2}, 159.11; encontrado, 159.0. ^{1}H-NMR (CD_{3}OD; Sal de TFA): \delta (ppm) 4.4 (quin, 1H), 4.1 (q, 1H), 3.5-3.4 (m, 2H), 3.3-3.2 (m, 2H), 2.3 (m, 1H), 2.0 (m, 1H), 1.3 (d, 3H).
Los derivados de N^{3}-alcanosulfonilo de (3R)-aminopirrolidina fueron obtenidos mediante el tratamiento de N^{1}-Boc-(3R)-aminopirrolidina con cloruro de propionilsulfonilo o cloruro de ciclohexilmetilsulfonilo (i-Pr_{2}NEt, CH_{2}Cl_{2}, 0ºC), y la desprotección del grupo N-Boc (CF_{3}CO_{2}H, CH_{2}Cl_{2}).
3-(N-Acetil-N-metilamido)piperidina fue obtenida a partir de t-butil éster de ácido 3-amino-piperidina-1-carboxílico protegido con N^{3}-Cbz (De Costa, B., et al. J. Med. Chem. 1992, 35, 4334-43) después de cuatro fases sintéticas: i) MeI, N-BuLi, THF, -78ºc hasta rt; ii) H_{2}O (1 atm), 10% Pd/C, EtOH; iii) AcCl, i-Pr_{2}NEt, CH_{2}Cl_{2}; iv) CF_{3}CO_{2}H, CH_{2}Cl_{2}. m/z: [M+H]^{+} Calculado para C_{8}H_{16} N_{2} O: 157.13; encontrado, 157.2. ^{1}H-NMR (CD_{3} OD; Sal de TFA): \delta (ppm) 4.6 (m, 1H), 3.3 (m, 1H), 3.2 (m, 1H), 3.0 (m, 1H), 2.9 (s, 3H), 2.8 (m, 1H), 2.0 (s, 3H), 1.9-1.7 (m, 4H).
3-(N-Acetil-amido)piperidina fue obtenida a partir de terc-butil éster de ácido 3-amino-piperidina-1-carboxílico después de N-acetilación y desprotección del grupo N-Boc: i) AcCl, i-Pr_{2}NEt, CH_{2}Cl_{2}; ii) CF_{3}CO_{2}H, CH_{2}Cl_{2}. ^{1}H-NMR (CD_{3}OD; Sal de TFA): \delta (ppm) 3.9 (m, 1H), 3.3 (dd, 1H), 3.2 (m, 1H), 2.9 (dt, 1H), 2.75 (dt, 1H), 2.0-1.9 (m, 2H), 1.9 (s, 3H), 1.8-1.4 (m, 2H).
Los derivados de N^{3}-alcanosulfonilo de 3-aminopiperidina fueron sintetizados al reaccionar las formas quirales o racémicas de terc-butil éster de ácido 3-amino-piperidina-1-carboxílico con el cloruro de alcanosulfonilo respectivo (i-Pr_{2}NEt, CH_{2}Cl_{2}) y desprotegiendo el grupo N-Boc (CF_{3}CO_{2}H, CH_{2}Cl_{2})). (3S)-3-(etanosulfonilamido)piperidina: ^{1}H-NMR (CD_{3}OD): \delta (ppm) 1.29(t, 3H, J1 = 7.4 Hz), 1.50-1.80 (m, 2H), 1.90-2.10 (m, 2H), 2.89 (m, 2H), 3.05 (q, 2H, J1 = 7.4 Hz), 3.27 (m, 2H), 3.40 (d de d(br), 1H), 3.52 (m, 1H). 3S-Metilsulfonilmetanosulfonilamido-piperidina: ^{1}H-NMR (CD_{3}OD): \delta (ppm) 2.13 2.30 (m, 2H), 2.40-2.57 (m, 2H), 2.98 (m, 2H), 3.15 (s, 3H), 3.21 (m, 2H), 3.30 (br d, 1H), 3.74 (m, 1H).
3-(Metilamino)-1-acetilpirrolidina fue obtenido a partir de 3-(metilamino)-1-bencilpirrolidina (TCI America) después de cuatro fases: i) (Boc)_{2}O, MeOH, rt; ii) H_{2}O (1 atm), 10% Pd/C, EtOH; iii) AcCl, i-Pr_{2}NEt, CH_{2}Cl_{2}; iv) CF_{3}CO_{2}H, CH_{2}Cl_{2}. (m/z): [M+H]^{+} Calculado para C_{7}H_{14}N_{2}O: 143.12; encontrado, 143.0.
3-(Metilamino)-1-(metanosulfonil)pirrolidina fue obtenido a partir de 3-(metilamino)-1-bencilpirrolidina después de cuatro fases: i) (Boc)_{2}O, MeOH, rt; ii) H_{2}O (1 atm), 10% Pd/C, EtOH; iii) CH_{3}SO_{2}Cl, i-Pr_{2}NEt, CH_{2}Cl_{2}; iv) CF_{3}CO_{2}H, CH_{2}Cl_{2}. (m/z): [M+H]^{+} Calculado para C_{6}H_{14}N_{2}O_{2}S: 179.08; encontrado, 179.2. 3R-Metilamino-1-(metanosulfonil)pirrolidina fue preparado de una manera similar a partir de (3R)-(metilamino)-1-bencilpirrolidina.
Derivados de tetrahidro-3-tiofenamina-1,1-dióxido fueron preparados según el protocolo de Loev, B. J. Org. Chem. 1961, 26, 4394-9 al reaccionar 3-sulfoleno con una amina primaria requerida en metanol (cat. KOH, rt). N-Metil-3-tetrahidrotiofenamina-1,1-dióxido (sal TFA): ^{1}H-NMR (DMSO-d_{6}): \delta (ppm) 9,4 (br s, 2H), 4,0-3,8 (quin, 1H), 3,6 3,5 (dd, 1H), 3,4-3,3 (m, 1H), 3,2-3,1 (m, 2H), 2,5 (s, 3H), 2,4 (m, 1H), 2,1 (m, 1H). N-2-(1-hidroxi)etil-3-tetrahidrotiofenamina-1,1-dióxido: (m/z): [M+H]^{+} Calculado para C_{6}H_{13}NO_{3}S: 180,07; encontrado, 180,2.
N-Metil-tetrahidro-2H-tiopiran-4-amina-1,1-dióxido fue obtenido a partir de tetrahidro-4H-tiopiran-4-ona: i) MeNH_{2}O, NaBH_{4}; ii) (Boc)_{2}O, MeOH; iii) mCPBA, CH_{2}Cl_{2}, 0ºC; iv) CF_{3}CO_{2}H, CH_{2}Cl_{2}. (m/z): [M+H]^{+} Calculado para C_{6}H_{13}NO_{2}S 164,07; encontrado, 164,9. ^{1}H-NMR (CD_{3}OD; Sal de TFA): \delta (ppm) 3,4-3,1 (m, 5H), 2,7 (s, 3H), 2,4 (br d, 2H), 2,1 (br m, 2H).
1-Acetil-3-(metilamino)piperidina fue obtenida a partir de 3-metilamino-piperidina protegida con N^{3}-Cbz: i) AcCl, i-Pr_{2}NEt, CH_{2}Cl_{2}; ii) H_{2}O (1 atm), 10% Pd/C, EtOH. ^{1}H-NMR (CD_{3}OD): \delta (ppm) 4.0 (m, 1H), 3.6 (m, 1H), 3.4-3.2 (m, 2H), 3.0 (m, 1H), 2.6 (s, 3H), 2.1 (s, 3H), 1.8-1.6 (m, 4H).
1-(Metanosulfonil)-3-(metilamino)piperidina fue obtenida a partir de 3-metilamino-piperidina protegida con N^{3}-Cbz: i) CH_{3}SO_{2}Cl, i-Pr_{2}NEt, CH_{2}Cl_{2}; ii) H_{2}O (1 atm), 10% Pd/C, EtOH. (m/z): [M+H]^{+} Calculado para C_{7}H_{16}N_{2}O_{2}S 193.10; encontrado, 193.0. ^{1}H-NMR (DMSO-d_{6}; sal de TFA): \delta (ppm) 3.4 (dd, 1H), 3.2 (m, 2H), 3.10 (s, 3H), 3.0-2.9 (m, 2H), 2.8 (s, 3H), 1.85-1.75 (m, 2H), 1.6-1.4 (m, 2H).
Prolina dimetilamida, y iminodiacetonitrilo fueron comprados a Bachem, y Aldrich, respectivamente.
Los N-derivados de piperazina tales como 1-(metoxicarbonil)piperazina, 1-(dimetilaminocarbonil) piperazina, y 1-(dimetilaminosulfonil)piperazina fueron preparadas al reaccionar piperazina con metilcloroformato, dimetilaminocloroformato, o cloruro de dimetilaminosulfamoilo, respectivamente.
1-Metilamino-2-metilsulfoniletano se obtuvo al reaccionar metialemina con metil vinil sulfona en metanol. N-[2-(2-metoxietilamino)etil], N-metilmetanosulfonamida fue sintetizado empezando a partir de etanodiamina parcialmente protegida con N-Boc después de cuatro fases de reacciones en una secuencia de la siguiente manera: i) cloruro de metilosulfonilo, trietilamina; ii) Mel, Cs_{2}CO_{3}; iii) NaH, 1-bromo-2-metoxietano; iv) CF_{3}CO_{2}H.
Isonipecotamida (piperidina-4-carboxamida), y amida de prolina fueron compradas a Aldrich. 2-Hidroximetilmorfolina estaba disponible por Tyger Scientific Product.
Metil 4-piperidinilcarbamato fue obtenido a partir de la reacción de 4-aminopiperidina protegida con N_{1}-Boc con metilcloroformato seguido de la desprotección del grupo N-Boc.
4-Piperidinol-dimetilcarbamato, y N-dimetil-N'-(3-piperidinil)urea fueron preparados al reaccionar cloruro de dimetilcarbamoilo con 4-piperidinol protegido con N-Boc o N_{1}-Boc-3-aminopiperidina, respectivamente.
3-(Metilamino)-1-(dimetilaminosulfonil)pirrolidina se obtuvo al reaccionar 3-(N-metil-N-Boc-amino) pirrolidina con cloruro de dimetilsulfamoilo.
2-(3-Pirrolidinil)isotiazolidina-1,1-dióxido fue sintetizado mediante el tratamiento de 3-aminopirrolidina protegida con N_{1}-Boc con cloruro de 3-cloropropilsulfonilo en presencia de trietilamina, y el tratamiento de TFA seguido de la desprotección del grupo Boc.
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Ejemplo 1 Síntesis de productos intermedios a. Preparación de 8-bencil-8-azabiciclo[3.2.1]octan-3-ona
Ácido clorhídrico concentrado (30 ml) fue añadido a una solución heterogénea de 2,5-dimetoxi tetrahidrofurano (82,2 g, 0,622 mol) en agua (170 ml) a la vez que se agita. En un matraz separado enfriado a 0ºC (baño de hielo), ácido clorhídrico concentrado (92 ml) fue añadido lentamente a una solución de bencil amina (100 g, 0.933 mol) en agua (350 ml). La solución de 2,5-dimetoxitetrahidrofurano fue agitada durante aproximadamente 20 min, diluida con agua (250 ml), y luego la solución de bencil amina fue añadida, seguido de la adición de una solución de ácido 1,3-acetonadicarboxílico (100 g, 0,684 mol) en agua (400 ml) y luego la adición de hidrógeno fosfato de sodio (44 g, 0,31 mol) en agua (200 ml). El pH fue ajustado de pH 1 a pH \sim 4.5 usando NaOH al 40%. La resultante solución amarilla turbia y pálida fue agitada durante toda la noche. La solución fue luego acidificada hasta pH 3 desde pH 7.5 usando ácido clorhídrico al 50%, calentada a 85ºC y agitada durante 2 horas. La solución fue enfriada a temperatura ambiente, basificada hasta pH 12 usando NaOH al 40%, y extraída con DCM (3 x 500 ml). Las capas orgánicas combinadas fueron lavadas con solución salina, secadas (MgSO_{4}), filtradas y concentradas bajo presión reducida para ofrecer el producto intermedio del título crudo como un aceite viscoso marrón (52 g).
\newpage
A una solución del intermedio crudo en metanol (1000 ml) se le añadió dicarbonato de di-terc-butilo (74.6 g, 0.342 mol) a 0ºC. La solución fue dejada calentar hasta la temperatura ambiente y agitada durante toda la noche. El metanol fue eliminado bajo presión reducida y el aceite resultante fue disuelto en diclorometano (1000 ml). El intermedio fue extraído en 1 M de H_{3}PO_{4} (1000 ml) y lavado con diclorometano (3 x 250 ml). La capa acuosa fue basificada hasta pH 12 usando NaOH acuoso, y extraída con diclorometano (3 x 500 ml). Las capas orgánicas combinadas fueron secadas (MgSO_{4}), filtradas y concentradas bajo presión reducida para producir el intermedio del título como un aceite viscoso, marrón claro. ^{1}H-NMR (CDCl_{3}) \delta (ppm) 7.5-7.2 (m, 5H, C_{6}H_{5}), 3.7 (s, 2H, CH_{2} pH), 3.45 (amplio s, 2H, CH-NBn), 2.7-2.6 (dd, 2H, CH_{2}Co), 2.2-2.1 (dd, 2H, CH_{2}Co), 2.1-2.0 (m, 2H, CH_{2}CH_{2}), 1.6 (m, 2H, CH_{2}CH_{2})). (m/z): [M+H]^{+} Calculado para C_{14}H_{17}NO 216.14; encontrado, 216.0.
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b. Preparación de terc-butil éster de ácido 3-oxo-8-azabiciclo[3.2.1]octano-8-carboxílico
A una solución de 8-bencil-8-azabiciclo[3.2.1]octan-3-ona (75 g, 0.348 mol) en EtOAc (300 ml) fue añadida una solución de dicarbonato de di-terc-butilo (83.6 g, 0.383 mol, 1.1 eq) en EtOAc (300 ml). La solución y enjuague resultantes (100 ml EtOAc) fueron añadidos a un vaso de hidrogenación de 1 L Parr conteniendo 23 g de hidróxido de paladio (20% peso de Pd, base seca, en carbono, humedecido con agua a \sim50%; p. ej. catalizador de Pearlman) bajo una corriente de nitrógeno. El recipiente de reacción fue desgasificado (alternando vacío y N_{2} cinco veces) y presurizado a 60 psi de gas H_{2}O. La solución de reacción fue agitada durante dos días y recargada con H_{2}O según fuera necesario para mantener la presión de H_{2}O a 60 psi hasta que la reacción fuera completa según era vigilada por cromatografía en capa fina de sílice. La solución fue luego filtrada a través de una carga de Celite® y concentrada bajo presión reducida para producir el intermedio del título de forma cuantitativa como un aceite viscoso amarillo anaranjado. Fue usado en la siguiente fase sin tratamiento adicional. ^{1}H RMN (CDCl_{3}) \delta (ppm) 4.5 (amplio, 2H, CH-NBoc), 2.7 (amplio, 2H, CH_{2}CO), 2.4-2.3 (dd, 2H, CH_{2} CH_{2}), 2.1 (amplio m, 2H, CH_{2}CO), 1.7-1.6 (dd, 2H, CH_{2}CH_{2}), 1.5 (s, 9H, (CH_{3})_{3}COCON)).
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c. Preparación de terc-butil éster de ácido (1S,3R,5R)-3-amino-8-azabiciclo[3.2.1]octano-8-carboxílico
A una solución del producto de la fase precedente (75,4 g, 0,335 mol) en metanol (1 L) se añadió formato de amonio (422,5 g, 6.7 mol), agua (115 ml) y 65 g de paladio en carbón activado (10% en base seca, humedecido con agua a \sim 50%; tipo E101 NE/W de Degussa) bajo una corriente de N_{2} mientras se agitaba por medio de agitador mecánico. Después de 24 y 48 horas, partes adicionales de formato de amonio (132 g, 2,1 mol) fueron añadidas cada vez. Una vez que cesó la progresión de la reacción, conforme se vigilaba por HPLC anal. se añadió Celite® (>500 g) y la resultante suspensión espesa fue filtrada y luego el sólido recogido fue enjuagado con metanol (\sim500 ml). Los filtrados fueron combinados y concentrados bajo presión reducida hasta que todo el metanol había sido eliminado. La resultante solución turbia bifásica fue luego diluida con 1M de ácido fosfórico a un volumen final de \sim1,5 a 2,0 L a pH 2 y lavada con diclorometano (3 x 700 ml). El estrato acuoso fue basificado hasta pH 12 usando 40% de NaOH ac. y extraído con diclorometano (3 x 700 ml). Las capas orgánicas combinadas fueron secadas sobre MgSO_{4}, filtradas, y concentradas por evaporación giratoria, después sometidas a vacío elevado dejando 52 g (70%) del producto intermedio del título, comúnmente N-Boc-endo-3-aminotropano, como un sólido blanco a amarillo pálido. La proporción de isómero de endo a exo amina del producto fue >99 basado en análisis de ^{1}H-NMR (>96% pureza por HPLC analítica). ^{1}H RMN (CDCl_{3}) \delta (ppm) 4.2-4.0 (amplio d, 2H, CHNBoc), 3.25 (t, 1H, CHNH_{2}O), 2.1-2.05 (m, 4H), 1.9 (m, 2H), 1.4 (s, 9H, (CH_{3})_{3}OCON), 1.2-1.1 (amplio, 2H). (m/z): [M+H]^{+} Calculado para C_{12}H_{22}N_{2}O_{2}) 227.18; encontrado, 227.2. HPLC Analítica (método isocrático; 2:98 (A:B) a 90:10 (A:B) sobre 5 min): tiempo de retención = 3.68 min.
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d. Preparación de ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico
Acetona (228,2 ml, 3,11 mol) fue añadida a una suspensión agitada de 2-aminofenilmetanol (255,2 g, 2,07 mol) y ácido acético (3,56 ml, 62 mmol) en agua (2 L) a la temperatura ambiente. Después de 4 h, la suspensión fue enfriada a 0ºC y agitada durante 2,5 h adicionales y después fue filtrada. El sólido fue recogido y lavado con agua y el sólido mojado fue enfriado y secado por liofilización para producir 2,2,-dimetil-1,4-dihidro-2H-benzo[1,3]oxazina (332,2 g, 98%) como un sólido blanco mate. ^{1}H RMN (CDCl_{3}, 300 MHz): 1,48 (s, 6H,
C(CH_{3})_{2}), 4,00 (bs, 1H, NH), 4,86 (S, 2H, CH_{2}), 6,66 (d, 1H, ArH), 6,81 (t, 1H, ArH), 6,96 (d, 1H, ArH), 7,10 (t, 1H,
ArH).
Una solución de 2,2,-dimetil-1,4-dihidro-2H-benzo[1,3]oxazina (125 g, 0,77 mol) en THF (1 L) fue filtrada a través de un embudo de centelleo y luego añadida gota a gota por medio de un embudo de adición, durante un periodo de 2,5 h, a una solución agitada de 1,0 M de LiAlH_{4} en THF (800 ml) a 0ºC. La reacción fue apagada por adición lenta por porciones de Na_{2}SO_{4}\cdot10H_{2}O (110 g), en un periodo de 1.5 h, a 0ºC. La mezcla reactiva fue agitada durante toda la noche, filtrada y las sales sólidas fueron lavadas íntegramente con THF. El filtrado fue concentrado bajo presión reducida para producir 2-isopropilaminofenilmetanol (120 g, 95%) como un aceite amarillo. ^{1}H RMN (CDCl_{3}, 300 MHz): 1.24 (d, 6H, CH(CH_{3})_{2}), 3.15 (bs, 1H, OH), 3.61 (sept, 1H, CH(CH_{3})_{2}), 4.57 (s, 2H, CH_{2}), 6.59 (t, 1H, ArH), 6.65 (d, 1H, ArH), 6.99 (d, 1H, ArH), 7.15 (t, 1H, ArH).
\newpage
Dióxido de manganeso (85% 182.6 g, 1.79 mol) fue añadido a una solución agitada de 2-isopropilaminofenilmetanol (118 g, 0.71 mol) en tolueno (800 ml) y la mezcla reactiva fue calentada a 117ºC durante 4 h. La mezcla reactiva fue dejada enfriar a temperatura ambiente durante toda la noche y luego filtrada a través de un relleno de celita que fue eluido con tolueno. El filtrado fue concentrado bajo presión reducida para producir 2-isopropilaminobenzaldehido (105 g, 90%) como un aceite naranja. ^{1}H RMN (CDCl_{3}, 300 MHz): 1.28 (d, 6H, CH(CH_{3})_{2}), 3.76 (sept, 1H, CH(CH_{3})_{2}),
6.65 (t, 1H, ArH), 6.69 (d, 1H, ArH). 7.37 (d, 1H, ArH), 7.44 (t, 1H, ArH), 9.79 (s, 1H, CHO).
2, 2-Dimetil-[1,3]dioxano-4,6-diona, comúnmente ácido de Meldrum, (166,9 g, 1,16 mol) fue añadido a una solución agitada de 2-isopropilaminobenzaldehido (105 g, 0,64 mol), ácido acético (73,6 ml, 1,29 mol) y etilenodiamina (43,0 ml, 0,64 mol) en metanol (1 L) a 0ºC. La mezcla reactiva fue agitada durante 1 h a 0ºC y luego a la temperatura ambiente durante toda la noche. La resultante suspensión fue filtrada y el sólido lavado con metanol y recogido para producir el intermedio del título, ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico (146 g, 98%) como un sólido blanco mate. ^{1}H RMN (CDCl_{3}, 300 MHz): 1,72 (d, 6H, CH(CH_{3})_{2}), 5,50 (bs, 1H, CH(CH_{3})_{2}), 7,44 (t, 1H, ArH), 7,75-7,77 (m, 2H, ArH), 7,82 (d, 1H, ArH), 8,89 (s, 1H, CH).
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e. Preparación de terc-butil éster de ácido (1S,3R,5R)-3-[1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carbonil)amino]-8-azabiciclo[3.2.1]octano-8-carboxílico
Cloruro de tionilo (36,6 ml, 0,52 mol) fue añadido a una suspensión agitada de ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico (80 g, 0,35 mol) en tolueno (600 ml) a 85ºC y la mezcla reactiva fue después calentada a 95ºC durante 2 h. La mezcla reactiva fue enfriada a temperatura ambiente y luego añadida durante 25 min a una solución bifásica agitada enérgicamente de terc-butil éster de ácido (1S,3R,5R)-3-amino-8-azabiciclo[3,2,1]octano-8-carboxílico (78,2 g, 0,35 mol) e hidróxido sódico (69,2 g, 1,73 mol) en tolueno/agua (1:1) (1L) a ºC. Después de 1 h, las capas fueron dejadas separar y la fase orgánica concentrada bajo presión reducida. La fase acuosa fue lavada con EtOAc (1 L) y después (500 ml) y los extractos combinados orgánicos usados para disolver el residuo orgánico concentrado. Esta solución fue lavada con 1M de H_{3}PO_{4} (500 ml), NaHCO_{3} sat. ac. (500 ml) y solución salina (500 ml), secada sobre MgSO_{4}, filtrada y concentrada bajo presión reducida para producir el intermedio del título (127.9 g, aprox. 84%) como un sólido amarillo. ^{1}H RMN (CDCl_{3}): 1.47 (s, 9H), 1.67 (d, 6H), 1.78-1.84 (m, 2H), 2.04-2.18 (m, 6H), 4.20-4.39 (m, 3H), 5.65 (bs, 1H), 7.26 (dd. 1H), 7.63 (m, 2H), 7.75 (dd, 1H), 8.83 (s, 1H), 10. 63
(d, 1H).
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f. Preparación de {(1S,3R,5R)-8-azabiciclo]32,1]oct-3-il} amida de ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico
TFA (300 ml) fue añadida a una solución agitada del producto de la fase precedente (127,9 g) en CH_{2}Cl_{2} (600 ml) a 0ºC. La mezcla reactiva fue calentada a temperatura ambiente y agitada durante 1 h y después concentrada bajo presión reducida. El residuo aceitoso marrón fue luego vertido en una solución de éter agitada enérgicamente (3 L) y se formó un precipitado sólido inmediatamente. La suspensión fue agitada durante toda la noche y después el sólido recogido por filtración y lavado con éter para producir el intermedio del título como su sal de ácido trifluoroacético (131.7 g, 86% sobre dos fases) como un sólido ligeramente amarillo. ^{1}H RMN (CDCl_{3}): 1.68 (d, 6H), 2.10 (d, 2H), 2.33-2.39 (m, 4H), 2.44-2.61 (m, 2H), 4.08 (bs, 2H), 4.41 (m, 1H), 5.57 (bs, 1H), 7.31 (m. 1H), 7.66 (m, 2H), 7.77 (d, 1H), 8.83 (s, 1H), 9.38 (bd, 2H), 10. 78 (d, 1H).
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g. Preparación de 3-hidroxi-3'-{[1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolin-3-il)carbonil]amino}spiro[acetidina-1,8'-(1S,3R,5R)-8-azabiciclo[3,2,1]octano (intermedio (5) con R^{1} = H, R^{2} = isopropilo, R^{3} = H)
2-Bromometiloxirano (10,72 ml, 129,5 mmol) fue añadido a una solución agitada de ácido 1-isopropil-2-oxo-1 dihidroquinolina-3-carboxílico {(1s,3R,5R)-8-aza-biciclo[3,2,1]oct-3-il}amida sal de ácido trifluoroacético (14,65 g, 43. 2 mmol) en etanol (150 ml) a la temperatura ambiente. La mezcla reactiva fue agitada durante 36 h, momento en que se formó un precipitado sólido. El sólido fue recogido por filtración y lavado con etanol (70 ml) para producir el título intermedio como la sal de bromuro (8.4 g). (m/z): [M+H]^{+} Calculado para C_{23}H_{30}N_{3}O_{3} 396.23; encontrada, 396.5. Tiempo de retención (anal. HPLC: 2-50% MeCN/H_{2}O O sobre 5 min) =
4.13 min.
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Ejemplo 2 Síntesis de ((1S,3R,5R)-8-{3-[(2-etilsulfaniletil)metano-sulfonilamino]-2-hidroxipropil}-8-azabiciclo[3,2,1]oct-3-il)amida de ácido 1-Isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico
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31
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a. Preparación de {(1S,3R,6R)-8-[3-(2-etilsulfaniletilamino)-2-hidroxipropil]-8-aza-biciclo[3,2,1]oct-3-il}-amida de ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico (intermedio (III) con R^{1} = H, R^{2} = isopropilo, R^{3} = H. N = 1, Y = -SCH_{2}CH_{3})
Usando el proceso y reactivos descritos en el Ejemplo 1, fase (h) arriba, excepto sustituyendo (etiltio) etilamina por 2-(2-aminoetoxi)etanol, fue preparado el producto intermedio del título de fórmula (III). Después do que la mezcla de reacción fuera concentrada, el residuo fue diluido con 1,5 ml de CH_{3}CO_{2}H al 50% en H_{2}O y purificado por HPLC preparatoria de fase inversa.
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b. Síntesis de ((1S,3R,5R)-8-{3-[(2-etilsulfaniletil)metanosulfonilamino]-2-hidroxipropil}-8-azabiciclo-[3,2,1]oct-3-il)amida de ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico
Una solución de diclorometano de 1,8-diazabiciclo[5,4,0]undec-7-eno (DBU) (0,668 M, 67 \muL fue añadida al producto de la fase precedente (11,1 mg, 0,015 mmol). La mezcla fue enfriada a 0ºC antes de que se añadiera una solución de metanosulfonilcloruro en diclorometano (1.268 M, 11. 8 \mul). El progreso de la reacción fue vigilado por espectro de masas durante aproximadamente una hora hasta que el producto deseado fuese observado junto con la materia prima. Otros 11.8 \mul (1.268M) de solución de diclorometano de metanosulfonilcloruro fue añadida. La mezcla fue agitada a 0ºC durante otra hora. Luego la reacción fue apagada con una mezcla de CH_{3}COOH al 50% en agua, concentrada, redisuelta en CH_{3}COOH al 50% en agua, y purificada por HPLC preparatoria de fase inversa para producir el compuesto del título como una sal de ácido trifluoroacético. (m/z): [M+H]^{+} Calculado para C_{28}R_{42}N_{4}O_{5}S_{2} 579.27; encontrado 579.2.
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Ejemplo 3 Síntesis de éster metílico del ácido (2-hidroxi-3-{(1S,3R,5R)-3-[(1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carbonil)amino]-8-azabiciclo [3,2,1]oct-8-il}propil)-[2-(4-metanosulfonilpiperazin-1-il)etil]-carbámico
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32
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a. Preparación de {8-[3-(2 propil]-8-(1S,3R,5R)-azabiciclo[3,2,1]oct-3-il)amida del ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico
A una solución agitada de 3-hidroxi-3'-{[1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolin-3-il) carbonil]amino}spiro[acetidina-1,8'-(1S,3R,5R)-8-azabiciclo[3,2,1]octano, al producto de fase (g) del Ejemplo 1, (6,8 g, 14. 27 mmol) en etanol (150 ml) se le añadió DIPEA (3,69 g, 28. 55 mmol) y 2,2-dimetoxietilamina (4,5 g, 42. 82 mmol). La reacción fue calentada hasta reflujo y agitada durante toda la noche. La solución de reacción fue dejada enfriar a temperatura ambiente y fue después concentrada bajo presión reducida. El concentrado fue diluido con DCM (500 ml) y después extraído con 1M de H_{3}PO_{4} (500 ml). La fase acuosa fue lavada con DCM (2 x 200 ml), basificada hasta pH =12 (40% NaOH) y extraída con DCM (3 x 300 ml). La fase orgánica fue secada (MgSO_{4}), filtrada y concentrada bajo presión reducida para producir el intermedio del título (6.5 g) como un aceite marrón claro viscoso. (m/z): [M+H]^{+} Calculado para C_{27}H_{40}N_{4}O_{5} 501.30; encontrado 501.6.
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b. Preparación de éster metílico del ácido (2,2-dimetoxietil)-(2-hidroxi-3-{(1S,3R,5R)-3-[(1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carbonil)amino]-8-azabiciclo[3,2,1]oct-8-il}propil)-carbámico
A una solución agitada del producto de la fase precedente (2,16 g, 4,315 mmol) en DCM (50 ml) se le añadió DIPEA (0,585 g, 4,531 mmol). La reacción fue enfriada a 0ºC y se añadió metilcloroformato (0,428 g, 4,531 mmol) gota a gota. La reacción agitada fue dejada calentar a temperatura ambiente durante toda la noche. La solución de reacción fue concentrada bajo presión reducida, disuelta en acetonitrilo acuoso al 50% (10 ml), y purificada por HPLC preparatoria. Las fracciones limpias fueron combinadas y liofilizadas para producir el intermedio del título (1.2 g) como un sólido blanco. (m/z): [M+H]^{+} Calculado para C_{29}H_{42}N_{4}O_{7} 559.31; encontrado 559.6.
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c. Preparación de éster metílico del ácido (2-hidroxi-3-{(1S,3R,5R)-3-[(1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carbonil)amino]-8-azabiciclo[3,2,1]oct-8-il}propii)-(2-oxoetil)-carbámico (intermedio (V) con R^{1} = H, R^{2} = isopropilo, R^{3} = H, y R^{4} es -C(O)OCH_{3})
Al producto de la fase precedente (1,1 g, 1,635 mmol) se le añadió HCl al 50% (10 ml). La solución de reacción fue agitada durante 30 minutos, y después el exceso de HCl fue evaporado bajo presión reducida. La solución resultante fue diluida con acetonitrilo acuoso al 50% y liofilizada, para producir el intermedio del título (0.875 g) copio un sólido amarillo pálido. (m/z): [M+H]^{+} Calculado para C_{27}H_{36}N_{4}O_{6} 513.26; encontrado 513.4.
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d. Síntesis de éster metílico del ácido (2-hidroxi-3-{(1S,3R,5R)-3-[(1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidro-quinolina-3-carbonil)amino]-8-azabiciclo[3,2,1]oct-8-il}propil)-[2-(4-metanosulfonil-piperazin-1-il)etil]-carbámico
A una solución de piperazinasulfonamida (25,5 mg, 0,0918 mmol) y DIPEA (71 mg, 0,55 mmol) en DCM (0,5 ml) fue añadida una solución del producto de la fase precedente (0,017 g, 0,031 mmol) en DCM (0,5 ml), y la solución fue agitada durante 5 minutos. Triacetoxiborohidruro de sodio (0,0091 g, 0,043 mmol) fue añadido y la suspensión resultante fue agitada durante 1 hora. La solución fue concentrada bajo presión reducida hasta sequedad, luego disuelta en acetonitrilo acuoso al 50% y purificada por HPLC. Las fracciones purificadas fueron combinadas y liofilizadas para producir el compuesto del título (0.03 g) como una sal de trifluroacetato. (m/z): [M+H]^{+} Calculado para C_{32}H_{48}N_{6}O_{7}S 661.34; encontrado, 661.2. Tiempo de retención (anal. HPLC: 5-60% McCN/H_{2}O durante 5 min) = 2.11 min.
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Ejemplo 4 Síntesis de {(1S,3R,5R)-8-[3-(acetil-{2-[(2-metanosulfoniletil)-metilamino]-etil}amino)-2-hidroxipropil]-8-azabiciclo[3,2,1]oct-3-il}amida de ácido 1-Isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico
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33
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a. Preparación de ((1S,3R,5R)-8-{3-[acetil-(2,2-dimetoxietil)amino]-2-hidroxipropil}-8-azabiciclo-[3,2,1]oct-3-il)-amida de ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico
Usando el proceso sintético y reactivos descritos en el Ejemplo 3, fase b, excepto substituyendo el cloruro de acetilo (0,355 g, 4,531 mmol) por metilcloroformato, el intermedio del título (1,2 g) fue preparado como un sólido blanco. (m/z): [M+H]^{+} Calculado para C_{29}H_{42}N_{4}O_{6} 543.31; encontrado 543.8.
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b. Preparación de ((1S,3R,5R)-8-{3-[acetil-(2-oxo-etil)-amino]-2-hidroxi-propil}-8-aza-biciclo[3,2,1]oct-3-il)-amida de ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico (intermedio (V) con R^{1} = H, R^{2} = isopropilo, R^{3} = H, y R^{4} es -C(O)CH_{3})
Al producto de la fase precedente (1,0 g, 1,523 mmol) se le añadió HCl al 50% (10 ml). La solución de reacción fue agitada durante 30 minutos, y luego el exceso de HCl fue evaporado a presión reducida. La solución resultante fue diluida con acetonitrilo acuoso al 50% y liofilizada, para producir el intermedio del título (0,991 g) como un sólido amarillo palo. (m/z): [M+H]^{+} Calculado para C_{27}H_{36}N_{4}O_{5} 497.27; encontrado 497.6.
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c. Síntesis de {(1S,3R,5R)-8-[3-(acetil-{2-[(2-metanosulfoniletil)-metilamino]-etil}amino)-2-hidroxipropil]-8-azabiciclo[3,2,1]oct-3-il}amida de ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico
A una solución de (2-metanosulfoniletil)metilamina (13,7 mg, 0,103 mmol) y DIPEA (27,1 mg, 0,21 mmol) en DCM (0,5 ml) se le añadió una solución del producto de la fase precedente (0,019 g, 0,035 mmol) en DCM (0,5 ml). La solución fue agitada durante 5 minutos. Triacetoxiborohidruro de sodio (0,010 g, 0,048 mmol) fue añadido y la suspensión resultante fue agitada durante 1 hora. La solución fue concentrada bajo presión reducida hasta sequedad, luego disuelta en acetonitrilo acuoso al 50% y purificada por HPLC. Las fracciones purificadas fueron combinadas y liofilizadas para producir el compuesto del título (0,005 g) como una sal de trifluroacetato. (m/z): [M+H]^{+} Calculado para C_{31}H_{47}N_{5}O_{6}S 618.33; encontrado, 618.2. Tiempo de retención (HPLC anal.: 5-60% MeCN/H_{2}O durante
5 min) = 2.01 min.
Usando los métodos descritos en los Ejemplos 1-4, y substituyendo los reactivos apropiados, fueron preparados los compuestos siguientes catalogados en las Tablas 1-6. En todos los compuestos de la invención representados en Tablas 1-6, la quinolinona-carboxamida es endo al grupo azabiciclooctano.
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TABLA 1
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34
35
36
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TABLA 2
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38
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TABLA 3
39
TABLA 4
40
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TABLA 5
41
42
TABLA 6
43
Ejemplo 5 Ensayo de enlace de radioligando en receptores 5-HT_{4(c)} humanos a. Preparación 5-HT_{4(c)} de membrana
Células HEK-293 (riñón embrionario humano) transfectadas de forma estable con ADNc del receptor 5-HT_{4(c)} humano (Bmax = \sim 6,0 \mumol/mg de proteína, según fue determinado usando el ensayo de enlace de radioligando de membrana [^{3}H]-GR113808) fueron dejadas crecer en matraces T-225 en medio de Eagle modificado por Dulbecco (DMEM) conteniendo 4,500 mg/l de D-glucosa e hidrocloruro de piridoxina (GIBCO-Invitrogen Corp., Carisbad CA: Cat #11965) suplementado con 10% de suero fetal bovino (FBS) (GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat #10437), 2 mM de L-Glutamina y (100 unidades) penicilina-(100 \mug) estreptomicina/ml (GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat #15140) en una incubadora humedecida con el 5% de CO_{2}, a 37ºC. Las células fueron crecidas bajo presión de selección continua por la adición de 800 \mug/ml de geneticina (GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat #10131) al medio.
Las células fueron crecidas hasta aproximadamente 60-80% de confluencia (< 35 pasajes de subcultivo). 20-22 horas antes de la recogida, las células fueron lavadas dos veces y provistas de DMEM sin suero. Todas las fases de la preparación de membrana fueron realizadas en hielo. La monocapa celular fue elevada por agitación suave mecánica y trituración con una pipeta de 25 ml. Las células fueron recogidas por centrifugado a 1000 r.p.m. (5 min).
Para la preparación de la membrana, granulados celulares fueron resuspendidos en 50 mM de ácido 4-(2-hidroxietil)-1-piperazinaetanosulfónico (HEPES) enfriado en hielo, pH 7.4 (tampón de preparación de membrana) (40 ml/rendimiento celular total de 30-40 matraces T225) y homogenizados usando un disruptor Polytron (ajuste 19, 2 x 10 s) en hielo. Los productos homogenizados resultantes fueron centrifugados a 1200 g durante 5 min a 4ºC. El granulado fue descartado y el sobrenadante centrifugado a 40.000 g (20 min). El granulado fue lavado una vez por resuspensión con tampón de preparación de membrana y centrifugado a 40.000 g (20 min). El granulado final fue resuspendido en 50 mM de HEPES, pH 7.4 (tampón de ensayo) (equivalente 1 matraz T225 /1 ml). La concentración de proteína de la suspensión de membrana fue determinada por el método de Bradford (Bradford, 1976). Las membranas fueron almacenadas congeladas en partes alícuotas a -80ºC.
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b. Ensayos de enlace del radioligando
Ensayos de enlace del radioligando fueron realizados en 1.1 ml placas de ensayo de polipropileno de 96 pocillos de profundidad (Axygen) en un volumen de ensayo total de 400 \mul conteniendo 2 \mug de proteína de membrana en 50 mM de HEPES pH 7.4, que contiene 0,025% de albúmina de suero bovino (BSA). Estudios de unión de saturación para determinación de valores K_{d} del radioligando fueron realizados usando [^{3}H]-GR1 13808 (Amersham Inc., Bucks, UK: Cat #TRK944; actividad específica \sim82 Ci/mmol) a 8-12 concentraciones diferentes que varían de 0,001 nM - 5,0 nM. Ensayos de desplazamiento para determinación de valores de pK_{i} de compuestos fueron realizados con [^{3}H]-GR1 13808 a 0.15 nM y once concentraciones diferentes del compuesto que varían de 10 pM - 100 \muM.
Compuestos de prueba fueron recibidos como 10 mM de soluciones madre en DMSO y diluidos a 400 \muM en 50 mM de HEPES pH 7.4 a 25ºC, conteniendo 0,1% de BSA, y diluciones en serie (1:5) luego hechas en el mismo tampón. La unión no específica fue determinada en presencia de 1 \muM de GR1 13808 no marcado. Ensayos fueron incubados durante 60 min a la temperatura ambiente, y luego las reacciones de unión fueron terminadas por filtración rápida sobre placas de filtración de fibra de vidrio GF/B de 96 pocillos (Packard BioScience Co., Meriden, CT) humedecidas previamente en 0,3% de polietilenoimina. Placas de filtración fueron lavadas tres veces con tampón de filtración (50 mM de HEPES enfriado en hielo, pH 7.4) para eliminar la radioactividad no unida. Las placas fueron secadas, 35 \mul de líquido de centelleo Microscint-20 (Packard BioScience Co., Meriden, CT) fueron añadidas a cada pocillo y las placas fueron contadas en un contador de centelleo líquido Packard Topcount (Packard BioScience Co., Meriden, CT).
Los datos de unión fueron analizados por análisis de regresión no lineal con el paquete de software de GraphPad Prism (GraphPad Software, Inc., San Diego, CA) usando el modelo de 3 parámetros para competición por un único sitio. El fondo (mínimo de la curva) fue fijado al valor para unión no específica, según ha sido determinado en presencia de 1 \muM de GR113808. Valores K_{i} para compuestos de prueba fueron calculados, en Prism, a partir del ajuste mejor de valores IC_{50}, y el valor K_{d} del radioligando, usando la ecuación Cheng-Prusoff (Cheng y Prusoff, Biochemical Pharmacology, 1973, 22, 3099-108): K_{i} = IC_{50} / (1 + [L]/k_{D}) donde [L] = concentración [^{3}H]-GR1 13808. Los resultados son expresados como el logaritmo decimal negativo de los valores K_{i}, pK_{i}.
Los compuestos de prueba que tienen un valor pK_{i} más alto en este ensayo tienen una afinidad de enlace superior para el receptor 5-HT_{4}. Los compuestos de la invención que fueron evaluados en este ensayo tienen un valor pK_{i} que varía de aproximadamente 6.3 a aproximadamente 8.5, normalmente que varía de aproximadamente 7.0 a aproximadamente 8.0.
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Ejemplo 6 Ensayo de enlace del radioligando en receptores 5-HT_{3A} humanos: Determinación de Selectividad del subtipo de receptor a. Preparación de 5-HT_{3A} de membrana
Células HEK-293 (riñón embrionario humano) transfectadas de forma estable con ADNc de receptor 5-HT_{3A} humano fueron obtenidas por Dr. Michael Bruess (Universidad de Bonn, GDR) (Bmax = \sim 9.0 \mumol/mg de proteína, según ha sido determinado usando ensayo de unión de radioligando de membrana [^{3}H]- GR65630). Las células fueron crecidas en matraces T-225 o fábricas celulares en 50% de Medio de Eagle modificado por Dulbecco (DMEM) (GIBCO-Invitrogen Corp., Carlsbad, CA: Cat #11965) y 50% de medio de Ham F12 (GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat #11765) suplementado con 10% de suero fetal bovino inactivado por calor (FBS) (Hyclone, Logan, UT: Cat #SH30070.03) y (50 unidades) penicilina-(50 \mug) estreptomicina/ml (GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat #15140) en una incubadora humedecida con 5% de CO_{2}, a 37ºC.
Las células fueron dejadas crecer hasta aproximadamente 70-80% de confluencia (< 35 pasajes de subcultivo). Todas las fases de la preparación de membrana fueron realizadas en hielo. Para cosechar las células, los medios fueron aspirados y las células fueron enjuagadas con solución salina tamponada con fosfato de Dulbecco sin Mg^{2+}, Ca^{2+} (dPBS). La monocapa celular fue elevada por agitación suave mecánica. Las células fueron recogidas por centrifugado a 1000 r.p.m. (5 min). Las fases posteriores de la preparación de membrana siguieron el protocolo anteriormente descrito para membranas que expresan receptores 5-HT_{4(c)}.
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b. Ensayos de enlace del radioligando
Ensayos de enlace del radioligando fueron realizados en placas de ensayo de polipropileno de 96 pocillos en un volumen de ensayo total de 200 \mul conteniendo 1,5-2 \mug de proteína de membrana en 50 mM de HEPES pH 7.4, conteniendo el 0,025% de tampón de ensayo de BSA. Los estudios de unión de saturación para determinación de valores K_{d} del radioligando fueron realizados usando [^{3}H]-GR65630 (PerkinElmer Life Sciences Inc., Boston, MA: Cat #NET1011, actividad específica \sim85 Ci/mmol) a doce concentraciones diferentes que varían de 0,005 nM a 20 nM. Ensayos de desplazamiento para determinación de valores pK_{i} de compuestos fueron realizados con [^{3}H]-GR65630 a 0.50 nM y once concentraciones diferentes del compuesto que varían de 10 \muM a 100 \muM. Los compuestos fueron recibidos como 10 mM de soluciones madre en DMSO (ver sección 3.1), diluidos a 400 \muM en 50 mM de HEPES pH 7.4 a 25ºC, conteniendo 0,1% de BSA, y diluciones en serie (1:5) hechas a continuación en el mismo tampón. La unión no específica fue determinada en presencia de 10 \muM de MDL72222 no marcado. Los ensayos fueron incubados durante 60 min a la temperatura ambiente, luego las reacciones de unión fueron terminadas por filtración rápida sobre placas de filtro con fibra de vidrio GF/B de 96 pocillos (Packard BioScience Co., Meriden, CT) premojadas en 0,3% de polietilenoimina. Placas de filtro fueron lavadas tres veces con tampón de filtración (50 mM de HEPES enfriado en hielo, pH 7.4) para eliminar la radioactividad no unida. Las placas fueron secadas, se añadieron 35 \mul de líquido de centelleo Microscint-20 (Packard BioScience Co., Meriden, CT) a cada pocillo y placas fueron contadas en un contador de centelleo líquido Packard Topcount (Packard BioScience Co., Meriden, CT).
Los datos de unión fueron analizados usando el procedimiento de regresión no lineal anteriormente descrito para determinar valores K. El fondo (mínimo de la curva) fue fijado al valor para unión no específica, según está determinado en presencia de 10 \muM de MDL72222. La cantidad [L] en la ecuación Cheng-Prusoff fue definida como la concentración [^{3}H]-GR65630.
Selectividad para el subtipo del receptor 5-HT_{4} con respecto al subtipo del receptor 5-HT_{3} fue calculado como la proporción K_{i} (5-HT_{3A})/K_{i} (5-HT_{4(c)}. Los compuestos de la invención que fueron evaluados en este ensayo tuvieron una selectividad del subtipo del receptor 5-HT_{4} / 5-HT_{3} que varía de aproximadamente 50 a aproximadamente 8000, normalmente que varía de aproximadamente 100 a aproximadamente 4000.
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Ejemplo 7 Ensayo Flashplate de acumulación de AMPc de células enteras con células HEK-293 humanas que expresan receptores 5 HT_{4(c)}
En este ensayo, la fuerza funcional de un compuesto de prueba fue determinada midiendo la cantidad de AMP cíclico producido cuando células HEK-293 que expresan receptores 5-HT_{4} fueron contactadas con diferentes concentraciones del compuesto de prueba.
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a. Cultivo celular
Células HEK-293 (riñón embrionario humano) transfectadas de forma estable con ADNc de receptor 5-HT_{4(c)} humano clonado fueron preparadas expresando el receptor a dos densidades diferentes: (1) a una densidad de aproximadamente 0,5-0,6 \mumol/mg de proteína, según está determinado usando un ensayo de enlace del radioligando de membrana [^{3}H]-GR113808, y (2) a una densidad de aproximadamente 6.0 pmol/mg de proteína. Las células fueron crecidas en matraces T-225 en Medio de Eagle modificado por Dulbecco (DMEM) conteniendo 4.500 mg/l de D-glucosa (GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat #11965) suplementado con 10% de suero fetal bovino (FBS) (GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat #10437) y (100 unidades) penicilina-(100 \mug) estreptomicina/ml (GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat #15140) en una incubadora humidificada con CO_{2} al 5%, a 37ºC. Las células fueron crecidas bajo presión de selección continua por la adición de geneticina (800 \mug/ml: GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat #10131) al medio.
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b. Preparación celular
Células fueron crecidas hasta aproximadamente un 60-80% de confluencia. Veinte a veintidos horas antes del ensayo, las células fueron lavadas dos veces, y alimentadas, con DMEM sin suero conteniendo 4.500 mg/1 de D-glucosa (GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat #11965). Para cosechar las células, los medios fueron aspirados y 10 ml de Versene (GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat #15040) fueron añadidos a cada matraz T-225. Células fueron incubadas durante 5 min a RT y luego desalojadas del matraz por agitación mecánica. La suspensión celular fue transferida a un tubo centrifugador conteniendo un volumen igual de dPBS precalentado (37ºC) y centrifugado durante 5 min a 1000 r.p.m. El sobrenadante fue descartado y el granulado fue resuspendido en un tampón de estimulación (10 mL equivalente por 2-3 matraces T-225) precalentado (37ºC). Este tiempo fue notado y marcado como tiempo cero. Las células fueron contadas con un contador Coulter (recuento superior a 8 \mum, rendimiento del matraz fue 1-2 x 10^{7} células/matraz). Las células fueron resuspendidas a una concentración de 5 x 10^{5} células/ml en tampón de estimulación (según está proporcionado en el kit flashplate) precalentado (37ºC) y preincubadas a 37ºC durante 10 min.
Ensayos de AMPc fueron realizados en un formato de radioinmunoanálisis usando el sistema de ensayo de activación de adenilciclasa Flashplate con ^{125}I-AMPc (SMP004B, PerkinElmer Life Sciences Inc., Boston, MA), según las instrucciones del fabricante.
Las células fueron crecidas y preparadas como se ha descrito anteriormente. Las concentraciones celulares finales en el ensayo fueron 25 x 10^{3} células/pocillo y el volumen de ensayo final fue 100 \mul. Los compuestos de prueba fueron recibidos como soluciones madre de 10 mM en DMSO, diluidos a 400 \muM en 50 mM de HEPES pH 7.4 a 25ºC, conteniendo 0,1% de BSA, y diluciones en serie (1:5) fueron hechas después en el mismo tampón. Ensayos de acumulación de AMP cíclico fueron realizados con 11 concentraciones diferentes de compuesto que varían de 10 pM a 100 \muM (concentraciones finales del ensayo). Una curva de respuesta-concentración de 5-HT (10 pM a 100 \muM) fue incluida en cada placa. Las células fueron incubadas, con agitación, a 37ºC durante 15 min y la reacción fue terminada por adición de 100 pl de tampón de detección enfriado en hielo (según está proporcionado en el kit flashplate) para cada pocillo. Las placas fueron selladas e incubadas a 4ºC durante toda la noche. La radioactividad unida fue cuantificada por espectroscopia de proximidad de centelleo usando Topcount (Packard BioScience Co., Meriden, CT).
La cantidad de AMPc producida por ml de reacción fue extrapolado de la curva de estándar de AMPc, según las instrucciones proporcionadas en el manual para el usuario del fabricante. Los datos fueron analizados por análisis de regresión no lineal con el paquete de software GraphPad Prism usando el modelo sigmoide de respuesta-dosis de 3 parámetros (pendiente restringida a la unidad). Los datos de potencia están proporcionados como valores pEC_{50}, el logaritmo decimal negativo del valor EC_{50}, donde EC_{50} es la concentración eficaz para una respuesta máxima del 50%.
Los compuestos de prueba que presentan un valor pEC_{50} más alto en este ensayo tienen una potencia mayor para agonizar el receptor 5-HT_{4}. Los compuestos de la invención que fueron evaluados en este ensayo, por ejemplo, en la línea celular (1) que tiene una densidad de aproximadamente 0,5-0,6 \mumol/mg de proteína, tuvieron un valor pEC_{50} que varía de aproximadamente 7.0 a aproximadamente 9.0, normalmente que varía de aproximadamente 7.5 a aproximadamente 8.5.
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Ejemplo 8 Ensayo de fijación de voltaje in vitro de inhibición de corriente de iones potasio en células enteras que expresan el canal de potasio cardíaco de hERG
Células CHO-K1 estables modificadas con ADNc de hERG fueron obtenidas de Gail Robertson en la Universidad de Wisconsin. Células fueron mantenidas en almacenamiento criogénico hasta que se necesitaron. Las células fueron expandidas y pasadas por medio de Eagle modificado por Dulbecco/F12 suplementado con 10% de suero fetal bovino y 200 \mug/ml de geneticina. Las células fueron sembradas en cubreobjetos de vidrio revestidos con poli-D-lisina (100 \mug/ml), en platos de 35 mm^{2} (conteniendo 2 ml de medio) a una densidad que permitió que las células habilitadas aisladas fueran seleccionadas para estudios de fijación de voltaje de células enteras. Los platos fueron mantenidos en un entorno humidificado con CO_{2} al 5% a 37ºC.
La solución extracelular fue preparada al menos cada 7 días y almacenada a 4ºC cuando no estaba en uso. La solución extracelular contenía (mM): NaCl (137), KCl (4), CaCl_{2} (1.8), MgCl_{2} (1), glucosa (10), ácido 4-(2-hidroxietil)-1-piperazinaetanosulfónico (HEPES) (10), pH 7.4 con NaOH. La solución extracelular, en ausencia o presencia de compuesto de prueba, fue contenida en depósitos, a partir de los cuales fluyó hacia la cámara de registro a aproximadamente 0.5 ml/min. La solución intracelular fue preparada dividida en partes alícuotas y almacenada a -20ºC hasta el día de uso. La solución intracelular contenía (mM): KCl (130), MgCl_{2} (1), éter de glicol-bis(beta-aminoetil etileno) sal de ácido N,N,N',N'-tetra acético (EGTA) (5), MgATP (5), ácido 4-(2-hidroxietil)-1-piperazinaetanosulfónico (HEPES) (10), pH 7.2 con hidróxido de potasio. Todos los experimentos fueron realizados a la temperatura ambiente (20-22ºC).
Los cubreobjetos sobre los que las células fueron sembradas fueron transferidos a una cámara de registro e impregnados continuamente. Se formaron gigasellos entre la célula y el electrodo de parche. Una vez conseguido un parche estable, el registro comenzó en el modo de fijación de voltaje, con el potencial de retención inicial a -80 mV. Después de que una corriente de células enteras estable fuese conseguida, las células fueron expuestas al compuesto de prueba. El protocolo de voltaje estándar fue: fase del potencial de retención de -80 mV a +20 mV durante 4.8 seg, repolarizar a -50 mV durante 5 seg y luego volver al potencial de retención original (-80 mV). Este protocolo de voltaje fue realizado una vez cada 15 seg (0,067 Hz). Las amplitudes de corriente de valor máximo durante la fase de repolarización fueron determinadas usando el software pClamp. Compuestos de prueba a una concentración de 3 \muM fueron impregnados sobre las células durante 5 minutos, seguidos de un periodo de lavado de 5 minutos en la ausencia de compuesto. Finalmente un control positivo (cisapride, 20 nM) fue añadido al producto impregnado para probar la función de la célula. La fase de -80 mV a +20 mV activa el canal hERG, dando como resultado una corriente externa. La fase volviendo a -50 mV resulta en una corriente de cola externa, cuando el canal se recupera de la inactivación y se desactiva.
Amplitudes de corriente de valor máximo durante la fase de repolarización fueron determinadas usando el software pCLAMP. Los datos del artículo de control y de prueba fueron exportados a Origin® (OriginLab Corp., Northampton MA) donde las amplitudes de corriente individuales fueron normalizadas a la amplitud de corriente inicial en la ausencia de compuesto. Las medias de corriente normalizada y errores estándares para cada condición fueron calculados y expuestos gráficamente contra el curso del tiempo del experimento.
Comparaciones fueron hechas entre las inhibiciones de corriente de K^{+} observadas después de la exposición de cinco minutos a cualquiera de los artículos de prueba o control de vehículo (normalmente 0,3% de DMSO). Comparaciones estadísticas entre grupos experimentales fueron realizadas usando una prueba-t de dos poblaciones independientes (Microcal Origin v. 6.0). Diferencias fueron consideradas significantes a p < 0.05.
Cuanto más pequeña es el porcentaje de inhibición de la corriente de iones potasio en este ensayo, más pequeño es el potencial para compuestos de prueba para cambiar el modelo de repolarización cardiaca cuando se usan como agentes terapéuticos. Los compuestos de la invención que fueron evaluados en este ensayo a una concentración de 3 \muM presentaron una inhibición de la corriente de iones potasio inferior a aproximadamente 20%, normalmente, aproximadamente inferior al 15%.
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Referencias citadas en la descripción Esta lista de referencias citada por el solicitante ha sido recopilada exclusivamente para la información del lector. No forma parte del documento de patente europea. La misma ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin embargo no asume responsabilidad alguna por eventuales errores u omisiones.
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Documentos de patente citados en la descripción
\bullet EP 0710462 A [0004]
\bullet WO 03057688 A [0004]
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Bibliografía distinta de patentes citada en la descripción
\bulletLanglois; Fischmeister. J. Med. Chem., 2003, vol. 46, 319-344 [0003]
\bulletChem. Pharm. Bulletin, January 2001, vol. 49, no. 1. 29-39 [0004]
\bullet T. W. Greene; G. M. Wuts. Protecting Groups ín Organic Synthesis. Wiley, 1999. [0074]
\bulletSuzuki et al. Heterocycles, 2000, vol. 53, 2471-2485 [0090]
\bulletRemington. The Science and Practice of Pharmacy Lippincott Williams & White, 2000. [0124]
\bullet H.C. Ansel et al. Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems Lippincott Williams & White, 1999. [0124]
\bullet De Costa, B. et al. J. Med. Chem., 1992, vol. 35, 4334-43 [0186]
\bulletCheng; Prusoff. Biochemical Pharmacology, 1973, vol. 22, 3099-108

Claims (18)

1. Compuesto de fórmula (I)
44
o una sal farmacéuticamente aceptable o solvato o estereoisómero del mismo,
donde:
R^{1} es hidrógeno, halo, hidroxi, C_{1-4}alquilo, o C_{1-4}alcoxi;
R^{2} es C_{3-4} alquilo o C_{3-6} cicloalquilo;
R^{3} es hidrógeno o C_{1-4} alquilo;
R^{4} es -S(O)_{2}-C_{1-3} alquilo, -C(O)O-C_{1-3} alquilo o -C(O)-C_{1-3} alquilo;
n es un número entero de 1, 2, o 3;
Y es seleccionado de:
(a) una fracción de fórmula (a)
45
donde:
Z es seleccionado de -(R^{8})SO_{2}R^{a}, -N(R^{5})C(O)R^{c}, -S(O_{2})R^{8}, -N(R^{8})C(O)OR^{4}, -N(R^{8})C(O)NR_{c}R^{f}, -N(R^{8})SO_{2}NR^{g}R^{h}, -OC(O)NR_{i}R_{j}, -OC(O)NR^{k}R^{l}, -C(O)OR^{m}, -OR^{8}, -SR_{n}, ciano, C_{1-4} alquilo hidroxi sustituido, C_{1-3} alcoxi hidroxi sustituido, -CF_{3}, piridinilo, tiomorfolinilo, tiazolidinilo, imidazolilo, indolilo, tetrahidrofuranilo, pirrolidinilo y piperidinilo, donde pirrolidinilo es opcionalmente sustituido con oxo y piperidinilo es opcionalmente sustituido con 1 a 3 halo;
R^{5} es seleccionado de hidrógeno y C_{1-4} alquilo, donde C_{1-4} alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, halo, y C_{1-3} alcoxi;
m es un número entero de 0, 1, 2, 3, 4, o 5;
R^{6} y R^{7} son independientemente seleccionados de hidrógeno, hidroxi, halo y C_{1-4} alquilo, donde C_{1-4} alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, C_{1-3} alcoxi, y ciano;
R^{8} es independientemente hidrógeno o C_{1-4} alquilo, donde C_{1-4} alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, C_{1-3} alcoxi, y ciano;
R^{a} es hidrógeno o C_{1-4} alquilo, donde C_{1-4} alquilo es opcionalmente sustituido con -SO_{2}R^{b}, C_{3-6}cicloalquilo o con de 1 a 3 halo;
R^{c} es hidrógeno o C_{1-4} alquilo, donde C_{1-4} alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi y C_{3-6}cicloalquilo, o con 1 a 3 halo;
y R^{b}, R^{d}, R^{e}, R^{f}, R^{g}, R^{h}, R^{i}, R^{j}, R^{k}, R^{l}, R^{m}, y R^{n}, son independientemente hidrógeno o C_{1-4} alquilo;
o R^{5} y R^{6}, R^{5} y R^{8}, o R^{6} y R^{8}, tomados juntos forman un C_{2-5} alquileno, donde el C_{2-5} alquileno es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, halo y C_{1-4} alquilo, donde C_{1-4} alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, C_{1-3} alcoxi, y ciano;
o R^{8} y R^{a} tomados juntos forman un C_{2-5} alquileno;
a condición de que cuando m es 1, Z forma un enlace de carbono-carbono con el átomo de carbono llevando los sustituyentes R^{6} y R^{7}; y cuando m es 0, Z es seleccionado de -S(O_{2})R^{8}, -C(O)NR^{i}R^{j}, -C(O)OR^{m}, y -CF_{3}; y
(b) -SR^{10}, donde R^{10} es hidrógeno o C_{1-4} alquilo.
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2. Compuesto de la Reivindicación 1 donde Y es seleccionado de:
(a) una fracción de fórmula (a), donde Z es seleccionado de -N(R^{8})SO R^{a}, -N(R^{8})C(O)R^{c}, -S(O_{2})R^{8}, -N(R^{8})C(O)NR^{e}R^{f}, -C(O)NR^{i}R^{j}, -OC(O)NR^{k}R^{l}, -OR^{8}, y ciano; y
(b) -S-C_{1-4} alquilo.
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3. Compuesto de la Reivindicación 1 o 2 donde Y es una fracción de fórmula (a).
4. Compuesto de la Reivindicación 1 que es un compuesto de fórmula (II):
46
o una sal farmacéuticamente aceptable o solvato o estereoisómero del mismo,
donde
R^{1} es hidrógeno, halo, o C_{1-3} alquilo;
R^{2} es C_{3-4} alquilo;
R^{3} es hidrógeno o metilo,
R^{4} es -S(O)_{2}-C_{1-3} alquilo, -C(O)O-C_{1-3} alquilo, o -C(O)-C_{1-3} alquilo;
n es un número entero de 1 o 2;
R^{5} es seleccionado de hidrógeno y C_{1-4} alquilo, donde C_{1-4} alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, halo, y C_{1-3} alcoxi;
m es un número entero de 1, 2, 3, 4, o 5;
R^{6} y R^{7} son independientemente seleccionados de hidrógeno y C_{1-4} alquilo, donde C_{1-4} alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, C_{1-3} alcoxi, y ciano;
Z es seleccionado de -N(R^{8})SO_{2}R^{a}, -N(R^{8})C(O)R^{c}, -S(O_{2})R^{8}, -N(R^{8})C(O)OR^{d}, -N(R^{8})C(O)NR^{e}R^{f}, -N(R^{8})SO_{2}NR^{g}R^{h}, -C(O)NR^{i}R^{j}, -OC(O)NR^{k}R^{l}, -C(O)OR^{m}, -OR^{8}, -SR'', y ciano;
R^{8} es independientemente hidrógeno o C_{1-4} alquilo, donde C_{1-4} alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, C_{1-3} alcoxi, y ciano;
R^{a} es hidrógeno o C_{1-4} alquilo, donde C_{1-4} alquilo es opcionalmente sustituido con -SO_{2}R^{b}, C_{3-6} cicloalquilo o con 1 a 3 halo;
R^{c} es hidrógeno o C_{1-4} alquilo, donde C_{1-4} alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi y C_{3-6} cicloalquilo, o con 1 a 3 halo;
y R^{b}, R^{d}, R^{e}, R^{f}, R^{g}, R^{h}, R^{i}, R^{j}, R^{k}, R^{l}, R^{m}, y R^{n}, son independientemente hidrógeno o C_{1-4} alquilo;
o R^{5} y R^{6}, R^{5} y R^{8}, o R^{6} y R^{8}, tomados juntos forman un C_{2-5} alquileno, donde el C_{2-5} alquileno es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, halo y C_{1-4} alquilo, donde C_{1-4} alquilo es opcionalmente sustituido con 1 a 2 sustituyentes seleccionados de hidroxi, C_{1-3} alcoxi, y ciano;
o R^{8} y R^{a} tomados juntos forman un C_{2-5}alquileno.
5. Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 donde R^{1} es hidrógeno, R^{2} es C_{3-4} alquilo, y R^{3} es hidrógeno.
6. Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 donde R^{4} es seleccionado de -S(O)_{2}CH_{3}, -C(O)OCH_{3}, y -C(O)CH_{3}.
7. Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 donde n es 1, y m es 1, 2, o 3.
8. Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 donde Z es seleccionado de -N(R^{8})SO_{2}R^{a}, -N(R^{8})C(O)R^{c}, -S(O_{2})R^{8}, y -N(R^{8})C(O)NR^{e}R^{f}.
9. Compuesto según la Reivindicación 1 donde el compuesto es seleccionado de:
((1S,3R,5R)-8-{3-[(2-etilsulfaniletil) metanosulfonilamino]-2-hidroxipropil}-8-aza-biciclo[3, 2,1]oct-3-il)amida de ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico;
Éster metílico del ácido (2-hidroxi-3-{(1S,3R,5R)-3-[(1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidro-quinolina-3-carbonil)amino]-8-azabiciclo[3.2.1]oct-8-il}propil)- {2-[3-(metanosulfonilmetilamino)piperidin-1-il]etil}-carbámico;
Éster metílico del ácido [2-(3-acetilaminopiperidin-1-il)etil]-(2-hidroxi-3-{(1S,3R,5R)-3-[(1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carbonil)amino]-8-azabiciclo[3,2,1]oct-8-il}propil)-carbámico;
Éster metílico del ácido [2-(3-acetilaminopirrolidin-1-il)etil]-(2-hidroxi-3-{(1S,3R,5R)-3-[(1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carbonil)amino]-8-azabiciclo[3,2,1]oct-8-il}propil)-carbámico;
Éster metílico del ácido 2-hidroxi-3-{(1S,3R,5R)-3-[(1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carbonil)amino]-8-azabiciclo[3.2.1]oct-8-il}propil)-[2-(3-dimetilaminosulfonil-aminopirrolidin-1-il)-etil]-carbámico;
Éster metílico del ácido (2-hidroxi-3-{(1S,3R,5R)-3-[(1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carbonil)-aminoj-8-azabiciclo[3.2.1]oct-8-il}propil)-[2-(3-dimetilaminosulfonil-metilaminopirrolidin-1-i)-etil]-carbámico;
Éster metílico del ácido {2-[3-(1,1-dioxo-1\lambda^{6}-isotiazolidin-2-il)pirrolidin-1-il]etil}-(2-hidroxi-3-{(1S,3R,5R)-3-[(1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carbonil)amino]-8-azabiciclo[3.2.1]oct-8-il}propil)-carbámico;
[(1S,3R,5R)-8-(3-{acetil-[2-(3-carbamoilpiperidin-1-il)etil]amino}-2-hidroxipropil)-8-azabiciclo[3,2,1]oct-3-il]-amida de ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico;
{(1S,3R,5R)-8-[3-(acetil-{2-[4-(metanosulfonilaminometil)piperidin-1-il]etil}amino)-2-hidroxipropil]-8-aza-biciclo[3.2.1]oct-3-il}amida de ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico;
Éster metílico del ácido (1-{2-[acetil-(2-hidroxi-3-{(1S,3R,5R)-3-[(1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carbonil)amino]-8-azabiciclo [3.2.1]oct-8-il}propil)aminoj-etil}pirrolidin-3-il)-carbámico;
{(1S,3R,5R)-8-[3-(acetil-{2-[3-(dimetilaminosulfonilmetilamino)pirrolidin-1-il]etil}amino)-2-hidroxipropil]-8-aza-biciclo[3.2.1]oct-3-il}amida de ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico;
{(1S,3R,5R)-8-[3-(acetil-{2-[3-(trimetilureido) pirrolidin-1-il]etil}amino)-2-hidroxi-propil]-8-azabiciclo-[3,2,1]oct-3-il}amida del ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico;
{(1S,3R,5R)-8-[3-(acetil-{2-[(1-dimetilsulfamoilpirrolidin-3-il)metilamino] etil}amino)-2-hidroxipropil]-8-azabiciclo[3.2.1]oct-3-il}amida de ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico;
((1S,3R,5R)-8-{3-[acetil-(2-{[2-(metanosulfonilmetilamino)etil]metilamino}-etil)amino]-2-hidroxipropil}-8-azabiciclo[3.2.1]oct-3-il) amida de ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico;
{(1S,3R,5R)-8-[3-(acetil-{2-[(2-metanosulfonilaminoetil) metilamino] etil}amino)-2-hidroxipropil]-8-aza-biciclo[3.2.1]oct-3-il}amida de ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico; y
((1S,3R,5R)-8-{3-[acetil-(2-{[2-(1,1-dioxo-1\lambda^{6}-isotiazolidin-2-il)etil] metilamino}etil)amino]-2-hidroxipropil}-8-azabiciclo[3.2.1]oct-3-il)amida de ácido 1-isopropil-2-oxo-1,2-dihidroquinolina-3-carboxílico;
y sales y solvatos farmacéuticamente aceptables y estereoisómeros de los mismos.
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10. Composición farmacéutica que comprende una cantidad terapéuticamente eficaz del compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 y un portador farmacéuticamente aceptable.
11. Compuesto según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 para el uso en terapia.
12. Uso de un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 para la producción de un medicamento para el tratamiento de una condición médica en un mamífero asociada a la actividad del receptor 5-HT_{4}.
13. Uso según la reivindicación 12 donde la enfermedad o condición es un trastorno de motilidad reducida del tracto gastrointestinal.
14. Uso según la reivindicación 12 donde la condición médica es seleccionada del síndrome del intestino irritable, constipación crónica, dispepsia funcional, vaciado gástrico retardado, enfermedad de reflujo gastroesofágico, gastroparesia, íleo postoperatorio, pseudo-obstrucción intestinal, y tránsito retardado inducido por fármacos.
15. Uso según la reivindicación 13, donde el trastorno de motilidad reducida es seleccionado de estreñimiento crónico, síndrome del intestino irritable con constipación predominante, gastroparesia diabética e idiopática, y dispepsia funcional.
16. Proceso para preparar un compuesto de fórmula (I):
47
donde R^{1}, R^{2}, R^{3}, R^{4}, n e Y son definidos como en la Reivindicación 1; o una sal o solvato farmacéuticamente aceptable o estereoisómero del mismo, el proceso comprendiendo:
(a) reaccionar un compuesto de fórmula (III):
48
o una sal, hidrato, estereoisómero o derivado protegido del mismo;
con un compuesto de fórmula (IV):
(IV)L^{1}-R^{4}
donde L^{1} es un grupo de salida; o
\vskip1.000000\baselineskip
(b) reaccionar un compuesto de fórmula (VII)
\vskip1.000000\baselineskip
49
\vskip1.000000\baselineskip
donde L^{5} es un grupo de salida, o una sal o estereoisómero o derivado protegido del mismo;
\vskip1.000000\baselineskip
con un compuesto de fórmula (VIII):
(VIII)H-Y
para proporcionar un compuesto de fórmula (I) o una sal o solvato farmacéuticamente aceptable o estereoisómero del mismo.
\vskip1.000000\baselineskip
17. Proceso para preparar un compuesto de fórmula (II):
\vskip1.000000\baselineskip
50
donde R^{1}, R^{2}, R^{3}, R^{4}, n, R^{5}, R^{6}, R^{7}, m y Z son definidos como en la reivindicación 4, o una sal o solvato farmacéuticamente aceptable o estereoisómero del mismo; el proceso comprendiendo:
\vskip1.000000\baselineskip
reaccionar un compuesto de fórmula (V):
\vskip1.000000\baselineskip
51
o una sal o estereoisómero o derivado protegido del mismo;
con un compuesto de fórmula (VI):
52
en presencia de un agente reductor, para proporcionar un compuesto de fórmula (II) o una sal o solvato farmacéuticamente aceptable o estereoisómero del mismo.
18. Compuesto de fórmula (III):
53
donde R^{1}, R^{2}, R^{3}, n, e Y son tal y como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
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