JP2004501124A - 化合物 - Google Patents
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Abstract
一般構造式(I)の化合物および治療薬としての該化合物やその塩および溶媒和物の使用。
【化1】
【化1】
Description
(発明の分野および背景)
本発明は、一連の化合物、該化合物を調製するための方法、該化合物を含有する医薬組成物、および治療薬としてのそれらの使用に関する。詳細には、本発明は、環式グアノジン3’,5’−一リン酸特異的ホスホジエステラーゼ(cGMP−特異的PDE)、特にPDE5の強力かつ選択的阻害剤であり、そのような阻害が心血管障害および勃起不全の治療を含めて有益であると考えられる様々な治療領域において有用性を有する化合物に関する。
【0001】
(発明の詳細な説明)
本発明は、下記の一般構造式(I):
【0002】
【化12】
【0003】
[式中、R1は水素、C1−6アルキル、C2−6アルケニル、C2−6アルキニル、ハロC1−6アルキル、C3−8シクロアルキル、ヘテロC3−8シクロアルキル、C3−8シクロアルキルC1−3アルキル、アリールC1−3アルキル、およびヘテロアリールC1−3アルキルからなる群から選択される;
R2はベンゼン、チオフェン、フラン、およびピリジンからなる群から選択された任意で置換された単環式芳香環および任意で置換された下記式の二環式環からなる群から選択されるが、
【0004】
【化13】
【0005】
式中、縮合環Aは飽和した、または部分的もしくは完全に不飽和の5もしくは6員環であり、炭素原子と任意で酸素、硫黄、および窒素から選択された1もしくは2個のヘテロ原子とを含む;
R3は水素およびC1−6アルキルからなる群から選択される、
またはR1およびR3は共に5もしくは6員環の3もしくは4員環アルキルまたはアルケニル鎖を表す;
R4は独立して下記からなる群から選択される、
アリール、
Het、
C3−8シクロアルキル、
YC3−8シクロアルキル(式中、Yは酸素、硫黄もしくはNRaである)、
C(=O)Ra、
OC(=O)Ra、
C(=O)ORa、
C1−4アルキレンNRaRb、
C1−4アルキレンHet、
C1−4アルキレンC(=O)ORa、
C(=O)NRaSO2Rc、
C(=O)C1−4アルキレンHet、
C(=O)NRaRb、
C(=O)NRaRc、
C(=O)NRaC1−4アルキレンORb、
C(=O)NRaC1−4アルキレンHet、
ORa、
OC1−4アルキレンC(=O)ORa、
OC2−4アルキレンNRaRb、
OC1−4アルキレンHet、
OC2−4アルキレンORa、
OC1−4アルキレンNRaC(=O)ORb、
NRaRb、
NRaC1−4アルキレンNRaRb、
NRaC(=O)Rb、
NRaC(=O)NRaRb、
N(SO2C1−4アルキル)2、
NRa(SO2C1−4アルキル)、
ニトロ(NO2)、
トリフルオロメチル、
トリフルオロメトキシ、
シアノ(CN)、
SO2NRaRb、
SO2Ra、
SORa、
SRa、
およびOSO2CF3;
R5は水素、ハロゲン、およびC1−6アルキルからなる群から選択される;
またはR4およびR5はそれらが付加されている炭素原子と一緒に、飽和した、または部分的もしくは完全に不飽和の、任意で置換され、任意で酸素、硫黄、および窒素からなる群から選択された1もしくは2個のヘテロ原子を含有する5、6もしくは7員環を形成している;
Raは水素、C1−6アルキル、C3−8シクロアルキル、アリール、アリールC1−3アルキル、C1−3アルキレンアリール、およびHetからなる群から選択される;
Rbは水素、C1−6アルキル、アリール、アリールC1−3アルキル、C1−3アルキレンアリール、およびHetからなる群から選択される;
Rcはどちらも任意でハロ、C(=O)ORa、およびORaからなる群から選択された1個以上の置換基とどちらも任意で置換されたフェニルもしくはC4−6シクロアルキルである;
Hetは飽和した、または部分的もしくは完全に不飽和の酸素、窒素、および硫黄からなる群から選択された少なくとも1個のヘテロ原子を含有していてさらに任意でC1−4アルキルもしくはC(=O)ORbと置換されている5もしくは6員環複素環基である;
qは1、2もしくは3である]を有する化合物および医薬上許容されるその塩および水和物に向けられる。
【0006】
ここで使用する用語「アルキル」は指示された数の炭素原子を含有する直鎖状および分枝状の炭化水素基を含んでおり、典型的にはメチル、エチル、および直鎖状および分枝状のプロピル基およびブチル基である。炭化水素基は16個までの炭素原子を含有できる。用語「アルキル」は「架橋アルキル」、即ち例えばノルボルニル、アダマンチル、ビシクロ[2.2.2]オクチル、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル、ビシクロ[3.2.1]オクチル、もしくはデカヒドロナフチルのようなC6−C16二環式もしくは多環式炭化水素基を含んでいる。用語「シクロアルキル」は、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロヘキシル、およびシクロペンチルのような環式C3−C8炭化水素基であると定義されている。
【0007】
「ヘテロシクロアルキル」は同様に、1〜3個の原子が酸素、窒素、および硫黄からなる群から選択され、残りの原子が炭素である3〜8個の原子を含む環であると定義されている。
【0008】
用語「アルケニル」および「アルキニル」は各々炭素−炭素二重結合もしくは炭素−炭素三重結合を含むことを除けば「アルキル」と同一であると定義されている。
【0009】
用語「アルキレン」は、1個の置換基を有するアルキル基を意味する。例えば、用語「C1−3アルキレンアリール」は、1〜3個の炭素原子を含有していて1個のアリール基と置換されているアルキル基を意味する。ここで使用する用語「アルケニレン」は同様に定義されており、さらに指示された数の炭素原子および炭素−炭素二重結合を含んでおり、さらにエチエニレンのような直鎖状および分枝状アルケニレンを含んでいる。
【0010】
用語「ハロ」もしくは「ハロゲン」は、ここではフッ素、ホウ素、塩素、およびヨウ素を含むと定義されている。
【0011】
用語「ハロアルキル」は、ここではフルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード、もしくはそれらの組み合わせのいずれかである1もしくは2個以上のハロ置換基と置換されたアルキル基であると定義されている。
【0012】
用語「アリール」は、単独または組み合わせて、未置換または1もしくは2個以上、および特に1〜3個のハロ、アルキル、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、ハロアルキル、ニトロ、アミノ、アルキルアミノ、アシルアミノ、アルキルチオ、アルキルスルフィニルおよびアルキルスルホニルと置換されていてよく、例えばフェニルもしくはナフチルのような単環式もしくは多環式芳香族基、好ましくは単環式もしくは二環式芳香族基であると定義されている。典型的アリール基には、フェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル、2−クロロフェニル、3−クロロフェニル、4−クロロフェニル、2−メチルフェニル、4−メトキシフェニル、3−トリフルオロメチルフェニル、4−ニトロフェニル等が含まれる。
【0013】
用語「ヘテロアリール」は、1もしくは2個の芳香環を含有しており、芳香環に少なくとも1個の窒素、酸素もしくは硫黄原子を含有しており、さらに未置換または例えば1もしくは2個、および特に1〜3個のハロ、アルキル、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、ハロアルキル、ニトロ、アミノ、アルキルアミノ、アシルアミノ、アルキルチオ、アルキルスルフィニル、およびアルキルスルホニルのような置換基と置換されていてもよい単環式もしくは二環式環系であると定義されている。ヘテロアリール基の例には、チエニル、フリル、ピリジル、オキサゾリル、キノリル、イソキノリル、インドリル、トリアゾリル、イソチアゾリル、イソキサゾリル、イミジゾリル、ベンゾチアゾリル、ピラジニル、ピリミジニル、チアゾリル、およびチアジアゾリルが含まれる。
【0014】
用語「アルコキシアルキル」は、水素がアルコキシ基と置換されているアルキル基であると定義されている。用語「(アルキルチオ)アルキル」は、酸素原子ではなく硫黄原子が存在すること以外はアルコキシアルキルと同様であると定義されている。
【0015】
用語「ヒドロキシ」は−OHであると定義されている。
【0016】
用語「アルコキシ」は−ORであると定義されており、このときRはアルキルである。
【0017】
用語「ヒドロキシアルキル」は1個のアルキル基に付加されたヒドロキシ基であると定義されている。
【0018】
用語「アミノ」は−NH2であると定義されており、用語「アルキルアミノ」は−NR2であると定義されているが、このとき少なくとも1個のRはアルキルであり、第2のRはアルキルもしくは水素である。
【0019】
用語「アシルアミノ」はRC(=O)Nであると定義されており、このときRはアルキルもしくはアリールである。
【0020】
用語「アルキルチオ」は−SRであると定義されており、このときRはアルキルである。
【0021】
用語「アルキルスルフィニル」はR−SO2であると定義されており、このときRはアルキルである。
【0022】
用語「アルキルスルホニル」はR−SO3であると定義されており、このときRはアルキルである。
【0023】
用語「ニトロ」は−NO2であると定義されている。
【0024】
用語「トリフルオロメチル」は−CF3であると定義されている。
【0025】
用語「トリフルオロメトキシ」は−OCF3であると定義されている。
【0026】
用語「シアノ」は−CNであると定義されている。
【0027】
ある好ましい実施形態では、R1は水素、C1−6アルキル、ハロC1−6アルキル、C3−8シクロアルキル、C3−8シクロアルキルC1−3アルキル、アリールC2−3アルキル、およびヘテロアリールC2−3アルキルからなる群から選択される。
【0028】
ある好ましい形態ではR2は任意で置換された下記式の二環式環系である:
【0029】
【化14】
【0030】
[式中、二環式環は例えばナフタレンもしくはインデン、または例えばベンゾキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンズイソキサゾール、ベンズイミダゾール、キノリン、インドール、ベンゾチオフェン、もしくはベンゾブランのような複素環を表していてよい、または
【0031】
【化15】
【0032】
[式中、nは整数1もしくは2であり、Xは独立してC(Ra)2、O、S、もしくはNRaである]を表していてよい]R2置換基を含有する二環式環は、典型的にはフェニル環炭素原子によって分子の残りへ付加されている。
【0033】
ある好ましい式(I)の化合物の群では、R2は任意で置換された下記の二環式環系によって表される:
【0034】
【化16】
【0035】
[式中、nは1もしくは2であり、Xは独立してCH2もしくはOである]特に好ましいR2置換基には下記が含まれる:
【0036】
【化17】
【0037】
この特に好ましい化合物群内では、二環式環に対する置換基の非限定的例にはハロゲン(例、塩素)、C1−3アルキル(例、メチル、エチルもしくはi−プロピル)、ORa(例、メトキシ、エトキシもしくはヒドロキシ)、CO2Ra、ハロメチルもしくはハロメトキシ(例、トリフルオロメチルもしくはトリフルオロメトキシ)、シアノ、ニトロ、およびNRaRbが含まれる。
【0038】
また別の実施形態では、R4はアリール、Het、ORa、C(=O)ORa、C1−4アルキレンNRaRb、OC(=O)Ra、C(=O)Ra、NRaRb、C3−8シクロアルキル、C3−8シクロアルキルY、C(=O)NRaRb、CF3、OCF3、CN、SO2RaRb、OC2−4アルキレンNRaRb、およびC(=O)NRaRcからなる群から選択される、またはR4およびR5はそれらが付加されている炭素原子と一緒に、飽和した、または部分的もしくは完全に不飽和の、任意で置換され、任意で1もしくは2個のヘテロ原子を含有している5もしくは6員環を形成している。
【0039】
式(I)の一般範囲内の化合物の特に好ましいサブクラスは、下記の式(II)
【0040】
【化18】
【0041】
の化合物および医薬上許容される塩およびその溶媒和物(水和物)に向けられる。
【0042】
式(I)の化合物は、1もしくは2個以上の不斉中心を含有することができ、さらにこのため立体異性体として存在することができる。本発明は、式(I)の化合物の混合物および個別単独立体異性体を含んでいる。式(I)の化合物はさらにまた互変異性型で存在することもでき、さらに本発明はその混合物および個別単独互変体の両方を含んでいる。
【0043】
式(I)の化合物の医薬上許容される塩は、医薬上許容される酸を用いて生成された酸付加塩であってよい。適切な塩の例は、塩酸塩、臭化水素酸塩、硫酸塩、重硫酸塩、リン酸塩、リン酸水素、酢酸塩、安息香酸塩、コハク酸塩、フマル酸塩、マレイン酸塩、乳酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、グルコン酸塩、メタンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、およびp−トルエンスルホン酸塩が含まれるが、それらに限定されない。式(I)の化合物はさらにまた塩基類を含む医薬上許容される金属塩、特にアルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩を提供できる。それらの例には、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、およびカルシウム塩が含まれる。
【0044】
本発明の化合物は、cGMP特異的PDE5の強力かつ選択的阻害剤である。従って、式(I)の化合物は治療に使用するために、詳細にはPDE5の選択的阻害が有益と考えられる様々な状態を治療する目的で使用するために重要である。
【0045】
ホスホジエステラーゼ類(PDEs)は、例えば環状アデノシン一リン酸(cAMP)および環状グアノシン一リン酸(cGMP)のような環状ヌクレオチド類の加水分解を触媒する。PDEsは少なくとも7種のアイソザイム・ファミリーに分類されており、多くの組織中に存在する(J. A. Beavo, Physiol. Rev., 75, p.725(1995))。
【0046】
PDE5阻害は特に魅力的な標的である。PDE5の強力かつ選択的阻害剤は血管拡張、弛緩、および利尿作用を生じさせるが、それらはすべて様々な疾患状態の治療において有益である。この領域における研究はcGMP基本構造に基づく数種のクラスの阻害剤の開発を導いてきた(E. Sybertz et al., Expert. Opin. Ther. Pat., 7, p. 631(1997))。
【0047】
このためPDE5阻害剤の生化学的、生理学的、および臨床的作用は、平滑筋、腎、止血、炎症、および/または内分泌機能を調節することが望ましい様々な疾患状態においてそれらが有益であることを示唆している。このため式(I)の化合物は安定、不安定、および変種(Prinzmetal)狭心症、高血圧、肺性高血圧、うっ血性心不全、急性呼吸窮迫症候群、急性および慢性腎不全、アテローム性動脈硬化症、血管開存性が低下した状態(例、経皮的冠動脈後もしくは頸動脈形成術後、またはバイパス術後の狭窄症)、末梢血管疾患、レイノー病のような血管障害、血小板血症、炎症性疾患、発作、気管支炎、慢性喘息、アレルギー性喘息、アレルギー性鼻炎、緑内障、骨粗鬆症、早期陣痛、良性前立腺肥大症、消化性潰瘍、男性の勃起障害、女性の性的機能不全、および腸運動性の障害(例、過敏性腸症候群)を特徴とする疾患を含む多数の障害の治療において有用である。
【0048】
特別に重要な使用は、インポテンスの1つの形であって一般的な医学上の問題である男性の勃起障害の治療である。インポテンスは男性における性交する能力の不足であると定義されており、ペニスの勃起もしくは射精、またはその両方を達成することの不能を含むことがある。勃起障害の発生率は年齢とともに増加し、40歳を超えた男性の約50%はある程度の勃起傷害に苦しんでいる。
【0049】
さらに、また別の重要な使用は、女性の性的興奮障害とも呼ばれる女性の興奮障害の治療である。女性の興奮障害は、性的行動が完了するまでの性的興奮の適正な膣液分泌/膨潤反応を達成もしくは維持する反復性不能であると定義されている。興奮反応は、骨盤における血管充血、膣液分泌、および外性器の膨張および腫脹から構成される。
【0050】
このため、式(I)の化合物は男性の勃起障害および女性の性的興奮障害の治療において有用であると想定されている。従って、本発明は、ヒトを含む、雄性動物における勃起障害および雌性動物における性的興奮障害の治療もしくは予防療法のための薬剤を製造する目的での式(I)の化合物、もしくは医薬上許容されるその塩、またはいずれかの実体を含有する医薬組成物の使用に関する。
【0051】
用語「治療」は、治療される状態もしくは症状の進行もしくは重症度を予防する、低下させる、停止させる、または逆転させることを含んでいる。そこで用語「治療」は、薬物療法的および/または予防療法的投与の両方を適切に含んでいる。
【0052】
さらにまた、式(I)の化合物または医薬上許容されるその塩もしくは溶媒和物は、適切な化合物として、またはいずれかの実体を含む医薬組成物として投与できる。
【0053】
本発明の化合物は主として例えば男性の勃起障害や女性の性的興奮障害のようなヒトにおける性的機能障害の治療に使用することが想定されているが、それらはさらにまた他の疾患状態の治療にも使用できる。このため本発明のもう1つの態様は、安定、不安定、および変種(Prinzmetal)狭心症、高血圧、肺性高血圧、慢性閉塞性肺疾患、うっ血性心不全、急性呼吸窮迫症候群、急性および慢性腎不全、アテローム性動脈硬化症、血管開存性が低下した状態(例、PTCA後、またはバイパス術後の狭窄症)末梢血管疾患、レイノー病のような血管障害、血小板血症、炎症性疾患、心筋梗塞の予防、発作の予防、発作、気管支炎、慢性喘息、アレルギー性喘息、アレルギー性鼻炎、緑内障、骨粗鬆症、早期陣痛、良性前立腺肥大症、消化性潰瘍、男性および女性の勃起障害、または腸運動性の障害(例、IBS)を特徴とする疾患の治療において使用するために式(I)の化合物を提供する。
【0054】
本発明のまた別の態様に従うと、上記の状態および障害を治療するための薬剤を製造するための式(I)の化合物の使用が提供される。
【0055】
また別の態様では、本発明はヒトもしくは非ヒト動物の身体における上記の状態および障害を治療する方法を提供するが、本方法は治療有効量の式(I)の化合物を前記身体へ投与することを備える。
【0056】
本発明の化合物は、例えば経口、口腔内、吸入、舌下、直腸、膣、経尿道、経鼻、局所、皮膚を通しての経皮、または非経口(静脈内、筋肉内、皮下、および冠動脈内)投与のような何らかの適切な経路によって投与することができる。非経口投与は、針およびシリンジを使用して、またはPOWDERJECT(登録商標)のような高圧法を使用して遂行できる。
【0057】
本発明の化合物の化合物の経口投与は好ましい投与経路である。経口投与は最も便宜的であり、他の投与経路に関連する短所が回避される。嚥下障害もしくは経口投与後の薬物吸収障害に苦しむ患者のためには、薬物は例えば舌下、もしくは口腔内のように非経口的に投与できる。
【0058】
達成するために有効成分が有効な量で投与されるものが含まれる。より詳細には、「治療有効量」とは治療される対象における症状の発生を予防するため、または存在する症状を緩和するために有効な量を意味する。有効量の決定法は、特にここに提供する詳細な開示を考慮に入れれば、当業者の能力の範囲内に十分に含まれている。
【0059】
「治療有効用量」とは望ましい作用の達成を生じさせる化合物の量を意味する。そのような化合物の毒性および治療有効性は、例えばLD50(集団の50%に対する致死用量)およびED50(集団の50%における治療的に有効な用量)を決定するために、細胞培養もしくは実験動物における標準薬学手法によって決定することができる。毒性作用と治療作用との用量比は治療指数であり、これはLD50とED50との比として表される。高い治療指数を示す化合物が好ましい。このようなデータから入手したデータを使用すると、ヒトにおいて使用するための用量範囲を策定することができる。そのような化合物の用量は、好ましくは毒性を全くもしくはほとんど伴わずにED50を含有する循環中濃度の範囲内にある。用量は使用する投与形態、および利用する投与経路に依存してこの範囲内で変動してよい。
【0060】
精確な処方、投与経路、および用量は患者の状態を考慮して個々の医師が選択することができる。投与量および間隔は、治療作用を維持するために十分な有効成分の血漿中濃度を提供するために個々に調整することができる。
【0061】
投与する組成物の量は、治療される対象、その対象の体重、苦痛の重度、投与の方法および処方する医師の判定に依存する。
【0062】
詳細には、上記に識別した状態および障害の治療または予防療法においてヒトに投与するためには、式(I)の化合物の経口用量は一般に平均的成人患者(70kg)に対して1日約0.5〜約1,000mgである。従って、典型的な成人患者に対して、個々の錠剤もしくはカプセルは、1日1回もしくは数回、単回もしくは複数回で投与するために、適切な医薬上許容される賦形剤もしくは担体中に0.2〜500mgの有効化合物を含有している。静脈内、口腔内、もしくは舌下投与のための用量は、典型的には必要に応じて単回投与当たり0.1〜500mgである。実際には、医師が個々の患者にとって最も適切である実際の投与レジメンを決定するが、用量は年齢、体重および特定患者の反応に伴って変動する。上記の用量は平均的な場合の例であるが、より高用量もしくは低用量が正当である個々の場合も存在し、それらの場合もまた本発明の範囲内に含まれる。
【0063】
ヒトで使用するためには、式(I)の化合物は単独で投与されてよいが、一般には所定の投与経路および標準的な薬学的実践に関して選択された薬学的担体との混合剤で投与される。そこで本発明に従って使用するための医薬組成物は、式(I)の化合物を薬学的に使用できる調製物へ加工処理することを容易にする賦形剤および補助剤を備える1もしくは2種以上の生理学的に許容される担体を使用する従来型方法で調製できる。
【0064】
これらの医薬組成物は、例えば従来型の混合、溶解、顆粒形成、糖衣錠形成、微粒子化、乳化、カプセル化、封入、または凍結乾燥プロセスによるように、従来型方法で製造できる。適正な調製は、選択した投与経路に左右される。本発明の治療有効量の化合物が経口投与される場合は、組成物は典型的には錠剤、カプセル剤、散剤、液剤もしくはエリキシル剤の形状である。錠剤形で投与される場合は、組成物はさらに追加して例えばゼラチンもしくはアジュバントのような固形担体を含むことができる。錠剤、カプセル剤、および散剤は、約5%から約95%の本発明の化合物、および好ましくは約25%から約90%の本発明の化合物を含んでいる。液剤形で投与される場合は、例えば水、石油、または動物もしくは植物起源の油を添加できる。本組成物の液剤形はさらにまた生理食塩液、デキストロースもしくはその他の糖類溶液、またはグリコール類を含むことができる。液剤形で投与される場合は、本組成物は重量で約0.5%から約90%の本発明の化合物、および好ましくは約1%から約50%の本発明の化合物を含んでいる。
【0065】
治療有効量の本発明の化合物が静脈内、皮内、または皮下注射によって投与される場合は、本組成物は発熱性物質を含有しない、非経口的に許容される水溶液の形状である。そのようなpH、等張性、安定性等に関して非経口的に許容される溶液の調製物は、当分野の技術の範囲内にある。静脈内、皮内もしくは皮下注射のための好ましい組成物は典型的には本発明の化合物に加えて等張性賦形剤を含有している。
【0066】
経口投与のためには、本化合物は式(I)の化合物と当分野においてよく知られている医薬上許容される担体とを組み合わせることによって容易に調製できる。このような担体は本発明の化合物を治療される患者が経口摂取するための錠剤、ピル剤、糖衣錠、カプセル剤、液剤、ゲル剤、シロップ剤、スラリー剤、懸濁剤等として調製することを可能にする。経口使用するための医薬調製物は、式(I)の化合物に固形賦形剤を添加し、結果として生じた混合剤を任意で粉砕し、さらに錠剤もしくは糖衣錠コアを入手するために必要であれば適切な補助剤を添加した後に顆粒の混合物を加工処理することによって入手できる。適切な賦形剤には、例えば充填剤およびセルロース調製物が含まれる。所望の場合は、錠剤分解剤を添加することができる。
【0067】
吸入によって投与するためには、本発明の化合物は便利にも、適切な噴射剤を使用して、加圧パックもしくは噴霧器からエアゾールスプレー噴霧の形状で送達される。加圧エアゾールの場合には、用量単位は計量された量を送達するバルブを提供することによって決定できる。化合物と例えば乳糖もしくはデンプンのような適切な粉末基剤との混合粉末を含有する、吸入剤または吸入器で使用するための例えばゼラチン製のカプセルおよびカートリッジを調製できる。
【0068】
本化合物は、例えばボーラス注射もしくは持続注入による注射によって非経口投与するために調製できる。注射用の調製物は単位用量形で、例えば保存料が添加されたアンプルもしくは複数回投与容器で提供できる。組成物は、懸濁液、溶液または油性もしくは水性賦形剤中の乳濁液のような形状を取ることができ、さらに懸濁化剤、安定剤、および/または分散剤のような製剤補助剤を含有することができる。
【0069】
非経口投与のための医薬調製物には、水溶形の活性化合物の水溶液が含まれる。さらに、活性化合物の懸濁液は適切な注射用油性懸濁剤として調製できる。適切な脂肪親和性溶媒もしくは賦形剤には脂肪油もしくは合成脂肪酸エステルが含まれる。注射用水性懸濁剤は懸濁液の粘度を増加させる物質を含有することができる。任意で、懸濁液はさらにまた適切な安定化剤もしくは化合物の溶解性を増加させて高度に濃縮した溶液の調製を可能にする物質を含有することができる。あるいはまた、本発明の組成物は使用前に例えば無菌の発熱性物質を含まない水のような適切な賦形剤を用いて構成するための散剤形であってもよい。
【0070】
本発明の化合物は、さらにまた例えば座剤もしくは停留浣腸のような、従来型座剤基剤を含有する直腸内組成物に調製することもできる。これまでに説明した調製物に加えて、化合物はさらにまたデポー製剤として調製することもできる。このような持続型調製物は、埋植(例えば、皮下もしくは筋肉内に)または筋肉内注射によって投与することができる。従って、例えば化合物は適切なポリマー材料もしくは疎水性材料(例えば、許容される油中のエマルジョンとして)またはイオン交換樹脂、溶けにくい誘導体類として、例えば、やや溶けにくい塩として、用いて調製できる。
【0071】
本発明の多数の化合物は薬学的に適合する対イオンを含む塩として提供できる。そのような医薬上許容される塩基付加塩は、生物学的有効性および遊離酸の特性を保持している、さらに適切な無機もしくは有機塩基との反応によって入手される塩である。
【0072】
詳細には、式(I)の化合物は、例えばデンプンもしくは乳糖のような賦形剤を含有する錠剤の形状、またはカプセル剤もしくは膣座剤で、単独もしくは賦形剤との混和剤のどちらかで、または香料添加剤もしくは着色剤を含むエリキシル剤もしくは懸濁剤の形状で、経口、口腔内、または舌下投与することができる。そのような液状調製物は医薬上許容される例えば懸濁化剤のような添加物を用いて調製できる。化合物はさらにまた、例えば静脈内、筋肉内、皮下、または冠動脈内のように非経口注射できる。非経口投与のためには、化合物は血液と等張性である溶液を作製するために例えば塩またはマンニトールもしくはグルコースのような単糖類のような他の物質を含有できる無菌水溶液の形で最もよく使用される。
【0073】
獣医学的使用のためには、式(I)の化合物またはその非毒性塩を通常の獣医学実践に従って適切に許容される調製物として投与する。獣医は、特定動物のために最も適切な投与レジメンおよび投与経路を容易に決定することができる。
【0074】
従って、本発明はまた別の態様では医薬上許容される希釈剤もしくはそのための担体と一緒に、式(I)の化合物を備える医薬組成物を提供する。さらに本発明によって式(I)の化合物を備える医薬組成物を調製するプロセスが提供されるが、そのプロセスは医薬上許容される希釈剤もしくはそのための担体と一緒に、式(I)の化合物を混合するステップを備える。
【0075】
特定実施形態では、本発明はヒトを含む雄性動物における勃起障害、または雌性動物における興奮障害の治療もしくは予防療法のための医薬組成物を含んでおり、その組成物は医薬上許容される希釈剤もしくは担体と一緒に式(I)の化合物または医薬上許容されるその塩を備えている。
【0076】
式(I)の化合物は、当分野において知られている何らかの適切な方法によって、または本発明の一部を形成する下記のプロセスによって調製できる。下記の方法では、R1、R2、R3、R4、およびR5は上記の構造式(I)で定義されている通りである。詳細には、参照してここに組み込まれるDauganに付与された米国特許第5,859,006号は、構造式(III)の化合物の調製を開示している。
【0077】
【化19】
【0078】
Dauganに付与された米国特許第5,859,006号は、構造式(III)の化合物の調製を教示しているが、式中R0はHであり、構造式(IV)を有するトリプトファンエステルから始まっている:
【0079】
【化20】
【0080】
式(I)の化合物は、構造式(V)の適切に置換されたトリプトファンエステルを使用して式(III)の化合物と類似する方法で調製できる:
【0081】
【化21】
【0082】
構造式(V)の多数の置換トリプトファンエステルは市販で入手でき、さらに必要であれば他の置換エステルへ転換することができる。置換トリプトファンエステルはさらにまた、S. Wagaw et al., J. Amer. Chem. Soc., 21, p. 10251 (1999) およびMoyer et al., J. Org. Chem., 51, p. 5106 (1986)に記載されているように、例えば置換インドールから調製することもできる。これらの置換トリプトファンエステルは、構造式(I)の組成物を提供するためにDauganに付与された米国特許第5,859,006号に開示された合成方法において使用できる。
【0083】
構造式(I)の化合物を提供するために保護基を有機合成化学の一般原理に従って利用できることが理解されなければならない。クロロ蟻酸ベンジルおよびクロロ蟻酸トリクロロエチルのような保護化合物および保護基は当業者にはよく知られているが、例えばT.W. Greene et al., “Protective Groups in Organic Synthesis, Thid Edition,” John Wiley and Sons, Inc., NY, NY(1999)を参照されたい。これらの保護基は、必要であれば当業者によく知られている適切な塩基性、酸性、または水素添加分解条件によって取り除かれる。従って、当業者であればここで詳細には例示されていない構造式(I)の化合物を調製できる。
【0084】
さらに、式(I)の化合物は他の式(I)の化合物に転換できる。そこで、例えば特定のR4置換基は別の適切に置換された式(I)の化合物を調製するために相互転換させることができる。適切な相互転換の例には、ニトロからアミノ、適切な手段(例、SnCl2のような還元剤、またはパラジウム−炭素のようなパラジウム触媒)によるORaからヒドロキシ、または標準アシル化もしくはスルホニル化条件を使用したアミノから例えばアシルアミノもしくはスルホニルアミノのような置換アミノが含まれるが、これらに限定されない。R1が置換二環系を表す場合には、適切な相互転換はパラジウム触媒を用いた処理によるような置換基の除去を含んでいてよく、それによって例えばベンジル置換基が適切な二環系から除去される。
【0085】
構造式(I)の化合物は上記の方法によって式(IV)の適切な立体異性体からの個別立体異性体として、または式(IV)の適切なラセミ化合物からのラセミ混合物として調製できる。本発明の化合物の個別立体異性体は、当分野において知られているラセミ混合物をそれらの構成立体異性体へ分離するための方法を使用する、例えばHypersilナフチル尿素のようなキラルカラム上でのHPLCを使用する、または立体異性体の塩の分離を使用する分解によってラセミ化合物から調製できる。本発明の化合物は、溶媒分子と関連して結晶化形によって、または適切な溶媒の蒸発によって分離できる。
【0086】
塩基性中心を含有する式(I)の化合物の医薬上許容される酸付加塩は従来型方法で調製できる。例えば、遊離塩基の溶液は正味もしくは適切な溶液中の適切な酸を用いて処理することができ、結果として生じた塩は真空下での反応溶媒の濾過または蒸発のどちらかで分離する。医薬上許容される塩基付加塩は、適切な塩基を用いて式(I)の化合物の溶液を処理することにより類似方法で入手できる。両方のタイプの塩を形成させる、またはイオン交換樹脂法を使用して相互転換させることができる。従って、本発明のまた別の態様に従うと式(I)の化合物またはその塩もしくは溶媒和物(例、水和物)を調製する方法が提供され、その後に(i)塩形成、または(ii)溶媒和物(例、水和物)形成が実施される。
【0087】
下記の添付の実施例では下記の略語を使用する:rt(室温)、min(分)、h(時間)、g(グラム)、mmol(ミリモル)、m.p.(融点)、eq(当量)、aq(水性)、L(リットル)、mL(ミリリットル)、μL(マイクロリットル)、DMSO(ジメチルスルホキシド)、CH2Cl2(ジクロロメタン)、IPA(イソプロピルアルコール)、TFA(トリフルオロ酢酸)、NaOH(水酸化ナトリウム)、TsOH(p−トルエンスルホン酸)、Me(メチル)、Et(エチル)、EtOH(エタノール)、MeOH(メタノール)、DMF(ジメチルホルムアミド)、Et3N(トリエチルアミン)、MeNH2(メチルアミン)、HOAc(酢酸)、Ac2O(無水酢酸)、Ac(C(=O)CH3)、およびTHF(テトラヒドロフラン)。
実施例 1 の調製
【0088】
【化22】
【0089】
実施例1は、下記の合成スキームに示すように5−ヒドロキシ−DL−トリプトファンから調製した。5−ヒドロキシ−DL−トリプトファンは、ワイオミング州ミルウォーキーに所在するオールドリッチ社(Aldrich Chemical Co.)製の市販で入手可能な化合物である。
【0090】
【化23】
【0091】
【化24】
【0092】
中間物 1
5− ヒドロキシ −DL− トリプトファンメチルエステルヒドロクロリドの調製
塩化チオニル(2.14mL、29.4mmol)を無水メタノール(40mL)中の5−ヒドロキシ−DL−トリプトファン(3.8g、17.3mmol)のスラリーへ0℃の窒素層下で添加した。生じた混合物を緩徐に室温へ加温し、17時間攪拌した。その後減圧下で溶媒を除去し、5−ヒドロキシ−DL−トリプトファンメチルエステルヒドロクロリド(中間物1)を淡褐色の泡として入手した(5.0g、100%):
【0093】
【化25】
【0094】
中間物 2
シス − β − カルボリンの調製
IPA(27mL)中の中間物1(2.7g、10mmol)とピペロナール(1.8g、12mmol)との混合液を8時間に渡り窒素層下で還流させながら加熱すると、その間に沈殿物が形成された(約4時間後)。結果として生じたスラリーを室温に冷却し、真空濾過し、さらに固体をIPAで洗浄した(2×5mL)。濾液溶媒を減圧下で除去し、その残留物を酢酸エチル(60mL)で希釈し、飽和重炭酸ナトリウム(NaHCO3)溶液(20mL)で中和した。酢酸エチルを用いて塩基性水性層を抽出し、その後結合した有機抽出液を減圧下で濃縮して黄色固形残留物を入手した。この残留物を塩化メチレン/酢酸エチル(4:1)で溶出するカラムクロマトグラフィーで精製し、黄色の固体として中間物2を入手した(420mg、12%):TLC Rf(4:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.55;
【0095】
【化26】
【0096】
トランスカルボリンもまた黄色の固体として入手したが、特徴付けは実施しなかった(420mg、12%)。TLC Rf(4:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.20。
中間物 3
(+/−)− シス −2− クロロアセチル − β − カルボリンの調製
塩化クロロアセチル(0.36mL、4.52mmol)を塩化メチレン(20mL)中の中間物2(500mg、1.28mmol)およびトリエチルアミン(0.63mL、4.54mmol)の混合液へ0℃の窒素層下で滴下法により添加し、生じた混合液を5℃で2.5時間攪拌した。生じた褐色の溶液を塩化メチレン(40mL)で希釈し、飽和NaHCO3(15mL)および食塩水(10mL)を用いて連続的に洗浄した。硫酸ナトリウム(Na2SO4)の上方を通して有機層を乾燥させ、その後溶媒を減圧下で除去して粘性の黄色の油として中間物3(0.95g)を入手した。これを精製せずに使用した:TLC Rf(4:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.92。
実施例 1
(+/−, シス )−6− ベンゾ [1,3] ジオキソール −5− イル −10− ヒドロキシ −2− メチル −2,3,6,7,12,12a− ヘキサヒドロ − ピラジノ [1 ’ ,2 ’ :1,6] ピリド [3,4−b] インドール −1,4− ジオンの調製
粗中間物3(0.95g)、メチラミン(4.5mL、THF中の2.0M、9mmol)、およびメタノール(8mL)の混合液を窒素層下の50℃で5時間加熱し、その後生じた混合液を40℃で17時間加熱した。生じた橙色のスラリーを室温へ冷却し、その後沈殿物を真空濾過によって収集した。固体をメタノールで洗浄し(5×2mL)、5時間かけてジエチルエーテル中でスラリー化させ、その後固体を真空濾過で収集した。次に固体を24時間かけて70℃で真空炉中で乾燥させ、白色粉末として実施例1の化合物を入手した(0.33g、2つのステップに対して64%)。所望のシス異性体はNOE(核オーバーハウザー効果)差実験によって確認された(1.0%増加):mp 322−328℃:TLC Rf(4:1:0.4 塩化メチレン/酢酸エチル/メタノール)=0.55;
【0097】
【化27】
【0098】
実施例 2 の調製
【0099】
【化28】
【0100】
実施例2は、下記の合成スキームに示すように5−メトキシ−DL−トリプトファンから調製した。5−メトキシ−DL−トリプトファンは、ワイオミング州ミルウォーキーに所在するAldrich Chemical Co.製の市販で入手可能な化合物である。
【0101】
【化29】
【0102】
【化30】
【0103】
中間物 4
5− メトキシ −DL− トリプトファンメチルエステルの調製
塩化チオニル(1.0mL、13.7mmol)を無水メタノール(22mL)中の5−ヒドロキシ−DL−トリプトファン(2.0g、8.54mmol)のスラリーへ0℃の窒素層下で添加した。生じた混合物を緩徐に室温へ加温し、17時間攪拌し、その後減圧下で溶媒を除去した。生じた残留物を水(20mL)に溶解させ、飽和NaHCO3(10mL)を用いて中和し、塩化メチレンを用いて2度抽出した。結合した有機層をNa2SO4の上方を通して乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で除去して5−メトキシ−DL−トリプトファンメチルエステル(中間物4)を淡褐色の固体として入手した(1.55g、73%):
【0104】
【化31】
【0105】
中間物 5
(+/−)− シス − β − カルボリンの調製
トリフルオロ酢酸(0.65mL、8.48mmol)を塩化メチレン(30mL)中の中間物4(1.6g、6.45mmol)とピペロナール(1.17g、7.74mmol)の混合液へ0℃の窒素層下で添加した。生じた混合液を室温へ加温し、その後48時間攪拌した。反応混合液を塩化メチレン(70mL)で希釈し、さらに飽和NaHCO3(15mL)を用いて中和した。有機層を減圧下で濃縮し、塩化メチレン/酢酸エチル(8:1)を用いて溶出することにより残留物をフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製し、黄色の固体として中間物5を入手した(882mg、36%):TLC Rf(4:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.69;
【0106】
【化32】
【0107】
トランスカルボリンもまた黄色の固体として入手したが、特徴付けは実施しなかった(850mg、35%)。TLC Rf(4:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.40。
中間物 6
(+/−)− シス −2− クロロアセチル − β − カルボリンの調製
塩化クロロアセチル(0.21mL、2.60mmol)を塩化メチレン(18mL)中の中間物5(880mg、2.17mmol)およびトリエチルアミン(0.36mL、2.60mmol)の混合液へ窒素層下の0℃で滴下法により添加し、生じた混合液を0℃で2時間攪拌した。生じた褐色の溶液を塩化メチレン(60mL)で希釈し、飽和NaHCO3(10mL)を用いて連続的に洗浄した。硫酸ナトリウム(Na2SO4)の上方を通して有機層を乾燥させ、その後溶媒を減圧下で除去して黄色の泡として中間物6(1.14g)を入手し、これを精製せずに使用した:TLC Rf(4:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.92。
実施例 2
( トランス )−6−(1,3− ベンゾジオキソール −5− イル −10− メトキシ −2− メチル −2,3,6,7,12,12a− ヘキサヒドロ − ピラジノ [1 ’ ,2 ’ :1,6] ピリド [3,4−b] インドール −1,4− ジオンの調製
メタノール(12mL)中の粗中間物6(1.14g、2.17mmol)、メチラミン(5mL、THF中の2.0M、10mmol)の混合液を窒素層下の50℃で6時間加熱し、その後生じた混合液を室温で17時間加熱した。生じた沈殿物を真空濾過によって分離し、その後固体をメタノールで洗浄し(2×5mL)、24時間かけて60℃で真空炉中で乾燥させ、白色粉末として実施例2の化合物を入手した(0.65g、2つのステップに対して71%):mp 259−261℃:TLC Rf(4:1 塩化メチレン/酢酸エチル/メタノール)=0.35;
【0108】
【化33】
【0109】
実施例2の相対的立体化学は差NOE実験によってシス異性体であると確証された(DMSO−d6):4.37ppmでのC12a陽子から6.12ppmでのC6陽子への正のNOE増強(2.3%)。
実施例 3 の調製
【0110】
【化34】
【0111】
実施例3は下記の合成スキームに示すように6−メトキシ−D−トリプトファンエチルエステルから調製した。6−メトキシ−D−トリプトファンエチルエステルは、ワイオミング州ミルウォーキーに所在するオールドリッチ社(Aldrich Chemical Co.)製の市販で入手可能な化合物である。
【0112】
【化35】
【0113】
【化36】
【0114】
中間物 7
シス − β − カルボリンの調製
トリフルオロ酢酸(0.295mL、3.82mmol)を塩化メチレン(15mL)中の6−メトキシ−D−トリプトファンエチルエステル(500mg、1.91mmol)とピペロナール(573g、3.82mmol)の混合液へ0℃の窒素層下で添加し、生じた混合液を室温へ一晩加温し、その後3日間攪拌した。反応混合液を塩化メチレン(30mL)で希釈し、さらに飽和NaHCO3(5mL)を用いて中和した。有機層を食塩水(5mL)で洗浄し、減圧下で溶媒を除去して、褐色の固形残留物を入手した。塩化メチレン/酢酸エチル(10:1)を用いて溶出することにより残留物をフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製し、黄色の固体として中間物7を入手した(120mg、15%):TLC Rf(10:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.57;
【0115】
【化37】
【0116】
トランス−β−カルボリンもまた黄色の固体として入手したが、特徴付けは実施しなかった(160mg、20%)。TLC Rf(10:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.29。
中間物 8
シス −2− クロロアセチル − β − カルボリンの調製
塩化クロロアセチル(0.030mL、0.373mmol)を塩化メチレン(5mL)中の中間物7(120mg、0.287mmol)およびトリエチルアミン(0.052mL、0.373mmol)の混合液へ0℃の窒素層下で滴下法により添加し、生じた混合液を0℃で1.5時間攪拌した。生じた褐色の溶液を塩化メチレン(30mL)で希釈し、飽和NaHCO3(5mL)および食塩水(5mL)を用いて洗浄し、溶媒を減圧下で除去して黄色固形として中間物8を入手し、これを精製せずに使用した(179mg):TLC Rf(4:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.92。
実施例 3
(6R,12aR)−6− ベンゾ [1,3] ジオキソール −5− イル −9− メトキシ −2− メチル −2,3,6,7,12,12a− ヘキサヒドロ − ピラジノ [1 ’ ,2 ’ :1,6] ピリド [3,4−b] インドール −1,4− ジオンの調製
THF(3mL)およびメタノール(5mL)中の粗中間物8(179mg)およびメチラミン(0.5mL、THF中の2.0M、10mmol)の混合液を窒素層下の50℃で6時間加熱した。メチラミンの第2部分(0.25mL、0.5mmol)を添加し、生じた混合液を40℃でさらに16時間攪拌した。生じた橙色のスラリーを室温へ冷却し、その後混合液を約5mLへ濃縮した。生じた沈殿物を真空濾過によって分離し、その後固体をメタノールで洗浄し(3×2mL)、70℃の真空炉中で乾燥させ、黄色がかった白色の粉末として実施例3の化合物を入手した(0.085g、2つのステップを終了して71%):mp 288−293℃:TLC Rf(4:1 塩化メチレン/酢酸エチル/メタノール)=0.38;
【0117】
【化38】
【0118】
実施例3の相対的立体化学は一連の差NOE実験によって所望のシス異性体であると確証された:4.38ppmでのC12a陽子から6.09ppmでのC6陽子への正のNOE増強;4.38ppmでのC12a陽子から6.09ppmでのC12a陽子への正のNOE増強。キラルHPLC解析(Chiralcel ODカラム、250×4.6mm、保持時間=20.9分間;1:1 イソプロパノール/ヘキサン;流量=1.0mL/分;検出器@220nm;25℃)は、純度99.8%の1つの主要ピークを示した。
実施例 4 の調製
【0119】
【化39】
【0120】
実施例4は下記の合成スキームに示すように6−ブロモ−DL−トリプトファンエチルエステルヒドロクロリド、すなわち中間物9から調製した。中間物9は、4−ブロモ−2−ニトロトルエンから4つのよく知られている合成ステップで調製した。4−ブロモ−2−ニトロトルエンは、ワイオミング州ミルウォーキーに所在するAldrich Chemical Co.製の市販で入手可能な化合物である。
【0121】
【化40】
【0122】
【化41】
【0123】
【化42】
【0124】
【化43】
【0125】
中間物 11
6− ブロモインドールの調製
中間物11の合成は、M.P. Moyer et al., J. Org. Chem., 51, p. 5106(1986);およびK.L. Rinehart et al., J. Am. Chem. Soc., 109, p. 3378(1987)の中で開示されている。
【0126】
無水N,N−ジメチルホルムアミド(200mL)中の4−ブロモ−2−ニトロトルエン(20g、93mmol)、ピロリジン(8mL、93mmol)、およびN,N−ジメチルホルムアミドジメチルアセタール(37mL、278mmol)を窒素層下の110℃で2時間加熱した。この混合液を冷却し、その後水(1.5L)を用いて希釈してエーテル(3×500mL)で抽出した。結合した有機抽出液を食塩水(500mL)で洗浄し、Na2SO4の上方を通して乾燥させ、濾過した。減圧下で溶媒を除去して、濃紫色の結晶として中間物10を入手したところ、これはそれ以上精製せずに使用するのに適していた(27.9g):TLC Rf(1:4 酢酸エチル/クロロホルム)=0.77。
【0127】
酢酸(400mL)および水(100mL)に溶解させた粗中間物10(25g、93mmol)の溶液に亜鉛顆粒(30g、459mmol)を75℃で30分間かけて添加し、その後この混合液をさらに1時間攪拌した。懸濁液を冷却し、濾過し、酢酸エチルを用いて抽出した(2×2L)。結合した有機抽出液を水(2×2L)、飽和NaHCO3(2×500mL)、および食塩水(2×500mL)を用いて洗浄し、硫酸マグネシウム(MgSO4)の上方を通して乾燥させ、さらに濾過した。減圧下で溶媒を除去して紫色の残留物を入手し、これをヘキサン/塩化メチレン(1:1)で溶出するフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製して、青色がかった白色粉末として6−ブロモインドール(中間物11)を入手した(4.9g、2つのステップを終了して27%):TLC Rf(1:9 酢酸エチル/クロロホルム)=0.81。陽子NMRスペクトル(300MHz、CDCl3)は既知の化合物と同一であった。
中間物 9
6− ブロモ −DL− トリプトファンエチルエステルヒドロクロリドの調製
中間物12の合成は、T. L. Gilchrist et al., J. CHem. Soc., Chem. Commun.,p. 1089(1979);U. Schmidt et al., Liebigs Ann. Chem., p. 785(1985);およびU. Schmidt et al., Tetrahedron Lett., 23,p. 4911(1982)に開示されている。
【0128】
水(50mL)およびクロロホルム(50mL)中の硫酸ヒドロキシルアミンの二相性混合液(6.6g、40mmol)へブロモピルビン酸エチル(10mL、80mmol)を滴下法により添加し、その混合液を室温で3時間攪拌した。その混合液を濾過し、有機層を窒素減圧下で濃縮して白色の固体としてのオキシム中間産物15を入手し、これをそれ以上精製せずに使用した(15.9g、95%):TLC Rf(1:4 酢酸エチル/クロロホルム)=0.12。
【0129】
塩化メチレン(50mL)中の中間物11(4.9g、25mmol)および中間物15(7.9g、37mmol)の濃緑色の溶液へ室温の窒素層下で粉末状の炭酸ナトリウム(4.0g、37mmol)を添加した。この混合液を7時間攪拌し、その後混合液を酢酸エチル(150mL)で希釈し、食塩水(100mL)で洗浄し、MgSO4の上方を通して乾燥させ、濾過した。減圧下で溶媒を除去し、濃緑色の油として中間物12を入手したところ、これはそれ以上精製せずに使用するのに適していた(9.6g):TLC Rf(1:9 酢酸エチル/クロロホルム)=0.18。
【0130】
数片のアルミ箔(5g)を1N水酸化ナトリウム、飽和塩化水銀(II)溶液、水およびエタノール中へ連続的に浸漬させることによってアルミニウムアマルガムを調製した。その後アルミニウム片を室温でエーテル(100mL)および水(5mL)中の粗中間物12の溶液へ添加した。灰色の懸濁液を24時間攪拌し、その後濾過した。有機相を食塩水(100mL)で洗浄し、Na2SO4の上方を通して乾燥させ、濾過した。減圧下で溶媒を除去して濃緑色の残留物を入手し、これをエーテル塩酸(エーテル中で1M)で処理した。真空濾過によって固体を収集し、60℃の真空炉で一晩かけて乾燥させ、濃赤色粉末として中間物9を入手した(3.3g、2つのステップを終了して38%):
【0131】
【化44】
【0132】
中間物 13
シス − β − カルボリンの調製
飽和炭酸ナトリウム水溶液(50mL)を塩化メチレン(100mL)中の濃緑色の中間物9(3.4g、10mmol)の溶液へ添加し、生じた混合液を10分間攪拌した。その後有機相をNa2SO4の上方を通して乾燥させ、濾過した。減圧下で用量20mLへ濃縮し、窒素層下で0℃へ冷却した。この溶液へピペロナール(1.7g、12mmol)を添加し、さらにトリフルオロ酢酸(1.5mL、20mmol)を添加し、その後この溶液を室温へ一晩加温した。この反応混合液を酢酸エチルで希釈し、水性NaHCO3(100mL)で中和した。有機相を食塩水(50mL)で洗浄し、Na2SO4の上方を通して乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で除去して褐色の油を入手した。この残留物を酢酸エチル/クロロホルム(1:19)で溶出するフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製して淡黄色の固体として中間物13を入手した(0.88g、20%):TLC Rf(1:9 酢酸エチル/クロロホルム)=0.60;
【0133】
【化45】
【0134】
トランス−β−カルボリンもまた淡黄色の固体として入手したが、特徴付けは実施しなかった(0.60g、14%):TLC Rf(1:9 酢酸エチル/クロロホルム)=0.33。
中間物 14
シス −2− クロロアセチル − β − カルボリンの調製
塩化クロロアセチル(0.2mL、2.6mmol)を塩化メチレン(10mL)中の中間物13(0.88g、2.0mmol)とトリエチルアミン(0.4mL、2.6mmol)の溶液へ0℃の窒素層下で滴下法により添加した。この混合液を室温へ緩徐に加温し、5時間攪拌した。生じた白色懸濁液を塩化メチレン(100mL)で希釈し、食塩水(100mL)で洗浄し、Na2SO4の上方を通して乾燥させ、濾過した。溶媒を減圧下で除去して琥珀色の泡として中間物14を入手し、これをそれ以上精製せずに使用した(1.03g):TLC Rf(1:9 酢酸エチル/クロロホルム)=0.76。
中間物 16
メタノール(10mL)中の粗中間物14(1.0g、1.9mmol)およびメチルアミン(4mL、7.7mmol、THF中の2.0M)を窒素層下で還流させながら2時間加熱し、その後生じた橙色の懸濁液を室温へ冷却した。真空濾過により固体を収集し、60℃の真空炉で一晩乾燥させて白色粉末としての中間物15を入手した(0.45g、2つのステップを終了して49%):mp324−330℃;TLC Rf(1:9 メタノール/クロロホルム)=0.78;
【0135】
【化46】
【0136】
C22H18BrN3O4に対する分析計算値: 実測値: 中間物15の立体化学は一連の差NOE実験によって所望のシス異性体であると確証された:4.39ppmでのC12a陽子から6.11ppmでのC6陽子および3.52ppmでのC12陽子への正のNOE増強;6.11ppmでのC6陽子から4.39ppmでのC12a陽子への正のNOE増強。
実施例 4
(+−, シス )−6− ベンゾ [1,3] ジオキソール −5− イル −2− メチル −9− フェニル −2,3,6,7,12,12a− ヘキサヒドロ − ピラジノ [1 ’ ,2 ’ :1,6] ピリド [3,4−b] インドール −1,4− ジオンの調製
ボロン酸フェニル(0.09g、0.74mmol)をエタノール(10mL)中の中間物16(0.172g、0.37mmol)、水酸化バリウム八水和物(0.58g、1.85mmol)、およびビス(トリフェニルホスフィン)−塩化パラジウム(II)(0.05g、0.07mmol)の脱ガス混合液へ添加し、生じた混合液を室温で48時間攪拌した。追加のボロン酸フェニル(0.09g、0.74mmol)を添加し、その後この混合液を室温でさらに12時間攪拌した。セライトプラグを通しての真空濾過によってパラジウム触媒を除去し、生じた濾液を減圧下で濃縮し、塩化メチレン/酢酸エチル(4:1)を用いて溶出するフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製して白色の固体を入手した。この固体をさらに塩化メチレンからの再結晶化によって精製し、その後に真空濾過して固体を入手し、これを60℃の真空下で一晩かけて乾燥させて白色の固体として実施例4を入手した:mp198−208℃;TLC Rf(1:4 酢酸エチル/クロロホルム)=0.37;
【0137】
【化47】
【0138】
HPLC解析(Symmetry C18カラム、150×3.5mm。保持時間=10.9分間;20分かけて30/0.85:70/0.1 アセトニトリル/TFA:水/TFAから100/0.85アセトニトリル/TFA;流量=1.0mL/min;検出器@220nm;25℃)は、91.5%の純度で1つのピークを示した。キラルHPLC解析(Chiralcel ODカラム、250×4.6mm、保持時間=12.9および17.4分間;1:1 イソプロパノール/ヘキサン;流量=0.5mL/min;検出器@220nm;25℃)は、比率54:42および総純度96.6%で2つの主要ピークを示した。中間物4の相対的立体化学は一連の差NOE実験によって所望のシス異性体であると確証された:4.34ppmでのC12a陽子から6.79ppmでのC6陽子への正のNOE増強;6.79ppmでのC6陽子から4.34ppmでのC12a陽子への正のNOE増強。
実施例 5 の調製
【0139】
【化48】
【0140】
実施例5は、下記の合成スキームに示すようにインドール−6−カルボン酸から調製した。インドール−6−カルボン酸は、市販で入手可能な化合物である。下記の合成スキームの態様はY. Yokoyama et al., Tetrahydron Lett, 40, p. 7803(1990);およびH. R. Snyder et al., J. Am Chem. Soc., 77, p.1257(1955)に開示されている。
【0141】
【化49】
【0142】
【化50】
【0143】
【化51】
【0144】
【化52】
【0145】
中間物 17
N− アセチル −6− カルボキシトリプトファンの調製
氷酢酸(50mL)中のインドール−6−カルボン酸(5.0g、31mmol)、DL−セリン(3.25g、31mmol)、および無水酢酸(8.8mL、93mmol)の混合液を80℃の窒素層下で24時間加熱した。生じた褐色の溶液を室温へ冷却し、その後減圧下で溶媒を除去して褐色の泡として中間物17を入手し、これをそれ以上精製せずに使用した(11.0g);
【0146】
【化53】
【0147】
中間物 18
6− カルボキシトリプトファンの調製
粗中間物17(11.0g)の溶液を水酸化ナトリウム15%水溶液中で18時間加熱した。その混合液を0℃へ冷却し、その後酢酸を用いてpH5 へ酸化させ、その後でこの溶液を減圧下で濃縮した。残留物を水(500mL)中でスラリー化させ、さらに減圧下の濾過により固体を収集し、100℃の真空炉で18時間かけて乾燥させ、灰色の固体として中間物18を入手した(2.6g、2つのステップを終了して34%)。中間物18の第2部分を濾液から回収した(0.75g、2つのステップを終了して10%):
【0148】
【化54】
【0149】
中間物 19−21
6− メチルカルボキシトリプトファンの調製
塩化チオニル(0.84mL、11mmol)をメタノール(15mL)中の中間物18の懸濁液(0.75g、302mmol)へ0℃の窒素層下で滴下法により添加し、その後混合液を室温へ加温して20時間攪拌した。生じた溶液を酢酸エチル(200mL)で希釈し、飽和重炭酸ナトリウム(NaHCO3)(2×50mL)で抽出し、酢酸を用いてpH6へ酸化させた。生じたスラリーを濾過し、その後水を少しずつ用いて洗浄し、室温の真空炉で乾燥させて褐色の固体として中間物19と20の混合物を入手した(400mg、51%)。
【0150】
塩化チオニル(0.45mL、6.0mmol)をメタノール(15mL)中の中間物19および20のスラリー(316mg、1.21mmol)へ0℃の窒素層下で滴下法により添加した。この混合液を室温へ加温し、3時間攪拌し、その後この混合液をさらに2時間攪拌しながら50℃へ加熱した。減圧下で溶媒を除去し、酢酸エチル(200mL)を用いて残留物を希釈した。この溶液を飽和NaHCO3(200mL)、水(20mL)、および食塩水(20mL)で洗浄し、Na2SO4の上方を通して乾燥させ、濾過し、減圧下で溶媒を除去して褐色の油(310mg、93%)として中間物21を入手した:TLC Rf(5:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.1:
【0151】
【化55】
【0152】
中間物 22
β − カルボリンの調製
中間物21(495mg、1.79mmol)、ピペロナール(479mg、3.2mmol)、およびp−トルエンスルホン酸一水和物(80mg)の混合液をトルエン中で還流させ、窒素層下で5時間かけてDean−Stark(ディーン・スターク)トラップによって水分を除去した。濃褐色の混合液を室温へ冷却し、酢酸エチル(250mL)で希釈した。その後混合液を飽和NaHCO3(30mL)、水(20mL)、および食塩水(20mL)を用いて連続的に洗浄し、Na2SO4の上方を通して乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で除去した。残留物は塩化メチレン/酢酸エチルの混合液(5:1、10mL)中でスラリー化し、このスラリーを減圧下で濾過してシス−およびトランス−中間物22の混合液を入手し、これを特徴付けせずに使用した(311mg、42%)。
中間物 23
シス−2−クロロアセチル−β−カルボリンの調製
塩化クロロアセチル(0.076mL、0.99mmol)をクロロホルム(10mL)中の中間物22(311mg、0.76mmol、シスおよびトランス異性体の混合物)およびトリエチルアミン(0.138mL、0.99mmol)の混合液へ0℃の窒素層下で滴下法により添加した。生じた混合液を0℃で1時間攪拌し、その後室温へ加温し、さらに12時間攪拌した。この溶液を酢酸エチル(100mL)で希釈し、飽和NaHCO3(10mL)、水(10mL)、および食塩水(10mL)を用いて洗浄し、硫酸ナトリウム(Na2SO4)の上方を通して乾燥させ、溶媒を減圧下で除去して黄色の泡を入手した。混合物をヘキサン/酢酸エチル(2:1)を用いて溶出するフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製し、白色の固体として中間物23を入手したが、これは特徴付けしなかった(195mg、53%):TLC Rf(2:1 ヘキサン/酢酸エチル)=0.62。後者の溶出したトランス−2−クロロアセチル−β−カルボリンを白色の固体として入手し、これも特徴付けしなかった(160mg、43%):TLC Rf(2:1 ヘキサン/酢酸エチル)=0.40。
実施例 5
(+−, シス )−6− ベンゾ [1,3] ジオキソール −5− イル −2− メチル −1,4− ジオキソ −1,2,3,6,7,12,12a− オクタヒドロ − ピラジノ [1 ’ ,2 ’ :1,6] ピリド [3,4−b] インドール −9− カルボン酸メチルエステルの調製
塩化メチレン(18mL)中の中間物23(132mg、0.27mmol)およびメチルアミン(6.2mL、12.4mmol、THF中の2M溶液)の混合液を窒素層下で4時間還流させた。生じた液を減圧下で濃縮させて黄色の固体を産生させ、これをメタノール(4mL)中で1時間攪拌した。固体を減圧下での濾過によって分離し、メタノール(5×1mL)を用いて洗浄し、70℃の真空炉内で17時間かけて乾燥させ、黄色がかった白色の固体として実施例5を入手した(117mg、96%):mp294−295℃;TLC Rf(5:1:0.5 塩化メチレン/酢酸エチル/メタノール)=0.65;
【0153】
【化56】
【0154】
HPLC解析(Aquasil C18カラム、100×4.6mm。保持時間=10.3分間;45:55/0.03 アセトニトリル:水/TFA;流量=0.50mL/min;検出器254nm;周囲温度)は、99.7%の純度で1つのピークを示した。実施例5の立体化学は一連の差NOE実験によって所望のシス異性体であると確証された:4.30ppmでのC12a陽子から6.20ppmでのC6陽子への正のNOE増強;6.20ppmでのC6陽子から4.30ppmでのC12a陽子への正のNOE増強。
実施例 6 の調製
(+−, トランス )−6− ベンゾ [1,3] ジオキソール −5− イル −2− メチル −1,4− ジオキソ −1,2,3,4,6,7,12,12a− オクタヒドロピラジノ [1 ’ ,2 ’ :1,6] ピリド [3,4−b] インドール −9− カルボン酸の調製
【0155】
【化57】
【0156】
実施例6は、下記の手順によって実施例5から調製した。
【0157】
実施例5(0.125g、0.28mmol)、THL(6ml)、2N 水酸化ナトリウム液(2mL)、およびメタノール(2mL)の混合液を80℃で24時間加熱した。生じた黄色の溶液を室温へ冷却し、水で希釈し、その後酢酸を用いてこの溶液をpH6へ酸化させた。生じた溶液を減圧下で用量20mLへ濃縮し、さらに室温で一晩放置した。生じた固体沈殿物を減圧下での濾過によって分離し、その後さらに40℃で2時間かけてジエチルエーテル(4mL)中で攪拌することによって精製した。生じた固体を減圧下での濾過によって分離し、ジエチルエーテル(5×1mL)を用いて洗浄し、90℃の真空炉で4時間かけて乾燥させ、黄色がかった白色の固体として実施例6を入手した(0.093、78%):mp246−252℃;
【0158】
【化58】
【0159】
HPLC解析(Aquasil C18カラム、100×4.6mm。保持時間=25.4分間;30:70/0.03 アセトニトリル:水/TFA;流量=0.50mL/min;検出器@254nm;周囲温度)は、98.9%の純度で1つのピークを示した。実施例6の立体化学は一連の差NOE実験によって所望のトランス異性体であると確証された:4.30ppmでのC12a陽子から6.99ppmでのC6陽子への正のNOE増強;6.99ppmでのC6陽子から4.30ppmでのC12a陽子への正のNOE増強。
実施例 7 の調製
【0160】
【化59】
【0161】
実施例7は、下記の合成スキームに示すように6−シアノインドールから調製した。6−シアノインドールは市販で入手可能な化合物である。
【0162】
【化60】
【0163】
【化61】
【0164】
【化62】
【0165】
【化63】
【0166】
中間物 24
グラミンの調製
酢酸(6mL)をジメチルアミン水溶液(7.0mL、55.7mmol)へある速度で滴下法により添加し、溶液を5℃より低い温度で維持した。この混合液へホルムアルデヒド水溶液(4.2mL、55.7mmol)を滴下法により添加した。生じた混合液を酢酸(30mL)中の6−シアノインドール液(6.6g、46.4mmol)へ15分間かけて室温の窒素層下で添加した。生じた濃黄色液を室温で3時間攪拌し、2N水酸化ナトリウム(30mL)を用いて希釈し、その後0℃で12時間貯蔵した。この溶液をデカンテーションし、さらに減圧下で溶媒を除去して白色の泡を入手した。この白色の泡を水(200mL)に溶解させ、飽和NaHCO3液を用いて塩基性pHへ調整した。生じた混合液を酢酸エチル(3×200mL)を用いて抽出し、Na2SO4の上方を通して乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で除去して黄色がかった白色の固体として中間物24を入手した(6.24g、65%):
【0167】
【化64】
【0168】
中間物 25
ジエステルの調製
エタノール(40mL)中のマロン酸ジエチルホルムアミド(6.61g、32.5mmol)の溶液にアルゴン層下でナトリウム・エトキシド(12.0mL、32.5mmol、エタノール中の2.7M液)を添加した。生じた混合液を室温で30分間攪拌してスラリーを入手した。このスラリーに中間物24(5.39g、27.1mmol)を添加し、さらに硫酸ジメチル(5.1mL、54.2mmol)を添加した。生じた透明な褐色の液を室温で攪拌すると、15分後に沈殿物が形成した。生じたスラリーを室温で16時間攪拌した。その後固体を減圧下の濾過によって除去し、濾液を濃縮させて橙色の固体としてジエチルエステル中間物25を入手し、これをそれ以上精製せずに使用した(10.9g):TLC Rf(4:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.50。
中間物 26
アミノジエステルの調製
メタノール(120mL)中の中間物25(27.1mmol)の溶液へジエチルエーテル中の塩酸(54mL、54.2mmol、ジエチルエーテル中の1M溶液)を添加した。生じた溶液をアルゴン層下で一晩放置した。この混合液を減圧下で濃縮し、酢酸エチル(100mL)で希釈し、2N HCl(3×200mL)で抽出した。結合した水性抽出液をNa2CO3でpH8へ調整し、その後に塩化メチレン(3×200mL)で抽出した。結合した有機抽出液をNa2SO4の上方を通して乾燥させ、溶媒を減圧下で除去して橙色の油として中間物26(2.57g、30%)を入手した:
【0169】
【化65】
【0170】
中間物 27
(+/−)−6− シアノトリプトファンエチルエステルの調製
エタノール(80mL)中の中間物26(2.57g、7.80mmol)の混合液に水(5mL)中の水酸化ナトリウム(0.37g、9.25mmol)液を添加した。生じた橙色の液を室温で16時間攪拌し、その後さらに0.5当量の水酸化ナトリウム水溶液を添加した。この混合液を5時間攪拌し、酢酸でpH6へ調整した。減圧下での溶液の濃縮で油が得られたので、これを2:1塩化メチレン/メタノール(60/20mL)中に溶解させ、その後還流させながら5時間加熱した。生じたスラリーを冷却し、その後減圧下での濾過によって固体を除去した。濾液を濃縮させ、水(100mL)に溶解させ、その後塩化メチレン(3×100mL)で抽出した。有機抽出液をNa2SO4の上方を通して乾燥させ、溶媒を減圧下で除去して橙色の油として中間物27(0.91g、46%)を入手した:
【0171】
【化66】
【0172】
中間物 28
(+/−)− シス − β − カルボリンの調製
キシレン(30mL)中の中間物27(0.49g、1.9mmol)、ピペロナール(0.37g、2.5mmol)およびp−トルエンスルホン酸一水和物(0.050g、0.26mmol)を145℃のアルゴン層下で16時間加熱し、Dean−Stark(ディーン−スターク)トラップによって水分を除去した。生じた橙色の溶液を冷却し、塩化メチレン(100mL)を用いて希釈し、その後飽和NaHCO3(20mL)で洗浄した。Na2SO4の上方を通して有機相を乾燥させ、橙色の油を入手した。塩化メチレン/酢酸エチル(6:1)を用いて溶出することにより残留物をフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製し、橙色の固体として中間物28を入手した(0.20g、27%):TLC Rf(5:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.59;
【0173】
【化67】
【0174】
後者の溶出トランス異性体もまた橙色の固体として分離された(0.17g、23%):TLC Rf(5:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.28;
【0175】
【化68】
【0176】
中間物 29
(+/−)− シス −2− クロロアセチル − β − カルボリン
塩化クロロアセチル(0.055mL、69mmol)を塩化メチレン(10mL)中の中間物28(0.20g、0.51mmol)およびトリエチルアミン(0.10mL、0.72mmol)の溶液へ0℃の窒素層下で添加し、その後その溶液を2時間に渡り室温へ加温した。生じた黄色の溶液を塩化メチレン(40mL)で希釈し、水(20mL)および飽和NaHCO3液で洗浄した。Na2SO4の上方を通して有機相を乾燥させ、溶媒を減圧下で除去して黄色の油としての中間物29を入手したので、これをそれ以上精製せずに使用した:TLC Rf(8:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.76。
実施例 7
(+−, シス )−6− ベンゾ [1,3] ジオキソール −5− イル −2− メチル −1,4− ジオキソ −1,2,3,4,6,7,12,12a− オクタヒドロピラジノ [1 ’ ,2 ’ :1,6] ピリド [3,4−b] インドール −9− カルボニトリルの調製
メタノール(9.0mL)中のシス−2−クロロアセチル−β−カルボリン 7(0.51mmol)およびメチルアミン(5.1mL、10.2mmol、THF中の2M溶液)の溶液を50℃で16時間加熱した。生じた溶液を減圧下で濾過することにより分離すると青色がかった黄色の固体として実施例7が得られた(94mg、44%):mp329−331℃;TLC Rf(5:1:0.5 塩化メチレン/酢酸エチル/メタノール)=0.50;
【0177】
【化69】
【0178】
HPLC解析(Aquasil C18カラム、100×4.6mm。保持時間=9.74分間;45:55 0.03%アセトニトリル:水/TFA;流量=0.50mL/min;検出器254nm;周囲温度)は、100.0%の純度で1つのピークを示した。アナログ実施例7の立体化学は一連の差NOE実験によって所望のシス異性体であると確証された:4.40ppmでのC12a陽子から6.17ppmでのC6陽子への正のNOE増強;6.17ppmでのC6陽子から4.40ppmでのC12a陽子への正のNOE増強。
実施例 8 の調製
【0179】
【化70】
【0180】
実施例8は、下記の合成スキームに示すように3−メチル−2−ニトロフェノールから調製した。中間物31はG.M. Carrera et al., Synlet, p. 93(1994)およびM.P. Moyer et al., J. Org. Chem., 51, p 5106(1986)に開示されている通りに調製し、Y. Yokohama, Tetrahedron Lett., 40, p. 7803(1999)およびH.R. Snyder et al., J. Am. Chem. Soc., 77, p. 1257(1955)に開示されているように中間物32へ転換させた。
【0181】
【化71】
【0182】
【化72】
【0183】
【化73】
【0184】
【化74】
【0185】
中間物 31
7− ベンジルオキシインドールの調製
臭化ベンジル(15.4mL、130mmol)を無水N,N−ジメチルホルムアミド(100mL)中の3−メチル−2−ニトロ−フェノール(20.0g、130mmol)および水酸化ナトリウム(6.0g、144mmol)の溶液へ0℃の窒素層下で滴下法により添加した。生じた赤色溶液を室温へ緩徐に加温し、計17時間に渡り攪拌した。生じた混合液を酢酸エチル(700mL)で希釈し、15分間攪拌し、さらに減圧下での濾過によって固体を除去した。淡黄色の濾液を減圧下で濃縮し、濃黄色残留物としての中間物30を入手し、これをそれ以上精製せずに使用した(31.8g):TLC Rf(5:1 ヘキサン/酢酸エチル)=0.50。
【0186】
中間物30(31.8g、130mmol)、ピロリジン(11.0mL、130mmol)、および無水N,N−ジメチルホルムアミド(100mL)中のN,N−ジメチルホルムアミドジメチルアセタール(52mL、392mmol)を3時間に渡り110℃の窒素層下で加熱した。冷却した混合液を水(1.5L)で希釈し、エーテル(2×500mL)で抽出し、Na2SO4の上方を通して乾燥させ、濾過した。溶媒を減圧下で除去すると濃赤色の油として中間物エナミンを入手し、これを精製せずに次のステップで直ちに使用した。
【0187】
メタノール(150mL)および酢酸(5mL)中のエナミンの溶液を触媒量の10%パラジウム−炭素(2g、10%湿性)を用いて処理し、生じた混合液を室温の水素大気(50psi)下で2時間攪拌した。ラジウム触媒をMgSO4(10g)を通しての真空濾過によって除去し、濾液を減圧下で濃縮して濃褐色の残留物を入手した。この残留物を酢酸エチル/クロロホルム(1:19)により溶出させるフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製して黄色がかった白色の固体としての中間物31を入手した(3.82g、3つのステップを終了して21%):TLC Rf(4:1 ヘキサン/酢酸エチル)=0.61;
【0188】
【化75】
【0189】
中間物 32
(+/−)−7− ベンジルオキシトリプトファンの調製
無水酢酸(0.5mL、5.2mmol)を無水酢酸(5mL)中の中間物31(0.575g、2.6mmol)およびDL−セリン(0.270g、2.6mmol)のスラリーへ室温の窒素層下で添加した。生じた橙色の溶液を還流するまで加熱し、24時間攪拌した。冷却した混合液をその後減圧下で濃縮し、濃赤色の油としての中間物N−アセチルトリプトファンを入手し、これを精製せずに直ちに使用した。
【0190】
3N水酸化ナトリウム中の中間物N−アセチルトリプトファンの懸濁液を還流させながら17時間加熱し、その後室温へ冷却した。混合液を水(50mL)で希釈し、ジエチルエーテル(50mL)で洗浄し、木炭(1g)を用いてスラリー化し、シリカゲルプラグ(20g)を通して濾過し、水(100mL)を用いて溶出した。6N HCl(1mL)を用いてこの濾液をpH4へ酸化し、この溶液をDOWEX 50X8−100イオン交換樹脂(100g)のプラグを通して濾過し、濃縮水酸化アンモニウム/メタノール(1:3)を用いて溶出して灰色粉末として中間物32を入手した(0.040g、2つのステップを終了して5%):
【0191】
【化76】
【0192】
中間物 33
(+/−)−7− ベンジルオキシトリプトファンメチルエステルヒドロクロリドの調製
塩化チオニル(0.4mL、4.8mmol)を無水メタノール(10mL)中の中間物32(0.600g、1.9mmol)の懸濁液へ0℃の窒素層下で添加した。生じた混合液を50℃へ加熱して1時間攪拌し、その後に室温へ冷却した。生じた濃緑色溶液を減圧下で濃縮して淡緑色粉末として中間物33を入手し、これをそれ以上精製(0.710g、100%)せずに使用した:TLC Rf(4:1 クロロホルム/メタノール)=0.87;
【0193】
【化77】
【0194】
中間物 34
(+/−)− シス − β − カルボリンの調製
無水イソプロパノール(10mL)中の中間物33(0.710g、2.0mmol)およびピペロナール(0.300g、2.0mmol)の溶液を窒素層下で還流させながら6時間加熱した。生じた橙色の溶液を室温へ冷却し、飽和NaHCO3液(1mL)を用いて中和し、その後減圧下で溶媒を除去して褐色の固体を入手した。この残留物をクロロホルム/酢酸エチル(19:1)を用いて溶出するフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製し、無色の油として中間物34を入手した(0.120g、13%):TLC Rf(4:1 クロロホルム/酢酸エチル)=0.57;
【0195】
【化78】
【0196】
後者の溶出したトランス異性体も無色の油として入手したが、特徴付けはしなかった(0.190g、21%):TLC Rf(4:1 クロロホルム/酢酸エチル)=0.51。
中間物 35
(+/−)− シス −2− クロロアセチル − β − カルボリンの調製
塩化クロロアセチル(0.03mL、0.3mmol)を塩化メチレン(5mL)中の中間物34(0.120g、0.3mmol)およびトリエチルアミン(0.05mL、0.03mmol)の溶液へ0℃のアルゴン層下で添加し、その後1時間に渡って室温へ加温した。溶媒を減圧下で除去して黄色の粉末としての中間物35を入手し、これをそれ以上精製せずに使用した:TLC Rf(4:1 クロロホルム/酢酸エチル)=0.71。
実施例 8
(+/−, シス )−6− ベンゾ [1,3] ジオキソール −5− イル −8− ベンジルオキシ −2− メチル −2,3,6,7,12,12a− ヘキサヒドロ − ピラジノ [1 ’ ,2 ’ :1,6] ピリド [3,4−b] インドール −1,4− ジオンの調製
メタノール(5mL)中の中間物35(0.3mmol)およびメチラミン(0.7mL、1.2mmol、THF中の2M溶液)を50℃で20時間加熱した。生じた固体を減圧下で濾過によって分離し、青色がかった黄色粉末として実施例8を入手した(0.092g、2つのステップを終了して71%);mp150−161℃;TLC Rf(4:1 クロロホルム/酢酸エチル)=0.19;
【0197】
【化79】
【0198】
実施例8の立体化学は一連の差NOE実験によって所望のシス異性体であると確証された:4.23ppmでのC12a陽子から6.17ppmでのC6陽子への正のNOE増強;6.17ppmでのC6陽子から4.23ppmでのC12a陽子への正のNOE増強。
【0199】
下記の化合物は、実施例1から8の調製に類似する方法によって調製できる構造式(I)の化合物の追加の例である。
【0200】
【化80】
【0201】
【化81】
【0202】
【化82】
【0203】
【化83】
【0204】
【化84】
【0205】
【化85】
【0206】
本発明の化合物は経口投与するための錠剤に調製することができる。例えば、式(I)の化合物は参照してここに組み込まれる国際特許出願第96/38131号に記載された共沈法によりポリマー担体を用いて分散剤に形成することができる。共沈分散剤は賦形剤と混合することができ、さらにこれを錠剤に加圧成形したり、任意でフィルムコートすることができる。
【0207】
PDE5を阻害する能力について構造式(I)の化合物を試験した。化合物がPDE5活性を阻害する能力はその化合物についてのIC50値、即ち酵素活性の50%阻害のために必要な阻害剤の濃度に関係する。構造式(I)の化合物のIC50値は組換えヒトPDE5を使用して測定した。
【0208】
本発明の化合物は、組換えヒトPDE5に対して典型的には約50μM未満、および好ましくは約25μM未満、およびより好ましくは約15μM未満のIC50値を示す。本発明の化合物は、組換えヒトPDE5に対して典型的には約1μM未満、およびしばしば約0.05μM未満のIC50値を示す。本発明の完全な長所を達成するために、本発明のPDE5阻害剤は約0.1nMから約15μMのIC50値を有する。
【0209】
組換えヒトPDEsの生産およびIC50値の測定は当分野においてよく知られている方法によって遂行できる。典型的方法を下記に記載する:
ヒトPDEsの発現
Saccharomyces cerevisiae (酵母)における発現
ヒトPDE1B、PDE2、PDE4A、PDE4B、PDE4C、PDE4D、PDE5、およびPDE7の組換え生産は、Price et al., Methods in Enzymology, 185, pp.308−318(1990)に記載された塩基性ADH2プラスミドに由来する、酵母ADH2プロモーターおよびターミネーター配列とSaccharomyces cerevisiae宿主が組み込まれた使用した酵母形質転換ベクターが、アクセッション番号ATCC74465を付けてバージニア州マナッサスのATCC(American Type Culture Collection)に1998年8月31日に預託されたプロテアーゼ欠損菌株BJ2−54であったことを除いて、参照してここに組み込まれる米国特許第5,702,936号の実施例7に記載された組換え生産と同様に実施した。形質転換宿主細胞は微量金属およびビタミン類を含むpH6.2の2X SC−leu倍地中で増殖させた。24時間後に、YEP培地含有グリセロールを最終濃度2X YET/3%グリセロールへ添加した。約24時間後、細胞を採取し、洗浄し、−70℃で貯蔵した。
ヒトホスホジエステラーゼの調製
ホスホジエステラーゼ活性の測定
調製物のホスホジエステラーゼ活性は下記の通りに測定した。木炭分離(charcoal separation)法を利用したPDEアッセイは本質的にはLoughney et al.(1996)に記載されている通りに実施した。本アッセイでは、PDE活性は[32P]cAMPもしくは[32P]cGMPを存在するPDE活性の量に比例して対応する[32P]5’−AMPもしくは[32P]5’−GMPへ転換させる。その後[32P]5’−AMPもしくは[32P]5’−GMPは量的にヘビ毒5’−ヌクレオチダーゼの作用によって遊離[32P]リン酸塩および非標識アデノシンもしくはグアノシンへ転換された。従って、遊離した[32P]リン酸塩の量は酵素活性と比例している。このアッセイは、40mM トリスHCl(pH8.0)、1μM ZnSO4、5mM MgCl2、および0.1mg/mLウシ血清アルブミン(BSA)を含有する100μL反応混合液において30℃で実施した。PDE酵素は、基質の<30%の完全加水分解を産生する量で存在した(線形アッセイ条件)。このアッセイは、基質(1mM [32P] cAMPもしくはcGMP)を添加することで開始させ、混合液を12分間インキュベートした。その後75μgのガラガラヘビ毒を添加し、インキュベーションを3分間持続させた(計15分間)。反応は200μLの活性炭の添加によって停止させた(0.1M NaH2PO4中の25mg/mL、pH4)。木炭を沈殿させるために遠心分離(750 X gで3分間)をした後、シンチレーション計数器で放射能を測定するために上清サンプルを採取し、PDE活性を計算した。
S. cerevisiae からの PDE5 の精製
等量のLysis 緩衝液(25mMトリスHCl、pH8、5mM MgCl2、0.25mM DTT、1mMベンズアミジンおよび10μM ZnSO4)を用いて細胞ペレット(29g)を氷上で解凍した。細胞は、窒素を使用して20,000psiでMicrofluidizer(登録商標)(Microfluidics Corp.製)中で溶解させた。細胞溶解液を遠心分離し、0.45μmのディスポーザブルフィルターを通して濾過した。この濾液をQ SEPHAROSE(登録商標) FAST−FLOW(Pharmacia社製)の150mLカラムへ適用した。カラムを1.5容量の緩衝液A(20mM ビス−トリスプロパン、pH6.8、1mM MgCl2、0.25mM DTT、10μM ZnSO4)を用いて洗浄し、緩衝液A中で125mM NaClのステップ勾配、その後に緩衝液A中で125−1,000mM NaClの線形濃度勾配を用いて溶出させた。線形濃度勾配からの活性分画は緩衝液B(20mM ビス−トリスプロパン(pH6.8)、1mM MgCl2、0.25mM DTT、10μM ZnSO4、および250mM KCl)中の180mLヒドロキシアパタイトカラムへ適用した。装填した後、カラムを2容量の緩衝液Bで洗浄し、緩衝液B中で0−125mMリン酸カリウムの線形濃度勾配により溶出した。活性分画をプールし、60%硫酸アンモニウムを用いて沈殿させ、緩衝液C(20mM ビス−トリスプロパン、pH6.8、125mM NaCl、0.5mM DTTおよび10μM ZnSO4)中に再懸濁させた。このプール液をSEPHACRYLR S−300 HRの140mLカラムへ適用し、緩衝液Cを用いて溶出した。活性分画を50%グリセロールへ希釈し、−20℃で貯蔵した。
【0210】
生じた調製物の純度は、SDS−PAGE(ドデシル硫酸ナトリウム・ポリアクリルアミドゲル電気泳動法)分析では約85%であった。これらの調製物はタンパク質1mg当たり1分間当たり加水分解して約3μmolのcGMPの比放射能を有していた。
cGMP−PDE への阻害作用
本発明の化合物のcGMP−PDE活性は、Wells et al., Biochim. Biophys. Acta, 384, 430(1975)から採用したワンステップ型アッセイを使用して測定した。反応培地は50mMトリスHCl、pH7.5、5mM酢酸マグネシウム、250μg/mL 5’−ヌクレオチダーゼ、1mM EGTA、および0.15 μM 8−[H3]−cGMPを含有していた。他に特に明示していない場合は、使用した酵素はワシントン州ボセルに所在するICOS Corp.製のヒト組換えPDE5であった。
【0211】
本発明の化合物はアッセイにおいて最終的に2%で存在するようにDMSO中に溶解させた。インキュベーション時間は30分間で、その間に全基質転換は30%を超えなかった。
【0212】
試験した化合物のIC50値は、典型的には10nMから10μMの範囲内の濃度を使用して濃度反応曲線から測定した。他のPDE酵素に対する標準方法を使用した試験は、本発明の化合物がcGMP特異的PDE酵素に対して選択的であることを証明した。
生物学的データ
本発明に従った化合物は、典型的には500nM未満のIC50値を示すことが発見された。本発明の代表的化合物についてのin vitro試験データを下記の表に示した:
【0213】
【表1】
【0214】
明らかに、ここに記載した本発明の精神および範囲を逸脱することなく本発明の多数の修飾および変形を行うことは可能であり、このため添付のクレームに記載された制限しか課されない。
本発明は、一連の化合物、該化合物を調製するための方法、該化合物を含有する医薬組成物、および治療薬としてのそれらの使用に関する。詳細には、本発明は、環式グアノジン3’,5’−一リン酸特異的ホスホジエステラーゼ(cGMP−特異的PDE)、特にPDE5の強力かつ選択的阻害剤であり、そのような阻害が心血管障害および勃起不全の治療を含めて有益であると考えられる様々な治療領域において有用性を有する化合物に関する。
【0001】
(発明の詳細な説明)
本発明は、下記の一般構造式(I):
【0002】
【化12】
【0003】
[式中、R1は水素、C1−6アルキル、C2−6アルケニル、C2−6アルキニル、ハロC1−6アルキル、C3−8シクロアルキル、ヘテロC3−8シクロアルキル、C3−8シクロアルキルC1−3アルキル、アリールC1−3アルキル、およびヘテロアリールC1−3アルキルからなる群から選択される;
R2はベンゼン、チオフェン、フラン、およびピリジンからなる群から選択された任意で置換された単環式芳香環および任意で置換された下記式の二環式環からなる群から選択されるが、
【0004】
【化13】
【0005】
式中、縮合環Aは飽和した、または部分的もしくは完全に不飽和の5もしくは6員環であり、炭素原子と任意で酸素、硫黄、および窒素から選択された1もしくは2個のヘテロ原子とを含む;
R3は水素およびC1−6アルキルからなる群から選択される、
またはR1およびR3は共に5もしくは6員環の3もしくは4員環アルキルまたはアルケニル鎖を表す;
R4は独立して下記からなる群から選択される、
アリール、
Het、
C3−8シクロアルキル、
YC3−8シクロアルキル(式中、Yは酸素、硫黄もしくはNRaである)、
C(=O)Ra、
OC(=O)Ra、
C(=O)ORa、
C1−4アルキレンNRaRb、
C1−4アルキレンHet、
C1−4アルキレンC(=O)ORa、
C(=O)NRaSO2Rc、
C(=O)C1−4アルキレンHet、
C(=O)NRaRb、
C(=O)NRaRc、
C(=O)NRaC1−4アルキレンORb、
C(=O)NRaC1−4アルキレンHet、
ORa、
OC1−4アルキレンC(=O)ORa、
OC2−4アルキレンNRaRb、
OC1−4アルキレンHet、
OC2−4アルキレンORa、
OC1−4アルキレンNRaC(=O)ORb、
NRaRb、
NRaC1−4アルキレンNRaRb、
NRaC(=O)Rb、
NRaC(=O)NRaRb、
N(SO2C1−4アルキル)2、
NRa(SO2C1−4アルキル)、
ニトロ(NO2)、
トリフルオロメチル、
トリフルオロメトキシ、
シアノ(CN)、
SO2NRaRb、
SO2Ra、
SORa、
SRa、
およびOSO2CF3;
R5は水素、ハロゲン、およびC1−6アルキルからなる群から選択される;
またはR4およびR5はそれらが付加されている炭素原子と一緒に、飽和した、または部分的もしくは完全に不飽和の、任意で置換され、任意で酸素、硫黄、および窒素からなる群から選択された1もしくは2個のヘテロ原子を含有する5、6もしくは7員環を形成している;
Raは水素、C1−6アルキル、C3−8シクロアルキル、アリール、アリールC1−3アルキル、C1−3アルキレンアリール、およびHetからなる群から選択される;
Rbは水素、C1−6アルキル、アリール、アリールC1−3アルキル、C1−3アルキレンアリール、およびHetからなる群から選択される;
Rcはどちらも任意でハロ、C(=O)ORa、およびORaからなる群から選択された1個以上の置換基とどちらも任意で置換されたフェニルもしくはC4−6シクロアルキルである;
Hetは飽和した、または部分的もしくは完全に不飽和の酸素、窒素、および硫黄からなる群から選択された少なくとも1個のヘテロ原子を含有していてさらに任意でC1−4アルキルもしくはC(=O)ORbと置換されている5もしくは6員環複素環基である;
qは1、2もしくは3である]を有する化合物および医薬上許容されるその塩および水和物に向けられる。
【0006】
ここで使用する用語「アルキル」は指示された数の炭素原子を含有する直鎖状および分枝状の炭化水素基を含んでおり、典型的にはメチル、エチル、および直鎖状および分枝状のプロピル基およびブチル基である。炭化水素基は16個までの炭素原子を含有できる。用語「アルキル」は「架橋アルキル」、即ち例えばノルボルニル、アダマンチル、ビシクロ[2.2.2]オクチル、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル、ビシクロ[3.2.1]オクチル、もしくはデカヒドロナフチルのようなC6−C16二環式もしくは多環式炭化水素基を含んでいる。用語「シクロアルキル」は、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロヘキシル、およびシクロペンチルのような環式C3−C8炭化水素基であると定義されている。
【0007】
「ヘテロシクロアルキル」は同様に、1〜3個の原子が酸素、窒素、および硫黄からなる群から選択され、残りの原子が炭素である3〜8個の原子を含む環であると定義されている。
【0008】
用語「アルケニル」および「アルキニル」は各々炭素−炭素二重結合もしくは炭素−炭素三重結合を含むことを除けば「アルキル」と同一であると定義されている。
【0009】
用語「アルキレン」は、1個の置換基を有するアルキル基を意味する。例えば、用語「C1−3アルキレンアリール」は、1〜3個の炭素原子を含有していて1個のアリール基と置換されているアルキル基を意味する。ここで使用する用語「アルケニレン」は同様に定義されており、さらに指示された数の炭素原子および炭素−炭素二重結合を含んでおり、さらにエチエニレンのような直鎖状および分枝状アルケニレンを含んでいる。
【0010】
用語「ハロ」もしくは「ハロゲン」は、ここではフッ素、ホウ素、塩素、およびヨウ素を含むと定義されている。
【0011】
用語「ハロアルキル」は、ここではフルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード、もしくはそれらの組み合わせのいずれかである1もしくは2個以上のハロ置換基と置換されたアルキル基であると定義されている。
【0012】
用語「アリール」は、単独または組み合わせて、未置換または1もしくは2個以上、および特に1〜3個のハロ、アルキル、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、ハロアルキル、ニトロ、アミノ、アルキルアミノ、アシルアミノ、アルキルチオ、アルキルスルフィニルおよびアルキルスルホニルと置換されていてよく、例えばフェニルもしくはナフチルのような単環式もしくは多環式芳香族基、好ましくは単環式もしくは二環式芳香族基であると定義されている。典型的アリール基には、フェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル、2−クロロフェニル、3−クロロフェニル、4−クロロフェニル、2−メチルフェニル、4−メトキシフェニル、3−トリフルオロメチルフェニル、4−ニトロフェニル等が含まれる。
【0013】
用語「ヘテロアリール」は、1もしくは2個の芳香環を含有しており、芳香環に少なくとも1個の窒素、酸素もしくは硫黄原子を含有しており、さらに未置換または例えば1もしくは2個、および特に1〜3個のハロ、アルキル、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、ハロアルキル、ニトロ、アミノ、アルキルアミノ、アシルアミノ、アルキルチオ、アルキルスルフィニル、およびアルキルスルホニルのような置換基と置換されていてもよい単環式もしくは二環式環系であると定義されている。ヘテロアリール基の例には、チエニル、フリル、ピリジル、オキサゾリル、キノリル、イソキノリル、インドリル、トリアゾリル、イソチアゾリル、イソキサゾリル、イミジゾリル、ベンゾチアゾリル、ピラジニル、ピリミジニル、チアゾリル、およびチアジアゾリルが含まれる。
【0014】
用語「アルコキシアルキル」は、水素がアルコキシ基と置換されているアルキル基であると定義されている。用語「(アルキルチオ)アルキル」は、酸素原子ではなく硫黄原子が存在すること以外はアルコキシアルキルと同様であると定義されている。
【0015】
用語「ヒドロキシ」は−OHであると定義されている。
【0016】
用語「アルコキシ」は−ORであると定義されており、このときRはアルキルである。
【0017】
用語「ヒドロキシアルキル」は1個のアルキル基に付加されたヒドロキシ基であると定義されている。
【0018】
用語「アミノ」は−NH2であると定義されており、用語「アルキルアミノ」は−NR2であると定義されているが、このとき少なくとも1個のRはアルキルであり、第2のRはアルキルもしくは水素である。
【0019】
用語「アシルアミノ」はRC(=O)Nであると定義されており、このときRはアルキルもしくはアリールである。
【0020】
用語「アルキルチオ」は−SRであると定義されており、このときRはアルキルである。
【0021】
用語「アルキルスルフィニル」はR−SO2であると定義されており、このときRはアルキルである。
【0022】
用語「アルキルスルホニル」はR−SO3であると定義されており、このときRはアルキルである。
【0023】
用語「ニトロ」は−NO2であると定義されている。
【0024】
用語「トリフルオロメチル」は−CF3であると定義されている。
【0025】
用語「トリフルオロメトキシ」は−OCF3であると定義されている。
【0026】
用語「シアノ」は−CNであると定義されている。
【0027】
ある好ましい実施形態では、R1は水素、C1−6アルキル、ハロC1−6アルキル、C3−8シクロアルキル、C3−8シクロアルキルC1−3アルキル、アリールC2−3アルキル、およびヘテロアリールC2−3アルキルからなる群から選択される。
【0028】
ある好ましい形態ではR2は任意で置換された下記式の二環式環系である:
【0029】
【化14】
【0030】
[式中、二環式環は例えばナフタレンもしくはインデン、または例えばベンゾキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンズイソキサゾール、ベンズイミダゾール、キノリン、インドール、ベンゾチオフェン、もしくはベンゾブランのような複素環を表していてよい、または
【0031】
【化15】
【0032】
[式中、nは整数1もしくは2であり、Xは独立してC(Ra)2、O、S、もしくはNRaである]を表していてよい]R2置換基を含有する二環式環は、典型的にはフェニル環炭素原子によって分子の残りへ付加されている。
【0033】
ある好ましい式(I)の化合物の群では、R2は任意で置換された下記の二環式環系によって表される:
【0034】
【化16】
【0035】
[式中、nは1もしくは2であり、Xは独立してCH2もしくはOである]特に好ましいR2置換基には下記が含まれる:
【0036】
【化17】
【0037】
この特に好ましい化合物群内では、二環式環に対する置換基の非限定的例にはハロゲン(例、塩素)、C1−3アルキル(例、メチル、エチルもしくはi−プロピル)、ORa(例、メトキシ、エトキシもしくはヒドロキシ)、CO2Ra、ハロメチルもしくはハロメトキシ(例、トリフルオロメチルもしくはトリフルオロメトキシ)、シアノ、ニトロ、およびNRaRbが含まれる。
【0038】
また別の実施形態では、R4はアリール、Het、ORa、C(=O)ORa、C1−4アルキレンNRaRb、OC(=O)Ra、C(=O)Ra、NRaRb、C3−8シクロアルキル、C3−8シクロアルキルY、C(=O)NRaRb、CF3、OCF3、CN、SO2RaRb、OC2−4アルキレンNRaRb、およびC(=O)NRaRcからなる群から選択される、またはR4およびR5はそれらが付加されている炭素原子と一緒に、飽和した、または部分的もしくは完全に不飽和の、任意で置換され、任意で1もしくは2個のヘテロ原子を含有している5もしくは6員環を形成している。
【0039】
式(I)の一般範囲内の化合物の特に好ましいサブクラスは、下記の式(II)
【0040】
【化18】
【0041】
の化合物および医薬上許容される塩およびその溶媒和物(水和物)に向けられる。
【0042】
式(I)の化合物は、1もしくは2個以上の不斉中心を含有することができ、さらにこのため立体異性体として存在することができる。本発明は、式(I)の化合物の混合物および個別単独立体異性体を含んでいる。式(I)の化合物はさらにまた互変異性型で存在することもでき、さらに本発明はその混合物および個別単独互変体の両方を含んでいる。
【0043】
式(I)の化合物の医薬上許容される塩は、医薬上許容される酸を用いて生成された酸付加塩であってよい。適切な塩の例は、塩酸塩、臭化水素酸塩、硫酸塩、重硫酸塩、リン酸塩、リン酸水素、酢酸塩、安息香酸塩、コハク酸塩、フマル酸塩、マレイン酸塩、乳酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、グルコン酸塩、メタンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、およびp−トルエンスルホン酸塩が含まれるが、それらに限定されない。式(I)の化合物はさらにまた塩基類を含む医薬上許容される金属塩、特にアルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩を提供できる。それらの例には、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、およびカルシウム塩が含まれる。
【0044】
本発明の化合物は、cGMP特異的PDE5の強力かつ選択的阻害剤である。従って、式(I)の化合物は治療に使用するために、詳細にはPDE5の選択的阻害が有益と考えられる様々な状態を治療する目的で使用するために重要である。
【0045】
ホスホジエステラーゼ類(PDEs)は、例えば環状アデノシン一リン酸(cAMP)および環状グアノシン一リン酸(cGMP)のような環状ヌクレオチド類の加水分解を触媒する。PDEsは少なくとも7種のアイソザイム・ファミリーに分類されており、多くの組織中に存在する(J. A. Beavo, Physiol. Rev., 75, p.725(1995))。
【0046】
PDE5阻害は特に魅力的な標的である。PDE5の強力かつ選択的阻害剤は血管拡張、弛緩、および利尿作用を生じさせるが、それらはすべて様々な疾患状態の治療において有益である。この領域における研究はcGMP基本構造に基づく数種のクラスの阻害剤の開発を導いてきた(E. Sybertz et al., Expert. Opin. Ther. Pat., 7, p. 631(1997))。
【0047】
このためPDE5阻害剤の生化学的、生理学的、および臨床的作用は、平滑筋、腎、止血、炎症、および/または内分泌機能を調節することが望ましい様々な疾患状態においてそれらが有益であることを示唆している。このため式(I)の化合物は安定、不安定、および変種(Prinzmetal)狭心症、高血圧、肺性高血圧、うっ血性心不全、急性呼吸窮迫症候群、急性および慢性腎不全、アテローム性動脈硬化症、血管開存性が低下した状態(例、経皮的冠動脈後もしくは頸動脈形成術後、またはバイパス術後の狭窄症)、末梢血管疾患、レイノー病のような血管障害、血小板血症、炎症性疾患、発作、気管支炎、慢性喘息、アレルギー性喘息、アレルギー性鼻炎、緑内障、骨粗鬆症、早期陣痛、良性前立腺肥大症、消化性潰瘍、男性の勃起障害、女性の性的機能不全、および腸運動性の障害(例、過敏性腸症候群)を特徴とする疾患を含む多数の障害の治療において有用である。
【0048】
特別に重要な使用は、インポテンスの1つの形であって一般的な医学上の問題である男性の勃起障害の治療である。インポテンスは男性における性交する能力の不足であると定義されており、ペニスの勃起もしくは射精、またはその両方を達成することの不能を含むことがある。勃起障害の発生率は年齢とともに増加し、40歳を超えた男性の約50%はある程度の勃起傷害に苦しんでいる。
【0049】
さらに、また別の重要な使用は、女性の性的興奮障害とも呼ばれる女性の興奮障害の治療である。女性の興奮障害は、性的行動が完了するまでの性的興奮の適正な膣液分泌/膨潤反応を達成もしくは維持する反復性不能であると定義されている。興奮反応は、骨盤における血管充血、膣液分泌、および外性器の膨張および腫脹から構成される。
【0050】
このため、式(I)の化合物は男性の勃起障害および女性の性的興奮障害の治療において有用であると想定されている。従って、本発明は、ヒトを含む、雄性動物における勃起障害および雌性動物における性的興奮障害の治療もしくは予防療法のための薬剤を製造する目的での式(I)の化合物、もしくは医薬上許容されるその塩、またはいずれかの実体を含有する医薬組成物の使用に関する。
【0051】
用語「治療」は、治療される状態もしくは症状の進行もしくは重症度を予防する、低下させる、停止させる、または逆転させることを含んでいる。そこで用語「治療」は、薬物療法的および/または予防療法的投与の両方を適切に含んでいる。
【0052】
さらにまた、式(I)の化合物または医薬上許容されるその塩もしくは溶媒和物は、適切な化合物として、またはいずれかの実体を含む医薬組成物として投与できる。
【0053】
本発明の化合物は主として例えば男性の勃起障害や女性の性的興奮障害のようなヒトにおける性的機能障害の治療に使用することが想定されているが、それらはさらにまた他の疾患状態の治療にも使用できる。このため本発明のもう1つの態様は、安定、不安定、および変種(Prinzmetal)狭心症、高血圧、肺性高血圧、慢性閉塞性肺疾患、うっ血性心不全、急性呼吸窮迫症候群、急性および慢性腎不全、アテローム性動脈硬化症、血管開存性が低下した状態(例、PTCA後、またはバイパス術後の狭窄症)末梢血管疾患、レイノー病のような血管障害、血小板血症、炎症性疾患、心筋梗塞の予防、発作の予防、発作、気管支炎、慢性喘息、アレルギー性喘息、アレルギー性鼻炎、緑内障、骨粗鬆症、早期陣痛、良性前立腺肥大症、消化性潰瘍、男性および女性の勃起障害、または腸運動性の障害(例、IBS)を特徴とする疾患の治療において使用するために式(I)の化合物を提供する。
【0054】
本発明のまた別の態様に従うと、上記の状態および障害を治療するための薬剤を製造するための式(I)の化合物の使用が提供される。
【0055】
また別の態様では、本発明はヒトもしくは非ヒト動物の身体における上記の状態および障害を治療する方法を提供するが、本方法は治療有効量の式(I)の化合物を前記身体へ投与することを備える。
【0056】
本発明の化合物は、例えば経口、口腔内、吸入、舌下、直腸、膣、経尿道、経鼻、局所、皮膚を通しての経皮、または非経口(静脈内、筋肉内、皮下、および冠動脈内)投与のような何らかの適切な経路によって投与することができる。非経口投与は、針およびシリンジを使用して、またはPOWDERJECT(登録商標)のような高圧法を使用して遂行できる。
【0057】
本発明の化合物の化合物の経口投与は好ましい投与経路である。経口投与は最も便宜的であり、他の投与経路に関連する短所が回避される。嚥下障害もしくは経口投与後の薬物吸収障害に苦しむ患者のためには、薬物は例えば舌下、もしくは口腔内のように非経口的に投与できる。
【0058】
達成するために有効成分が有効な量で投与されるものが含まれる。より詳細には、「治療有効量」とは治療される対象における症状の発生を予防するため、または存在する症状を緩和するために有効な量を意味する。有効量の決定法は、特にここに提供する詳細な開示を考慮に入れれば、当業者の能力の範囲内に十分に含まれている。
【0059】
「治療有効用量」とは望ましい作用の達成を生じさせる化合物の量を意味する。そのような化合物の毒性および治療有効性は、例えばLD50(集団の50%に対する致死用量)およびED50(集団の50%における治療的に有効な用量)を決定するために、細胞培養もしくは実験動物における標準薬学手法によって決定することができる。毒性作用と治療作用との用量比は治療指数であり、これはLD50とED50との比として表される。高い治療指数を示す化合物が好ましい。このようなデータから入手したデータを使用すると、ヒトにおいて使用するための用量範囲を策定することができる。そのような化合物の用量は、好ましくは毒性を全くもしくはほとんど伴わずにED50を含有する循環中濃度の範囲内にある。用量は使用する投与形態、および利用する投与経路に依存してこの範囲内で変動してよい。
【0060】
精確な処方、投与経路、および用量は患者の状態を考慮して個々の医師が選択することができる。投与量および間隔は、治療作用を維持するために十分な有効成分の血漿中濃度を提供するために個々に調整することができる。
【0061】
投与する組成物の量は、治療される対象、その対象の体重、苦痛の重度、投与の方法および処方する医師の判定に依存する。
【0062】
詳細には、上記に識別した状態および障害の治療または予防療法においてヒトに投与するためには、式(I)の化合物の経口用量は一般に平均的成人患者(70kg)に対して1日約0.5〜約1,000mgである。従って、典型的な成人患者に対して、個々の錠剤もしくはカプセルは、1日1回もしくは数回、単回もしくは複数回で投与するために、適切な医薬上許容される賦形剤もしくは担体中に0.2〜500mgの有効化合物を含有している。静脈内、口腔内、もしくは舌下投与のための用量は、典型的には必要に応じて単回投与当たり0.1〜500mgである。実際には、医師が個々の患者にとって最も適切である実際の投与レジメンを決定するが、用量は年齢、体重および特定患者の反応に伴って変動する。上記の用量は平均的な場合の例であるが、より高用量もしくは低用量が正当である個々の場合も存在し、それらの場合もまた本発明の範囲内に含まれる。
【0063】
ヒトで使用するためには、式(I)の化合物は単独で投与されてよいが、一般には所定の投与経路および標準的な薬学的実践に関して選択された薬学的担体との混合剤で投与される。そこで本発明に従って使用するための医薬組成物は、式(I)の化合物を薬学的に使用できる調製物へ加工処理することを容易にする賦形剤および補助剤を備える1もしくは2種以上の生理学的に許容される担体を使用する従来型方法で調製できる。
【0064】
これらの医薬組成物は、例えば従来型の混合、溶解、顆粒形成、糖衣錠形成、微粒子化、乳化、カプセル化、封入、または凍結乾燥プロセスによるように、従来型方法で製造できる。適正な調製は、選択した投与経路に左右される。本発明の治療有効量の化合物が経口投与される場合は、組成物は典型的には錠剤、カプセル剤、散剤、液剤もしくはエリキシル剤の形状である。錠剤形で投与される場合は、組成物はさらに追加して例えばゼラチンもしくはアジュバントのような固形担体を含むことができる。錠剤、カプセル剤、および散剤は、約5%から約95%の本発明の化合物、および好ましくは約25%から約90%の本発明の化合物を含んでいる。液剤形で投与される場合は、例えば水、石油、または動物もしくは植物起源の油を添加できる。本組成物の液剤形はさらにまた生理食塩液、デキストロースもしくはその他の糖類溶液、またはグリコール類を含むことができる。液剤形で投与される場合は、本組成物は重量で約0.5%から約90%の本発明の化合物、および好ましくは約1%から約50%の本発明の化合物を含んでいる。
【0065】
治療有効量の本発明の化合物が静脈内、皮内、または皮下注射によって投与される場合は、本組成物は発熱性物質を含有しない、非経口的に許容される水溶液の形状である。そのようなpH、等張性、安定性等に関して非経口的に許容される溶液の調製物は、当分野の技術の範囲内にある。静脈内、皮内もしくは皮下注射のための好ましい組成物は典型的には本発明の化合物に加えて等張性賦形剤を含有している。
【0066】
経口投与のためには、本化合物は式(I)の化合物と当分野においてよく知られている医薬上許容される担体とを組み合わせることによって容易に調製できる。このような担体は本発明の化合物を治療される患者が経口摂取するための錠剤、ピル剤、糖衣錠、カプセル剤、液剤、ゲル剤、シロップ剤、スラリー剤、懸濁剤等として調製することを可能にする。経口使用するための医薬調製物は、式(I)の化合物に固形賦形剤を添加し、結果として生じた混合剤を任意で粉砕し、さらに錠剤もしくは糖衣錠コアを入手するために必要であれば適切な補助剤を添加した後に顆粒の混合物を加工処理することによって入手できる。適切な賦形剤には、例えば充填剤およびセルロース調製物が含まれる。所望の場合は、錠剤分解剤を添加することができる。
【0067】
吸入によって投与するためには、本発明の化合物は便利にも、適切な噴射剤を使用して、加圧パックもしくは噴霧器からエアゾールスプレー噴霧の形状で送達される。加圧エアゾールの場合には、用量単位は計量された量を送達するバルブを提供することによって決定できる。化合物と例えば乳糖もしくはデンプンのような適切な粉末基剤との混合粉末を含有する、吸入剤または吸入器で使用するための例えばゼラチン製のカプセルおよびカートリッジを調製できる。
【0068】
本化合物は、例えばボーラス注射もしくは持続注入による注射によって非経口投与するために調製できる。注射用の調製物は単位用量形で、例えば保存料が添加されたアンプルもしくは複数回投与容器で提供できる。組成物は、懸濁液、溶液または油性もしくは水性賦形剤中の乳濁液のような形状を取ることができ、さらに懸濁化剤、安定剤、および/または分散剤のような製剤補助剤を含有することができる。
【0069】
非経口投与のための医薬調製物には、水溶形の活性化合物の水溶液が含まれる。さらに、活性化合物の懸濁液は適切な注射用油性懸濁剤として調製できる。適切な脂肪親和性溶媒もしくは賦形剤には脂肪油もしくは合成脂肪酸エステルが含まれる。注射用水性懸濁剤は懸濁液の粘度を増加させる物質を含有することができる。任意で、懸濁液はさらにまた適切な安定化剤もしくは化合物の溶解性を増加させて高度に濃縮した溶液の調製を可能にする物質を含有することができる。あるいはまた、本発明の組成物は使用前に例えば無菌の発熱性物質を含まない水のような適切な賦形剤を用いて構成するための散剤形であってもよい。
【0070】
本発明の化合物は、さらにまた例えば座剤もしくは停留浣腸のような、従来型座剤基剤を含有する直腸内組成物に調製することもできる。これまでに説明した調製物に加えて、化合物はさらにまたデポー製剤として調製することもできる。このような持続型調製物は、埋植(例えば、皮下もしくは筋肉内に)または筋肉内注射によって投与することができる。従って、例えば化合物は適切なポリマー材料もしくは疎水性材料(例えば、許容される油中のエマルジョンとして)またはイオン交換樹脂、溶けにくい誘導体類として、例えば、やや溶けにくい塩として、用いて調製できる。
【0071】
本発明の多数の化合物は薬学的に適合する対イオンを含む塩として提供できる。そのような医薬上許容される塩基付加塩は、生物学的有効性および遊離酸の特性を保持している、さらに適切な無機もしくは有機塩基との反応によって入手される塩である。
【0072】
詳細には、式(I)の化合物は、例えばデンプンもしくは乳糖のような賦形剤を含有する錠剤の形状、またはカプセル剤もしくは膣座剤で、単独もしくは賦形剤との混和剤のどちらかで、または香料添加剤もしくは着色剤を含むエリキシル剤もしくは懸濁剤の形状で、経口、口腔内、または舌下投与することができる。そのような液状調製物は医薬上許容される例えば懸濁化剤のような添加物を用いて調製できる。化合物はさらにまた、例えば静脈内、筋肉内、皮下、または冠動脈内のように非経口注射できる。非経口投与のためには、化合物は血液と等張性である溶液を作製するために例えば塩またはマンニトールもしくはグルコースのような単糖類のような他の物質を含有できる無菌水溶液の形で最もよく使用される。
【0073】
獣医学的使用のためには、式(I)の化合物またはその非毒性塩を通常の獣医学実践に従って適切に許容される調製物として投与する。獣医は、特定動物のために最も適切な投与レジメンおよび投与経路を容易に決定することができる。
【0074】
従って、本発明はまた別の態様では医薬上許容される希釈剤もしくはそのための担体と一緒に、式(I)の化合物を備える医薬組成物を提供する。さらに本発明によって式(I)の化合物を備える医薬組成物を調製するプロセスが提供されるが、そのプロセスは医薬上許容される希釈剤もしくはそのための担体と一緒に、式(I)の化合物を混合するステップを備える。
【0075】
特定実施形態では、本発明はヒトを含む雄性動物における勃起障害、または雌性動物における興奮障害の治療もしくは予防療法のための医薬組成物を含んでおり、その組成物は医薬上許容される希釈剤もしくは担体と一緒に式(I)の化合物または医薬上許容されるその塩を備えている。
【0076】
式(I)の化合物は、当分野において知られている何らかの適切な方法によって、または本発明の一部を形成する下記のプロセスによって調製できる。下記の方法では、R1、R2、R3、R4、およびR5は上記の構造式(I)で定義されている通りである。詳細には、参照してここに組み込まれるDauganに付与された米国特許第5,859,006号は、構造式(III)の化合物の調製を開示している。
【0077】
【化19】
【0078】
Dauganに付与された米国特許第5,859,006号は、構造式(III)の化合物の調製を教示しているが、式中R0はHであり、構造式(IV)を有するトリプトファンエステルから始まっている:
【0079】
【化20】
【0080】
式(I)の化合物は、構造式(V)の適切に置換されたトリプトファンエステルを使用して式(III)の化合物と類似する方法で調製できる:
【0081】
【化21】
【0082】
構造式(V)の多数の置換トリプトファンエステルは市販で入手でき、さらに必要であれば他の置換エステルへ転換することができる。置換トリプトファンエステルはさらにまた、S. Wagaw et al., J. Amer. Chem. Soc., 21, p. 10251 (1999) およびMoyer et al., J. Org. Chem., 51, p. 5106 (1986)に記載されているように、例えば置換インドールから調製することもできる。これらの置換トリプトファンエステルは、構造式(I)の組成物を提供するためにDauganに付与された米国特許第5,859,006号に開示された合成方法において使用できる。
【0083】
構造式(I)の化合物を提供するために保護基を有機合成化学の一般原理に従って利用できることが理解されなければならない。クロロ蟻酸ベンジルおよびクロロ蟻酸トリクロロエチルのような保護化合物および保護基は当業者にはよく知られているが、例えばT.W. Greene et al., “Protective Groups in Organic Synthesis, Thid Edition,” John Wiley and Sons, Inc., NY, NY(1999)を参照されたい。これらの保護基は、必要であれば当業者によく知られている適切な塩基性、酸性、または水素添加分解条件によって取り除かれる。従って、当業者であればここで詳細には例示されていない構造式(I)の化合物を調製できる。
【0084】
さらに、式(I)の化合物は他の式(I)の化合物に転換できる。そこで、例えば特定のR4置換基は別の適切に置換された式(I)の化合物を調製するために相互転換させることができる。適切な相互転換の例には、ニトロからアミノ、適切な手段(例、SnCl2のような還元剤、またはパラジウム−炭素のようなパラジウム触媒)によるORaからヒドロキシ、または標準アシル化もしくはスルホニル化条件を使用したアミノから例えばアシルアミノもしくはスルホニルアミノのような置換アミノが含まれるが、これらに限定されない。R1が置換二環系を表す場合には、適切な相互転換はパラジウム触媒を用いた処理によるような置換基の除去を含んでいてよく、それによって例えばベンジル置換基が適切な二環系から除去される。
【0085】
構造式(I)の化合物は上記の方法によって式(IV)の適切な立体異性体からの個別立体異性体として、または式(IV)の適切なラセミ化合物からのラセミ混合物として調製できる。本発明の化合物の個別立体異性体は、当分野において知られているラセミ混合物をそれらの構成立体異性体へ分離するための方法を使用する、例えばHypersilナフチル尿素のようなキラルカラム上でのHPLCを使用する、または立体異性体の塩の分離を使用する分解によってラセミ化合物から調製できる。本発明の化合物は、溶媒分子と関連して結晶化形によって、または適切な溶媒の蒸発によって分離できる。
【0086】
塩基性中心を含有する式(I)の化合物の医薬上許容される酸付加塩は従来型方法で調製できる。例えば、遊離塩基の溶液は正味もしくは適切な溶液中の適切な酸を用いて処理することができ、結果として生じた塩は真空下での反応溶媒の濾過または蒸発のどちらかで分離する。医薬上許容される塩基付加塩は、適切な塩基を用いて式(I)の化合物の溶液を処理することにより類似方法で入手できる。両方のタイプの塩を形成させる、またはイオン交換樹脂法を使用して相互転換させることができる。従って、本発明のまた別の態様に従うと式(I)の化合物またはその塩もしくは溶媒和物(例、水和物)を調製する方法が提供され、その後に(i)塩形成、または(ii)溶媒和物(例、水和物)形成が実施される。
【0087】
下記の添付の実施例では下記の略語を使用する:rt(室温)、min(分)、h(時間)、g(グラム)、mmol(ミリモル)、m.p.(融点)、eq(当量)、aq(水性)、L(リットル)、mL(ミリリットル)、μL(マイクロリットル)、DMSO(ジメチルスルホキシド)、CH2Cl2(ジクロロメタン)、IPA(イソプロピルアルコール)、TFA(トリフルオロ酢酸)、NaOH(水酸化ナトリウム)、TsOH(p−トルエンスルホン酸)、Me(メチル)、Et(エチル)、EtOH(エタノール)、MeOH(メタノール)、DMF(ジメチルホルムアミド)、Et3N(トリエチルアミン)、MeNH2(メチルアミン)、HOAc(酢酸)、Ac2O(無水酢酸)、Ac(C(=O)CH3)、およびTHF(テトラヒドロフラン)。
実施例 1 の調製
【0088】
【化22】
【0089】
実施例1は、下記の合成スキームに示すように5−ヒドロキシ−DL−トリプトファンから調製した。5−ヒドロキシ−DL−トリプトファンは、ワイオミング州ミルウォーキーに所在するオールドリッチ社(Aldrich Chemical Co.)製の市販で入手可能な化合物である。
【0090】
【化23】
【0091】
【化24】
【0092】
中間物 1
5− ヒドロキシ −DL− トリプトファンメチルエステルヒドロクロリドの調製
塩化チオニル(2.14mL、29.4mmol)を無水メタノール(40mL)中の5−ヒドロキシ−DL−トリプトファン(3.8g、17.3mmol)のスラリーへ0℃の窒素層下で添加した。生じた混合物を緩徐に室温へ加温し、17時間攪拌した。その後減圧下で溶媒を除去し、5−ヒドロキシ−DL−トリプトファンメチルエステルヒドロクロリド(中間物1)を淡褐色の泡として入手した(5.0g、100%):
【0093】
【化25】
【0094】
中間物 2
シス − β − カルボリンの調製
IPA(27mL)中の中間物1(2.7g、10mmol)とピペロナール(1.8g、12mmol)との混合液を8時間に渡り窒素層下で還流させながら加熱すると、その間に沈殿物が形成された(約4時間後)。結果として生じたスラリーを室温に冷却し、真空濾過し、さらに固体をIPAで洗浄した(2×5mL)。濾液溶媒を減圧下で除去し、その残留物を酢酸エチル(60mL)で希釈し、飽和重炭酸ナトリウム(NaHCO3)溶液(20mL)で中和した。酢酸エチルを用いて塩基性水性層を抽出し、その後結合した有機抽出液を減圧下で濃縮して黄色固形残留物を入手した。この残留物を塩化メチレン/酢酸エチル(4:1)で溶出するカラムクロマトグラフィーで精製し、黄色の固体として中間物2を入手した(420mg、12%):TLC Rf(4:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.55;
【0095】
【化26】
【0096】
トランスカルボリンもまた黄色の固体として入手したが、特徴付けは実施しなかった(420mg、12%)。TLC Rf(4:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.20。
中間物 3
(+/−)− シス −2− クロロアセチル − β − カルボリンの調製
塩化クロロアセチル(0.36mL、4.52mmol)を塩化メチレン(20mL)中の中間物2(500mg、1.28mmol)およびトリエチルアミン(0.63mL、4.54mmol)の混合液へ0℃の窒素層下で滴下法により添加し、生じた混合液を5℃で2.5時間攪拌した。生じた褐色の溶液を塩化メチレン(40mL)で希釈し、飽和NaHCO3(15mL)および食塩水(10mL)を用いて連続的に洗浄した。硫酸ナトリウム(Na2SO4)の上方を通して有機層を乾燥させ、その後溶媒を減圧下で除去して粘性の黄色の油として中間物3(0.95g)を入手した。これを精製せずに使用した:TLC Rf(4:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.92。
実施例 1
(+/−, シス )−6− ベンゾ [1,3] ジオキソール −5− イル −10− ヒドロキシ −2− メチル −2,3,6,7,12,12a− ヘキサヒドロ − ピラジノ [1 ’ ,2 ’ :1,6] ピリド [3,4−b] インドール −1,4− ジオンの調製
粗中間物3(0.95g)、メチラミン(4.5mL、THF中の2.0M、9mmol)、およびメタノール(8mL)の混合液を窒素層下の50℃で5時間加熱し、その後生じた混合液を40℃で17時間加熱した。生じた橙色のスラリーを室温へ冷却し、その後沈殿物を真空濾過によって収集した。固体をメタノールで洗浄し(5×2mL)、5時間かけてジエチルエーテル中でスラリー化させ、その後固体を真空濾過で収集した。次に固体を24時間かけて70℃で真空炉中で乾燥させ、白色粉末として実施例1の化合物を入手した(0.33g、2つのステップに対して64%)。所望のシス異性体はNOE(核オーバーハウザー効果)差実験によって確認された(1.0%増加):mp 322−328℃:TLC Rf(4:1:0.4 塩化メチレン/酢酸エチル/メタノール)=0.55;
【0097】
【化27】
【0098】
実施例 2 の調製
【0099】
【化28】
【0100】
実施例2は、下記の合成スキームに示すように5−メトキシ−DL−トリプトファンから調製した。5−メトキシ−DL−トリプトファンは、ワイオミング州ミルウォーキーに所在するAldrich Chemical Co.製の市販で入手可能な化合物である。
【0101】
【化29】
【0102】
【化30】
【0103】
中間物 4
5− メトキシ −DL− トリプトファンメチルエステルの調製
塩化チオニル(1.0mL、13.7mmol)を無水メタノール(22mL)中の5−ヒドロキシ−DL−トリプトファン(2.0g、8.54mmol)のスラリーへ0℃の窒素層下で添加した。生じた混合物を緩徐に室温へ加温し、17時間攪拌し、その後減圧下で溶媒を除去した。生じた残留物を水(20mL)に溶解させ、飽和NaHCO3(10mL)を用いて中和し、塩化メチレンを用いて2度抽出した。結合した有機層をNa2SO4の上方を通して乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で除去して5−メトキシ−DL−トリプトファンメチルエステル(中間物4)を淡褐色の固体として入手した(1.55g、73%):
【0104】
【化31】
【0105】
中間物 5
(+/−)− シス − β − カルボリンの調製
トリフルオロ酢酸(0.65mL、8.48mmol)を塩化メチレン(30mL)中の中間物4(1.6g、6.45mmol)とピペロナール(1.17g、7.74mmol)の混合液へ0℃の窒素層下で添加した。生じた混合液を室温へ加温し、その後48時間攪拌した。反応混合液を塩化メチレン(70mL)で希釈し、さらに飽和NaHCO3(15mL)を用いて中和した。有機層を減圧下で濃縮し、塩化メチレン/酢酸エチル(8:1)を用いて溶出することにより残留物をフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製し、黄色の固体として中間物5を入手した(882mg、36%):TLC Rf(4:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.69;
【0106】
【化32】
【0107】
トランスカルボリンもまた黄色の固体として入手したが、特徴付けは実施しなかった(850mg、35%)。TLC Rf(4:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.40。
中間物 6
(+/−)− シス −2− クロロアセチル − β − カルボリンの調製
塩化クロロアセチル(0.21mL、2.60mmol)を塩化メチレン(18mL)中の中間物5(880mg、2.17mmol)およびトリエチルアミン(0.36mL、2.60mmol)の混合液へ窒素層下の0℃で滴下法により添加し、生じた混合液を0℃で2時間攪拌した。生じた褐色の溶液を塩化メチレン(60mL)で希釈し、飽和NaHCO3(10mL)を用いて連続的に洗浄した。硫酸ナトリウム(Na2SO4)の上方を通して有機層を乾燥させ、その後溶媒を減圧下で除去して黄色の泡として中間物6(1.14g)を入手し、これを精製せずに使用した:TLC Rf(4:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.92。
実施例 2
( トランス )−6−(1,3− ベンゾジオキソール −5− イル −10− メトキシ −2− メチル −2,3,6,7,12,12a− ヘキサヒドロ − ピラジノ [1 ’ ,2 ’ :1,6] ピリド [3,4−b] インドール −1,4− ジオンの調製
メタノール(12mL)中の粗中間物6(1.14g、2.17mmol)、メチラミン(5mL、THF中の2.0M、10mmol)の混合液を窒素層下の50℃で6時間加熱し、その後生じた混合液を室温で17時間加熱した。生じた沈殿物を真空濾過によって分離し、その後固体をメタノールで洗浄し(2×5mL)、24時間かけて60℃で真空炉中で乾燥させ、白色粉末として実施例2の化合物を入手した(0.65g、2つのステップに対して71%):mp 259−261℃:TLC Rf(4:1 塩化メチレン/酢酸エチル/メタノール)=0.35;
【0108】
【化33】
【0109】
実施例2の相対的立体化学は差NOE実験によってシス異性体であると確証された(DMSO−d6):4.37ppmでのC12a陽子から6.12ppmでのC6陽子への正のNOE増強(2.3%)。
実施例 3 の調製
【0110】
【化34】
【0111】
実施例3は下記の合成スキームに示すように6−メトキシ−D−トリプトファンエチルエステルから調製した。6−メトキシ−D−トリプトファンエチルエステルは、ワイオミング州ミルウォーキーに所在するオールドリッチ社(Aldrich Chemical Co.)製の市販で入手可能な化合物である。
【0112】
【化35】
【0113】
【化36】
【0114】
中間物 7
シス − β − カルボリンの調製
トリフルオロ酢酸(0.295mL、3.82mmol)を塩化メチレン(15mL)中の6−メトキシ−D−トリプトファンエチルエステル(500mg、1.91mmol)とピペロナール(573g、3.82mmol)の混合液へ0℃の窒素層下で添加し、生じた混合液を室温へ一晩加温し、その後3日間攪拌した。反応混合液を塩化メチレン(30mL)で希釈し、さらに飽和NaHCO3(5mL)を用いて中和した。有機層を食塩水(5mL)で洗浄し、減圧下で溶媒を除去して、褐色の固形残留物を入手した。塩化メチレン/酢酸エチル(10:1)を用いて溶出することにより残留物をフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製し、黄色の固体として中間物7を入手した(120mg、15%):TLC Rf(10:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.57;
【0115】
【化37】
【0116】
トランス−β−カルボリンもまた黄色の固体として入手したが、特徴付けは実施しなかった(160mg、20%)。TLC Rf(10:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.29。
中間物 8
シス −2− クロロアセチル − β − カルボリンの調製
塩化クロロアセチル(0.030mL、0.373mmol)を塩化メチレン(5mL)中の中間物7(120mg、0.287mmol)およびトリエチルアミン(0.052mL、0.373mmol)の混合液へ0℃の窒素層下で滴下法により添加し、生じた混合液を0℃で1.5時間攪拌した。生じた褐色の溶液を塩化メチレン(30mL)で希釈し、飽和NaHCO3(5mL)および食塩水(5mL)を用いて洗浄し、溶媒を減圧下で除去して黄色固形として中間物8を入手し、これを精製せずに使用した(179mg):TLC Rf(4:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.92。
実施例 3
(6R,12aR)−6− ベンゾ [1,3] ジオキソール −5− イル −9− メトキシ −2− メチル −2,3,6,7,12,12a− ヘキサヒドロ − ピラジノ [1 ’ ,2 ’ :1,6] ピリド [3,4−b] インドール −1,4− ジオンの調製
THF(3mL)およびメタノール(5mL)中の粗中間物8(179mg)およびメチラミン(0.5mL、THF中の2.0M、10mmol)の混合液を窒素層下の50℃で6時間加熱した。メチラミンの第2部分(0.25mL、0.5mmol)を添加し、生じた混合液を40℃でさらに16時間攪拌した。生じた橙色のスラリーを室温へ冷却し、その後混合液を約5mLへ濃縮した。生じた沈殿物を真空濾過によって分離し、その後固体をメタノールで洗浄し(3×2mL)、70℃の真空炉中で乾燥させ、黄色がかった白色の粉末として実施例3の化合物を入手した(0.085g、2つのステップを終了して71%):mp 288−293℃:TLC Rf(4:1 塩化メチレン/酢酸エチル/メタノール)=0.38;
【0117】
【化38】
【0118】
実施例3の相対的立体化学は一連の差NOE実験によって所望のシス異性体であると確証された:4.38ppmでのC12a陽子から6.09ppmでのC6陽子への正のNOE増強;4.38ppmでのC12a陽子から6.09ppmでのC12a陽子への正のNOE増強。キラルHPLC解析(Chiralcel ODカラム、250×4.6mm、保持時間=20.9分間;1:1 イソプロパノール/ヘキサン;流量=1.0mL/分;検出器@220nm;25℃)は、純度99.8%の1つの主要ピークを示した。
実施例 4 の調製
【0119】
【化39】
【0120】
実施例4は下記の合成スキームに示すように6−ブロモ−DL−トリプトファンエチルエステルヒドロクロリド、すなわち中間物9から調製した。中間物9は、4−ブロモ−2−ニトロトルエンから4つのよく知られている合成ステップで調製した。4−ブロモ−2−ニトロトルエンは、ワイオミング州ミルウォーキーに所在するAldrich Chemical Co.製の市販で入手可能な化合物である。
【0121】
【化40】
【0122】
【化41】
【0123】
【化42】
【0124】
【化43】
【0125】
中間物 11
6− ブロモインドールの調製
中間物11の合成は、M.P. Moyer et al., J. Org. Chem., 51, p. 5106(1986);およびK.L. Rinehart et al., J. Am. Chem. Soc., 109, p. 3378(1987)の中で開示されている。
【0126】
無水N,N−ジメチルホルムアミド(200mL)中の4−ブロモ−2−ニトロトルエン(20g、93mmol)、ピロリジン(8mL、93mmol)、およびN,N−ジメチルホルムアミドジメチルアセタール(37mL、278mmol)を窒素層下の110℃で2時間加熱した。この混合液を冷却し、その後水(1.5L)を用いて希釈してエーテル(3×500mL)で抽出した。結合した有機抽出液を食塩水(500mL)で洗浄し、Na2SO4の上方を通して乾燥させ、濾過した。減圧下で溶媒を除去して、濃紫色の結晶として中間物10を入手したところ、これはそれ以上精製せずに使用するのに適していた(27.9g):TLC Rf(1:4 酢酸エチル/クロロホルム)=0.77。
【0127】
酢酸(400mL)および水(100mL)に溶解させた粗中間物10(25g、93mmol)の溶液に亜鉛顆粒(30g、459mmol)を75℃で30分間かけて添加し、その後この混合液をさらに1時間攪拌した。懸濁液を冷却し、濾過し、酢酸エチルを用いて抽出した(2×2L)。結合した有機抽出液を水(2×2L)、飽和NaHCO3(2×500mL)、および食塩水(2×500mL)を用いて洗浄し、硫酸マグネシウム(MgSO4)の上方を通して乾燥させ、さらに濾過した。減圧下で溶媒を除去して紫色の残留物を入手し、これをヘキサン/塩化メチレン(1:1)で溶出するフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製して、青色がかった白色粉末として6−ブロモインドール(中間物11)を入手した(4.9g、2つのステップを終了して27%):TLC Rf(1:9 酢酸エチル/クロロホルム)=0.81。陽子NMRスペクトル(300MHz、CDCl3)は既知の化合物と同一であった。
中間物 9
6− ブロモ −DL− トリプトファンエチルエステルヒドロクロリドの調製
中間物12の合成は、T. L. Gilchrist et al., J. CHem. Soc., Chem. Commun.,p. 1089(1979);U. Schmidt et al., Liebigs Ann. Chem., p. 785(1985);およびU. Schmidt et al., Tetrahedron Lett., 23,p. 4911(1982)に開示されている。
【0128】
水(50mL)およびクロロホルム(50mL)中の硫酸ヒドロキシルアミンの二相性混合液(6.6g、40mmol)へブロモピルビン酸エチル(10mL、80mmol)を滴下法により添加し、その混合液を室温で3時間攪拌した。その混合液を濾過し、有機層を窒素減圧下で濃縮して白色の固体としてのオキシム中間産物15を入手し、これをそれ以上精製せずに使用した(15.9g、95%):TLC Rf(1:4 酢酸エチル/クロロホルム)=0.12。
【0129】
塩化メチレン(50mL)中の中間物11(4.9g、25mmol)および中間物15(7.9g、37mmol)の濃緑色の溶液へ室温の窒素層下で粉末状の炭酸ナトリウム(4.0g、37mmol)を添加した。この混合液を7時間攪拌し、その後混合液を酢酸エチル(150mL)で希釈し、食塩水(100mL)で洗浄し、MgSO4の上方を通して乾燥させ、濾過した。減圧下で溶媒を除去し、濃緑色の油として中間物12を入手したところ、これはそれ以上精製せずに使用するのに適していた(9.6g):TLC Rf(1:9 酢酸エチル/クロロホルム)=0.18。
【0130】
数片のアルミ箔(5g)を1N水酸化ナトリウム、飽和塩化水銀(II)溶液、水およびエタノール中へ連続的に浸漬させることによってアルミニウムアマルガムを調製した。その後アルミニウム片を室温でエーテル(100mL)および水(5mL)中の粗中間物12の溶液へ添加した。灰色の懸濁液を24時間攪拌し、その後濾過した。有機相を食塩水(100mL)で洗浄し、Na2SO4の上方を通して乾燥させ、濾過した。減圧下で溶媒を除去して濃緑色の残留物を入手し、これをエーテル塩酸(エーテル中で1M)で処理した。真空濾過によって固体を収集し、60℃の真空炉で一晩かけて乾燥させ、濃赤色粉末として中間物9を入手した(3.3g、2つのステップを終了して38%):
【0131】
【化44】
【0132】
中間物 13
シス − β − カルボリンの調製
飽和炭酸ナトリウム水溶液(50mL)を塩化メチレン(100mL)中の濃緑色の中間物9(3.4g、10mmol)の溶液へ添加し、生じた混合液を10分間攪拌した。その後有機相をNa2SO4の上方を通して乾燥させ、濾過した。減圧下で用量20mLへ濃縮し、窒素層下で0℃へ冷却した。この溶液へピペロナール(1.7g、12mmol)を添加し、さらにトリフルオロ酢酸(1.5mL、20mmol)を添加し、その後この溶液を室温へ一晩加温した。この反応混合液を酢酸エチルで希釈し、水性NaHCO3(100mL)で中和した。有機相を食塩水(50mL)で洗浄し、Na2SO4の上方を通して乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で除去して褐色の油を入手した。この残留物を酢酸エチル/クロロホルム(1:19)で溶出するフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製して淡黄色の固体として中間物13を入手した(0.88g、20%):TLC Rf(1:9 酢酸エチル/クロロホルム)=0.60;
【0133】
【化45】
【0134】
トランス−β−カルボリンもまた淡黄色の固体として入手したが、特徴付けは実施しなかった(0.60g、14%):TLC Rf(1:9 酢酸エチル/クロロホルム)=0.33。
中間物 14
シス −2− クロロアセチル − β − カルボリンの調製
塩化クロロアセチル(0.2mL、2.6mmol)を塩化メチレン(10mL)中の中間物13(0.88g、2.0mmol)とトリエチルアミン(0.4mL、2.6mmol)の溶液へ0℃の窒素層下で滴下法により添加した。この混合液を室温へ緩徐に加温し、5時間攪拌した。生じた白色懸濁液を塩化メチレン(100mL)で希釈し、食塩水(100mL)で洗浄し、Na2SO4の上方を通して乾燥させ、濾過した。溶媒を減圧下で除去して琥珀色の泡として中間物14を入手し、これをそれ以上精製せずに使用した(1.03g):TLC Rf(1:9 酢酸エチル/クロロホルム)=0.76。
中間物 16
メタノール(10mL)中の粗中間物14(1.0g、1.9mmol)およびメチルアミン(4mL、7.7mmol、THF中の2.0M)を窒素層下で還流させながら2時間加熱し、その後生じた橙色の懸濁液を室温へ冷却した。真空濾過により固体を収集し、60℃の真空炉で一晩乾燥させて白色粉末としての中間物15を入手した(0.45g、2つのステップを終了して49%):mp324−330℃;TLC Rf(1:9 メタノール/クロロホルム)=0.78;
【0135】
【化46】
【0136】
C22H18BrN3O4に対する分析計算値: 実測値: 中間物15の立体化学は一連の差NOE実験によって所望のシス異性体であると確証された:4.39ppmでのC12a陽子から6.11ppmでのC6陽子および3.52ppmでのC12陽子への正のNOE増強;6.11ppmでのC6陽子から4.39ppmでのC12a陽子への正のNOE増強。
実施例 4
(+−, シス )−6− ベンゾ [1,3] ジオキソール −5− イル −2− メチル −9− フェニル −2,3,6,7,12,12a− ヘキサヒドロ − ピラジノ [1 ’ ,2 ’ :1,6] ピリド [3,4−b] インドール −1,4− ジオンの調製
ボロン酸フェニル(0.09g、0.74mmol)をエタノール(10mL)中の中間物16(0.172g、0.37mmol)、水酸化バリウム八水和物(0.58g、1.85mmol)、およびビス(トリフェニルホスフィン)−塩化パラジウム(II)(0.05g、0.07mmol)の脱ガス混合液へ添加し、生じた混合液を室温で48時間攪拌した。追加のボロン酸フェニル(0.09g、0.74mmol)を添加し、その後この混合液を室温でさらに12時間攪拌した。セライトプラグを通しての真空濾過によってパラジウム触媒を除去し、生じた濾液を減圧下で濃縮し、塩化メチレン/酢酸エチル(4:1)を用いて溶出するフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製して白色の固体を入手した。この固体をさらに塩化メチレンからの再結晶化によって精製し、その後に真空濾過して固体を入手し、これを60℃の真空下で一晩かけて乾燥させて白色の固体として実施例4を入手した:mp198−208℃;TLC Rf(1:4 酢酸エチル/クロロホルム)=0.37;
【0137】
【化47】
【0138】
HPLC解析(Symmetry C18カラム、150×3.5mm。保持時間=10.9分間;20分かけて30/0.85:70/0.1 アセトニトリル/TFA:水/TFAから100/0.85アセトニトリル/TFA;流量=1.0mL/min;検出器@220nm;25℃)は、91.5%の純度で1つのピークを示した。キラルHPLC解析(Chiralcel ODカラム、250×4.6mm、保持時間=12.9および17.4分間;1:1 イソプロパノール/ヘキサン;流量=0.5mL/min;検出器@220nm;25℃)は、比率54:42および総純度96.6%で2つの主要ピークを示した。中間物4の相対的立体化学は一連の差NOE実験によって所望のシス異性体であると確証された:4.34ppmでのC12a陽子から6.79ppmでのC6陽子への正のNOE増強;6.79ppmでのC6陽子から4.34ppmでのC12a陽子への正のNOE増強。
実施例 5 の調製
【0139】
【化48】
【0140】
実施例5は、下記の合成スキームに示すようにインドール−6−カルボン酸から調製した。インドール−6−カルボン酸は、市販で入手可能な化合物である。下記の合成スキームの態様はY. Yokoyama et al., Tetrahydron Lett, 40, p. 7803(1990);およびH. R. Snyder et al., J. Am Chem. Soc., 77, p.1257(1955)に開示されている。
【0141】
【化49】
【0142】
【化50】
【0143】
【化51】
【0144】
【化52】
【0145】
中間物 17
N− アセチル −6− カルボキシトリプトファンの調製
氷酢酸(50mL)中のインドール−6−カルボン酸(5.0g、31mmol)、DL−セリン(3.25g、31mmol)、および無水酢酸(8.8mL、93mmol)の混合液を80℃の窒素層下で24時間加熱した。生じた褐色の溶液を室温へ冷却し、その後減圧下で溶媒を除去して褐色の泡として中間物17を入手し、これをそれ以上精製せずに使用した(11.0g);
【0146】
【化53】
【0147】
中間物 18
6− カルボキシトリプトファンの調製
粗中間物17(11.0g)の溶液を水酸化ナトリウム15%水溶液中で18時間加熱した。その混合液を0℃へ冷却し、その後酢酸を用いてpH5 へ酸化させ、その後でこの溶液を減圧下で濃縮した。残留物を水(500mL)中でスラリー化させ、さらに減圧下の濾過により固体を収集し、100℃の真空炉で18時間かけて乾燥させ、灰色の固体として中間物18を入手した(2.6g、2つのステップを終了して34%)。中間物18の第2部分を濾液から回収した(0.75g、2つのステップを終了して10%):
【0148】
【化54】
【0149】
中間物 19−21
6− メチルカルボキシトリプトファンの調製
塩化チオニル(0.84mL、11mmol)をメタノール(15mL)中の中間物18の懸濁液(0.75g、302mmol)へ0℃の窒素層下で滴下法により添加し、その後混合液を室温へ加温して20時間攪拌した。生じた溶液を酢酸エチル(200mL)で希釈し、飽和重炭酸ナトリウム(NaHCO3)(2×50mL)で抽出し、酢酸を用いてpH6へ酸化させた。生じたスラリーを濾過し、その後水を少しずつ用いて洗浄し、室温の真空炉で乾燥させて褐色の固体として中間物19と20の混合物を入手した(400mg、51%)。
【0150】
塩化チオニル(0.45mL、6.0mmol)をメタノール(15mL)中の中間物19および20のスラリー(316mg、1.21mmol)へ0℃の窒素層下で滴下法により添加した。この混合液を室温へ加温し、3時間攪拌し、その後この混合液をさらに2時間攪拌しながら50℃へ加熱した。減圧下で溶媒を除去し、酢酸エチル(200mL)を用いて残留物を希釈した。この溶液を飽和NaHCO3(200mL)、水(20mL)、および食塩水(20mL)で洗浄し、Na2SO4の上方を通して乾燥させ、濾過し、減圧下で溶媒を除去して褐色の油(310mg、93%)として中間物21を入手した:TLC Rf(5:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.1:
【0151】
【化55】
【0152】
中間物 22
β − カルボリンの調製
中間物21(495mg、1.79mmol)、ピペロナール(479mg、3.2mmol)、およびp−トルエンスルホン酸一水和物(80mg)の混合液をトルエン中で還流させ、窒素層下で5時間かけてDean−Stark(ディーン・スターク)トラップによって水分を除去した。濃褐色の混合液を室温へ冷却し、酢酸エチル(250mL)で希釈した。その後混合液を飽和NaHCO3(30mL)、水(20mL)、および食塩水(20mL)を用いて連続的に洗浄し、Na2SO4の上方を通して乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で除去した。残留物は塩化メチレン/酢酸エチルの混合液(5:1、10mL)中でスラリー化し、このスラリーを減圧下で濾過してシス−およびトランス−中間物22の混合液を入手し、これを特徴付けせずに使用した(311mg、42%)。
中間物 23
シス−2−クロロアセチル−β−カルボリンの調製
塩化クロロアセチル(0.076mL、0.99mmol)をクロロホルム(10mL)中の中間物22(311mg、0.76mmol、シスおよびトランス異性体の混合物)およびトリエチルアミン(0.138mL、0.99mmol)の混合液へ0℃の窒素層下で滴下法により添加した。生じた混合液を0℃で1時間攪拌し、その後室温へ加温し、さらに12時間攪拌した。この溶液を酢酸エチル(100mL)で希釈し、飽和NaHCO3(10mL)、水(10mL)、および食塩水(10mL)を用いて洗浄し、硫酸ナトリウム(Na2SO4)の上方を通して乾燥させ、溶媒を減圧下で除去して黄色の泡を入手した。混合物をヘキサン/酢酸エチル(2:1)を用いて溶出するフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製し、白色の固体として中間物23を入手したが、これは特徴付けしなかった(195mg、53%):TLC Rf(2:1 ヘキサン/酢酸エチル)=0.62。後者の溶出したトランス−2−クロロアセチル−β−カルボリンを白色の固体として入手し、これも特徴付けしなかった(160mg、43%):TLC Rf(2:1 ヘキサン/酢酸エチル)=0.40。
実施例 5
(+−, シス )−6− ベンゾ [1,3] ジオキソール −5− イル −2− メチル −1,4− ジオキソ −1,2,3,6,7,12,12a− オクタヒドロ − ピラジノ [1 ’ ,2 ’ :1,6] ピリド [3,4−b] インドール −9− カルボン酸メチルエステルの調製
塩化メチレン(18mL)中の中間物23(132mg、0.27mmol)およびメチルアミン(6.2mL、12.4mmol、THF中の2M溶液)の混合液を窒素層下で4時間還流させた。生じた液を減圧下で濃縮させて黄色の固体を産生させ、これをメタノール(4mL)中で1時間攪拌した。固体を減圧下での濾過によって分離し、メタノール(5×1mL)を用いて洗浄し、70℃の真空炉内で17時間かけて乾燥させ、黄色がかった白色の固体として実施例5を入手した(117mg、96%):mp294−295℃;TLC Rf(5:1:0.5 塩化メチレン/酢酸エチル/メタノール)=0.65;
【0153】
【化56】
【0154】
HPLC解析(Aquasil C18カラム、100×4.6mm。保持時間=10.3分間;45:55/0.03 アセトニトリル:水/TFA;流量=0.50mL/min;検出器254nm;周囲温度)は、99.7%の純度で1つのピークを示した。実施例5の立体化学は一連の差NOE実験によって所望のシス異性体であると確証された:4.30ppmでのC12a陽子から6.20ppmでのC6陽子への正のNOE増強;6.20ppmでのC6陽子から4.30ppmでのC12a陽子への正のNOE増強。
実施例 6 の調製
(+−, トランス )−6− ベンゾ [1,3] ジオキソール −5− イル −2− メチル −1,4− ジオキソ −1,2,3,4,6,7,12,12a− オクタヒドロピラジノ [1 ’ ,2 ’ :1,6] ピリド [3,4−b] インドール −9− カルボン酸の調製
【0155】
【化57】
【0156】
実施例6は、下記の手順によって実施例5から調製した。
【0157】
実施例5(0.125g、0.28mmol)、THL(6ml)、2N 水酸化ナトリウム液(2mL)、およびメタノール(2mL)の混合液を80℃で24時間加熱した。生じた黄色の溶液を室温へ冷却し、水で希釈し、その後酢酸を用いてこの溶液をpH6へ酸化させた。生じた溶液を減圧下で用量20mLへ濃縮し、さらに室温で一晩放置した。生じた固体沈殿物を減圧下での濾過によって分離し、その後さらに40℃で2時間かけてジエチルエーテル(4mL)中で攪拌することによって精製した。生じた固体を減圧下での濾過によって分離し、ジエチルエーテル(5×1mL)を用いて洗浄し、90℃の真空炉で4時間かけて乾燥させ、黄色がかった白色の固体として実施例6を入手した(0.093、78%):mp246−252℃;
【0158】
【化58】
【0159】
HPLC解析(Aquasil C18カラム、100×4.6mm。保持時間=25.4分間;30:70/0.03 アセトニトリル:水/TFA;流量=0.50mL/min;検出器@254nm;周囲温度)は、98.9%の純度で1つのピークを示した。実施例6の立体化学は一連の差NOE実験によって所望のトランス異性体であると確証された:4.30ppmでのC12a陽子から6.99ppmでのC6陽子への正のNOE増強;6.99ppmでのC6陽子から4.30ppmでのC12a陽子への正のNOE増強。
実施例 7 の調製
【0160】
【化59】
【0161】
実施例7は、下記の合成スキームに示すように6−シアノインドールから調製した。6−シアノインドールは市販で入手可能な化合物である。
【0162】
【化60】
【0163】
【化61】
【0164】
【化62】
【0165】
【化63】
【0166】
中間物 24
グラミンの調製
酢酸(6mL)をジメチルアミン水溶液(7.0mL、55.7mmol)へある速度で滴下法により添加し、溶液を5℃より低い温度で維持した。この混合液へホルムアルデヒド水溶液(4.2mL、55.7mmol)を滴下法により添加した。生じた混合液を酢酸(30mL)中の6−シアノインドール液(6.6g、46.4mmol)へ15分間かけて室温の窒素層下で添加した。生じた濃黄色液を室温で3時間攪拌し、2N水酸化ナトリウム(30mL)を用いて希釈し、その後0℃で12時間貯蔵した。この溶液をデカンテーションし、さらに減圧下で溶媒を除去して白色の泡を入手した。この白色の泡を水(200mL)に溶解させ、飽和NaHCO3液を用いて塩基性pHへ調整した。生じた混合液を酢酸エチル(3×200mL)を用いて抽出し、Na2SO4の上方を通して乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で除去して黄色がかった白色の固体として中間物24を入手した(6.24g、65%):
【0167】
【化64】
【0168】
中間物 25
ジエステルの調製
エタノール(40mL)中のマロン酸ジエチルホルムアミド(6.61g、32.5mmol)の溶液にアルゴン層下でナトリウム・エトキシド(12.0mL、32.5mmol、エタノール中の2.7M液)を添加した。生じた混合液を室温で30分間攪拌してスラリーを入手した。このスラリーに中間物24(5.39g、27.1mmol)を添加し、さらに硫酸ジメチル(5.1mL、54.2mmol)を添加した。生じた透明な褐色の液を室温で攪拌すると、15分後に沈殿物が形成した。生じたスラリーを室温で16時間攪拌した。その後固体を減圧下の濾過によって除去し、濾液を濃縮させて橙色の固体としてジエチルエステル中間物25を入手し、これをそれ以上精製せずに使用した(10.9g):TLC Rf(4:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.50。
中間物 26
アミノジエステルの調製
メタノール(120mL)中の中間物25(27.1mmol)の溶液へジエチルエーテル中の塩酸(54mL、54.2mmol、ジエチルエーテル中の1M溶液)を添加した。生じた溶液をアルゴン層下で一晩放置した。この混合液を減圧下で濃縮し、酢酸エチル(100mL)で希釈し、2N HCl(3×200mL)で抽出した。結合した水性抽出液をNa2CO3でpH8へ調整し、その後に塩化メチレン(3×200mL)で抽出した。結合した有機抽出液をNa2SO4の上方を通して乾燥させ、溶媒を減圧下で除去して橙色の油として中間物26(2.57g、30%)を入手した:
【0169】
【化65】
【0170】
中間物 27
(+/−)−6− シアノトリプトファンエチルエステルの調製
エタノール(80mL)中の中間物26(2.57g、7.80mmol)の混合液に水(5mL)中の水酸化ナトリウム(0.37g、9.25mmol)液を添加した。生じた橙色の液を室温で16時間攪拌し、その後さらに0.5当量の水酸化ナトリウム水溶液を添加した。この混合液を5時間攪拌し、酢酸でpH6へ調整した。減圧下での溶液の濃縮で油が得られたので、これを2:1塩化メチレン/メタノール(60/20mL)中に溶解させ、その後還流させながら5時間加熱した。生じたスラリーを冷却し、その後減圧下での濾過によって固体を除去した。濾液を濃縮させ、水(100mL)に溶解させ、その後塩化メチレン(3×100mL)で抽出した。有機抽出液をNa2SO4の上方を通して乾燥させ、溶媒を減圧下で除去して橙色の油として中間物27(0.91g、46%)を入手した:
【0171】
【化66】
【0172】
中間物 28
(+/−)− シス − β − カルボリンの調製
キシレン(30mL)中の中間物27(0.49g、1.9mmol)、ピペロナール(0.37g、2.5mmol)およびp−トルエンスルホン酸一水和物(0.050g、0.26mmol)を145℃のアルゴン層下で16時間加熱し、Dean−Stark(ディーン−スターク)トラップによって水分を除去した。生じた橙色の溶液を冷却し、塩化メチレン(100mL)を用いて希釈し、その後飽和NaHCO3(20mL)で洗浄した。Na2SO4の上方を通して有機相を乾燥させ、橙色の油を入手した。塩化メチレン/酢酸エチル(6:1)を用いて溶出することにより残留物をフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製し、橙色の固体として中間物28を入手した(0.20g、27%):TLC Rf(5:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.59;
【0173】
【化67】
【0174】
後者の溶出トランス異性体もまた橙色の固体として分離された(0.17g、23%):TLC Rf(5:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.28;
【0175】
【化68】
【0176】
中間物 29
(+/−)− シス −2− クロロアセチル − β − カルボリン
塩化クロロアセチル(0.055mL、69mmol)を塩化メチレン(10mL)中の中間物28(0.20g、0.51mmol)およびトリエチルアミン(0.10mL、0.72mmol)の溶液へ0℃の窒素層下で添加し、その後その溶液を2時間に渡り室温へ加温した。生じた黄色の溶液を塩化メチレン(40mL)で希釈し、水(20mL)および飽和NaHCO3液で洗浄した。Na2SO4の上方を通して有機相を乾燥させ、溶媒を減圧下で除去して黄色の油としての中間物29を入手したので、これをそれ以上精製せずに使用した:TLC Rf(8:1 塩化メチレン/酢酸エチル)=0.76。
実施例 7
(+−, シス )−6− ベンゾ [1,3] ジオキソール −5− イル −2− メチル −1,4− ジオキソ −1,2,3,4,6,7,12,12a− オクタヒドロピラジノ [1 ’ ,2 ’ :1,6] ピリド [3,4−b] インドール −9− カルボニトリルの調製
メタノール(9.0mL)中のシス−2−クロロアセチル−β−カルボリン 7(0.51mmol)およびメチルアミン(5.1mL、10.2mmol、THF中の2M溶液)の溶液を50℃で16時間加熱した。生じた溶液を減圧下で濾過することにより分離すると青色がかった黄色の固体として実施例7が得られた(94mg、44%):mp329−331℃;TLC Rf(5:1:0.5 塩化メチレン/酢酸エチル/メタノール)=0.50;
【0177】
【化69】
【0178】
HPLC解析(Aquasil C18カラム、100×4.6mm。保持時間=9.74分間;45:55 0.03%アセトニトリル:水/TFA;流量=0.50mL/min;検出器254nm;周囲温度)は、100.0%の純度で1つのピークを示した。アナログ実施例7の立体化学は一連の差NOE実験によって所望のシス異性体であると確証された:4.40ppmでのC12a陽子から6.17ppmでのC6陽子への正のNOE増強;6.17ppmでのC6陽子から4.40ppmでのC12a陽子への正のNOE増強。
実施例 8 の調製
【0179】
【化70】
【0180】
実施例8は、下記の合成スキームに示すように3−メチル−2−ニトロフェノールから調製した。中間物31はG.M. Carrera et al., Synlet, p. 93(1994)およびM.P. Moyer et al., J. Org. Chem., 51, p 5106(1986)に開示されている通りに調製し、Y. Yokohama, Tetrahedron Lett., 40, p. 7803(1999)およびH.R. Snyder et al., J. Am. Chem. Soc., 77, p. 1257(1955)に開示されているように中間物32へ転換させた。
【0181】
【化71】
【0182】
【化72】
【0183】
【化73】
【0184】
【化74】
【0185】
中間物 31
7− ベンジルオキシインドールの調製
臭化ベンジル(15.4mL、130mmol)を無水N,N−ジメチルホルムアミド(100mL)中の3−メチル−2−ニトロ−フェノール(20.0g、130mmol)および水酸化ナトリウム(6.0g、144mmol)の溶液へ0℃の窒素層下で滴下法により添加した。生じた赤色溶液を室温へ緩徐に加温し、計17時間に渡り攪拌した。生じた混合液を酢酸エチル(700mL)で希釈し、15分間攪拌し、さらに減圧下での濾過によって固体を除去した。淡黄色の濾液を減圧下で濃縮し、濃黄色残留物としての中間物30を入手し、これをそれ以上精製せずに使用した(31.8g):TLC Rf(5:1 ヘキサン/酢酸エチル)=0.50。
【0186】
中間物30(31.8g、130mmol)、ピロリジン(11.0mL、130mmol)、および無水N,N−ジメチルホルムアミド(100mL)中のN,N−ジメチルホルムアミドジメチルアセタール(52mL、392mmol)を3時間に渡り110℃の窒素層下で加熱した。冷却した混合液を水(1.5L)で希釈し、エーテル(2×500mL)で抽出し、Na2SO4の上方を通して乾燥させ、濾過した。溶媒を減圧下で除去すると濃赤色の油として中間物エナミンを入手し、これを精製せずに次のステップで直ちに使用した。
【0187】
メタノール(150mL)および酢酸(5mL)中のエナミンの溶液を触媒量の10%パラジウム−炭素(2g、10%湿性)を用いて処理し、生じた混合液を室温の水素大気(50psi)下で2時間攪拌した。ラジウム触媒をMgSO4(10g)を通しての真空濾過によって除去し、濾液を減圧下で濃縮して濃褐色の残留物を入手した。この残留物を酢酸エチル/クロロホルム(1:19)により溶出させるフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製して黄色がかった白色の固体としての中間物31を入手した(3.82g、3つのステップを終了して21%):TLC Rf(4:1 ヘキサン/酢酸エチル)=0.61;
【0188】
【化75】
【0189】
中間物 32
(+/−)−7− ベンジルオキシトリプトファンの調製
無水酢酸(0.5mL、5.2mmol)を無水酢酸(5mL)中の中間物31(0.575g、2.6mmol)およびDL−セリン(0.270g、2.6mmol)のスラリーへ室温の窒素層下で添加した。生じた橙色の溶液を還流するまで加熱し、24時間攪拌した。冷却した混合液をその後減圧下で濃縮し、濃赤色の油としての中間物N−アセチルトリプトファンを入手し、これを精製せずに直ちに使用した。
【0190】
3N水酸化ナトリウム中の中間物N−アセチルトリプトファンの懸濁液を還流させながら17時間加熱し、その後室温へ冷却した。混合液を水(50mL)で希釈し、ジエチルエーテル(50mL)で洗浄し、木炭(1g)を用いてスラリー化し、シリカゲルプラグ(20g)を通して濾過し、水(100mL)を用いて溶出した。6N HCl(1mL)を用いてこの濾液をpH4へ酸化し、この溶液をDOWEX 50X8−100イオン交換樹脂(100g)のプラグを通して濾過し、濃縮水酸化アンモニウム/メタノール(1:3)を用いて溶出して灰色粉末として中間物32を入手した(0.040g、2つのステップを終了して5%):
【0191】
【化76】
【0192】
中間物 33
(+/−)−7− ベンジルオキシトリプトファンメチルエステルヒドロクロリドの調製
塩化チオニル(0.4mL、4.8mmol)を無水メタノール(10mL)中の中間物32(0.600g、1.9mmol)の懸濁液へ0℃の窒素層下で添加した。生じた混合液を50℃へ加熱して1時間攪拌し、その後に室温へ冷却した。生じた濃緑色溶液を減圧下で濃縮して淡緑色粉末として中間物33を入手し、これをそれ以上精製(0.710g、100%)せずに使用した:TLC Rf(4:1 クロロホルム/メタノール)=0.87;
【0193】
【化77】
【0194】
中間物 34
(+/−)− シス − β − カルボリンの調製
無水イソプロパノール(10mL)中の中間物33(0.710g、2.0mmol)およびピペロナール(0.300g、2.0mmol)の溶液を窒素層下で還流させながら6時間加熱した。生じた橙色の溶液を室温へ冷却し、飽和NaHCO3液(1mL)を用いて中和し、その後減圧下で溶媒を除去して褐色の固体を入手した。この残留物をクロロホルム/酢酸エチル(19:1)を用いて溶出するフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製し、無色の油として中間物34を入手した(0.120g、13%):TLC Rf(4:1 クロロホルム/酢酸エチル)=0.57;
【0195】
【化78】
【0196】
後者の溶出したトランス異性体も無色の油として入手したが、特徴付けはしなかった(0.190g、21%):TLC Rf(4:1 クロロホルム/酢酸エチル)=0.51。
中間物 35
(+/−)− シス −2− クロロアセチル − β − カルボリンの調製
塩化クロロアセチル(0.03mL、0.3mmol)を塩化メチレン(5mL)中の中間物34(0.120g、0.3mmol)およびトリエチルアミン(0.05mL、0.03mmol)の溶液へ0℃のアルゴン層下で添加し、その後1時間に渡って室温へ加温した。溶媒を減圧下で除去して黄色の粉末としての中間物35を入手し、これをそれ以上精製せずに使用した:TLC Rf(4:1 クロロホルム/酢酸エチル)=0.71。
実施例 8
(+/−, シス )−6− ベンゾ [1,3] ジオキソール −5− イル −8− ベンジルオキシ −2− メチル −2,3,6,7,12,12a− ヘキサヒドロ − ピラジノ [1 ’ ,2 ’ :1,6] ピリド [3,4−b] インドール −1,4− ジオンの調製
メタノール(5mL)中の中間物35(0.3mmol)およびメチラミン(0.7mL、1.2mmol、THF中の2M溶液)を50℃で20時間加熱した。生じた固体を減圧下で濾過によって分離し、青色がかった黄色粉末として実施例8を入手した(0.092g、2つのステップを終了して71%);mp150−161℃;TLC Rf(4:1 クロロホルム/酢酸エチル)=0.19;
【0197】
【化79】
【0198】
実施例8の立体化学は一連の差NOE実験によって所望のシス異性体であると確証された:4.23ppmでのC12a陽子から6.17ppmでのC6陽子への正のNOE増強;6.17ppmでのC6陽子から4.23ppmでのC12a陽子への正のNOE増強。
【0199】
下記の化合物は、実施例1から8の調製に類似する方法によって調製できる構造式(I)の化合物の追加の例である。
【0200】
【化80】
【0201】
【化81】
【0202】
【化82】
【0203】
【化83】
【0204】
【化84】
【0205】
【化85】
【0206】
本発明の化合物は経口投与するための錠剤に調製することができる。例えば、式(I)の化合物は参照してここに組み込まれる国際特許出願第96/38131号に記載された共沈法によりポリマー担体を用いて分散剤に形成することができる。共沈分散剤は賦形剤と混合することができ、さらにこれを錠剤に加圧成形したり、任意でフィルムコートすることができる。
【0207】
PDE5を阻害する能力について構造式(I)の化合物を試験した。化合物がPDE5活性を阻害する能力はその化合物についてのIC50値、即ち酵素活性の50%阻害のために必要な阻害剤の濃度に関係する。構造式(I)の化合物のIC50値は組換えヒトPDE5を使用して測定した。
【0208】
本発明の化合物は、組換えヒトPDE5に対して典型的には約50μM未満、および好ましくは約25μM未満、およびより好ましくは約15μM未満のIC50値を示す。本発明の化合物は、組換えヒトPDE5に対して典型的には約1μM未満、およびしばしば約0.05μM未満のIC50値を示す。本発明の完全な長所を達成するために、本発明のPDE5阻害剤は約0.1nMから約15μMのIC50値を有する。
【0209】
組換えヒトPDEsの生産およびIC50値の測定は当分野においてよく知られている方法によって遂行できる。典型的方法を下記に記載する:
ヒトPDEsの発現
Saccharomyces cerevisiae (酵母)における発現
ヒトPDE1B、PDE2、PDE4A、PDE4B、PDE4C、PDE4D、PDE5、およびPDE7の組換え生産は、Price et al., Methods in Enzymology, 185, pp.308−318(1990)に記載された塩基性ADH2プラスミドに由来する、酵母ADH2プロモーターおよびターミネーター配列とSaccharomyces cerevisiae宿主が組み込まれた使用した酵母形質転換ベクターが、アクセッション番号ATCC74465を付けてバージニア州マナッサスのATCC(American Type Culture Collection)に1998年8月31日に預託されたプロテアーゼ欠損菌株BJ2−54であったことを除いて、参照してここに組み込まれる米国特許第5,702,936号の実施例7に記載された組換え生産と同様に実施した。形質転換宿主細胞は微量金属およびビタミン類を含むpH6.2の2X SC−leu倍地中で増殖させた。24時間後に、YEP培地含有グリセロールを最終濃度2X YET/3%グリセロールへ添加した。約24時間後、細胞を採取し、洗浄し、−70℃で貯蔵した。
ヒトホスホジエステラーゼの調製
ホスホジエステラーゼ活性の測定
調製物のホスホジエステラーゼ活性は下記の通りに測定した。木炭分離(charcoal separation)法を利用したPDEアッセイは本質的にはLoughney et al.(1996)に記載されている通りに実施した。本アッセイでは、PDE活性は[32P]cAMPもしくは[32P]cGMPを存在するPDE活性の量に比例して対応する[32P]5’−AMPもしくは[32P]5’−GMPへ転換させる。その後[32P]5’−AMPもしくは[32P]5’−GMPは量的にヘビ毒5’−ヌクレオチダーゼの作用によって遊離[32P]リン酸塩および非標識アデノシンもしくはグアノシンへ転換された。従って、遊離した[32P]リン酸塩の量は酵素活性と比例している。このアッセイは、40mM トリスHCl(pH8.0)、1μM ZnSO4、5mM MgCl2、および0.1mg/mLウシ血清アルブミン(BSA)を含有する100μL反応混合液において30℃で実施した。PDE酵素は、基質の<30%の完全加水分解を産生する量で存在した(線形アッセイ条件)。このアッセイは、基質(1mM [32P] cAMPもしくはcGMP)を添加することで開始させ、混合液を12分間インキュベートした。その後75μgのガラガラヘビ毒を添加し、インキュベーションを3分間持続させた(計15分間)。反応は200μLの活性炭の添加によって停止させた(0.1M NaH2PO4中の25mg/mL、pH4)。木炭を沈殿させるために遠心分離(750 X gで3分間)をした後、シンチレーション計数器で放射能を測定するために上清サンプルを採取し、PDE活性を計算した。
S. cerevisiae からの PDE5 の精製
等量のLysis 緩衝液(25mMトリスHCl、pH8、5mM MgCl2、0.25mM DTT、1mMベンズアミジンおよび10μM ZnSO4)を用いて細胞ペレット(29g)を氷上で解凍した。細胞は、窒素を使用して20,000psiでMicrofluidizer(登録商標)(Microfluidics Corp.製)中で溶解させた。細胞溶解液を遠心分離し、0.45μmのディスポーザブルフィルターを通して濾過した。この濾液をQ SEPHAROSE(登録商標) FAST−FLOW(Pharmacia社製)の150mLカラムへ適用した。カラムを1.5容量の緩衝液A(20mM ビス−トリスプロパン、pH6.8、1mM MgCl2、0.25mM DTT、10μM ZnSO4)を用いて洗浄し、緩衝液A中で125mM NaClのステップ勾配、その後に緩衝液A中で125−1,000mM NaClの線形濃度勾配を用いて溶出させた。線形濃度勾配からの活性分画は緩衝液B(20mM ビス−トリスプロパン(pH6.8)、1mM MgCl2、0.25mM DTT、10μM ZnSO4、および250mM KCl)中の180mLヒドロキシアパタイトカラムへ適用した。装填した後、カラムを2容量の緩衝液Bで洗浄し、緩衝液B中で0−125mMリン酸カリウムの線形濃度勾配により溶出した。活性分画をプールし、60%硫酸アンモニウムを用いて沈殿させ、緩衝液C(20mM ビス−トリスプロパン、pH6.8、125mM NaCl、0.5mM DTTおよび10μM ZnSO4)中に再懸濁させた。このプール液をSEPHACRYLR S−300 HRの140mLカラムへ適用し、緩衝液Cを用いて溶出した。活性分画を50%グリセロールへ希釈し、−20℃で貯蔵した。
【0210】
生じた調製物の純度は、SDS−PAGE(ドデシル硫酸ナトリウム・ポリアクリルアミドゲル電気泳動法)分析では約85%であった。これらの調製物はタンパク質1mg当たり1分間当たり加水分解して約3μmolのcGMPの比放射能を有していた。
cGMP−PDE への阻害作用
本発明の化合物のcGMP−PDE活性は、Wells et al., Biochim. Biophys. Acta, 384, 430(1975)から採用したワンステップ型アッセイを使用して測定した。反応培地は50mMトリスHCl、pH7.5、5mM酢酸マグネシウム、250μg/mL 5’−ヌクレオチダーゼ、1mM EGTA、および0.15 μM 8−[H3]−cGMPを含有していた。他に特に明示していない場合は、使用した酵素はワシントン州ボセルに所在するICOS Corp.製のヒト組換えPDE5であった。
【0211】
本発明の化合物はアッセイにおいて最終的に2%で存在するようにDMSO中に溶解させた。インキュベーション時間は30分間で、その間に全基質転換は30%を超えなかった。
【0212】
試験した化合物のIC50値は、典型的には10nMから10μMの範囲内の濃度を使用して濃度反応曲線から測定した。他のPDE酵素に対する標準方法を使用した試験は、本発明の化合物がcGMP特異的PDE酵素に対して選択的であることを証明した。
生物学的データ
本発明に従った化合物は、典型的には500nM未満のIC50値を示すことが発見された。本発明の代表的化合物についてのin vitro試験データを下記の表に示した:
【0213】
【表1】
【0214】
明らかに、ここに記載した本発明の精神および範囲を逸脱することなく本発明の多数の修飾および変形を行うことは可能であり、このため添付のクレームに記載された制限しか課されない。
Claims (25)
- 下記の式:
R2は、ベンゼン、チオフェン、フラン、およびピリジンからなる群から選択された任意で置換された単環式芳香環、および任意で置換された下記式の二環式環からなる群から選択される、
R3は水素およびC1−6アルキルからなる群から選択される、
またはR1およびR3は共に、3もしくは4員アルキルまたは5もしくは6員環アルケニル鎖成分を表している;
R4は独立して下記からなる群から選択される、
アリール、
Het、
C3−8シクロアルキル、
YC3−8シクロアルキル(式中Yは酸素、硫黄もしくはNRaである)、
C(=O)Ra、
OC(=O)Ra、
C(=O)ORa、
C1−4アルキレンNRaRb、
C1−4アルキレンHet、
C1−4アルキレンC(=O)ORa、
C(=O)NRaSO2Rc、
C(=O)C1−4アルキレンHet、
C(=O)NRaRb、
C(=O)NRaRc、
C(=O)NRaC1−4アルキレンORb、
C(=O)NRaC1−4アルキレンHet、
ORa、
OC1−4アルキレンC(=O)ORa、
OC2−4アルキレンNRaRb、
OC1−4アルキレンHet、
OC2−4アルキレンORa、
OC1−4アルキレンNRaC(=O)ORb、
NRaRb、
NRaC1−4アルキレンNRaRb、
NRaC(=O)Rb、
NRaC(=O)NRaRb、
N(SO2C1−4アルキル)2、
NRa(SO2C1−4アルキル)、
ニトロ(NO2)、
トリフルオロメチル、
トリフルオロメトキシ、
シアノ(CN)、
SO2NRaRb、
SO2Ra、
SORa、
SRa、
およびOSO2CF3;
R5は水素、ハロゲン、およびC1−6アルキルからなる群から選択される;
またはR4およびR5はそれらが付加されている炭素原子と一緒に、飽和した、または部分的もしくは完全に不飽和の、任意で置換され、任意で酸素、硫黄、および窒素からなる群から選択された1もしくは2個のヘテロ原子を含有する5、6もしくは7員環を形成している;
Raは水素、C1−6アルキル、C3−8シクロアルキル、アリール、アリールC1−3アルキル、C1−3アルキレンアリール、およびHetからなる群から選択される;
Rbは水素、C1−6アルキル、アリール、アリールC1−3アルキル、C1−3アルキレンアリール、およびHetからなる群から選択される;
Rcはどちらも任意でハロ、C(=O)ORa、およびORaからなる群から選択された1個以上の置換基と置換されたフェニルもしくはC4−6シクロアルキルである;
Hetは飽和した、または部分的もしくは完全に不飽和の、酸素、窒素、および硫黄からなる群から選択された少なくとも1個のヘテロ原子を含有していてさらに任意でC1−4アルキルもしくはC(=O)ORbと置換されている5もしくは6員環複素環基である;
qは1、2もしくは3である]
を有する化合物、医薬上許容される塩およびその水和物。 - R1が水素、C1−4アルキル、ハロC1−4アルキル、C3−6シクロアルキルおよびC3−6シクロアルキルメチルからなる群から選択される、請求項1記載の化合物。
- R3が水素である、請求項1記載の化合物。
- R2が例えばナフタレン、インデン、ベンゾキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンズイソキサゾール、ベンズイミダゾール、キノリン、インドール、ベンゾチオフェン、およびベンゾブランからなる群から選択された任意で置換された二環式環である、請求項1記載の化合物。
- R2がハロゲン、C1−3アルキル、ORa、CO2Ra、ハロメチル、ハロメトキシ、シアノ、ニトロ、およびNRaRbから選択された置換基と置換されている請求項7記載の化合物。
- R4がアリール、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、C(=O)Ra、C(=O)ORa、C(=O)NRaRb、C(=O)NRaRc、ORa、CN、C1−4アルキレンNRaRb、OC2−4アルキレンNRaRb、SO2RaRb、OC(=O)Ra、NRaRb、Het、C3−8シクロアルキル、およびC3−8シクロアルキルYからなる群から選択される、請求項1記載の化合物。
- R4がCH2NRaRb、アリール、CN、ORa、C(=O)ORa、およびNRaRbからなる群から選択される、請求項9記載の化合物。
- R4がCH2NH2、CO2H、CO2CH3、C6H5、OCH2C6H5、OH、CN、およびOCH3からなる群から選択される、請求項10記載の化合物。
- R4およびR5が共に、飽和した、または部分的もしくは完全に不飽和の、任意で置換され、任意で1もしくは2個のヘテロ原子を含有する5もしくは6員環を形成している、請求項1記載の化合物。
- R4およびR5が共にフェニル環を形成している、請求項12記載の化合物。
- R5が水素である、請求項1記載の化合物。
- 医薬上許容される希釈剤もしくは担体と一緒に請求項1記載の化合物を備える医薬組成物。
- cGMP特異的PDEの阻害が治療的に有用である状態の治療において雄性もしくは雌性動物を治療する方法であって、医薬上許容される希釈剤もしくは担体と一緒に請求項1記載の化合物を備える有効量の医薬組成物を用いて前記動物を治療することを備える方法。
- 該状態が雄性の勃起障害である、請求項17記載の方法。
- 治療が経口療法である、請求項18記載の方法。
- 該状態が雌性の性的興奮障害である、請求項17記載の方法。
- 治療が経口療法である、請求項20記載の方法。
- 該状態が安定、不安定、および変種狭心症、高血圧、肺性高血圧、慢性閉塞性肺疾患、悪性高血圧、褐色細胞腫、急性呼吸窮迫症候群、うっ血性心不全、急性腎不全、慢性腎不全、アテローム性動脈硬化症、血管開存性が低下した状態、末梢血管疾患、血管障害、血小板血症、炎症性疾患、心筋梗塞、発作、気管支炎、慢性喘息、アレルギー性喘息、アレルギー性鼻炎、緑内障、消化性潰瘍、腸運動性の障害、経皮的冠動脈形成術後、頸動脈形成術後、バイパス術後の狭窄症、骨粗鬆症、早期陣痛、良性前立腺肥大症、および過敏性腸症候群からなる群から選択される、請求項17記載の方法。
- ヒトもしくは非ヒト動物の身体においてcGMP−特異的PDEの阻害が治療的に有益である状態を治療する方法であって、前記身体に治療有効量の請求項1記載の化合物を投与することを備える方法。
- 雄性の勃起障害または雌性の性的興奮障害を治療もしくは予防するための方法であって、治療有効量の請求項1記載の化合物および医薬上許容されるその塩および水和物を動物に投与することを備える方法。
- cGMP特異的PDEの阻害が治療的に有益である状態を治療もしくは予防するための薬剤を製造するための請求項1記載の化合物の使用。
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