JP2013166798A - 新規システインプロテアーゼ阻害剤およびそれらの治療への応用 - Google Patents

新規システインプロテアーゼ阻害剤およびそれらの治療への応用 Download PDF

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Abstract

【課題】新規なシステインプロテアーゼ阻害剤及びその調製方法並びにその治療のための使用を提供する。
【解決手段】本発明は式(I)の新規化合物、これらの調製方法およびこれらの治療のための使用に関する。
【選択図】なし

Description

本発明は、システインプロテアーゼの新規阻害剤、これらの調製方法およびこれらの治療のための使用に関する。
プロテアーゼはそれらの基質特異性または触媒作用の機序に基づいて分類できる。ペプチド加水分解の機序に基づいて、5つの主なプロテアーゼ類:セリン、システイン、アスパラギン酸、トレオニンおよびメタロ-プロテアーゼが知られている。システインプロテアーゼには、とりわけ、脱ユビキチン化酵素、カスパーゼ、カテプシン、カルパイン、さらには、ウイルス、細菌または寄生虫のシステインプロテアーゼが含まれる。
脱ユビキチン化酵素には、ユビキチン特異的プロテアーゼ(USP)およびユビキチンカルボキシ末端加水分解酵素(UCH)が含まれる。広く言えば、ユビキチン経路はタンパク質の分解を調節し、より詳細には、癌に、アルツハイマー病、パーキンソン病のような神経変性疾患に、炎症に、ウイルス感染および潜伏に(特に、単純ヘルペスウイルス1型、エプスタイン-バーウイルス、SARSコロナウイルスの場合)、または、心臓血管疾患に関与する(Chem. Rev, 1997, 97, p. 133-171; Chem. Rev. 2002, 102, p. 4459-4488; J. Biochem. 2003, 134, p. 9-18 ; J. Virology, 2005, 79(7), p. 4550-4551; Cardiovasc. Res. 2004, 61, p. 11-21)。
カスパーゼはアポトーシスに関与することが示されたので、肝炎、肝不全、炎症、心臓虚血および心不全、腎不全、神経変性、難聴、糖尿病、または脳卒中における標的である(J. Pharmacol Exp. Ther., 2004, 308(3), p. 1191-1196; J. Cell. Physiol., 2004, 200(2), p. 177-200; Kidney Int, 2004, 66(2), p. 500-506; Am. J. Pathol., 2004, 165(2), p. 353-355; Mini Rev. Chem., 2004, 4(2), p. 153-165; Otol. Neurotol., 2004, 25(4), p. 627-632; Ref. 7, 21, 22, 23, 24, 25)。
カテプシンは、一般に、癌および転移、炎症、免疫/免疫制御(Eur. Respir. J., 2004, 23(4), p. 620-628)およびアテローム性動脈硬化症(Ageing Res. Rev.. 2003, 2(4), p. 407-418)に関与することが示された。より詳細には、カテプシンには、カテプシンBおよびB様(これらは癌および転移、および関節炎に関連する)(Cancer Metastasis Rev., 2003, 22(2-3), p. 271-286; Biol. Chem., 2003, 384(6), p. 845-854; Biochem. Soc. Symp., 2003, 70, p. 263-276)、カテプシンD(特に、癌および転移に関与する)(Clin. Exp. Metastasis, 2004, 21(2), p. 91-106)、カテプシンK(骨粗鬆症および関節炎に作用する)(Int. J. Pharm., 2004, 277(1-2), p. 73-79)、カテプシンS(これは、免疫における抗原の発現に役割を果たすことが示された)(Drug News Perspective, 2004, 17(6), p. 357-363)が含まれる。
カルパインは、一般の加齢において(Ageing Res. Rev. 2003, 2(4), p. 407-418)、さらには、糖尿病(Mol. Cell. Biochem., 2004, 261(1), p.161-167)および白内障(Trends Mol. Med., 2004, 10(2), p. 78-84)において役割を演じる。
ウイルスのシステインプロテアーゼは、ライノウイルス、ポリオウィルス、A型肝炎ウイルス、C型肝炎ウイルス、アデノウイルス、またはSARSコロナウイルスにおいて確認されている(Chem. Rev. 1997, 97, p. 133-171; Chem. Rev. 2002, 102, p. 4459-4488 ; J. Virology, 2005, 79(7), p. 4550-4551; Acta Microbiol. Immunol. Hung., 2003, 50(1), p. 95-101)。
細菌のシステインプロテアーゼには、ストレプトパイン(streptopain)、ブドウ球菌のシステインプロテアーゼ、クロストリパインまたはジンジパイン類が含まれ、アスペルギルスフラブスのような酵母もまた、病原因子を構成し得るシステインプロテアーゼを発現することが示された(Chem. Rev. 1997, 97, p. 133-171)。
寄生虫のシステインプロテアーゼは、例えば、Molecular & Biochemical Parasitology (2002, 120, p. 1-21)、および、Chem. Rev. (2002, 102, p. 4459-4488)において報告されている。ほとんどの主な寄生虫病の原因である寄生病原体は、それら自身のシステインプロテアーゼを、それらの感染、栄養または繁殖周期のある局面または別の局面で利用していることは言及に値し、このような疾患には、マラリア、シャーガス病、アフリカトリパノソーマ症、リーシュマニア症、ジアルジア症、トリコモナス症、アメーバ症、クリプトスポリジウム症、トキソプラズマ症、住血吸虫症、肝蛭症(fasciolasis)、オンコセルカ症、および他のいくつかの扁形動物または線虫による別の感染が含まれる。
WO03/055853 JP200128885 JP200122316 JP07281460 JP07179440 JP07098508 JP06345742 JP07175235 JP07199487 JP07199486
Chem. Rev, 1997, 97, p. 133-171 Chem. Rev. 2002, 102, p. 4459-4488 J. Biochem. 2003, 134, p. 9-18 J. Virology, 2005, 79(7), p. 4550-4551 Cardiovasc. Res. 2004, 61, p. 11-21 J. Pharmacol Exp. Ther., 2004, 308(3), p. 1191-1196 J. Cell. Physiol., 2004, 200(2), p. 177-200 Kidney Int, 2004, 66(2), p. 500-506 Am. J. Pathol., 2004, 165(2), p. 353-355 Mini Rev. Chem., 2004, 4(2), p. 153-165 Otol. Neurotol., 2004, 25(4), p. 627-632; Ref. 7, 21, 22, 23, 24, 25 Eur. Respir. J., 2004, 23(4), p. 620-628 Ageing Res. Rev.. 2003, 2(4), p. 407-418 Biol. Chem., 2003, 384(6), p. 845-854 Biochem. Soc. Symp., 2003, 70, p. 263-276 Clin. Exp. Metastasis, 2004, 21(2), p. 91-106 Int. J. Pharm., 2004, 277(1-2), p. 73-79 Drug News Perspective, 2004, 17(6), p. 357-363 Mol. Cell. Biochem., 2004, 261(1), p.161-167 Trends Mol. Med., 2004, 10(2), p. 78-84 Acta Microbiol. Immunol. Hung., 2003, 50(1), p. 95-101 Molecular & Biochemical Parasitology (2002, 120, p. 1-21) Helvetica Chemica Acta, 1986, 69(4), 793-802 Tetrahedron Letters 1974, 45, 3967-70 J. Heteterocyclic Chemistry, 1972, 9(6), 1399-401 Tetrahedron Letters, 1990, 31(49), 7215-18 「The Handbook of Chemistry and Physics」(76th Edition, CRC Press, Inc., 1995-1996)、2-25〜2-26頁 「Remington's Pharmaceutical Sciences」(17th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1985)、1418頁 R.C. Larock、「Comprehensive Organic Transformations」(Wiley-VCH Publishers, 1999) T.W. GreeneおよびP. G. M. Wuts、「Protective Groups in Organic Chemistry」(3rd ed., John Wiley and Sons, 1999) J. F. W. McOmie、「Protective Groups in Organic Chemistry」(Plenum Press, 1973) 「Remington:The Science and Practice of Pharmacy」(20th ed.; Gennaro, A. R., Ed.; Lippincott Williams & Wilkins: Philadelphia, PA, 2000) Chem. Biol., 2003, 10, p. 837-846
これらの結果として、システインプロテアーゼ阻害剤の新規種類を確認することは、広範な疾患および病態において著しく重要である。
シアノ-ピラジン誘導体は,主に電子写真感光体のための電荷輸送剤として開示されている(WO03/055853、JP200128885、JP200122316、JP07281460、JP07179440、JP07098508、JP06345742、JP07175235、JP07199487、JP07199486、および、Helvetica Chemica Acta, 1986, 69(4), 793-802; Tetrahedron Letters 1974, 45, 3967-70; J. Heteterocyclic Chemistry, 1972, 9(6), 1399-401; Tetrahedron Letters, 1990, 31(49), 7215-18)。しかし、シアノ-ピラジン誘導体がシステインプロテアーゼを阻害できることは、これまで一度も開示も示唆もされていない。
第1の目的によれば、本発明は式(I)の化合物:
[式中、
mは0、1または2であり、m=0の場合、---(X(R2)m')m---は無く、開いた環または一重結合を形成し;
nは0、1または2であり、n=0の場合、---(Y(R7)n')n---は無く、開いた環または一重結合を形成し;
m'およびn'は独立に、0、1または2であり;
Xは炭素原子またはSもしくはNであり;
Yは炭素原子またはSもしくはNであり;
但し、mおよびnが同時に0でなく;
は、適切に、単結合または二重結合のいずれかであり;
---は、適切に、無いかまたは単結合のいずれかであり;
R1は、H、CN、Hal、OAlk、OH、NRCN、C(CN)=C(OH)(OAlk)、SR、NRR'、(Alk)p-C(O)NRR'、複素環、アリール、ヘテロアリールからなる群から選択され、Alk、アリール、ヘテロアリール、複素環は、Hal、NRR'、CN、OH、CF3、アリール、ヘテロアリール、OAlkにより任意選択で置換されており、pは0または1であり;
R3、R4、R5、R6はそれぞれ同じであるかまたは異なり、H、OAlk、Alk、Hal、NRR'、CN、OH、CF3、アリール、ヘテロアリールからなる群から独立に選択され;
R2は、H、O、OH、N-OH、N-アリール、N-OAlk、N-O-アリール、N-O-Alk-アリール、N-NR-CONRR'、N-O-CO-Alkからなる群から選択されるか、あるいは、同じXに結合している2つのR2がそのXと一緒に複素環を形成し、前記Alk、アリールまたは複素環はOAlk、Alk、Hal、NRR'、CN、OH、CF3、Oアリール、-CO-(NR-Alk-CO)p'-OAlk、-CO(NR-Alk-CO)p'-OHにより任意選択で置換されており、p'は0または1であり;
R7は、H、O、OH、N-OH、N-アリール、N-OAlk、N-O-アリール、N-O-Alk-アリール、N-NR-CONRR'、N-O-CO-Alkからなる群から選択されるか、あるいは、同じYに結合している2つのR7がそのYと一緒に複素環を形成し、前記Alk、アリールまたは複素環はOAlk、Alk、Hal、NRR'、CN、OH、CF3、Oアリール、-CO-(NR-Alk-CO)p'-OAlk、-CO(NR-Alk-CO)p'-OHにより任意選択で置換されており、p'は0または1であり;
RおよびR'はそれぞれ同じであるかまたは異なり、H、Alkからなる群から独立に選択され、Alkは、Hal、NRR'、CN、OH、CF3、アリール、ヘテロアリールにより任意選択で置換されている]
あるいは、これらの薬学的に許容される塩、水和物、もしくは水和塩、またはこれらの化合物もしくはこれらの光学異性体、ラセミ体、ジアステレオマーもしくはエナンチオマーの多形結晶構造に関するが、但し、次の化合物は除外される:
R3、R4、R5、R6=Hであり、R1=CNであり、---(X(R2)m')m---が一重結合を表し、---(Y(R7)n')n---が、-C(=N-OH)-、または、-C(=N-(2-,4-,6-トリメチルフェニル))-、-C(=N-(2-,6-ジメチルフェニル))-、-C(=N-(2-,6-ジエチルフェニル))-、-C(=N-(2-メチルフェニル))-、-C(=N-(2-エチルフェニル))-、-C(=N-(2-トリフルオロメチルフェニル))-、-C(=N-(2-イソプロピルフェニル))-、-C(=N-フェニル)-、-C(=N-(ナフチル)-、または、-C(=O)-、-CH2-を表す;あるいは
R3、R5、R6=Hであり、R4=OMeであり、R1=CNであり、---(X(R2)m')m---が一重結合を表し、---(Y(R7)n')n---が、-C(＝O)-を表す;あるいは
R3、R4、R6=Hであり、R5＝OMeであり、R1=CNであり、---(X(R2)m')m---が一重結合を表し、---(Y(R7)n')n---が、-C(=O)-を表す;あるいは
R3、R4、R5、R6=Hであり、R1=NH2であり、---(X(R2)m')m---一重結合を表し、---(Y(R7)n')n---が、-CH2-、または、-CH2-CH2-を表す;あるいは
R3、R4、R5、R6=Hであり、R1=NH2であり、---(X(R2)m')m---が、-CH2-、または、-CH2-CH2-を表し、---(Y(R7)n')n---が一重結合を表す。
好ましくは、本発明の化合物は上の通り定義されるが、好ましくは、次の化合物は除外される:
R3、R4、R5、R6=Hであり、R1=CNであり、---(X(R2)m')m---が一重結合を表し、---(Y(R7)n')n---が、-C(=N-(2-,4-,6-トリメチルフェニル))-、-C(=N-(2-,6-ジメチルフェニル))-、-C(=N-(2-,6-ジエチルフェニル))-、-C(=N-(2-メチルフェニル))-、-C(=N-(2-エチル-フェニル))-、-C(=N-(2-トリフルオロメチルフェニル))-、-C(=N-(2-イソプロピルフェニル))-、-C(=N-フェニル)-、-C(=N-(ナフチル)-、または、-C(=O)-、-CH2-を表す;あるいは
R3、R5、R6=Hであり、R4=OMeであり、R1=CNであり、---(X(R2)m')m---が一重結合を表し、---(Y(R7)n')n---が、-C(＝O)-を表す;あるいは
R3、R4、R6=Hであり、R5＝OMeであり、R1=CNであり、---(X(R2)m')m---が一重結合を表し、---(Y(R7)n')n---が、-C(=O)-を表す;あるいは
R3、R4、R5、R6=Hであり、R1=NH2であり、---(X(R2)m')m---が一重結合を表し、---(Y(R7)n')n---が、-CH2-を表す;あるいは
R3、R4、R5、R6=Hであり、R1=NH2であり、---(X(R2)m')m---が、-CH2-を表し、---(Y(R7)n')n---が一重結合を表す。
好ましくは、R1は、H、CN、Hal、OAlk、OH、NRCN、C(CN)=C(OH)(OAlk)、SR、NRR'、C(O)NRR'、複素環からなる群から選択され、AlkはOAlkにより任意選択で置換されており、複素環はHalにより任意選択で置換されている。
好ましくは、R3、R4、R5、R6はそれぞれ同じであるかまたは異なり、H、OAlk、OH、Alk、Halからなる群から独立に選択される。
好ましくは、---(Y(R7)n')n---は一重結合であるか、あるいは、Yが炭素原子またはS原子を表す。
好ましくは、---(X(R2)m')m---は一重結合を表す。
好ましくは、R2はH、Oからなる群から選択される。
好ましくは、R7は、H、O、OH、N-OH、N-OAlk、N-アリール、N-O-アリールまたはN-O-Alk-アリール、N-O-Alk-Oアリール、N-O-Alk-CO-(NR-Alk-CO)p'-OAlk、N-O-Alk-CO(NR-Alk-CO)p'-OH、N-NR-CONRR'、N-O-CO-Alkからなる群から選択されるか、あるいは、同じYに結合している2つのR7がそのYと一緒に複素環を形成し、p'は0または1である。
好ましくは、RおよびR'はそれぞれ同じであるかまたは異なり、H、Alkからなる群から独立に選択される。
より好ましくは、式(I)において、---(X(R2)m')m---は一重結合を表し、nは1であり、n'は1であり、Yは炭素原子であり;
R1は、H、CN、Hal、OAlk、OH、NRCN、C(CN)=C(OH)(OAlk)、SR、NRR'、C(O)NRR'、複素環からなる群から選択され、AlkはOAlkにより任意選択で置換されており、複素環はHalにより任意選択で置換されており;
R3、R4、R5、R6はそれぞれ同じであるかまたは異なり、H、OAlk、OH、Alk、Halからなる群から独立に選択され;
R7は、O、N-OH、N-OAlk、N-アリール、N-O-アリールまたはN-O-Alk-アリールからなる群から選択され;
RおよびR'はそれぞれ同じであるかまたは異なり、H、Alkからなる群から独立に選択される;
あるいは、これらの薬学的に許容される塩、水和物、もしくは水和塩、またはこれらの化合物もしくはこれらの光学異性体、ラセミ体、ジアステレオマーもしくはエナンチオマーの多形結晶構造である。
本発明の好ましい化合物は以下からなる群:
9-ヒドロキシ-3-メトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-メトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-ジメチルアミノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-(2-メトキシ-エトキシ)-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-ヒドロキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-アミノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-(4,4-ジフルオロ-ピペリジン-1-イル)-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-クロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
9-(1',3'-ジオキソラン-2'-イル)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
2-シアノ-9-[ヒドロキシイミノ]-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
9-(メトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-(アリルオキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-ベンジルオキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-エトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-フェノキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6-メトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6,7-ジメトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
8-メチル-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7,8-ジメトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6-メチル-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
5,8-ジメトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6-メトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6,7-ジメトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
8-メチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7,8-ジメトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6-メチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
5,8-ジメトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7-クロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7-フルオロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7-ヒドロキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
ベンゾ[4,5]チエノ[2,3-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
5,10-ジオキソ-5,10-ジヒドロ-ベンゾ[g]キノキサリン-2,3-ジカルボニトリル
9-[ヒドロキシイミノ]-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
2-シアノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-イル-シアナミド
3-(1-シアノ-2-エトキシ-2-ヒドロキシ-ビニル)-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-エチルスルファニル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
7-クロロ-9-メトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-アリルオキシイミノ-7-クロロ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6-クロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
2-(2-シアノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-イル)-アセトアミド
9-(2-フェノキシ-エトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7-クロロ-9-(2-フェノキシ-エトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-アリルオキシイミノ-6-クロロ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7-フルオロ-8-メチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6,7-ジクロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6-エチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
2-シアノ-9-[ヒドロキシイミノ]-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
9-アリルオキシイミノ-2-シアノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド2-シアノ-9-エトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
2-シアノ-9-(2-メトキシ-エトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
2-シアノ-9-メトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
2-シアノ-9-アセトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
2-シアノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
(3-カルバモイル-2-シアノ-インデノ[1,2-b]ピラジン-9-イリデンアミノオキシ)-酢酸エチルエステル
(3-カルバモイル-2-シアノ-インデノ[1,2-b]ピラジン-9-イリデンアミノオキシ)-酢酸
[2-(3-カルバモイル-2-シアノ-インデノ[1,2-b]ピラジン-9-イリデンアミノオキシ)-アセチルアミノ]-酢酸エチルエステル
[2-(3-カルバモイル-2-シアノ-インデノ[1,2-b]ピラジン-9-イリデンアミノオキシ)-アセチルアミノ]-酢酸
7-クロロ-3-ヒドロキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
9-[(アミノカルボニル)ヒドラゾノ]-7-クロロ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
あるいは、これらの薬学的に許容される塩、水和物、もしくは水和塩、またはこれらの化合物もしくはこれらの光学異性体、ラセミ体、ジアステレオマーもしくはエナンチオマーの多形結晶構造から選択される。
別の態様によれば、本発明の化合物は以下からなる群:
9-ヒドロキシ-3-メトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-メトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-ジメチルアミノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-(2-メトキシ-エトキシ)-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-ヒドロキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-アミノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-(4,4-ジフルオロ-ピペリジン-1-イル)-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-クロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
9-(1',3'-ジオキソラン-2'-イル)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
2-シアノ-9-[ヒドロキシイミノ]-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
9-(メトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-(アリルオキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-ベンジルオキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-エトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-フェノキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6-メトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6,7-ジメトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
8-メチル-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7,8-ジメトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6-メチル-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
5,8-ジメトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6-メトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6,7-ジメトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
8-メチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7,8-ジメトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6-メチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
5,8-ジメトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7-クロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7-フルオロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7-ヒドロキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
ベンゾ[4,5]チエノ[2,3-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
5,10-ジオキソ-5,10-ジヒドロ-ベンゾ[g]キノキサリン-2,3-ジカルボニトリル
2-シアノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-イル-シアナミド
3-(1-シアノ-2-エトキシ-2-ヒドロキシ-ビニル)-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-エチルスルファニル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
7-クロロ-9-メトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-アリルオキシイミノ-7-クロロ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6-クロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
2-(2-シアノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-イル)-アセトアミド
9-(2-フェノキシ-エトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7-クロロ-9-(2-フェノキシ-エトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-アリルオキシイミノ-6-クロロ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7-フルオロ-8-メチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6,7-ジクロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6-エチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
2-シアノ-9-[ヒドロキシイミノ]-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
9-アリルオキシイミノ-2-シアノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド2-シアノ-9-エトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
2-シアノ-9-(2-メトキシ-エトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
2-シアノ-9-メトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
2-シアノ-9-アセトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
2-シアノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
(3-カルバモイル-2-シアノ-インデノ[1,2-b]ピラジン-9-イリデンアミノオキシ)-酢酸エチルエステル
(3-カルバモイル-2-シアノ-インデノ[1,2-b]ピラジン-9-イリデンアミノオキシ)-酢酸
[2-(3-カルバモイル-2-シアノ-インデノ[1,2-b]ピラジン-9-イリデンアミノオキシ)-アセチルアミノ]-酢酸エチルエステル
[2-(3-カルバモイル-2-シアノ-インデノ[1,2-b]ピラジン-9-イリデンアミノオキシ)-アセチルアミノ]-酢酸
7-クロロ-3-ヒドロキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
9-[(アミノカルボニル)ヒドラゾノ]-7-クロロ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
あるいは、これらの薬学的に許容される塩、水和物、もしくは水和塩、またはこれらの化合物もしくはこれらの光学異性体、ラセミ体、ジアステレオマーもしくはエナンチオマーの多形結晶構造から選択される。
本発明のより好ましい化合物は、以下からなる群:
2-シアノ-9-[ヒドロキシイミノ]-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
9-(メトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-ベンジルオキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル (13c).
9-エトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル (13d).
9-フェノキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル (13e).
8-メチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6-メチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
5,8-ジメトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7-クロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7-フルオロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
2-シアノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
あるいは、これらの薬学的に許容される塩、水和物、もしくは水和塩、またはこれらの化合物もしくはこれらの光学異性体、ラセミ体、ジアステレオマーもしくはエナンチオマーの多形結晶構造から選択される。
さらなる目的によれば、本発明はまた式(I)の化合物:
[式中、
mは0、1または2であり、m=0の場合、---(X(R2)m')m---は無く、開いた環または一重結合を形成し;
nは0、1または2であり、n=0の場合、---(Y(R7)n')n---は無く、開いた環または一重結合を形成し;
m'およびn'は独立に、0、1または2であり;
Xは炭素原子またはSもしくはNであり;
Yは炭素原子またはSもしくはNであり;
但し、mおよびnが同時に0でなく;
は、適切に、単結合または二重結合のいずれかであり;
---は、適切に、無いかまたは単結合のいずれかであり;
R1は、H、CN、Hal、OAlk、OH、NRCN、C(CN)=C(OH)(OAlk)、SR、NRR'、(Alk)p-C(O)NRR'、複素環、アリール、ヘテロアリールからなる群から選択され、Alk、アリール、ヘテロアリール、複素環は、Hal、NRR'、CN、OH、CF3、アリール、ヘテロアリール、OAlkにより任意選択で置換されており、pは0または1であり;
R3、R4、R5、R6はそれぞれ同じであるかまたは異なり、H、OAlk、Alk、Hal、NRR'、CN、OH、CF3、アリール、ヘテロアリールからなる群から独立に選択され;
R2は、H、O、OH、N-OH、N-アリール、N-OAlk、N-O-アリール、N-O-Alk-アリール、N-NR-CONRR'、N-O-CO-Alkからなる群から選択されるか、あるいは、同じXに結合している2つのR2がそのXと一緒に複素環を形成し、前記Alk、アリールまたは複素環はOAlk、Alk、Hal、NRR'、CN、OH、CF3、Oアリール、-CO-(NR-Alk-CO)p'-OAlk、-CO(NR-Alk-CO)p'-OHにより任意選択で置換されており、p'は0または1であり;
R7は、H、O、OH、N-OH、N-アリール、N-OAlk、N-O-アリール、N-O-Alk-アリール、N-NR-CONRR'、N-O-CO-Alkからなる群から選択されるか、あるいは、同じYに結合している2つのR7がそのYと一緒に複素環を形成し、前記Alk、アリールまたは複素環はOAlk、Alk、Hal、NRR'、CN、OH、CF3、Oアリール、-CO-(NR-Alk-CO)p'-OAlk、-CO(NR-Alk-CO)p'-OHにより任意選択で置換されており、p'は0または1であり;
RおよびR'はそれぞれ同じであるかまたは異なり、H、Alkからなる群から独立に選択され、Alkは、Hal、NRR'、CN、OH、CF3、アリール、ヘテロアリールにより任意選択で置換されている]
あるいは、これらの薬学的に許容される塩、水和物、もしくは水和塩、またはこれらの化合物もしくはこれらの光学異性体、ラセミ体、ジアステレオマーもしくはエナンチオマーの多形結晶構造を含む医薬組成物にも関する。
さらなる目的によれば、本発明は、システインプロテアーゼを阻害するための医薬品の調製のための、本発明の医薬組成物に関して定義された式(I)の化合物の使用に関する。
医薬組成物および本発明の使用にとって好ましい式(I)の実施形態は上で定義された通りである。
医薬組成物および本発明の使用にとって好ましい化合物は以下からなる群:
9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-ヒドロキシ-3-メトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-メトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-ジメチルアミノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-(2-メトキシ-エトキシ)-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-ヒドロキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-アミノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-(4,4-ジフルオロ-ピペリジン-1-イル)-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-クロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
9-(1',3'-ジオキソラン-2'-イル)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
2-シアノ-9-[ヒドロキシイミノ]-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
9-[ヒドロキシイミノ]-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-(メトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-(アリルオキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-ベンジルオキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-エトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-フェノキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-[フェニルイミノ]-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6-メトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6,7-ジメトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
8-メチル-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7,8-ジメトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6-メチル-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
5,8-ジメトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6-メトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6,7-ジメトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
8-メチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7,8-ジメトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6-メチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
5,8-ジメトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7-クロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7-フルオロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7-メトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7-ヒドロキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
ベンゾ[4,5]チエノ[2,3-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
5,10-ジオキソ-5,10-ジヒドロ-ベンゾ[g]キノキサリン-2,3-ジカルボニトリル
2-シアノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-イル-シアナミド
3-(1-シアノ-2-エトキシ-2-ヒドロキシ-ビニル)-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
3-エチルスルファニル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
7-クロロ-9-メトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-アリルオキシイミノ-7-クロロ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6-クロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
2-(2-シアノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-イル)-アセトアミド
9-(2-フェノキシ-エトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7-クロロ-9-(2-フェノキシ-エトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-アリルオキシイミノ-6-クロロ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7-フルオロ-8-メチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6,7-ジクロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6-エチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
2-シアノ-9-[ヒドロキシイミノ]-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
9-アリルオキシイミノ-2-シアノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド2-シアノ-9-エトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
2-シアノ-9-(2-メトキシ-エトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
2-シアノ-9-メトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
2-シアノ-9-アセトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
2-シアノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
(3-カルバモイル-2-シアノ-インデノ[1,2-b]ピラジン-9-イリデンアミノオキシ)-酢酸エチルエステル
(3-カルバモイル-2-シアノ-インデノ[1,2-b]ピラジン-9-イリデンアミノオキシ)-酢酸
[2-(3-カルバモイル-2-シアノ-インデノ[1,2-b]ピラジン-9-イリデンアミノオキシ)-アセチルアミノ]-酢酸エチルエステル
[2-(3-カルバモイル-2-シアノ-インデノ[1,2-b]ピラジン-9-イリデンアミノオキシ)-アセチルアミノ]-酢酸
7-クロロ-3-ヒドロキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
9-[(アミノカルボニル)ヒドラゾノ]-7-クロロ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
あるいは、これらの薬学的に許容される塩、水和物、もしくは水和塩、またはこれらの化合物もしくはこれらの光学異性体、ラセミ体、ジアステレオマーもしくはエナンチオマーの多形結晶構造から選択される。
医薬組成物および本発明の使用にとってより好ましい化合物は以下からなる群:
9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
2-シアノ-9-[ヒドロキシイミノ]-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
9-(メトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
9-ベンジルオキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル (13c).
9-エトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル (13d).
9-フェノキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル (13e).
9-[フェニルイミノ]-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
8-メチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
6-メチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
5,8-ジメトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7-クロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
7-フルオロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
2-シアノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
あるいは、これらの薬学的に許容される塩、水和物、もしくは水和塩、またはこれらの化合物もしくはこれらの光学異性体、ラセミ体、ジアステレオマーもしくはエナンチオマーの多形結晶構造から選択される。
本明細書において上でまたは後で用いられる場合:
Alkはアルキル、アルケンまたはアルキンを表す。
「アルキル」は、鎖に1から20個の炭素原子を有し、直鎖または分岐状であり得る脂肪族炭化水素基を意味する。好ましいアルキル基は鎖に1から12個の炭素原子を有する。「分岐状」は、メチル、エチルまたはプロピルのような低級アルキル基の1つまたは複数が線状のアルキル鎖に結び付いていることを意味する。アルキル基の例には、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、3-ペンチル、オクチル、ノニル、デシルが含まれる。
「アルケン」は、鎖に2から15個の炭素原子を有し、直鎖または分岐状であり得る、炭素-炭素の二重結合を含む脂肪族炭化水素基を意味する。好ましいアルケニル基は、鎖に2から12個の炭素原子を、より好ましくは、鎖に約2から4個の炭素原子有する。例示的アルケニル基には、エテニル、プロペニル、n-ブテニル、i-ブテニル、3-メチルブタ-2-エニル、n-ペンテニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニル、デセニルが含まれる。
「アルキン」は、鎖に2から15個の炭素原子を有し、直鎖または分岐状であり得る、炭素-炭素の3重結合を含む脂肪族炭化水素基を意味する。好ましいアルキニル基は、鎖に2から12個の炭素原子を、より好ましくは、鎖に約2から4個の炭素原子を有する。例示的アルキニル基には、エチニル、プロピニル、n-ブチニル、2-ブチニル、3-メチルブチニル、n-ペンチニル、オクチニルおよびデシニルが含まれる。
「ハロゲン原子」は、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素の原子を、好ましくは、フッ素および塩素の原子を意味する。
「アリール」は、6から14個、好ましくは6から10個の炭素原子の単環または多環の芳香族炭化水素環系を意味する。例示的アリール基には、フェニルまたはナフチルが含まれる。
本明細書では、「複素環」または「複素環式基」という用語は、少なくとも1つの環員がヘテロ原子であり、3から14員、好ましくは5から10員で、飽和、部分不飽和または不飽和で非芳香族の安定な単環、2環または多環を表す。典型的には、ヘテロ原子には、これらに限らないが、酸素、窒素、硫黄、セレン、およびリンの原子が含まれる。好ましいヘテロ原子は酸素、窒素および硫黄である。
適切な複素環は、「The Handbook of Chemistry and Physics」(76th Edition, CRC Press, Inc., 1995-1996)、2-25〜2-26頁にもまた開示されており、この開示は参照を通じて本明細書に組み込まれる。
好ましい非芳香族複素環式基には、これらに限らないが、ピロリジニル、ピラゾリジニル、イミダゾリジニル、オキシラニル、テトラヒドロフラニル、ジオキソラニル、テトラヒドロピラニル、ジオキサニル、ピペリジル、ピペラジニル、モルホリニル、ピラニル、イミダゾリニル、ピロリニル、ピラゾリニル、チアゾリジニル、テトラヒドロチオピラニル、ジチアニル、チオモルホリニル、ジヒドロピラニル、テトラヒドロピリジル、ジヒドロピリジル、テトラヒドロピリミジニル、ジヒドロチオピラニル、アゼパニル、さらには、フェニル基との縮合により生じる縮合系が含まれる。
本明細書では、「ヘテロアリール」または芳香族複素環という用語は、5から14員、好ましくは5から10員で複素芳香族の単環、2環または多環を表す。例には、ピロリル、ピリジル、ピラゾリル、チエニル、ピリミジニル、ピラジニル、テトラゾリル、インドリル、キノリニル、プリニル、イミダゾリル、チアゾリル、ベンゾチアゾリル、フラニル、ベンゾフラニル、1,2,4-チアジアゾリル、イソチアゾリル、トリアゾイル、イソキノリル、ベンゾチエニル、イソベンゾフリル、カルバゾリル、ベンゾイミダゾリル、イソオキサゾリル、ピリジル-N-オキシド、さらには、フェニル基との縮合により生じる縮合系が含まれる。
「アルキル」、「シクロアルキル」、「アルケニル」、「アルキニル」、「アリール」、「ヘテロアリール」、「複素環」などは、2個の水素原子の除去によって生成される、対応する「アルキレン」、「シクロアルキレン」、「アルケニレン」、「アルキニレン」、「アリーレン」、「ヘテロアリーレン」、「2価の複素環(heterocyclene)」などもまた表す。
本明細書では、「被治療体(patient)」という用語は、本明細書に記載されている1つまたは複数の疾患および病状を患うか、またはそれらを患う可能性を有する、動物(例えば、繁殖、同伴または保存の価値がある動物)、あるいは好ましくはヒトまたはヒトの小児のいずれかを表す。
本明細書では、「治療に有効な量」は、本明細書に記載されている疾患または病状の症状を防止、軽減、除去、治療または制御する効果がある、本発明の化合物の量を表す。「制御」という用語は、本明細書に記載されている疾患および病状の進行の遅延、中断、阻止、または停止があり得る全ての処置を表そうとするものであるが、疾患および病状の全ての症状の完全な除去を必ずしも表さず、また予防処置を含めるものとする。
本明細書では、「薬学的に許容される」という用語は、健全な医療判断の範囲内で、妥当な利益/危険の比に対応して、過度の毒性、刺激、アレルギー反応または他の問題のある面倒な事態なしに、ヒトおよび動物の組織との接触に適する化合物、材料、添加剤、組成物または剤形を表す。
本明細書では、「薬学的に許容される塩」という用語は、開示されている化合物の誘導体を表し、この誘導体では、親化合物がその酸または塩基塩をつくることにより修飾されている。薬学的に許容される塩には、例えば無毒の無機酸または有機酸から生成される、親化合物の通常の無毒の塩または第4級アンモニウム塩が含まれる。例えば、このような通常の無毒の塩には、無機酸、例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、スルファミン酸、リン酸、硝酸などから誘導されるもの;および、有機酸、例えば、酢酸、プロピオン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、グルクロン酸、グルタミン酸、安息香酸、サリチル酸、トルエンスルホン酸、シュウ酸、フマル酸、マレイン酸、乳酸などから調製される塩が含まれる。さらなる付加塩には、アンモニウム(例えば、トロメタミン、メグルミン、エポラミンなど)塩、金属(例えば、ナトリウム、カリウム、カルシウム、亜鉛またはマグネシウム)塩が含まれる。
本発明の薬学的に許容される塩は、塩基または酸部分を含む親化合物から通常の化学的方法によって合成できる。一般に、このような塩は、これらの化合物の遊離の酸または塩基の形を、水または有機溶媒中、あるいはこれらの2つの混合物中で、適切な塩基または酸の化学量論量と反応させることによって調製できる。一般に、エーテル、酢酸エチル、エタノール、イソプロパノール、またはアセトニトリルのような非水媒体が好ましい。適切な塩のリストは、「Remington's Pharmaceutical Sciences」(17th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1985)の1418頁に見出され、この開示は参照を通じて本明細書に組み込まれる。
幾何および立体異性体を有する一般式(I)の化合物もまた本発明の一部である。
さらなる目的によれば、本発明はまた式(I)の化合物の調製方法にも関する。
本発明の化合物および方法は当業者によく知られているかなりの数のやり方で準備され得る。本発明の化合物は、例えば、下に記載される方法の適用または適応、または当業者により認められるこれらの方法の変形形態によって合成できる。適切な修正および置換が、当業者には、直ちに明らかで、よく知られているか、あるいは科学文献から容易に得られるであろう。
特に、このような方法は、R.C. Larockの「Comprehensive Organic Transformations」(Wiley-VCH Publishers, 1999)に見出すことができる。
本発明の化合物は、不斉となるように置換された1つまたは複数の炭素原子を含むことがあり、光学活性体またはラセミ体として分離され得ることが理解されるであろう。こうして、特定の立体化学または異性体が特に指定されていなければ、構造のキラル体、ジアステレオマー体、ラセミ体の全ておよび幾何異性体の全てが想定されている。当技術分野において、このような光学活性体を調製し分離するやり方はよく知られている。例えば、立体異性体の混合物は、これらに限らないが、ラセミ体の分割、順相、逆相およびキラルクロマトグラフィー、優先的塩生成、再晶析などが含まれる標準的な技法によって、あるいは、キラル出発物質によるか、または目標キラル中心の計画的な合成によるキラル合成によって別々にされ得る。
本発明の化合物は様々な合成経路によって調製され得る。試薬および出発物質は市販されているか、または当業者によく知られた技法によって容易に合成される。全ての置換基は、特に断らなければ、すでに定義した通りである。
以後に記載される反応において、反応性の官能基(これらが最終生成物において望まれる場合)、例えば、ヒドロキシ、アミノ、イミノ、チオまたはカルボキシ基を、これらが望まれていないのに反応に関与することを避けるために、保護することが必要であり得る。標準的な操作に従って通常の保護基を用いることができる。例えば、T.W. GreeneおよびP. G. M. Wutsの「Protective Groups in Organic Chemistry」(3rd ed., John Wiley and Sons, 1999)、J. F. W. McOmieの「Protective Groups in Organic Chemistry」(Plenum Press, 1973)を参照。
いくつかの反応は塩基の存在下に実施され得る。この反応において用いられる塩基の性質には特に制限はなく、この種の反応において通常用いられる如何なる塩基も、それが分子の他の部分に悪影響を及ぼさなければ、ここで同様に使用され得る。適切な塩基の例には、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、アルカリ金属水素化物(例えば、水素化ナトリウムおよび水素化カリウム)、アルキルリチウム化合物(例えば、メチルリチウムおよびブチルリチウム)、アルカリ金属アルコキシド(例えば、ナトリウムメトキシドおよびナトリウムエトキシド)が含まれる。
通常、反応は適切な溶媒中で実施される。様々な溶媒が、それが反応または含まれる試薬に悪影響を及ぼさなければ、使用され得る。適切な溶媒の例には、炭化水素(芳香族、脂肪族または脂環式の炭化水素であり得る)、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエンおよびキシレン;アミド、例えば、ジメチルホルムアミド;アルコール、例えば、エタノールおよびメタノール;およびエーテル、例えば、ジエチルエーテルおよびテトラヒドロフランが含まれる。
反応は広い温度範囲で実施され得る。一般に、本発明者等は、反応を0℃から150℃の温度(より好ましくは、ほぼ室温から100℃)で実施すると好都合であることを確認している。反応に要する時間もまた、多くの要因に、特に反応温度および試薬の特質に応じて、広く変わり得る。しかし、反応が上で概説した好ましい条件下に実施されれば、3時間から20時間で通常十分であろう。
このようにして調製された化合物は、通常の手段によって反応混合物から回収され得る。例えば、化合物は、反応混合物から溶媒を留去すること、あるいは、必要であれば、反応混合物から溶媒を留去した後、残留物を水に注ぎ、続いて、水に非相溶の有機溶媒により抽出し、抽出液から溶媒を留去することによって回収され得る。さらに、生成物は、望まれる場合、よく知られている様々な技法、例えば、再晶析、再沈または様々なクロマトグラフィー技法、特にカラムクロマトグラフィーまたは分取(preparative)薄層クロマトグラフィーによってさらに精製できる。
本発明の式(I)の化合物の調製方法は本発明のさらなる目的である。
第1の態様によれば、式(I)の本発明の化合物は、対応する式(II)の化合物から得ることができる。
式中、R3、R4、R5、R6、X、Y、m、m'、n、n'は式(I)において定義された通りであり、R7'は式(I)において定義されたR7であるか、またはそれらの前駆体であり、R1'は式(I)において定義されたR1であるか、またはそれらの前駆体である。
本発明では、官能基の「前駆体基」という表現は、1つまたは複数の反応によって1種または複数の適切な試薬により官能基を所望のものにできる任意の基を表す。これらの反応には、脱保護、さらには通常の付加、置換または官能基化反応が含まれる。
好ましくは、式(II)において、R1'はCN基を表す。
一般に、式(I)の化合物は、前駆体官能基が所望の-R1基に変換される1つまたは複数のステップによって、式(II)の化合物から得られる。同時に、R7'基は、適切であれば、所望のR7に変換できる。
式(II)の化合物は、対応する式(III)の化合物から得ることができる。
式中、R3、R4、R5、R6、X、Y、m、m'、n、n'は式(I)において定義された通りであり、R7'は式(II)に定義された通りである。一般に、R1'=CNである場合、この反応は通常、ジアミノマレオジニトリルの存在下に実施される。
別の実施形態によれば、式(II)の化合物は、対応する式(III')の化合物から得ることができる。
式中、R3、R4、R5、R6、X、Y、m、m'、n、n'は式(I)において定義された通りであり、R7'は式(II)と同じに定義される。
一般に、R1'=CNである場合、この反応は通常、ジアミノマレオジニトリルの存在下に実施される。
別の実施形態によれば、式(II)の化合物は、対応する式(IV)の化合物から得ることができる。
式中、R3、R4、R5、R6、X、Y、m、m'、n、n'は式(I)において定義された通りであり、R7"はR7'、または、適切であれば、その前記体を表す。
式(III)の化合物は、対応する式(V)の化合物から得ることができる。
式中、R3、R4、R5、R6、X、Y、m、m'、n、n'は式(I)において定義された通りであり、R7'は式(II)において定義された通りである。
式(IV)の化合物は、対応する式(III)の化合物から得ることができる。一般に、この反応はジアミノマレオジニトリルの存在下に実施される。
上の反応は、後の実施例に例示される方法の適用または適応によって当業者により実施され得る。
さらに、本発明の方法はまた、式(I)の化合物を分離するさらなるステップも含み得る。これは、上に記載された回収方法のような、知られている通常の手段のいずれかによって、当業者により実施され得る。
出発物質は市販されているか、あるいは知られている方法または実施例に記載されている方法のいずれかの適用または適応によって得ることができる。
合成はまた、多成分反応としてワンポットでも実施され得る。
さらなる目的によれば、本発明はまた、薬学的に許容される添加剤と共に式(I)の化合物を含む医薬組成物にも関する。
本発明の化合物は、それを必要としている被治療体において、システインプロテアーゼ、特に、脱ユビキチン化酵素(例えば、USPおよびUCH)、カスパーゼ、カテプシン(特に、カテプシンB、D、K、Sなど)、カルパイン、さらには、ウイルス、細菌または寄生虫のシステインプロテアーゼを阻害するのに有用である。
本発明の化合物は以下を治療および/または予防するのに特に有用である:癌および転移、神経変性疾患(例えば、アルツハイマー病およびパーキンソン病)、難聴、加齢に伴う障害、炎症性疾患、関節炎、骨粗鬆症、肝炎、肝不全、心臓虚血および心不全、脳卒中、アテローム性動脈硬化症、腎不全、糖尿病、白内障;単純ヘルペスウイルス1型、エプスタイン-バーウイルス、SARSコロナウイルス、ライノウイルス、ポリオウィルス、A型肝炎ウイルス、C型肝炎ウイルス、アデノウイルスなどによる急性および潜伏ウイルス感染;連鎖球菌、ブドウ球菌、クロストリジウム、アスペルギルスの属などに属する病原体(pathogenic agent)による細菌または真菌感染;トリパノソーマ、プラスモジウム、リーシュマニア、トリコモナス、エントアメーバ、ジアルジア、トキソプラズマ、クリプトスポリジウムの属などの構成種による原虫感染;肝蛭(Fasciola)、住血吸虫(Schistosoma)、オンコセルカ、回虫(Ascaris)、テニア(Taenia)、セノラブディティス(Caenorhabditis)、トキソカラ、ヘモンクス(Haemonchus)、鉤虫(Ancylostoma)、鞭虫(Trichuris)、トリヒネラ(Trichinella)、ストロンギロイデス、ブルギア(Brugia)の属の構成種による扁形動物感染または線虫感染;さらには、免疫障害、免疫調節障害または抗原の発現障害。
本発明はまた、薬学的に許容される担体または添加剤と共に本発明の化合物を、それを必要としている被治療体に投与することを含む対応する治療方法にも関する。
本明細書に記載されている疾患および病状の治療を必要としている被治療体の確認は、十分に、当業者の能力および知識内にある。該技術分野に習熟した獣医または医師は、臨床試験、検診、治療歴/家族歴または生物学的試験および診断試験を用いることによって、このような治療を必要としている被治療体を容易に確認できる。
治療に有効な量は、通常の技法を用いることによって、また類似の状況の下で得られた結果を注視することによって、当業者としての担当の診断医が容易に決めることができる。治療に有効な量を決めるに際して、かなりの数の要因(これらに限らないが、被治療体の種;その大きさ、年齢、および全身の健康状態;関与する具体的疾患;疾患の関与度または重篤度;個々の被治療体の反応;投与される特定の化合物;投与方式;投与される調合薬の生物学的利用能特性;選択される投薬計画;併用療法の使用;および他の関連する事情が含まれる)が担当の診断医によって考慮される。
所望の生体効果を達成するのに必要とされる式(I)の化合物の量は、かなりの数の要因(用いられる化合物の化学的特性(例えば、疎水性)、化合物の効能、疾患のタイプ、被治療体が属する種、被治療体の罹患の状態、投与経路、選ばれた経路による化合物の生物学的利用能、必要とされる投薬量を指図する全ての要因、デリバリーおよび投与計画が含まれる)に応じて変わるであろう。
「薬学的に」または「薬学的に許容される」は、適切に動物またはヒトに投与された時に、不利な反応、アレルギー反応または他の不都合な反応を生じない分子および組成物を表す。
本明細書では、「薬学的に許容される添加剤」には、保存剤または酸化防止剤、フィラー、崩壊剤、湿潤剤、乳化剤、懸濁剤、溶媒、分散媒体、コーティング剤、抗菌剤および抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤などのような如何なる担体、希釈剤、アジュバント、またはビヒクルも含まれる。医薬活性物質に対するこのような媒体および作用剤の使用は当技術分野においてよく知られている。何らかの通常の媒体および作用剤が本発明の活性成分に適合しない範囲を除いて、治療組成物における通常の媒体および作用剤の使用が想定されている。補助的活性成分もまた、適切な治療上の組合せとして組成物に組み入れることができる。
本発明との関連において、本明細書では、「治療すること」または「治療」は、障害もしくは病状と言い得るもの、またはこのような障害もしくは病状の症状の1つまたは複数の進行の逆転、軽減、抑制、あるいは、障害もしくは病状と言い得るもの、またはこのような障害もしくは病状の症状の1つまたは複数の防止を意味する。
「治療に有効な量」は、その病因に関与する活性システインプロテアーゼの阻害を必要とする病態の防止または治療に効果のある、本発明による化合物/医薬品の量を意味する。
本発明では、「被治療体」または「それを必要としている被治療体」は、その病因に活性システインプロテアーゼを含む病態により影響を受けているか、または影響を受けそうである動物またはヒトを想定している。好ましくは、被治療体はヒトである。
一般的に言えば、本発明の化合物は、非経口投与では、0.1から10% w/vの化合物を含む生理学的緩衝水溶液として提供され得る。典型的な投薬範囲は、1日当たり1μg/体重1kgから0.1g/体重1kgであり、好ましい投与範囲は、1日当たり0.01mg/体重1kgから10mg/体重1kgまたはヒトの小児における同等の投薬である。投与される薬剤の好ましい投薬量は、以下のような変数に依存すると思われる:疾患または障害のタイプおよび進行の程度、特定の被治療体の全般的健康状態、選択された化合物の生体における相対的効能、化合物の配合、投与経路(静脈内、筋肉内、またはその他)、選ばれたデリバリー経路での化合物の薬物動態学的特性、ならびに投与の速度(ボーラスまたは持続注入)および計画(所定の期間における繰返しの回数)。
本発明の化合物はまた、投薬単位(unit dose)の形態で投与でき、「投薬単位」という用語は、後に記載されるように、活性化合物それ自体を、または薬学的に許容される組成物として含む物理的および化学的に安定な投薬単位のままで、被治療体に投与でき、取り扱いおよびパッケージ化が容易にできる単一(single)投薬を意味する。このようなものとして、典型的な1日当たりの全投薬範囲は、0.01から100mg/体重1kgである。一般的な目安として、ヒトでは複数の投薬単位で、1日当たり1mgから3000mgの範囲である。好ましくは、一回の投薬範囲は、1日当たり1から6回投与して、1から500mgであり、より一層好ましくは、1日に1回で、10mgから500mgである。本明細書に記載される化合物は、1種または複数の薬学的に許容される添加剤と混合することによって、医薬組成物に配合できる。投薬単位のこのような組成物は、経口投与によって(特に、錠剤、単純なカプセルまたはソフトゲルカプセルの形態で)、または鼻腔内に(特に、粉末、点鼻液、またはエアロゾルの形態で)、または皮膚に(例えば、軟膏、クリーム、ローション、ゲルもしくはスプレーとして局所的に、または経皮パッチにより)使用されるように調製され得る。
本発明の組成物は投薬単位の形態で簡便に投与することができ、例えば「Remington:The Science and Practice of Pharmacy」(20th ed.; Gennaro, A. R., Ed.; Lippincott Williams & Wilkins: Philadelphia, PA, 2000)に記載されているような、製薬技術においてよく知られている方法のいずれかによって調製できる。
好ましい製剤には、本発明の化合物が経口または非経口投与のために配合された医薬組成物が含まれる。
経口投与では、錠剤、ピル、粉末、カプセル、トローチなどが、以下の成分または類似の特質の化合物のいずれかの1種または複数を含む:バインダー、例えば、マイクロクリスタリンセルロース、またはトラガカントガム;希釈剤、例えば、デンプンまたはラクトース;崩壊剤、例えば、デンプンおよびセルロース誘導体;滑剤(lubricant)、例えば、ステアリン酸マグネシウム;流動性改良剤(glidant)、例えば、コロイダル二酸化ケイ素;甘味料、例えば、スクロースまたはサッカリン;香味料、例えば、ペパーミント、またはサリチル酸メチル。カプセルはハードカプセルまたはソフトカプセルの形態であることができ、これらは、通常、可塑剤と任意選択でブレンドされたゼラチンブレンド、さらにはデンプンカプセルからなる。さらに、投薬単位の形態は、投薬単位の物理的な形態を改変する様々な他の材料、例えば、糖、セラック、または腸溶剤のコーティングを含み得る。他の経口投与形態のシロップまたはエリキシルは、甘味料、保存剤、染料、着色剤、および香味料を含み得る。さらに、本発明の活性化合物は、速溶性、調節放出または持続放出の調合薬および製剤に組み入れられてもよく、このような持続放出製剤は好ましくはバイモーダルである。好ましい錠剤は、ラクトース、コーンスターチ、ケイ酸マグネシウム、クロスカルメロースナトリウム、ポビドン、ステアリン酸マグネシウム、またはタルクを任意の組合せで含む。
非経口投与のための液体調合薬には、滅菌した水溶液または非水溶液、懸濁液、およびエマルジョンが含まれる。液体組成物はまた、バインダー、緩衝剤、保存剤、キレート剤、甘味料、香味料および着色剤なども含み得る。非水溶媒には、アルコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、植物油(例えば、オリーブオイル)、および有機エステル(例えば、オレイン酸エチル)が含まれる。水性担体には、アルコールと水の混合物、緩衝化媒体、および生理食塩水が含まれる。特に、生体適合性で生分解性の乳酸ポリマー、乳酸/グリコール酸のコポリマー、またはポリオキシエチレン-ポリプロピレンのコポリマーは、活性化合物の放出を制御するための有用な添加剤であり得る。静脈内ビヒクルは、流体および栄養補給剤、電解質補給剤、例えば、デキストロースを含むリンガー液系のものなどを含み得る。これらの活性化合物にとって有用であり得る他の非経口デリバリーシステムには、エチレン-酢酸ビニルのコポリマー粒子、浸透圧ポンプ、植え込み可能な注入システム、およびリポームが含まれる。
投与の別の方式には、吸入のための製剤が含まれ、これには、乾燥粉末、エアロゾル、または点滴薬のような手段が含まれる。これらは、例えば、ポリエチレン-9-ラウリルエーテル、グリココレートおよびデオキシコレートを含む水溶液、あるいは、点鼻薬の形態で、または鼻腔内に付けられるゲルとして投与される油性溶液であり得る。バッカル投与のための製剤には、例えば、薬用ドロップまたはトローチが含まれ、これらはスクロースまたはアカシアのような香味ベース、およびグルココレートのような他の添加剤もまた含み得る。直腸投与に適する製剤は、好ましくは、ココアバターのような固体ベース担体を含む、投薬単位の座薬として提供され、サリシレートを含み得る。皮膚への局所適用のための製剤は、好ましくは、軟膏、クリーム、ローション、ペースト、ゲル、スプレー、エアロゾル、またはオイルの形態を取る。使用できる担体には、ワセリン(petroleum jelly)、ラノリン、ポリエチレングリコール、アルコール、またはこれらの組合せが含まれる。経皮投与に適する製剤は、枚葉(discrete)パッチとして提供でき、ポリマーまたは粘着剤に溶解および/または分散された親油性エマルジョンまたは緩衝化水溶液であり得る。
本発明がさらに例示されるが、以下の実施例における記述によって限定されない。
本発明の代表的な化合物が下の表に要約されている。
(実施例)
実験
本発明の代表的化合物は以下の手順によって合成できる。
9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(1)の合成
ニンヒドリン(18.58g、104.3mmol)のH2O/EtOH/AcOH(130:195:9.1、167ml)溶液に、ジアミノマレオジニトリル(11.27g、104.3mmol)のH2O/EtOH/AcOH(130:195:9.1、167ml)溶液を加え、混合物を60℃で撹拌した。3時間後に、析出物を濾過により捕集し、EtOH(100ml)により洗い、真空下に乾燥し、黄-茶色の固体として1(23.64g、98%)を得た。
1H NMR (300MHz, CDCl3):δ8.07 (d, 1H)、7.98 (d, 1H)、7.87 (dd, 1H)、7.76 (dd, 1H)。ESI+MS: C13H4N4Oの計算値: 232.20; 実測値: 233.0 (MH+)。
9-ヒドロキシ-3-メトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル(2)の合成
1(150mg、0.646mmol)のMeOH(6.5ml)懸濁液(0℃に冷却した)に、NaBH4(24mg、0.646mmol)を加えた。30分後に、水(5ml)を加え、MeOHを蒸発させ、残留物をCH2Cl2(3×5ml)により抽出した。有機層をNa2SO4で乾燥し、濾過し、蒸発させた。EtOHを加え、析出物を濾過により捕集して、白色固体として2(82mg、53%)を得た。
1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ7.93 (d, 1H)、7.76 (d, 1H)、7.65 (dd, 1H)、7.58 (dd, 1H)、6.27 (d, 1H)、5.50 (d, 1H)、4.17 (s, 3H)。ESI+MS: C13H9N3O2の計算値: 239.24; 実測値: 240.1 (MH+)。
3-メトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル(3)の合成
1(1.10g、4.7mmol)のMeOH(47ml)懸濁液に、ナトリウム(110mg)を加え、混合物を室温で16時間撹拌した。析出物を濾過し、EtOHにより洗い、真空下に乾燥して、黄-緑色の固体として3(1.03g、93%)を得た。
1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ7.92 (d, 1H)、7.83 (m, 2H)、7.71 (dd, 1H)、4.25 (s, 3H)。ESI+MS: C13H7N3O2の計算値: 237.22; 実測値: 238.0 (MH+)。
3-ジメチルアミノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル(4)の合成
1(53mg、0.228mmol)のTHF(2ml)溶液に、ジメチルアミン(THF中2M、1.1ml、2.28mmol)を加えた。混合物を室温で16時間撹拌し、次いで、溶媒を蒸発させて、黄色の固体として4(56mg、98%)を得た。
1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ7.85 (d, 1H)、7.80〜7.73 (m, 2H)、7.67 (dd, 1H)、3.47 (s, 6H)。ESI+MS: C14H10N4Oの計算値: 250.26; 実測値: 251.1 (MH+)。
3-(2-メトキシ-エトキシ)-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル(5)の合成
1(59mg、0.254mmol)のメトキシエタノール(2.5ml)懸濁液を、封管中、MWにより加熱した(150℃、30分)。得られた懸濁液を濾過し、固体を捕集し、EtOHにより洗い、真空下に乾燥して、緑色の固体として5(50mg、70%)を得た。
1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ7.90 (d, 1H)、7.83 (dd, 1H)、7.82 (d, 1H)、7.71 (dd, 1H)、4.79 (m, 2H)、3.80 (m, 2H)、3.36 (s, 3H)。ESI+MS: C15H11N3O3の計算値: 281.27; 実測値: 282.0 (MH+)。
3-ヒドロキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル(6)の合成
1(5.66g、24.3mmol)のNaOH水溶液(2% w/v、81ml)懸濁液を、室温で16時間撹拌した。混合物を3NのHClによりpH1まで酸性にし、析出物を濾過により捕集し、水により洗い、真空下に乾燥して、薄い茶色の固体として6(4.88g、90%)を得た。
1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ7.89 (d, 1H)、7.79〜7.62 (m, 3H)。ESI+MS: C12H5N3O2の計算値: 223.19; 実測値: 224.0 (MH+)。
3-アミノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル(7)の合成
1(201mg、0.86mmol)、酢酸アンモニウム(331mg、4.3mmol)およびNa2SO4(200mg)のTHF(2.9ml)中の混合物を、封管中、70℃で18時間撹拌した。溶媒を蒸発させ、水(5ml)を加え、析出物を濾過し、水により洗い、真空下に乾燥して、緑色の固体として7(171mg、90%)を得た。
1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ8.45 (bs, 2H)、7.78〜7.63 (m, 4H)。ESI+MS: C12H6N4Oの計算値: 222.21; 実測値: 223.1 (MH+)。
3-(4,4-ジフルオロ-ピペリジン-1-イル)-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル(8)の合成
4,4-ジフルオロピペリジン塩酸塩(249mg、1.58mmol)を、1NのNaOH(5ml)に溶かし、CH2Cl2(2×5ml)により抽出した。有機相をNa2SO4で乾燥し、濾過し、蒸発させた。残留物をTHF(2ml)に溶かし、この溶液を、1(185mg、0.79mmol)のTHF(2ml)溶液に加えた。混合物を室温で48時間撹拌した。溶媒を蒸発させ、粗固体をEtOHにより洗い、真空下に乾燥して、黄-茶色の固体として8(245mg、95%)を得た。
1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ7.89 (d, 1H)、7.79 (dd, 1H)、7.78 (d, 1H)、7.69 (dd, 1H)、4.13 (m, 4H)、2.22 (m, 4H)。ESI+MS: C17H12F2N4Oの計算値: 326.31; 実測値: 327.1 (MH+)。
3-クロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル(9)の合成
6(671mg、3.0mmol)のPOCl3(8.4ml)懸濁液を、100℃で17時間、加熱撹拌した。過剰のPOCl3を減圧下に蒸発させ、粗生成物をシリカ(CH2Cl2)でのフラッシュクロマトグラフィーにより精製して、黄色の固体として9(320mg、44%)を得た。
1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ8.02 (d, 1H)、7.90 (m, 2H)、7.78 (dd, 1H)。ESI+MS: C12H4ClN3Oの計算値: 241.64; 実測値: 241.9 (MH+)。
9-(1',3'-ジオキソラン-2'-イル)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(10)の合成
1(5.09g、21.9mmol)のトルエン(146ml)懸濁液に、エチレングリコール(2.4ml、43.8mmol)およびPTSA(6.25g、32.8mmol)を加えた。混合物を、ディーン-スターク装置で28時間還流し、次いで、溶媒を蒸発させた。粗生成物をシリカ(CH2Cl2)でのフラッシュクロマトグラフィーにより精製して、薄い黄色の固体として10(3.87g、64%)を得た。
1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ8.03 (m, 1H)、7.83〜7.70 (m, 3H)、4.47 (s, 4H)。ESI+MS: C15H8N4O2の計算値: 276.26; 実測値: 277.3 (MH+)。
2-シアノ-9-[ヒドロキシイミノ]-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド(11)の合成
1(500mg、2.1mmol)のCH3CN(20ml)溶液に、ヒドロキシルアミン(水に50%wt、0.25ml、4.2mmol)を0℃で加えた。混合物を、この温度で2.5時間撹拌し、次いで、生成した析出物を濾過により捕集し、真空下に乾燥して、赤-茶色の固体として11(355mg、62%)を得た。
1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ10.96 (s, 1H)、8.11 (d, 1H)、7.89 (dd, 1H)、7.88 (d, 1H)、7.74 (dd, 1H)、6.32 (bs, 2H)。ESI+MS: C13H7N5O2の計算値: 265.23; 実測値: 265.9 (MH+)。
9-[ヒドロキシイミノ]-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(12)の合成
1(150mg、0.646mmol)のピリジン(10ml)懸濁液に、ヒドロキシルアミン塩酸塩(134mg、1.94mmol)を0℃で加えた。モレキュラーシーブを加え、混合物を室温で16時間撹拌した。不溶性残留物を濾過し、溶媒を蒸発させ、粗生成物を、シリカ(ミネラルスピリット/EtOAc 9:1)でのフラッシュクロマトグラフィーにより精製して、黄色の固体として12(55mg、35%)を、ジアステレオ異性体比9:1で得た。
主生物の1H NMR (300MHz, DMSO d6): 主生物:δ14.28 (bs, 1H)、8.54 (d, 1H)、8.22 (d, 1H)、7.84 (dd, 1H)、7.78 (dd, 1H)。ESI+MS: C13H5N5Oの計算値: 247.22; 実測値: 247.9 (MH+)。
一般的手順A:アルキルオキシイミンの合成
1(620mg、2.67mmol)のピリジン(15ml)懸濁液に、O-アルキル-ヒドロキシルアミン塩酸塩(8.31mmol)のピリジン(15ml)溶液を0℃で滴下して加えた。モレキュラーシーブを加え、混合物を室温で16時間撹拌した。不溶性残留物を濾過し、溶媒を蒸発させ、粗生成物を、シリカ(ミネラルスピリット/EtOAc 9:1)でのフラッシュクロマトグラフィーにより精製した。
9-(メトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(13a)の合成
一般的手順Aに従って、35%の収率で、黄色の固体として、ジアステレオ異性体比3:1で調製した。1H NMR (300MHz, CDCl3) (シン・アンチ・ジアステレオ異性体の混合物): 主生物:δ8.09 (dd, 1H)、7.94 (dd, 1H)、7.79〜7.68 (m, 2H); 4.34 (s, 3H)。副生物:δ8.38 (m, 1H)、8.18 (m, 1H)、7.86〜7.78 (m, 2H); 4.39 (s, 3H)。ESI+MS: C14H7N5Oの計算値: 261.24; 実測値: 262.1 (MH+)。
9-(アリルオキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(13b)の合成
一般的手順Aに従って、15%の収率で、黄色の固体として、ジアステレオ異性体比1:1で調製した。1H NMR (300MHz, DMSO d6) (シン・アンチ・ジアステレオ異性体の混合物):δ8.43 (m, 1H)、8.22 (m, 1H)、7.90〜7.80 (m, 2H)、6.20 (m, 1H)、5.47 (m, 1H)、5.35 (m, 1H)、5.13 (ddd, 2H)、および8.12 (m, 1H)、7.96 (m, 1H)、7.80〜7.69 (m, 2H)、6.14 (m, 1H)、5.53 (m, 1H)、5.38 (m, 1H)、5.08 (ddd, 2H)。ESI+MS: C16H9N5Oの計算値: 287.28; 実測値: 288.2 (MH+)。
9-(ベンジルオキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(13c)の合成
一般的手順Aに従って、32%の収率で、黄色の固体として、ジアステレオ異性体比2:1で調製した。1H NMR (300MHz, DMSO d6) (シン・アンチ・ジアステレオ異性体の混合物):δ8.42 (m, 1H)、8.21 (m, 1H)、7.88〜7.78 (m, 2H)、7.56〜7.49 (m, 2H)、7.47〜7.33 (m, 3H)、5.67 (s, 2H)および8.11 (m, 1H)、7.97 (m, 1H)、7.79〜7.69 (m, 2H)、7.56〜7.49 (m, 2H)、7.47〜7.33 (m, 3H)、5.63 (s, 2H)。ESI+MS: C20H11N5Oの計算値: 337.34; 実測値: 338.2 (MH+)。
9-(エトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(13d)の合成
一般的手順Aに従って、28%の収率で、黄色の固体として、ジアステレオ異性体比7:3で調製した。1H NMR (300MHz, DMSO d6) (シン・アンチ・ジアステレオ異性体の混合物):δ8.44 (m, 1H)、8.22 (m, 1H)、7.84 (m, 2H)、4.65 (q, 2H)、1.48 (t, 3H)および8.12 (m, 1H)、7.98 (m, 1H)、7.75 (m, 2H)、4.61 (q, 2H)、1.44 (t, 3H)。ESI+MS: C15H9N5Oの計算値: 275.27; 実測値: 276.2 (MH+)。
9-[フェニルイミノ]-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(14)の合成
1(118mg、0.51mmol)およびモレキュラーシーブのトルエン(3ml)懸濁液に、アニリン(0.037ml、0.41mmol)を加えた。混合物をMWにより加熱し(150℃、10分)、次いで、溶媒を蒸発させ、粗生成物をシリカ(ミネラルスピリット/EtOAc 9:1)でのフラッシュクロマトグラフィーにより精製して、赤色の固体として14(93mg、60%)を、ジアステレオ異性体比7:3で得た。
1H NMR (300MHz, CDCl3):δ8.14 (d, 1H)、7.65 (dd, 1H)、7.50 (dd, 2H)、7.44〜7.29 (m, 3H)、7.05 (d, 2H)。ESI+MS: C19H9N5の計算値: 307.32; 実測値: 308.0 (MH+)。
一般的手順B:1,2-インダンジオンの合成
置換1-インダノン(5mmol)のMeOH(12ml)懸濁液(40℃に温めた)に、亜硝酸イソペンチル(0.73ml、5.5mmol)および37%のHCl(0.5ml)を加えた。40℃で1時間後に、生成した析出物を濾過により捕集し、MeOHにより洗い、真空下に乾燥した。得られた固体をCH2O(36%水溶液、1.6ml)および37%のHCl(3.2ml)に懸濁させ、この混合物を室温で16時間撹拌した。水(20ml)を加え、懸濁液をCH2Cl2(3×15ml)により抽出した。集めた有機相をNa2SO4で乾燥し、濾過し、蒸発させた。粗生成物をさらに精製することなく用いた。
6-メトキシ-インダン-1,2-ジオン(15a)
一般的手順Bに従って、60%の収率で、黄色の固体として調製した。ESI+MS:C10H803の計算値:176.17;測定値:177.0(MH+)。
5,6-ジメトキシ-インダン-1,2-ジオン(15b)
一般的手順Bに従って、95%の収率で、薄い茶色の固体として調製した。ESI+MS:C11H1004の計算値:206.20;測定値:207.0(MH+)。
4-メチル-インダン-1,2-ジオン(15c)
一般的手順Bに従って、60%の収率で、黄色の固体として調製した。ESI+MS:C10H802の計算値:160.17;測定値:161.0(MH+)。
4、5-ジメトキシ-インダン-1,2-ジオン(15d)
一般的手順Bに従って、94%の収率で、黄色の固体として調製した。ESI+MS:C11H1004の計算値:206.20;測定値:207.0(MH+)。
6-メチル-インダン-1,2-ジオン(15e)
一般的手順Bに従って、61%の収率で、黄色の固体として調製した。ESI+MS:C10H802の計算値:160.17;測定値:161.0(MH+)。
4,7-ジメトキシ-インダン-1,2-ジオン(15f)
一般的手順Bに従って、52%の収率で、薄い茶色の固体として調製した。ESI+MS:C11H1004の計算値:206.20;測定値:207.0(MH+)。
5-クロロ-インダン-1,2-ジオン(15g)
一般的手順Bに従って、57%の収率で、黄色の固体として調製した。ESI+MS:C9H5Cl02の計算値:180.59;測定値:181.0(MH+)。
5-フルオロ-インダン-1,2-ジオン(15h)
一般的手順Bに従って、63%の収率で、黄色の固体として調製した。ESI+MS:C9H5F02の計算値:164.14;測定値:165.0(MH+)。
5-メトキシ-インダン-1,2-ジオン(15i)
一般的手順Bに従って、70%の収率で、黄色の固体として調製した。ESI+MS:C10H803の計算値:176.17;測定値:177.1(MH+)。
5-ヒドロキシ-インダン-1,2-ジオン(15j)
一般的手順Bに従って、64%の収率で、黄色の固体として調製した。ESI+MS:C9H603の計算値:162.15;測定値:163.0(MH+)
一般的手順C:ピラジン環の生成
15(3mmol)のiPrOH(15ml)懸濁液に、ジアミノマレオジニトリル(324mg、3mmol)のiPrOH(15ml)懸濁液を加えた。混合物を室温で24時間撹拌し、次いで、析出物を濾過により捕集し、EtOHにより洗い、真空下に乾燥した。
6-メトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(16a)
一般的手順Cに従って、65%の収率で、茶色の固体として調製した。ESI+MS:C14H8N4Oの計算値:248.25;測定値:249.0(MH+)。
6,7-ジメトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(16b)
一般的手順Cに従って、91%の収率で、薄い茶色の固体として調製した。ESI+MS:C15H10N4O2の計算値:278.27;測定値:279.0(MH+)。
8-メチル-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(16c)
一般的手順Cに従って、60%の収率で、薄い茶色の固体として調製した。1H NMR (300MHz, CDCl3):δ8.03 (d, 1H)、7.57〜7.46 (m, 2H)、4.03 (s, 2H)、2.50 (s, 3H)。ESI+MS: C14H8N4の計算値: 232.25; 実測値: 233.0 (MH+)。
7,8-ジメトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(16d)
一般的手順Cに従って、72%の収率で、黄色の固体として調製した。1H NMR (300MHz, CDCl3):δ7.90 (d, 1H)、7.17 (d, 1H)、4.10 (s, 2H); 4.02 (s, 3H)、4.01 (s, 3H)。ESI+MS: C15H10N4O2の計算値: 278.27; 実測値: 279.2 (MH+)。
6-メチル-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(16e)
一般的手順Cに従って、48%の収率で、薄い茶色の固体として調製した。ESI+MS:C14H8N4の計算値:232.25;測定値:233.0(MH+)。
5,8-ジメトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(16f)
一般的手順Cに従って、45%の収率で、薄い茶色の固体として調製した。ESI+MS:C15H10N4O2の計算値:278.27;測定値:278.9(MH+)。
一般的手順D:メチレン基の酸化
16(0.8mmol)のAcOH(1.6ml)懸濁液に、K2Cr2O7(434mg、1.44mmol)のAcOH(0.8ml)および水(0.2ml)懸濁液を加えた。混合物をゆっくりと100℃に加熱し、この温度で1時間激しく撹拌した。高温の懸濁液を水(10ml)に注ぎ、析出物を濾過により捕集し、水により洗い真空下に乾燥した。
6-メトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(17a)
一般的手順Dに従って、70%の収率で、薄い茶色の固体として調製した。1H NMR (300MHz, CDCl3)δ7.92 (d, 1H)、7.48 (d, 1H)、7.18 (dd, 1H)、4.04 (s, 3H)。ESI+MS: C14H6N4O2の計算値: 262.23; 実測値: 263.0 (MH+)。
6,7-ジメトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(17b)
一般的手順Dに従って、37%の収率で、赤色の固体として調製した。1H NMR (300MHz, CDCl3):δ7.39 (s, 1H)、7.37 (s, 1H)、4.10 (s, 3H)、4.03 (s, 3H)。ESI+MS: C15H8N4O3の計算値: 292.26; 実測値: 293.0 (MH+)。
8-メチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(17c)
一般的手順Dに従って、91%の収率で、黄色の固体として調製した。1H NMR (300MHz, DMSO d6 368K):δ7.90 (d, 1H)、7.79 (dd, 1H)、7.61 (d, 1H); 2.69 (s, 3H)。ESI+MS: C14H6N4Oの計算値: 246.23; 実測値: 247.0 (MH+)。
7,8-ジメトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(17d)
一般的手順Dに従って、71%の収率で、赤色の固体として調製した。1H NMR (300MHz, DMSO d6 368K):δ7.74 (d, 1H)、7.49 (bd, 1H)、4.07 (s, 3H)、3.99 (s, 3H)。ESI+MS: C15H8N4O3の計算値: 292.26; 実測値: 293.0 (MH+)。
6-メチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(17e)
一般的手順Dに従って、73%の収率で、黄色の固体として調製した。1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ7.95 (d, 1H)、7.86 (d, 1H)、7.63 (dd, 1H)、2.52 (s, 3H)。ESI+MS: C14H6N4Oの計算値: 246.23; 実測値: 247.0 (MH+)。
5,8-ジメトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(17f)
一般的手順Dに従って、68%の収率で、茶色の固体として調製した。1H NMR (300MHz, CDCl3):δ7.35 (d, 1H)、7.24 (d, 1H)、4.06 (s, 3H)、4.05 (s, 3H)。ESI+MS: C15H8N4O3の計算値: 292.26; 実測値: 293.0 (MH+)。
一般的手順E:ワンポットでのピラジン環生成および酸化
15(3mmol)のiPrOH(15ml)懸濁液に、ジアミノマレオジニトリル(324mg、3mmol)のiPrOH(15ml)懸濁液を加えた。混合物を室温で24時間、次いで、80℃で48時間撹拌した。析出物を濾過により捕集し、EtOHにより洗い、真空下に乾燥した。
7-クロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(17g)
一般的手順Eに従って、40%の収率で、黄色の固体として調製した。1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ8.13 (d, 1H)、8.04 (bs, 1H)、7.97 (bd, 1H)。ESI+MS: C13H3ClN4Oの計算値: 266.65; 実測値: 266.9 (MH+)。
7-フルオロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(17h)
一般的手順Eに従って、55%の収率で、ピンク色の固体として調製した。1H NMR (300MHz, CDCl3):δ8.03 (dd, 1H)、7.74 (dd, 1H)、7.42 (ddd, 1H)。ESI+MS: C13H3FN4Oの計算値: 250.19; 実測値: 251.0 (MH+)。
7-メトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(17i)
一般的手順Eに従って、23%の収率で、薄い茶色の固体として調製した。1H NMR (300MHz, CDCl3):δ7.92 (d, 1H)、7.48 (d, 1H)、7.18 (dd, 1H)、4.03 (s, 3H)。ESI+MS: C14H6N4O2の計算値: 262.23; 実測値: 263.0 (MH+)。
7-ヒドロキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(17j)
一般的手順Eに従って、35%の収率で、オレンジ色の固体として調製した。この生成物は析出によってでなく、溶媒を蒸発させた後、フラッシュクロマトグラフィー(CH2Cl2/MeOH 9:1)により精製した。1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ11.66 (bs, 1H)、7.84 (d, 1H)、7.30 (d, 1H)、7.09 (dd, 1H)。ESI+MS: C13H4N4O2の計算値: 248.20; 実測値: 249.0 (MH+)。
ベンゾ[b]チオフェン-2,3-ジオン(18)の合成
ベンゼンチオール(1ml、9.7mmol)のEt2O(30ml)溶液(0℃)に、塩化オキサリル(0.94ml、10.7mmol)を滴下して加えた。混合物を室温で1.5時間撹拌し、次いで、溶媒を減圧下に蒸発させた。粗生成物をCH2Cl2(40ml)に溶かし、AlCl3(4.75g、35mmol)のCH2Cl2(32ml)溶液を0℃で滴下して加えた。この混合物を室温で16時間撹拌し、次いで、氷および1MのHClを、透明な混合物が得られるまで、加えた。1時間後に、相分離し、水性層をCH2Cl2(3×30ml)により抽出した。集めた有機相をNa2SO4で乾燥し、濾過し、蒸発させて、オレンジ色の固体として18(1.2g、78%)を得た(この固体をさらに精製することなく用いた)。ESI+MS:C8H4O2Sの計算値:164.18;測定値:165.1(MH+)。
ベンゾ[4,5]チエノ[2,3-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(19)の合成
18(300mg、1.83mmol)およびジアミノマレオジニトリル(198mg、1.83mmol)を、沸騰水(10ml)に加えた。混合物を1時間還流し、次いで、粗析出物を濾過し、MeOHに懸濁させ、10分間還流した。室温に冷却後、固体を濾過し、真空下に乾燥して、茶色の粉末として19(216mg、50%)を得た。
1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ8.58 (d, 1H)、8.38 (d, 1H)、7.94 (dd, 1H)、7.80 (dd, 1H)。ESI+MS: C12H4N4Sの計算値: 236.26; 実測値: 237.1 (MH+)。
5,10-ジオキソ-5,10-ジヒドロ-ベンゾ[g]キノキサリン-2,3-ジカルボニトリル(20)の合成
1,2,3,4-テトラオキソ-1,2,3,4-テトラヒドロ-ナフタリン二水和物(214mg、0.95mmol)およびジアミノマレオジニトリル(102mg、0.95mmol)のEtOH(9.5ml)懸濁液ならびに触媒量のAcOHを室温で24時間撹拌した。析出物を濾過により捕集し、EtOHにより洗い、真空下に乾燥して、薄い茶色の固体として20(65mg、35%)を得た。
1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ9.16 (m, 2H)、8.24 (m, 2H)。
2-シアノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-イル-シアナミド(21)の合成
不活性雰囲気下に、シアナミド(44mg、1.037mmol)を乾燥DMF(1ml)に溶かし、NaH(21mg、0.519mmol)を一度に加えた。20分後に、1(96mg、0.415mmol)の乾燥DMF(2ml)溶液を滴下して加えた。1時間後に、溶媒を蒸発させ、粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(CH2Cl2/MeOH 8:2)により精製して、オレンジ色の固体として21(84mg、82%)を得た。
1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ7.85 (ddd, 1H)、7.77 (ddd, 1H)、7.76 (m, 1H)、7.67 (ddd, 1H)。ESI+MS: C13H5N5Oの計算値: 247.22; 実測値: 248.1 (MH+)。
3-(1-シアノ-2-エトキシ-2-ヒドロキシ-ビニル)-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル(22)の合成
シアノ酢酸エチル(110mg、0.970mmol)を、不活性雰囲気下に、乾燥DMF(1ml)に溶かし、NaH(39mg、0.970mmol)を一度に加えた。30分後に、1(150mg、0.646mmol)の乾燥DMF(2ml)溶液を滴下して加えた。15分後に、MeOHを加え、溶液を10分間撹拌した。溶媒を蒸発させ、粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(EtOAc:MeOH 9:1)により精製して、暗赤色の固体として22(200mg、97%)を得た。
1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ7.78〜7.55 (m, 4H)、4.11 (q, 2H)、1.22 (t, 3H)。ESI+MS: C17H10N4O3の計算値: 318.29; 実測値: 319.2 (MH+)。
3-エチルスルファニル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル(23)の合成
エタンチオール(62μl、0.84mmol)および1NのNaOH(0.5ml、0.5mmol)のTHF(2.1ml)中の混合物に、9(101mg、0.42mmol)を加えた。混合物を室温で30分間撹拌し、次いで、溶媒を減圧下に蒸発させた。残留物をH2O(4ml)に溶かし、CH2Cl2(2×4ml)により抽出した。集めた有機相をNa2SO4で乾燥し、濾過し、蒸発させた。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(CH2Cl2)により精製して、オレンジ色の固体として23(98mg、87%)を得た。
1H NMR (300MHz, CDCl3):δ7.92 (d, 1H)、7.86 (d, 1H)、7.73 (ddd, 1H)、7.63 (ddd, 1H)、3.44 (q, 2H)、1.51 (t, 3H)。ESI+MS: C14H9N3OSの計算値: 267.31; 実測値: 268.1 (MH+)。
一般的手順F:アルキルオキシイミンの合成
17g(151mg、0.56mmol)のピリジン(5.6ml)懸濁液に、O-アルキルヒドロキシアミン塩酸塩(1.68mmol)およびモレキュラーシーブを加え、混合物を60℃で1.5時間撹拌した。不溶性残留物を濾過し、溶媒を蒸発させ、粗生成物をシリカ(ミネラルスピリット/CH2Cl2 1:1)でのフラッシュクロマトグラフィーにより精製した。
7-クロロ-9-メトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(24a)
一般的手順Fに従って、65%の収率で、薄い茶色の固体として、ジアステレオ異性体比1:1で調製した。1H NMR (300MHz, CDCl3) (シン・アンチ・ジアステレオ異性体の混合物):δ8.36 (d, 1H)、8.04 (d, 1H)、7.64 (dd, 1H)、4.43 (s, 3H)および7.94 (d, 1H)、7.89 (d, 1H)、7.54 (dd, 1H)、4.36(s, 3H)。ESI+MS: C14H6ClN5Oの計算値: 295.69; 実測値: 296.0 (MH+)。
9-アリルオキシイミノ-7-クロロ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(24b)
一般的手順Fに従って、56%の収率で、薄い茶色の固体として、ジアステレオ異性体比1:1で調製した。1H NMR (300MHz, CDCl3) (シン・アンチ・ジアステレオ異性体の混合物):δ8.41 (d, 1H)、8.07 (d, 1H)、7.67 (dd, 1H)、6.22〜6.03 (m, 1H)、5.47 (m, 1H)、5.36 (m, 1H)、5.15 (m, 2H)および7.97 (d, 1H)、7.94 (d, 1H)、7.57 (dd, 1H)、6.22〜6.03 (m, 1H)、5.47 (m, 1H)、5.40 (m, 1H)、5.05 (m, 2H)。ESI+MS: C16H8ClN5Oの計算値: 321.73; 実測値: 322.1 (MH+)。
6-クロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(25)
5-クロロ-1-インダノン(1.05g、6.28mmol)およびN-ブロモスクシンイミド(2.23g、12.56mmol)のDMSO(25ml)中の混合物を、真空下に、40℃で一夜、80℃で5時間撹拌した。水(125ml)を加え、混合物をCH2Cl2(25ml)により抽出した。水性相を塩水および固体NaClにより飽和させ、CH2Cl2(4×80ml)により抽出した。集めた有機相をNa2SO4で乾燥し、溶媒を蒸発させた。粗生成物をEtOH(63ml)に溶かし、ジアミノマレオニトリル(678mg、6.28mmol)および触媒量のAcOHを加え、混合物を80℃で45分間撹拌した。析出物を濾過により捕集し、EtOH(464mg)により洗った。濾過した溶液を蒸発させ、粗生成物をフラッシュにより精製した。
2-(2-シアノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-イル)-アセトアミド(26)
出発物質1の調製手順は前の実験の部分に記載した。
シアノ酢酸tert-ブチル(292mg、2.07mmol)を、不活性雰囲気下に、乾燥DMF(4ml)に溶かし、NaH(ミネラルオイル中60%分散体、90mg、2.24mmol)を分けて加えた。15分後に、1(400mg、1.72mmol)の乾燥DMF(3ml)溶液を滴下して加えた。16時間後に、MeOHを加え、溶媒を蒸発させ、粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(EtOAc:MeOH 9:1)により精製して、暗赤色の固体として、シアノ-(2-シアノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-イル)-酢酸のtert-ブチルエステルを得た。
中間体のジオキサン/H20/TFA(5:1:1、7ml)溶液を、50℃で4時間撹拌した。析出物を濾過により捕集し、CH3CNから晶析させて、ピンク色の固体として26(172mg、2ステップ後に38%)を得た。1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ8.22 (bs, 1H)、7.94 (dd, 1H)、7.93 (bs, 1H)、7.85 (dd, 1H)、7.84 (ddd, 1H)、7.69 (ddd, 1H)、4.75 (s, 2H)。ESI+MS: C14H8N4O2の計算値: 264.25; 実測値: 265.1 (MH+)。
一般的手順G:O-アルキルオキシムの合成
1、17g、25(0.72mmol)のピリジン(7ml)懸濁液に、O-アルキルヒドロキシルアミン塩酸塩(2.16mmol)およびモレキュラーシーブを加え、混合物を60℃で2時間撹拌した。不溶性残留物を濾過し、溶媒を蒸発させ、粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(石油エーテル/CH2Cl2 1:1)により精製した。
9-(2-フェノキシ-エトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(27a)
一般的手順Gに従って、46%の収率で、黄色の固体として、ジアステレオ異性体比1:1で調製した。1H NMR (300MHz, DMSO d6) (シン・アンチ・ジアステレオ異性体の混合物):δ8.11 (d, 1H)、7.98 (d, 1H)、7.75 (m, 2H)、7.28 (m, 2H)、7.01 (m, 2H)、6.93 (m, 1H)、4.89 (m, 2H)、4.46 (m, 2H)および8.40 (d, 1H)、8.21 (d, 1H)、7.82 (m, 2H)、7.28 (m, 2H)、7.01 (m, 2H)、6.93 (m, 1H)、4.94 (m, 2H)、4.46 (m, 2H)。ESI+MS: C21H13ClN5O2の計算値: 367.37; 実測値: 368.1 (MH+)。
7-クロロ-9-(2-フェノキシ-エトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(27b)
一般的手順Gに従って、75%の収率で、黄色の固体として、ジアステレオ異性体比6:4で調製した。1H NMR (300MHz, CDCl3) (シン・アンチ・ジアステレオ異性体の混合物):δ8.00 (d, 1H)、7.96 (d, 1H)、7.61 (dd, 1H)、7.27 (m, 2H)、6.95 (m, 3H)、4.94 (m, 2H)、4.45 (m, 2H)および8.46 (d, 1H)、8.09 (d, 1H)、7.70 (dd, 1H)、7.27 (m, 2H)、6.95 (m, 3H)、5.02 (m, 2H)、4.46 (m, 2H)。ESI+MS: C21H12ClN5O2の計算値: 401.82; 実測値: 402.0 (MH+)。
9-アリルオキシイミノ-6-クロロ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(27c)
一般的手順Gに従って、87%の収率で、薄い黄色の固体として、ジアステレオ異性体比6:4で調製した。1H NMR (300MHz, CDCl3) (シン・アンチ・ジアステレオ異性体の混合物):δ8.34 (d, 1H)、8.10 (d, 1H)、7.65 (dd, 1H)、6.10 (m, 1H)、5.48 (m, 1H)、5.34 (m, 1H)、5.11 (m, 2H)および8.01 (d, 1H)、7.88 (d, 1H)、7.58 (dd, 1H)、6.10 (m, 1H)、5.42 (m, 1H)、5.33 (m, 1H)、5.03 (m, 2H)。ESI+MS: C16H8ClN5Oの計算値: 321.73; 実測値: 322.1 (MH+)。
一般的手順H:置換1-インダノンの合成
5-フルオロ-4-メチル-インダン-1-オン(28a)
3-フルオロ-2-メチルベンズアルデヒド(1.9g、14.0mmol)、マロン酸(2.2g、21.0mmol)およびピペリジン(138μl、1.4mmol)のピリジン(14ml)溶液を16時間還流した。冷却後、6NのHClをpH=1になるまで加え、次いで、析出物を濾過により捕集し、H2Oにより洗った。
乾燥した固体を、パール(Parr)装置を用いて、10%のPd/C(0.2g)を触媒とし、MeOH(140ml)を溶媒として、30psiで2時間、水素化した。セライトパッドを通して懸濁液を濾過し、溶媒を減圧下に蒸発させた。
アリールプロピオン酸(2.24g、12.3mmol)のCH2Cl2(61ml)溶液に、塩化オキサリル(3.2ml、36.9mmol)および数滴のDMFを加え、混合物を室温で1時間撹拌した。溶媒を蒸発させ、残留物を、CH2Cl2(61ml)に溶かし、AlCl3(4.92mg、36.9mmol)のCH2Cl2(61ml)懸濁液(0℃に冷やした)に加えた。混合物を16時間還流し、次いで、氷に注いだ。相分離させ、水性相を、CH2Cl2(2×50ml)により抽出した。集めた有機相をNa2SO4で乾燥し、濾過し、蒸発させた。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(石油エーテル/EtOAc 7:3)により精製して、白色固体として28a(1.85g、3ステップ後に76%)を得た。1H NMR (300MHz, CDCl3):δ7.60 (dd, 1H)、7.05 (dd, 1H)、3.03 (dd, 2H)、3.72 (dd, 2H)、2.27 (d, 3H)。ESI+MS: C10H9FOの計算値: 164.18; 実測値: 165.2 (MH+)。
5,6-ジクロロ-インダン-1-オン(28b)
3,4-ジクロロフェニルプロピオン酸(1.95g、8.9mmol)およびポリリン酸(19g)の混合物を120℃で8時間撹拌した。氷を加え、混合物をCH2Cl2(2×20ml)により抽出した。集めた有機相をNa2SO4で乾燥し、濾過し、蒸発させた。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(石油エーテル/EtOAc 8:2)により精製して、白色固体として、期待した5,6-ジ置換インダノン(28b)(143mg、8%)を得た。1H NMR (300MHz, CDCl3):δ7.82 (s 1H)、7.60 (bs, 1H)、3.11 (dd, 2H)、3.73 (dd, 2H)。ESI+MS: C9H6Cl2Oの計算値: 201.05; 実測値: 202.1 (MH+)。
6-エチル-インダン-1-オン(28c)
60℃に加熱したポリリン酸(20g)スラリーに、4-エチル-フェニルプロピオン酸(1.26g、7.1mmol)を分けて加えた。混合物を80℃に2時間加熱し、次いで、それを氷に注いだ。懸濁液をCH2Cl2(2×10ml)により抽出し、有機相をNa2SO4で乾燥し、濾過し、蒸発させた。生成物(1.13g、99%)をさらに精製することなく用いた。ESI+MS:C11H12Oの計算値:160.22;測定値:161.1(MH+)。
一般的手順I:置換1,2-インダンジオンの合成
置換1-インダノン(5mmol)のMeOH(12ml)懸濁液(40℃に温めた)に、亜硝酸イソペンチル(0.73ml、5.5mmol)および37%のHCl(0.5ml)を加えた。40℃で1時間後に、生成した析出物を濾過により捕集し、MeOHにより洗い、真空下に乾燥した。得られた固体をCH2O(36%水溶液、1.6ml)および37%のHCl(3.2ml)に懸濁させ、混合物を室温で16時間撹拌した。水(20ml)を加え、懸濁液をCH2Cl2(3×15ml)により抽出した。集めた有機相をNa2SO4で乾燥し、濾過し、蒸発させた。粗生成物をさらなる生成なしに用いた。
5-フルオロ-4-メチル-インダン-1,2-ジオン(29a)
一般的手順Fに従って、95%の収率で、黄色の固体として調製した。ESI+MS:C10H7FO2の計算値:178.16;測定値:179.2(MH+)。
6-エチル-インダン-1,2-ジオン(29c)
一般的手順Fに従って、98%の収率で、黄色の固体として調製した。ESI+MS:C11H10O2の計算値:174.20;測定値:175.1(MH+)。
7-フルオロ-8-メチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(30)の合成
29a(578mg、3.24mmol)のMeOH(32ml)懸濁液に、ジアミノマレオジニトリル(420mg、3.89ml)およびAcOH(1.6ml)を加えた。混合物を室温で16時間撹拌し、次いで、溶媒を減圧下に蒸発させた。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(CH2Cl2)により精製して、薄い茶色の固体として、7-フルオロ-8-メチル-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリルを得た。
中間体(2.94mmol)のAcOH/H2O(95:5、10ml)懸濁液に、K2Cr2O7(865mg、2.94mmol)を分けて加えた。混合物を60℃で4時間撹拌した。高温の懸濁液を水(50ml)に注ぎ、析出物を濾過により捕集し、水により洗い、真空下に乾燥した。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(CH2Cl2/石油エーテル 7:3)により精製して、オレンジ色の固体として30(707mg、2ステップ後に83%)を得た。1H NMR (300MHz, CDCl3):δ7.86 (dd, 1H)、7.40 (dd, 1H)、2.62 (s, 3H)。ESI+MS: C14H5FN4Oの計算値: 264.22; 実測値: 265.1 (MH+)。
6,7-ジクロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(31)の合成
29b(161mg、0.80mmol)およびN-ブロモスクシンイミド(285mg、1.6mmol)のDMSO(3.1ml)中の混合物を、真空下に、40℃で一夜、80℃で5時間撹拌した。塩水(7ml)を加え、混合物をCH2Cl2(3×5ml)により抽出した。集めた有機相をNa2SO4で乾燥し、溶媒を蒸発させた。粗生成物をEtOH(8ml)に溶かし、ジアミノマレオニトリル(112mg、1.04mmol)および触媒量のAcOHを加え、混合物を80℃で2時間撹拌した。溶媒を蒸発させ、粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(CH2Cl2/石油エーテル 1:1)により精製して、黄色の固体として31(30mg、2ステップ後に13%)を得た。1H NMR (300MHz, CDCl3):δ8.07 (s, 1H)、7.96 (s, 1H)。ESI+MS: C13H2Cl2N4Oの計算値: 301.09; 実測値: 301.2 (MH+)。
6-エチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(32)の合成
29c(298mg、1.71mmol)およびジアミノマレオニトリル(185mg、1.71mmol)のiPrOH(17ml)懸濁液を、80℃で20時間撹拌した。溶媒を減圧下に蒸発させ、粗精製物をフラッシュクロマトグラフィー(CH2Cl2)により精製した。得られた生成物を分取HPLCにより精製して、黄色の固体として、32を、7-エチル類似体との7:3の位置異性体比で得た。1H NMR (300MHz, CDCl3): 主生物:δ7.95 (d, 1H)、7.80 (m, 1H)、7.67 (bd, 1H)、2.83 (q, 2H)、1.33 (t, 3H); 副生物:δ7.89 (d, 1H)、7.89 (m, 1H)、7.56 (bd, 1H)、2.86 (q, 2H)、1.36 (t, 3H)。ESI+MS: C15H8N4Oの計算値: 260.26; 実測値: 261.1 (MH+)。
2-シアノ-9-[ヒドロキシイミノ]-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド(33)の合成
1(4.89g、21.0mmol)のCH3CN(140ml)溶液に、ヒドロキシルアミン(水に50%wt、2.6ml、42mmol)を0℃で加えた。混合物をこの温度で2.5時間撹拌し、次いで、生成した析出物を濾過により捕集し、真空下に乾燥して、薄い茶色の固体として33(5.41g、97%)を得た。1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ10.96 (s, 1H)、8.11 (d, 1H)、7, 89 (dd, 1H)、7.88 (d, 1H)、7.74 (dd, 1H)、6.32 (bs, 2H)。ESI+MS: C13H7N5O2の計算値: 265.23; 実測値: 265.9 (MH+)。
一般的手順J:9-アルキルオキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミドの合成
33(610mg、2.3mmol)、Cs2CO3(1.5g、4.6mmol)、KI(1.14g、6.9mmol)および臭化アルキル(6.9mmol)のDMF(12ml)懸濁液を、50℃で一夜撹拌した。溶媒を減圧下に蒸発させ、粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(CH2Cl2/MeOH 95:5)により精製した。
9-アリルオキシイミノ-2-シアノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド(34a)
一般的手順Jに従って、35%の収率で、オレイジ色の固体として、ジアステレオ異性体比55:45で調製した。1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ8.68 (bs, 2H)、8.00 (d, 1H)、7.90〜7.78 (m, 2H)、7.65 (dd, 1H)、6.16〜6.01 (m, 1H)、5.42 (m, 1H)、5.28 (m, 1H)、4.78 (ddd, 2H)および8.56 (bs, 2H)、7.90〜7.78 (m, 3H)、7.66 (dd, 1H)、6.16〜6.01 (m, 1H)、5.36 (m, 1H)、5.24 (m, 1H)、4.75 (ddd, 2H)。ESI+MS: C16H11N5O2の計算値: 305.30; 実測値: 306.1 (MH+)。
2-シアノ-9-エトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド(34b)
一般的手順Jに従って、28%の収率で、黄色の固体として、ジアステレオ異性体比6:4で調製した。1H NMR (300MHz, CDCl3):δ8.05 (d, 1H)、7.77 (d, 1H)、7.67 (m, 1H)、7.52 (m, 1H)、4.48 (q, 2H)、1.42 (t, 3H)および7.87 (d, 1H)、7.77 (d, 1H)、7.67 (m, 1H)、7.52 (m, 1H)、4.42 (q, 2H)、1.39 (t, 3H)。ESI+MS: C15H11N5O2の計算値: 293.29; 実測値: 294.1 (MH+)。
2-シアノ-9-(2-メトキシ-エトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド(34c)
一般的手順Jに従って、48%の収率で、薄い茶色の固体として、ジアステレオ異性体比6:4で調製した。1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ8.63 (bs, 2H)、7.89〜7.77 (m, 3H)、7.65 (dd, 1H)、4.36 (m, 2H)、3.67 (m, 2H)、3.31 (s, 3H)および7.99 (bs, 2H)、7.89〜7.77 (m, 3H)、7.65 (dd, 1H)、4.33 (m, 2H)、3,67 (m, 2H)、3.30 (s, 3H)。ESI+MS: C16H13N5O3の計算値: 323.31; 実測値: 324.1 (MH+)。
2-シアノ-9-メトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド(34d)
一般的手順Jに従って(この反応混合物は、室温で48時間撹拌した)、25%の収率で、オレンジ色の固体として、ジアステレオ異性体比6:4で調製した。1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ8.10 (m, 1H)、7.89 (m, 2H)、7.74 (m, 1H)、6.61 (bs, 2H)、3.93 (s, 3H)および8.01 (d, 1H)、7.89 (m, 2H)、7.74 (m, 1H)、6.37 (bs, 2H)、3.89 (s, 3H)。ESI+MS: C14H9N5O2の計算値: 279.26; 実測値: 280.1 (MH+)。
2-シアノ-9-アセトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド(35)の合成
33(1.0g、3.77mmol)の乾燥ピリジン(30ml)溶液(0℃に冷やした)に、塩化アセチル(0.8ml、11.3mmol)を滴下して加え、混合物を室温で16時間撹拌した。水(40ml)を加え、析出物を濾過により捕集した。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(CH2Cl2/アセトン/MeOH 8:2:0.5)により精製し、Et2O/CH2Cl2/MeOHにより湿式粉砕して洗って(triturate)、黄色の固体として35(251mg、21%)を単一の異性体として得た。1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ8.12 (d, 1H)、7.91 (m, 2H)、7.77 (ddd, 1H)、7.43 (bs, 2H)、2.27 (s, 3H)。ESI+MS: C15H9N5O3の計算値: 307.27; 実測値: 308.1 (MH+)。
2-シアノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド(36)の合成
33(522mg、1.97mmol)および[ビス(トリフルオロアセトキシ)ヨード]ベンゼン(1.69g、3.9mmol)のCH3CN/H2O(9:1、20ml)懸濁液を室温で24時間撹拌した。固体を濾過により捕集し、CH3CNにより洗った。残留物をDMSO(2ml)に溶かし、H20の添加により析出させた。得られた固体を濾過し、真空下に乾燥して、薄い茶色の固体として36(286mg、58%)を得た。1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ8.65 (bs, 1H)、8.31 (bs, 1H)、8.09 (dd, 1H)、7.93 (m, 2H)、7.77 (ddd, 1H)。ESI+MS: C13H6N4O2の計算値: 250.22; 実測値: 251.1 (MH+)。
(3-カルバモイル-2-シアノ-インデノ[1,2-b]ピラジン-9-イリデンアミノオキシ)-酢酸エチルエステル(37)の合成
33(300mg、1.1mmol)およびCs2CO3(405mg、1.2mmol)のDMF(15ml)懸濁液に、ブロモ酢酸エチル(0.14ml、1.26mmol)を滴下して加え、混合物を70℃で24時間撹拌した。懸濁液を室温に冷却し、H20(30ml)を加え、混合物をCH2Cl2(70ml)により抽出した。有機相をNa2SO4で乾燥し、揮発性溶媒を減圧下に蒸発させた。n-ヘキサン/iPr2Oの1:1混合物を加え、2時間後、得られた固体を濾過により捕集した。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(CH2Cl2/MeOH 85:15)により精製して、緑-茶色の固体として37(85mg、22%)を得た。1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ8.78 (bs, 1H)、8.73 (bs, 1H)、8.00 (dd, 1H)、7.82 (m, 2H)、7.67 (ddd, 1H)、4.87 (s, 2H)、4.19 (q, 2H)、1.25 (t, 3H)。ESI+MS: C17H13N5O4の計算値: 351.32; 実測値: 352.1 (MH+)。
(3-カルバモイル-2-シアノ-インデノ[1,2-b]ピラジン-9-イリデンアミノオキシ)-酢酸(38)の合成
37(70mg、0.2mmol)のTHF/H20(1:1、15ml)溶液に、LiOH・H2O(41mg、1.0mmol)を加え、混合物を室温で撹拌した。2時間後、2NのHClを、pH=5になるまで加えた。溶媒を減圧下に除去し、粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(CH2Cl2/MeOH/AcOH 90:10:1)により精製して、黄色の固体として38(41mg、63%)を得た。ESI+MS:C15H9N504の計算値:323.27;測定値:324.3(MH+)。
(2-ブロモ-アセチルアミノ)-酢酸エチルエステル(39)の合成
グリシンエチルエステル塩酸塩(2.0g、14.3mmol)およびK2CO3(2.1g、15.2mmol)のCH2Cl2(35ml)中の混合物(0〜5℃に冷却)に、ブロモアセチルブロミド(1.36ml、15.6mmol)を滴下して加えた。懸濁液を室温で撹拌し、3時間後に、H2O(20ml)を加えた。相分離させ、有機相をNaHCO3の飽和溶液(20ml)およびH2O(20ml)により洗い、Na2SO4で乾燥した。溶媒を蒸発させて、白色の固体として39(1.2g、40%)を得た。ESI+MS:C6H10BrN03の計算値:224.06;測定値:224.0および226.0(MH+)。
[2-(3-カルバモイル-2-シアノ-インデノ[1,2-b]ピラジン-9-イリデンアミノオキシ)-アセチルアミノ]-酢酸エチルエステル(40)の合成
33(212mg、0.80mmol)、Cs2CO3(260mg、0.80mmol)のDMF(15ml)懸濁液に、39(200mg、0.89mmol)を滴下して加え、混合物を室温で2日間撹拌した。H2O(30ml)を加え、懸濁液をCH2Cl2(70ml)により抽出した。有機相をNa2SO4で乾燥し、溶媒を減圧下に蒸発させた。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(CH2Cl2/MeOH 9:1)により精製して、黄-茶色の固体として40(56mg、17%)を得た。1H NMR (300MHz, DMSO d6):δ8.78 (m, 2H)、8.12 (bs, 1H)、8.05〜7.78 (m, 3H)、7.67 (m, 1H)、4.72および4.69 (s, 2H)、4.10 (q, 2H)、3.92および3.90 (s, 2H)、1.19 (t, 3H)。ESI+MS: C19H16N6O5の計算値: 408.38; 実測値: 409.1 (MH+)。
[2-(3-カルバモイル-2-シアノ-インデノ[1,2-b]ピラジン-9-イリデンアミノオキシ)-アセチルアミノ]-酢酸(41)の合成
40(60mg、0.15mmol)のTHF/H2O(1:1、15ml)溶液に、LiOH・H2O(30mg、0.71mmol)を加えた。混合物を室温で撹拌し、2時間後に、2NのHClを、pH=5になるまで加えた。溶媒を減圧下に除去し、CH2Cl2/MeOHの1:1混合物(10ml)を加えた。この溶液を0℃に冷却し、析出物を濾過により捕集して、緑色の固体として41(40mg、70%)を得た。1H NMR (300MHz, DMSO d6 + TFA):δ8.35 (t, 1H)、8.13 (dd, 1H)、7.91 (m, 2H)、7.78 (ddd, 1H)、4.92 (s, 2H)、3.87 (d, 2H)。ESI+MS: C17H12N6O5の計算値: 380.32; 実測値: 381.4 (MH+)。
7-クロロ-3-ヒドロキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル(42)の合成
50mg(0.19mmol)の17gおよび2.2mg(5Mol%)のNa2MoO4のDMSO(2ml)懸濁液に、82μl(0.95mmol)のH2O2(35%)水溶液を滴下して加えた。色が赤に変わり、その混合物を室温で48時間撹拌した。20mlのジクロロメタンを添加した後、得られた溶液を水および飽和塩水(3×5ml)により洗った。乾燥、濾過および蒸発の後、粗生成物をクロマトグラフィー(DCM/MeOH 8/2)により精製して、黄-オレンジ色の粉末として35mg(70%)の化合物42を得た。1H-NMR (d6-DMSO, 300MHz):δ(ppm) = 7.55 (s, 1H); 7.64 (m, 2H)。ESI-MS: C12H4ClN3O2の計算値: 257.64; 実測値: 255.9 (M-H+)。
9-[(アミノカルボニル)ヒドラゾノ]-7-クロロ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル(43)の合成
600mg(2.25mmol)の17gおよび329mg(2.92mmol)のセミカルバジド塩酸塩のアセトニトリル(20ml)中の混合物を14時間加熱還流した。この時間の後、TLCは、出発物質が完全に変換されたことを示した。溶媒を蒸発させた後、粗生成物を水-エタノールの溶液から再晶析させ、僅かに緑がかった結晶として化合物43を得た(90%)。1H-NMR (d6-DMSO, 400MHz):δ(ppm) = 7.40 (sl, 1H); 7.70 (sl, 1H); 7.71 (d, J = 8Hz, 1H); 8.17 (d, J = 8Hz, 1H); 8.89 (s, 1H); 10.95 (s, 1H)。ESI+MS: C14H6ClN7Oの計算値: 323.70; 実測値: 324 (MH+)。
代表的システインプロテアーゼ
USP5活性アッセイ
USP5をUSP緩衝液(50mMのTris HCl;0.5mMのEDTA;5mMのDTT;0.01%のTriton X-100;ウシ血清アルブミン0.05mg・ml-1、pH7.6)に希釈した。化合物のDMSO保存液(100mM)は-20℃で保管した。化合物を次の最終濃度で試験した:100μM;33.3μM;11.1μM;3.7μM;1.23μM;412nM;137nM;45.7nM;15.2nM;5nM。
反応は、Black LJL 96ウェルプレート(HEマイクロプレート;Molecular Devices;最終反応容積20μl)において2連(duplicate)で実施した。USP5に対する基質の濃度は、400nMのUb-AMC(Boston Biochem)であった。特異性アッセイにおける酵素(USP5)の濃度は300pMであった。これらの濃度は、固定基質濃度での初期速度の下で特異性アッセイを実施するように決めた。化合物は、25℃で30分間、酵素と共に予めインキュベートした。反応は、アッセイ緩衝液に希釈した酵素(+/-化合物)を入れたプレートへの基質の添加により開始した。反応物は、37℃で60分間インキュベートした。反応は、酢酸(最終100mM)を加えることによって停止させた。読取りはPherastar Fluorescent Reader(BMG)により実施した。発光λ380nm;励起λ=460nm。データ(平均値+/-標準偏差)は、対照(化合物なし)の%として解析し、GraphPad(Prism)を用いて、パーセントvs.化合物濃度のLogとしてプロットした。データはS字形モデル(可変勾配(variable slope))にフィッティングした。
USP7のクローニングおよび精製
USP7をコードするcDNAは、胎盤mRNAからPCR増幅によって得た。USP7 cDNAをPCRによりバキュロウイルス発現ベクター(pFastBac-HT;Invitrogen)にサブクローニングした。突然変異したUSP7をコードするcDNAを、突然変異誘発PCRによって生成させた。対応するタンパク質は、223番残基でシステインのアラニンへの置換をコードする。配列は、全オープンリーディングフレームの配列決定によって確認した。USP7をコードするバクミド(Bacmide)を、DH10bacでの転位に従って生成させた。対応するバクミドを昆虫細胞(Sf9)にトランスフェクトした。ウイルスを培養上澄み液から回収し、2回増幅した。昆虫細胞(Sf9またはHigh Five;Invitrogen)に72時間感染させた。全細胞ライセートを採取し、溶解緩衝液(Tris-HCI、50mM、pH7.6;0.75 %、NP40;500mM、NaCl;10%、グリセロール;1mM、DTT;10mM、イミダゾール;プロテアーゼ阻害剤カクテル;AEBSF、20μg・ml-1;アプロチニン、10μg・ml-1)に溶解させた。タンパク質は金属アフィニティ樹脂(Talon金属アフィニティ樹脂; BD Biosciences)でアフィニティ精製した。結合物質は、洗浄緩衝液(50mM、リン酸ナトリウム、pH7.0;300mM、NaCl;10mM、イミダゾール;0.5%、Triton X-100;10%、グルセロール)で徹底的に洗い、樹脂から、250mMのイミダゾール含有洗浄緩衝液に溶離させた。タンパク質を透析緩衝液(Tris-HCl、pH7.6、20mM;NaCl、200mM;DTT、1mM;EDTA、1mM;10%、グリセロール)で透析した。タンパク質精製は、4〜12%のNuPAGE(Invitrogen)で分析した。
USP7活性アッセイ
USP7をUSP緩衝液(50mMのTris HCI;0.5mMのEDTA;5mMのDTT;0.01%のTriton X-100;ウシ血清アルブミン0.05mg・ml-1、pH7.6)で希釈した。化合物のDMSO保存液(100mM)は-20℃で保管した。化合物を次の最終濃度で試験した:100μM;33.3μM;11.1μM;3.7μM;1.23μM;412nM;137nM;45.7nM;15.2nM;5nM。
反応は、Black LJL 96ウェルプレート(HEマイクロプレート;Molecular Devices;最終反応容積20μl)において2連で実施した。USP7に対する基質の濃度は、400nMのUb-AMC(Chem. Biol., 2003, 10, p. 837-846)(Boston Biochem)であった。特異性アッセイにおける酵素(USP7)の濃度は152pMであった。これらの濃度は、固定基質濃度での初期速度の下で特異性アッセイを実施するように決めた。化合物は、25℃で30分間、酵素と共に予めインキュベートした。反応は、アッセイ緩衝液に希釈した酵素(+/-化合物)を入れたプレートへの基質の添加により開始した。反応物は、37℃で60分間インキュベートした。反応は、酢酸(最終100mM)を加えることによって停止させた。読取りはPherastar Fluorescent Reader(BMG)により実施した。発光λ380nm;励起λ=460nm。データ(平均値+/-標準偏差)は、対照(化合物なし)の%として解析し、GraphPad(Prism)を用いて、パーセントvs.化合物濃度のLogとしてプロットした。データはS字形モデル(可変勾配)にフィッティングした。
USP8のクローニングおよび精製
USP8をコードするcDNAは、胎盤mRNAからPCR増幅によって得た。USP8 cDNAをPCRによりバキュロウイルス発現ベクター(pFastBac-HT;Invitrogen)にサブクローニングした。突然変異したUSP8をコードするcDNAを、突然変異誘発PCRによって生成させた。対応するタンパク質は、786番残基でのシステインのアラニンへの置換をコードする。配列は、全オープンリーディングフレームの配列決定によって確認した。USP8をコードするバクミドを、DH10bacでの転位に従って生成させた。対応するバクミドは、昆虫細胞(Sf9)にトランスフェクトした。ウイルスを培養上澄み液から回収し、2回増幅した。昆虫細胞(Sf9またはHigh Five;Invitrogen)に72時間感染させた。全細胞ライセートを採取し、溶解緩衝液(Tris-HCI、50mM、pH7.6;0.75 %、NP40;500mM、NaCl;10%、グリセロール;1mM、DTT;10mM、イミダゾール;プロテアーゼ阻害剤カクテル;AEBSF、20μg・ml-1;アプロチニン、10μg・ml-1)に溶解させた。タンパク質は金属アフィニティ樹脂(Talon金属アフィニティ樹脂; BD Biosciences)でアフィニティ精製した。結合物質は、洗浄緩衝液(50mM、リン酸ナトリウム、pH7.0;300mM、NaCl;10mM、イミダゾール;0.5%、Triton X-100;10%、グルセロール)で徹底的に洗い、樹脂から、250mMのイミダゾール含有洗浄緩衝液に溶離させた。タンパク質を透析緩衝液(Tris-HCl、pH7.6、20mM;NaCl、200mM;DTT、1mM;EDTA、1mM;10%、グリセロール)で透析した。タンパク質精製は、4〜12%のNuPAGE(Invitrogen)で分析した。
USP8活性アッセイ
USP8をUSP緩衝液(50mMのTris-HCI;0.5mMのEDTA;5mMのDTT;0.01%のTriton X-100;ウシ血清アルブミン0.05mg・ml-1、pH8.8)で希釈した。化合物のDMSO保存液(100mM)は-20℃で保管した。化合物を次の最終濃度で試験した:100μM;33.3μM;11.1μM;3.7μM;1.23μM;412nM;137nM;45.7nM;15.2nM;5nM。
反応は、Black LJL 96ウェルプレート(HEマイクロプレート;Molecular Devices;最終反応容積20μl)において2連で実施した。USP8に対する基質の濃度は、400nMのUb-AMC(Boston Biochem)であった。特異性アッセイにおける酵素(USP8)の濃度は630pMであった。これらの濃度は、固定基質濃度での初期速度の下で特異性アッセイを実施するように決めた。化合物は、25℃で30分間、酵素と共に予めインキュベートした。反応は、アッセイ緩衝液に希釈した酵素(+/-化合物)を入れたプレートへの基質の添加により開始した。反応物は、37℃で60分間インキュベートした。反応は、酢酸(最終100mM)を加えることによって停止させた。読取りはPherastar Fluorescent Reader(BMG)により実施した。発光λ380nm;励起λ=460nm。データ(平均値+/-標準偏差)は、対照(化合物なし)の%として解析し、GraphPad(Prism)を用いて、パーセントvs.化合物濃度のLogとしてプロットした。データはS字形モデル(可変勾配)にフィッティングした。
UCH-L3活性アッセイ
UCH-L3をUSP緩衝液(50mMのTris HCI;0.5mMのEDTA;5mMのDTT;0.01%のTriton X-100;ウシ血清アルブミン0.05mg・ml-1、pH7.6)で希釈した。化合物のDMSO保存液(100mM)は-20℃で保管した。化合物を次の最終濃度で試験した:100μM;33.3μM;11.1μM;3.7μM;1.23μM;412nM;137nM;45.7nM;15.2nM;5nM。
反応は、Black LJL 96ウェルプレート(HEマイクロプレート;Molecular Devices;最終反応容積20μl)において2連で実施した。UCH-L3に対する基質の濃度は、400nMのUb-AMC(Boston Biochem)であった。特異性アッセイにおける酵素(UCH-L3)の濃度は13pMであった。これらの濃度は、固定基質濃度での初期速度の下で特異性アッセイを実施するように決めた。化合物は、25℃で30分間、酵素と共に予めインキュベートした。反応は、アッセイ緩衝液に希釈した酵素(+/-化合物)を入れたプレートへの基質の添加により開始した。反応物は、37℃で60分間インキュベートした。反応は、酢酸(最終100mM)を加えることによって停止させた。読取りはPherastar Fluorescent Reader(BMG)により実施した。発光δ380nm;励起δ=460nm。データ(平均値+/-標準偏差)は、対照(化合物なし)の%として解析し、GraphPad(Prism)を用いて、パーセントvs.化合物濃度のLogとしてプロットした。データはS字形モデル(可変勾配)にフィッティングした。
カスパーゼ3活性アッセイ
カスパーゼ3をカスパーゼ3緩衝液(100mMのHepes、pH7.5;10%のスクロース; 0.1%のCHAPS)で希釈した。化合物のDMSO保存液(100mM)は-20℃で保管した。化合物を次の最終濃度で試験した:100μM;33.3μM;11.1μM;3.7μM;1.23μM;412nM;137nM;45.7nM;15.2nM;5nM。反応は、Black LJL 96ウェルプレート(HEマイクロプレート;Molecular Devices;最終反応容積20μl)において2連で実施した。カスパーゼ3特異性アッセイでの基質の濃度は、500nM(Ac-DEVD-AMC;Promega)であった。特異性アッセイにおける酵素(カスパーゼ3)の濃度は3.2nMであった。これらの濃度は、固定基質濃度での初期速度の下で特異性アッセイを実施するように決めた。化合物は、25℃で30分間、酵素と共に予めインキュベートした。反応は、アッセイ緩衝液に希釈した酵素(+/-化合物)を入れたプレートへの基質の添加により開始した。反応物は、37℃で60分間インキュベートした。反応は、酢酸(最終100mM)を加えることによって停止させた。読取りはPherastar Fluorescent Reader(BMG)により実施した。発光δ380nm;励起δ=460nm。データ(平均値+/-標準偏差)は、対照(化合物なし)の%として解析し、GraphPad(Prism)を用いて、パーセントvs.化合物濃度のLogとしてプロットした。データはS字形モデル(可変勾配)にフィッティングした。
カテプシンB活性アッセイ
カテプシンBをカテプシンB緩衝液(20mMのTris HCI、pH6.8;1mMのEDTA;1mMのDTT)で希釈した。化合物のDMSO保存液(100mM)は-20℃で保管した。化合物を次の最終濃度で試験した:100μM;33.3μM;11.1μM;3.7μM;1.23μM;412nM;137nM;45.7nM;15.2nM;5nM。反応は、Black LJL 96ウェルプレート(HEマイクロプレート;Molecular Devices;最終反応容積20μl)において2連で実施した。カテプシンB特異性アッセイでの基質の濃度は、36μM(z-RR-AMC;Calbiochem)であった。特異性アッセイにおける酵素(カテプシンB)の濃度は3.6nMであった。これらの濃度は、固定基質濃度での初期速度の下で特異性アッセイを実施するように決めた。化合物は、25℃で30分間、酵素と共に予めインキュベートした。反応は、アッセイ緩衝液に希釈した酵素(+/-化合物)を入れたプレートへの基質の添加により開始した。反応物は、37℃で60分間インキュベートした。反応は、酢酸(最終100mM)を加えることによって停止させた。読取りはPherastar Fluorescent Reader(BMG)により実施した。発光δ380nm;励起δ=460nm。データ(平均値+/-標準偏差)は、対照(化合物なし)の%として解析し、GraphPad(Prism)を用いて、パーセントvs.化合物濃度のLogとしてプロットした。データはS字形モデル(可変勾配)にフィッティングした。
細胞の生死判別および増殖方法
HCT116細胞の生死判別および増殖試験
HCT116大腸癌細胞をATCC(American Type Culture Collection)から入手し、10%のFBS、3mMのグルタミンおよび1%のペニシリン/ストレプトマイシンを含むマッコイ5A培地に保った。細胞は、5%のCO2を含む湿った大気中、37℃でインキュベートした。
細胞生死判別は、製造業者の指示に従って、96ウェル培養プレートにおけるMTS法(CellTiter 96(登録商標)Aqueous Non-Radioactive Cell Proliferation Assay、Promega)を用いて試験した。MTS(3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-5-(3-カルボキシメトキシフェニル)-2-(4-スルホフェニル)-2H-テトラゾリウム)は、代謝活性細胞において細胞透過性の可溶性ホルマザンに還元されるMTT由来テトラゾリウムである。ホルマザンの量は、492nmでのその吸光度により検出され、生きている代謝活性細胞の数に比例する。
1つのウェル当たり103個のHCT116細胞を播種した。24時間後に、培地を交換し、細胞を、それぞれの化合物について3連で次の濃度で処理した:10μM - 3.33μM - 1.11μM - 370nM - 123nM - 41nM - 14nMおよび5nM。化合物は100%DMSOで希釈し、細胞でのDMSOの最終濃度は0.5%に保った。
細胞を化合物と共に72時間インキュベートし、次いで、2時間でMTSを添加することにより細胞の生死判別試験をした。492nmでの吸光度を96ウェル培養プレートから直接測定した。各化合物についてのGI50(成長阻害50)の濃度を、S字形可変勾配フィッティング(Prism 4.0、Graphpad Softwares)を用いて計算した。値は3つの独立した実験の平均を表す。
PC3細胞の生死判別および増殖試験
PC3前立腺癌細胞をATCCから入手し、7%のFBSおよび1%のペニシリン/ストレプトマイシンを含むF-12K培地に保った。細胞は、5%のCO2を含む湿った大気中、37℃でインキュベートした。
細胞生死判別は、製造業者の指示に従って、96ウェル培養プレートにおけるMTS法(CellTiter 96(登録商標)Aqueous Non-Radioactive Cell Proliferation Assay、Promega)を用いて試験した。MTS(3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-5-(3-カルボキシメトキシフェニル)-2-(4-スルホフェニル)-2H-テトラゾリウム)は、代謝活性細胞において細胞透過性の可溶性ホルマザンに還元されるMTT由来テトラゾリウムである。ホルマザンの量は、492nmでのその吸光度により検出され、生きている代謝活性細胞の数に比例する。
1つのウェル当たり2×103個のPC3細胞を播種した。24時間後に、培地を交換し、細胞を、それぞれの化合物について3連で次の濃度で処理した:10μM - 3.33μM - 1.11μM - 370nM - 123nM - 41nM - 14nMおよび5nM。化合物は100%DMSOで希釈し、細胞でのDMSOの最終濃度は0.5%に保った。
細胞を化合物と共に72時間インキュベートし、次いで、2時間でMTSを添加することにより細胞の生死判別試験をした。492nmでの吸光度を96ウェル培養プレートから直接測定した。各化合物についてのGI50(成長阻害50)の濃度を、S字形可変勾配フィッティング(Prism 4.0、Graphpad Softwares)を用いて計算した。値は3つの独立した実験の平均を表す。
結果
1. システインプロテアーゼ活性の阻害
2. 細胞の生存能力および増殖の阻害

Claims (31)

  1. 式(I)の化合物:
    {[式中、
    mは0であり、---(X(R2)m')m---は無く、一重結合を形成し;
    nは1であり;
    n'は0、1または2であり;
    Yは炭素原子またはSであり;
    は、適切に、単結合または二重結合のいずれかであり;
    ---は、適切に、無いかまたは単結合のいずれかであり;
    R1は、CN、Hal、OAlk、OH、NRCN、C(CN)=C(OH)(OAlk)、SR、NRR'、(Alk)p-C(O)NRR'、複素環からなる群から選択され、Alk、複素環は、Hal、OAlkにより任意選択で置換されており、pは0または1であり;
    R3、R4、R5、R6はそれぞれ同じであるかまたは異なり、H、OAlk、Alk、Hal、OHからなる群から独立に選択され;
    R7は、H、O、OH、N-OH、N-OAlk、N-O-アリール、N-O-Alk-アリール、N-NR-CONRR'、N-O-CO-Alk、NOAlk-O-アリール、NOAlk-OAlk、NOAlk-CO(NR-Alk-CO)p’-OH、NOAlk-CO(NR-Alk-CO)p’-OAlkからなる群から選択されるか、あるいは、同じYに結合している2つのR7がそのYと一緒に2つの酸素原子を含む5員の複素環を形成し、p'は0または1であり;
    RおよびR'はそれぞれ同じであるかまたは異なり、H、Alkからなる群から独立に選択され;
    Halは、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素原子である]
    [但し、次の化合物は除外される:
    R3、R4、R5、R6=Hであり、R1=CNであり、---(X(R2)m')m---が一重結合を表し、---(Y(R7)n')n---が、-C(=O)-、-CH2-を表す;あるいは
    R3、R5、R6=Hであり、R4=OMeであり、R1=CNであり、---(X(R2)m')m---が一重結合を表し、---(Y(R7)n')n---が、-C(=O)-を表す;あるいは
    R3、R4、R5、R6=Hであり、R1=NH2であり、---(X(R2)m')m---一重結合を表し、---(Y(R7)n')n---が、-CH2-を表す;あるいは
    R3、R4、R6=Hであり、R5＝OMeであり、R1=CNであり、---(X(R2)m')m---が一重結合を表し、---(Y(R7)n')n---が、-C(=O)-を表す;あるいは
    R3、R4、R5、R6=Hであり、R1=CNであり、---(X(R2)m')m---が一重結合を表し、---(Y(R7)n')n---が、-C(=O)-を表す]}
    あるいは、これらの薬学的に許容される塩、水和物、もしくは水和塩、またはこれらの化合物もしくはこれらの光学異性体、ラセミ体、ジアステレオマーもしくはエナンチオマーの多形結晶構造。
  2. 次の化合物:R3、R4、R5、R6=Hであり、R1=CNであり、---(X(R2)m')m---が一重結合を表し、---(Y(R7)n')n---が、-C(=N-OH)-を表す:がさらに除外される、請求項1に記載の化合物。
  3. ---(X(R2)m')m---が一重結合を表し、nが1であり、n'が1であり、Yが炭素原子である、請求項1または2に記載の化合物。
  4. R1が、CN、Hal、OAlk、OH、NRCN、C(CN)=C(OH)(OAlk)、SR、NRR'、C(O)NRR'、複素環からなる群から選択され、AlkがOAlkにより任意選択で置換されており、複素環がHalにより任意選択で置換されている、請求項1から3のいずれか一項に記載の化合物。
  5. R3、R4、R5、R6がそれぞれ同じであるかまたは異なり、H、OAlk、Alk、Halからなる群から独立に選択される、請求項1から4のいずれか一項に記載の化合物。
  6. R7が、O、N-OH、N-OAlk、N-O-アリールまたはN-O-Alk-アリールからなる群から選択される、請求項1から5のいずれか一項に記載の化合物。
  7. 以下からなる群から選択される、請求項1から6のいずれか一項に記載の化合物:
    9-ヒドロキシ-3-メトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
    3-メトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
    3-ジメチルアミノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
    3-(2-メトキシ-エトキシ)-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
    3-ヒドロキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
    3-アミノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
    3-(4,4-ジフルオロ-ピペリジン-1-イル)-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
    3-クロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
    9-(1',3'-ジオキソラン-2'-イル)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    2-シアノ-9-[ヒドロキシイミノ]-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
    9-(メトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    9-(アリルオキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    9-ベンジルオキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    9-エトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    9-フェノキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    6-メトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    6,7-ジメトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    8-メチル-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    7,8-ジメトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    6-メチル-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    5,8-ジメトキシ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    6-メトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    6,7-ジメトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    8-メチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    7,8-ジメトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    6-メチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    5,8-ジメトキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    7-クロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    7-フルオロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    7-ヒドロキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    ベンゾ[4,5]チエノ[2,3-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    9-[ヒドロキシイミノ]-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    2-シアノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-イル-シアナミド
    3-(1-シアノ-2-エトキシ-2-ヒドロキシ-ビニル)-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
    3-エチルスルファニル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
    7-クロロ-9-メトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    9-アリルオキシイミノ-7-クロロ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    6-クロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    2-(2-シアノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-イル)-アセトアミド
    9-(2-フェノキシ-エトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    7-クロロ-9-(2-フェノキシ-エトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    9-アリルオキシイミノ-6-クロロ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    7-フルオロ-8-メチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    6,7-ジクロロ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    6-エチル-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    2-シアノ-9-[ヒドロキシイミノ]-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
    9-アリルオキシイミノ-2-シアノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド2-シアノ-9-エトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
    2-シアノ-9-(2-メトキシ-エトキシイミノ)-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
    2-シアノ-9-メトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
    2-シアノ-9-アセトキシイミノ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
    2-シアノ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-3-カルボン酸アミド
    (3-カルバモイル-2-シアノ-インデノ[1,2-b]ピラジン-9-イリデンアミノオキシ)-酢酸エチルエステル
    (3-カルバモイル-2-シアノ-インデノ[1,2-b]ピラジン-9-イリデンアミノオキシ)-酢酸
    [2-(3-カルバモイル-2-シアノ-インデノ[1,2-b]ピラジン-9-イリデンアミノオキシ)-アセチルアミノ]-酢酸エチルエステル
    [2-(3-カルバモイル-2-シアノ-インデノ[1,2-b]ピラジン-9-イリデンアミノオキシ)-アセチルアミノ]-酢酸
    7-クロロ-3-ヒドロキシ-9-オキソ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2-カルボニトリル
    9-[(アミノカルボニル)ヒドラゾノ]-7-クロロ-9H-インデノ[1,2-b]ピラジン-2,3-ジカルボニトリル
    あるいは、これらの薬学的に許容される塩、水和物、もしくは水和塩、またはこれらの化合物もしくはこれらの光学異性体、ラセミ体、ジアステレオマーもしくはエナンチオマーの多形結晶構造。
  8. 式(I)の化合物:
    [式中、
    mは0であり、---(X(R2)m')m---は無く、一重結合を形成し;
    nは1であり;
    n'は0、1または2であり;
    Yは炭素原子またはSであり;
    は、適切に、単結合または二重結合のいずれかであり;
    ---は、適切に、無いかまたは単結合のいずれかであり;
    R1は、CN、Hal、OAlk、OH、NRCN、C(CN)=C(OH)(OAlk)、SR、NRR'、(Alk)p-C(O)NRR'、複素環からなる群から選択され、Alk、複素環は、Hal、OAlkにより任意選択で置換されており、pは0または1であり;
    R3、R4、R5、R6はそれぞれ同じであるかまたは異なり、H、OAlk、Alk、Hal、OHからなる群から独立に選択され;
    R2は、Oであり、
    R7は、H、O、OH、N-OH、N-OAlk、N-O-アリール、N-O-Alk-アリール、N-NR-CONRR'、N-O-CO-Alk、NOAlk-O-アリール、NOAlk-OAlk、NOAlk-CO(NR-Alk-CO)p’-OH、NOAlk-CO(NR-Alk-CO)p’-OAlkからなる群から選択され、p'は0または1であり;
    RおよびR'はそれぞれ同じであるかまたは異なり、H、Alkからなる群から独立に選択され、
    Halは、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素原子である]
    あるいは、これらの薬学的に許容される塩、水和物、もしくは水和塩、またはこれらの化合物もしくはこれらの光学異性体、ラセミ体、ジアステレオマーもしくはエナンチオマーの多形結晶構造を含む医薬組成物。
  9. 式(I)の化合物が請求項1から7のいずれか一項に定義される、請求項8に記載の医薬組成物。
  10. 1種または複数のシステインプロテアーゼを阻害するための医薬品の調製のための、請求項8または9に定義される式(I)の化合物の使用。
  11. 癌および転移、神経変性疾患(例えば、アルツハイマー病およびパーキンソン病)、炎症性疾患、心臓血管疾患ならびに/あるいはウイルスの感染および/または潜伏(特に、単純ヘルペスウイルス1型、エプスタイン-バーウイルス、もしくはSARSコロナウイルスの場合)の治療および/または予防のための医薬品の調製のための、請求項8または9に定義される式(I)の化合物の使用。
  12. 前記化合物が1種または複数の脱ユビキチン化酵素を阻害する、請求項11に記載の使用。
  13. 炎症性疾患、神経変性疾患(好ましくは、脳卒中により引き起こされる神経細胞の障害)、急性または慢性感染、虚血性または化学物質による肝損傷から生じる肝障害および肝不全、急性または慢性感染、虚血性または化学物質による腎損傷から生じる腎障害および腎不全、、急性または慢性感染、虚血性または化学物質による心臓損傷から生じる心臓障害および心不全、膵島のインスリンベータ細胞に対する急性または慢性自己免疫損傷、化学的損傷、酸化損傷または代謝による損傷から生じる糖尿病の治療および/または予防のための医薬品の調製のための、請求項8または9に定義される式(I)の化合物の使用。
  14. 前記化合物が1種または複数のカスパーゼを阻害する、請求項13に記載の使用。
  15. 癌および転移、心臓血管疾患、免疫障害、骨および関節の疾患、骨粗鬆症および関節炎の治療および/または予防のための医薬品の調製のための、請求項8または9に定義される式(I)の化合物の使用。
  16. 前記化合物が1種または複数のカテプシンを阻害する、請求項15に記載の使用。
  17. 加齢による障害、高齢発症糖尿病および白内障の治療および/または予防のための医薬品の調製のための、請求項8または9に定義される式(I)の化合物の使用。
  18. 前記化合物が1種または複数のカルパインを阻害する、請求項17に記載の使用。
  19. ウイルス感染および疾患の治療および/または予防のための医薬品の調製のための、請求項8または9に定義される式(I)の化合物の使用。
  20. 前記化合物が1種または複数のウイルスシステインプロテアーゼを阻害する、請求項19に記載の使用。
  21. 細菌感染および疾患の治療および/または予防のための医薬品の調製のための、請求項8または9に定義される式(I)の化合物の使用。
  22. 前記化合物が、ストレプトパイン、クロストリパイン、ブドウ球菌のシステインプロテアーゼ、ジンジパインから選択される1種または複数の細菌システインプロテアーゼを阻害する、請求項21に記載の使用。
  23. 真菌感染および疾患の治療および/または予防のための医薬品の調製のための、請求項8または9に定義される式(I)の化合物の使用。
  24. 前記化合物が1種または複数の真菌システインプロテアーゼを阻害する、請求項23に記載の使用。
  25. 原虫寄生感染および疾患の治療および/または予防のための医薬品の調製のための、請求項8または9に定義される式(I)の化合物の使用。
  26. 前記化合物が寄生原虫による1種または複数のシステインプロテアーゼを阻害する、請求項25に記載の使用。
  27. 扁形動物寄生感染および疾患の治療および/または予防のための医薬品の調製のための、請求項8または9に定義される式(I)の化合物の使用。
  28. 前記化合物が寄生扁形動物による1種または複数のシステインプロテアーゼを阻害する、請求項27に記載の使用。
  29. 線虫寄生感染および疾患の治療および/または予防のための医薬品の調製のための、請求項8または9に定義される式(I)の化合物の使用。
  30. 前記化合物が寄生線虫による1種または複数のシステインプロテアーゼを阻害する、請求項29に記載の使用。
  31. 前記医薬品が、抗癌療法、神経学的療法、血栓溶解療法、抗酸化剤療法、抗感染療法、抗高血圧療法、利尿療法、免疫抑制療法、心臓血管療法、免疫調整療法、抗炎症療法、抗ウイルス療法、抗菌療法、抗真菌療法、抗原虫療法、抗寄生虫療法から選択される1種または複数の療法と組み合わせて用いられる、請求項10から30のいずれか一項に記載の使用。
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