JP2015503570A - 嘔吐反応を防止することができるホスホジエステラーゼ4阻害剤 - Google Patents

嘔吐反応を防止することができるホスホジエステラーゼ4阻害剤 Download PDF

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Abstract

【課題】嘔吐反応を防止することができるホスホジエステラーゼ4阻害剤を提供する。【解決手段】本発明の嘔吐反応を防止することができるホスホジエステラーゼ4阻害剤は、一般式(I)【化1】〔式中、R1は、独立したメトキシー、臭素及び置換アリール基であって、Xは、置換されていてもよい6員複素環であって、Y は、−(CH2)n−,−NH(CH2)n−,−NH(CH2)n−O−であって、nの値は、0、1、2及び3中の任意の一桁数であって、Zは、置換されていてもよい芳香環又は置換されていてもよいヘテロアリール環である〕で表される化合物、プロドラッグ又は溶媒和物である。本発明は、新型ビフェニル類PDE4D阻害剤であって、うつ病、アルツハイマー病及び認知能力の改善に用いることができる上、嘔吐などの不良反応を防止することができる。

Description

本発明は、ホスホジエステラーゼを阻害する化合物の技術領域に関し、特に、ビフェニル類PDE4D阻害剤に関し、具体的に述べると、一種の嘔吐反応を防止することができるホスホジエステラーゼ4阻害剤であって、この種の阻害剤は、うつ病、アルツハイマー病の治療及び認知能力の改善に用いることができる。
ホスホジエステラーゼ4(PDE4)は、主に炎症細胞(肥大細胞、マクロファージ、リンパ細胞及び上皮細胞)及び神経細胞内に分布する。PDE4は、中枢神経系及び免疫系の機能と密接な関係を有し、その阻害剤は、細胞内ターゲットに作用する新しい抗炎症薬及び中枢神経系候補薬物と認識されている。PDE4は、特異的に触媒作用を及ぼしてcAMPを加水分解するため、細胞内のcAMP濃度の調節に重要な作用を及ぼす。PDE4を阻害してcAMPを細胞内に蓄積させ、抗炎症、抗うつ、記憶力増強、認知機能改善など、各種の生物学的効果を発生させる。
ロリプラムなどの初代PDE4阻害剤は、優れた抗うつ効果を有するが、PDE4の阻害によって吐気、嘔吐などの副作用がもたらされるため、市場に流通させることができなかった。初代PDE4阻害剤と比較し、二代目PDE4阻害剤は、更に優れた治療効果を有するが、現在に至るまで、嘔吐を防止することができるPDE4阻害剤は、市場に流通していない。このため、嘔吐を減少又は防止することができる上、抗うつ及び認知機能を改善することができる新型のPDE4阻害剤の開発が必要とされていた。
PDE4は、PDE4A、PDE4B、PDE4C及びPDE4Dの4つの亜型に分けられ、それぞれ独立したA、B、C及びDの4つの遺伝子コードにより、各PDE4遺伝子は、複数の転写単位及びプロモーターを有し、約20のPDE4アイソザイムを有する。張漢霆などは、PDE4D遺伝子ノックアウトマウスに対する研究から、PDE4Dは、うつ病及び認知機能と密接な関連性がある上、嘔吐とも関連性があることを発見し、この推測を証明する文献も継続的に発表されている。
すべての研究結果から、PDE4阻害剤は、cAMPと競合する阻害剤である可能性が示された(Houslay,et al. 2005, DDT, 10, 1503 - 2119)。これによっても治癒率が低い原因を説明することができる。
ハスレイ他 2005,DDT,10,1503−2119
本発明の目的は、従来技術の問題を解決することができ、cAMPと競合せず、嘔吐反応を防止することができる非競合型ホスホジエステラーゼ4阻害剤を提供することにある。
上述の課題を解決するために、請求項1の発明は、
一般式(I)
Figure 2015503570
〔式中、R1は、独立したメトキシー、臭素及び置換アリール基であって、Xは、置換されていてもよい6員複素環であって、Y は、−(CH2)n−,−NH(CH2)n−,−NH(CH2)n−O−であって、nの値は、0、1、2及び3中の任意の一桁数であって、Zは、置換されていてもよい芳香環又は置換されていてもよいヘテロアリール環である〕で表される化合物、プロドラッグ又は溶媒和物であることを特徴とする嘔吐反応を防止することができるホスホジエステラーゼ4阻害剤である。
請求項2の発明は、
Figure 2015503570
Figure 2015503570
Zは、置換されていてもよい芳香環であることを特徴とする請求項1に記載の嘔吐反応を防止することができるホスホジエステラーゼ4阻害剤である。
請求項3の発明は、Xは、
Figure 2015503570
であることを特徴とする請求項1に記載の嘔吐反応を防止することができるホスホジエステラーゼ4阻害剤である。
本発明の嘔吐反応を防止することができるホスホジエステラーゼ4阻害剤は、
一般式(I)
Figure 2015503570
〔式中、R1は、独立したメトキシー、臭素及び置換アリール基であって、Xは、置換されていてもよい6員複素環であって、Y は、−(CH2)n−,−NH(CH2)n−,−NH(CH2)n−O−であって、nの値は、0、1、2及び3中の任意の一桁数であって、Zは、置換されていてもよい芳香環又は置換されていてもよいヘテロアリール環である〕で表される化合物、プロドラッグ又は溶媒和物である。
本発明の化合物は、PDE4及びPDE4D亜型の活性を阻害する効果を有し、動物実験の結果から、学習能力及び記憶力の改善に対しては、抗うつ薬である初代PDE4阻害剤ロリプラムより優れた効果を有する。また、ビーグル犬に対する嘔吐実験では、明らかな嘔吐反応が観察されなかった。このため、本発明の化合物は、嘔吐などの不良反応を防止することができ、うつ病、アルツハイマー病を治療し、認知能力を改善することができる最初の薬物となる見込みがある。
本発明の実施例を詳細に示す。
本発明は、嘔吐反応を防止することができるホスホジエステラーゼ4阻害剤を提供するものであり、本発明の嘔吐反応を防止することができるホスホジエステラーゼ4阻害剤は、
一般式(I)
Figure 2015503570
で表される化合物、プロドラッグ又は溶媒和物である。式中、R1は、独立したメトキシー、臭素及び置換アリール基である。Xは、置換されていてもよい6員複素環である。Y は、−(CH2)n−,−NH(CH2)n−,−NH(CH2)n−O−であって、nの値は、0、1、2及び3中の任意の一桁数である。Zは、置換されていてもよい芳香環又は置換されていてもよいヘテロアリール環である。
本発明の嘔吐反応を防止することができるホスホジエステラーゼ4阻害剤は、
一般式(II)
Figure 2015503570
で表される化合物、プロドラッグ、薬用可能な塩又は溶媒和物である。式中、Zは、置換されていてもよい芳香環である。
本発明の嘔吐反応を防止することができるホスホジエステラーゼ4阻害剤は、
一般式(III)
Figure 2015503570
で表される化合物、プロドラッグ、薬用可能な塩又は溶媒和物である。式中、R1は、独立したメトキシー及び置換アリール基である。Y は、−(CH2)n−,−NH(CH2)n−,−NH(CH2)n−O−であって、nの値は、0、1、2及び3中の任意の一桁数である。Zは、置換されていてもよい芳香環又は置換されていてもよいヘテロアリール環である。
一般式(II)の化合物を以下に示す。
Figure 2015503570
一般式(III)の化合物を以下に示す。
Figure 2015503570
一般式(I)及び一般式(II)に示す本発明の化合物は、化学文献中に記載される公知方法によって合成され、本発明で使用可能な方法を以下にまとめ、Scheme 1に示す。
(Scheme 1)
Figure 2015503570
3−置換−4−メトキシトルエン(2mmol)を50ml二ツ口丸底フラスコ中に入れた後、0.356g(2mmol)のN−ブロモスクシンイミド(NBS)及び20mlの無水四塩化炭素を加え、逆流するまで加熱し、薄層クロマトグラフィーによって反応プロセスをモニタリングする。反応が完了した後、濾過し、溶剤を減圧除去すると、3−置換−4−メトキシブロモメチルベンゼンの粗物が得られ、分離せずに次の反応に直接進む。
2mmolのヘテロサイクリックアミンを25ml二ツ口丸底フラスコ中に入れ、10mlの無水DMFを加えた後、0.417gの無水炭酸カリウム(3mmol)を更に加え、常温で1時間撹拌する。前のステップで得られた3−置換−4−メトキシブロモメチルベンゼンの粗物を加え、常温で12時間撹拌反応を行い、薄層クロマトグラフィーによって反応プロセスをモニタリングする。反応が完了した後、濾過し、DMFを減圧除去した後、粗物が得られる。カラムクロマトグラフィー分離を行い、ターゲット化合物を得る。
ターゲット化合物のスペクトルデータ;
Figure 2015503570
Compound II-1 (ZX-I01):Yield: 65%;ESI−MS: m/z 424.0 ([M+H]+), 446.0 ([M+Na]+);1H NMR (400MHz, CDCl3): 2.65 〜 2.70 (m, 4H), 3.05 〜 3.15 (m, 4H), 3.81 (s, 3H, MeO), 3.85 (s, 3H, MeO), 3.89 (s, 2H, CH2), 6.84 〜 7.01 (m, 5H), 7.27 〜 7.36 (m, 4H), 7.41(s, 1H), 7.53(s, 1H);
Figure 2015503570
Compound II-2 (ZX-I02):Yield: 63%;ESI−MS: m/z 427.5(M+), 428.5([M+1]+), 429.5 ([M+2]+);1H NMR (400MHz, CDCl3): 2.63 〜 2.70 (m ,4H), 3.09 〜 3.12 (m, 4H), 3.82 (s, 3H, MeO), 3.89 (s, 2H, CH2), 6.94 〜 6.98 (m, 2H), 7.03 (d, J = 8.0Hz, 1H),7.21 (t, J = 7.6Hz, 1H),7.28 〜 7.40 (m, 5H),7.43 (s, 1H),7.55 (s, 1H);
Figure 2015503570
Compound III-1 (ZX-I03):Yield: 43%;ESI−MS: m/z 395.6(M+), 396.5 ([M+1]+), 397.5 ([M+2]+);1H NMR(400MHz, CDCl3): 3.80 (s, 3H, MeO), 5.29 (s, 2H, CH2), 6.92 (d, J = 7.6Hz, 1H), 7.29 〜 7.39 (m, 3H), 7.45 〜 7.48 (m, 2H) ,7.64 (d, J = 2.0Hz, 1H), 7.77 〜 7.8 (m, 2H);
Figure 2015503570
Compound III-2 (ZX-I06):Yield: 33%;ESI−MS: m/z521.5(M+), 522.5([M+1]+), 523.5 ([M+2]+);1H NMR (400MHz, CDCl3): 3.20 〜 3.30(m, 4H), 3.50 〜 3.60(m, 4H), 3.82 (s, 3H, MeO), 5.14 (s, 2H, CH2), 6.86 〜 7.00 (m, 2H), 7.08 (t, J = 8.0Hz, 1H), 7.15 (d, J = 9.6Hz, 1H), 7.28 〜 7.34 (m, 4H), 7.39 〜 7.44 (m, 3H), 7.46 (d, J = 8.4Hz, 1H), 7.51(s, 1H), 7.68 (d, J = 1.6Hz, 1H);
Figure 2015503570
Compound III-3 (ZX-I07): Yield: 45%;ESI−MS: m/z 492.6(M+), 493.6([M+1]+), 494.6 ([M+2]+), 514.6([M+Na]+), 530.6([M+K]+);1H NMR (400MHz, CDCl3): 3.64(t, J = 4.8Hz, 2H), 3.79(s, 3H, MeO), 3.84(s, 3H, MeO), 4.13((t,J = 4.8Hz, 2H), 5.16 (s, 2H, CH2), 6.78(d, J = 9.6Hz, 1H), 6.85 〜 6.98 (m, 6H), 7.28 〜 7.44(m, 4H), 7.505(s, 1H), 8.02(s, 1H);
Figure 2015503570
Compound III-4 (ZX-I11): Yield: 42%;ESI−MS: m/z 482.4 ([(M-1)+Na]+), 484.4 ([(M+1)+Na]+);1H NMR(400MHz, CDCl3): 3.64(t, J = 4.8Hz, 2H), 3.85(s, 3H, MeO), 3.96(s, 3H, MeO), 4.18((t, J = 4.8Hz, 2H), 5.08 (s, 2H, CH2),6.73 〜 6.99(m, 5H), 7.36(d, J = 7.2Hz, 1H), 7.53 〜 7.55(m, 1H), 7.65(d, J = 1.2Hz, 1H),7.72 〜 7.74(m, 1H);
Figure 2015503570
Compound III-5 (ZX-I12): Yield: 28%;ESI−MS: m/z 412.7([M+1]+), 434.7([M+Na]+), 450.7([M+K]+); 1H NMR (400MHz, CDCl3): 3.79(s, 3H, MeO), 3.81(s, 3H, MeO), 3.85 〜 3.87(m, 5H, MeO, CH2), 4.19(t, J = 5.2Hz, 2H), 4.68(s, 2H, CH2), 6.76 〜 6.94(m, 7H), 7.00 (d, J = 10Hz, 1H), 7.34(d, J = 10Hz, 1H);
ホスホジエステラーゼ4の活性阻害実験;
1.実験方法;PDE4の活性阻害測定は、IMAP技術を用いた。この方法は、化合物のPDE4に対する活性阻害を精確で安定的に測定することができる。
2.実験結果;表1は、新型PDE4阻害剤II-1,II-2,III-1〜III-3のPDE4、PDE4D4及びPDE4D5に対する活性阻害を示す。
Figure 2015503570
表2は、新型PDE4阻害剤ZX−111及びZX−112のPDE4に対する活性阻害を示す。
Figure 2015503570
動物実験
1.新型PDE4阻害剤III-3がスコポラミンによって後天性学習記憶障害となったマウスの学習能力及び記憶力に対する影響。
1.1.方法;60匹の昆明マウスを、対照群、スコポラミン群、ロリプラム対照群、III-3低投薬群、III-3中投薬群及びIII-3高投薬群の6組にランダムに分ける(各組10匹)。1週間連続して薬剤を投与した後、モーリス水迷路を採用して行動学テストを行った。テストの20分前に、対照の腹腔に生理食塩水を注射した以外、他の群には、ロリプラム注射液を注射した。4日間連続で訓練を行い、5日目に空間探索実験を行った。各プログラムのマウスが初めてターゲットエリアを通過した時間、ターゲットエリアを通過した回数及びターゲット四分円停留時間を記録した。
表3は、新型PDE4阻害剤III-3の学習記憶障害のマウスのモーリス水迷路テストに対する影響
Figure 2015503570
を示す。
Figure 2015503570
注;スコポラミン群との比較であり、*P<0.05,**P<0.01
2.新型PDE4阻害剤III-3の嘔吐反応に対する初歩研究
2.1;方法
6匹のビーグル犬をランダムに2群(ロリプラム0.5 mg/kg対照群(0.5 mg/ml,1ml/kg)と溶剤対照群(5% DMSO,1ml/kg))に分け、胃内投薬した。連続して120分観察し、動物に嘔吐反応があるか否かを観察した。観察指標は、動物に悪心吐気の出現があったか否か、大量の唾液分泌及び嘔吐があったか否かとし、潜伏期を記録した。一週間後、6匹のビーグル犬を再びランダムに2群(ロリプラム対照群とIII-3投薬群)に分け、高投薬量のロリプラム0.5 mg/kg(薬液濃度0.5 mg/ml,投薬容積1 ml/kg)を胃内投薬し、同様の方式で連続して120分観察した。
1.2;実験結果
表4は、新型PDE4阻害剤III-3を犬に投薬した後の嘔吐反応状況を示す。
Figure 2015503570
本発明の最も好適な実施例を説明した。当該者による各種変化又は修正は、本発明の範囲を逸脱しない。

Claims (3)

  1. 一般式(I)
    Figure 2015503570
    〔式中、R1は、独立したメトキシー、臭素及び置換アリール基であって、Xは、置換されていてもよい6員複素環であって、Y は、−(CH2)n−,−NH(CH2)n−,−NH(CH2)n−O−であって、nの値は、0、1、2及び3中の任意の一桁数であって、Zは、置換されていてもよい芳香環又は置換されていてもよいヘテロアリール環である〕で表される化合物、プロドラッグ又は溶媒和物であることを特徴とする嘔吐反応を防止することができるホスホジエステラーゼ4阻害剤。
  2. Figure 2015503570
    Figure 2015503570
    前記Zは、置換されていてもよい芳香環であることを特徴とする請求項1に記載の嘔吐反応を防止することができるホスホジエステラーゼ4阻害剤。
  3. 前記Xは、
    Figure 2015503570
    であることを特徴とする請求項1に記載の嘔吐反応を防止することができるホスホジエステラーゼ4阻害剤。
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