JP2015522657A - ウレア化合物および酵素阻害剤としてのそれらの使用 - Google Patents

ウレア化合物および酵素阻害剤としてのそれらの使用 Download PDF

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Abstract

以下の式Aの構造を有する化合物、又はその薬学的に許容される塩若しくは誘導体。当該化合物は、食欲抑制、肥満、代謝疾患、悪液質、無食欲症、疼痛、炎症、神経毒性、神経外傷、脳卒中、多発性硬化症、脊髄損傷、パーキンソン病、レボドパ誘発性ジスキネジア、ハンチントン病、ジル‐ド‐ラ‐ツレット症候群、遅発性ジスキネジア、ジストニア、筋萎縮性側索硬化症、アルツハイマー病、てんかん、統合失調症、不安症、うつ病、不眠症、悪心、嘔吐、アルコール疾患、オピエート、ニコチン、コカイン、アルコール及び精神刺激薬などの薬物依存症、高血圧、循環性ショック、心筋再潅流傷害、アテローム性動脈硬化、ぜんそく、緑内障、網膜症、癌、炎症性腸疾患、急性及び慢性肝疾患、例えば肝炎及び肝硬変、関節炎並びに骨粗しょう症から選択される、疾患の処置又は予防において使用され得る。

Description

発明の技術分野
本発明は、化合物及びそれらの使用に関し、特に化合物及び脂肪酸アミドヒドロラーゼ (fatty acid amide hydrolase)(FAAH)酵素によって分解される基質、例えば神経伝達物質であるアナンダミドと関連する症状の処置又は予防におけるそれらの化合物の治療用途に関する。
発明の背景技術
FAAH酵素は、アナンダミド(N−アラキドノイルエタノールアミン)、N−オレイルエタノールアミン、N−パルミトイルエタノールアミン、及びオレアミドなどの脂肪酸アミドを分解する。アナンダミドは、N−アラキドノイルエタノールアミン、又はAEAとしても知られ、動物及びヒトの臓器内、特に脳内に見出される内因性のカンナビノイド神経伝達物質である。アナンダミドが、バニロイド受容体に結合することも見出されている。アナンダミドは、脂肪酸アミドヒドロラーゼ(FAAH)酵素により、エタノールアミン及びアラキドン酸に分解される。従って、FAAHの阻害剤は、アナンダミドのレベル上昇を引き起こす。
アナンダミドは、エンドカンナビノイド系における神経伝達物質であり、カンナビノイド受容体を刺激する。カンナビノイド受容体、例えばCB1及びCB2は、Gタンパク質共役型受容体である。CB1は主に中枢神経系に見出される一方、CB2は主に末梢組織に見出される。エンドカンナビノイド系は、中枢及び末梢神経系、並びに末梢臓器の両方において、ますます多くの生理学的機能に関与するとされてきた。エンドカンナビノイド系の活性の調節は、広範囲の全く異なる疾患及び病理学的状態に可能性のある治療効果を有することが示されてきた。従って、エンドカンナビノイド系、及びFAAH酵素は特に、多くの疾患に向けた可能性のある処置を開発するための治療標的となっている。エンドカンナビノイド系は、食欲抑制(appetite regulation)、肥満(obesity)、代謝疾患(metabolic disorders)、悪液質(cachexia)、無食欲症(anorexia)、疼痛(pain)、炎症(inflammation)、神経毒性(neurotoxicity)、神経外傷(neurotrauma)、脳卒中(stroke)、多発性硬化症(multiple sclerosis)、脊髄損傷(spinal cord injury)、パーキンソン病(Parkinson’s disease)、レボドパ誘発性ジスキネジア(levodopa-induced dyskinesia)、ハンチントン病(Huntington’s disease)、ジル‐ド‐ラ‐ツレット症候群(Gilles de la Tourette’s syndrome)、遅発性ジスキネジア(tardive dyskinesia)、ジストニア(dystonia)、筋萎縮性側索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis)、アルツハイマー病(Alzheimer’s disease)、てんかん(epilepsy)、統合失調症(schizophrenia)、不安症(anxiety)、うつ病(depression)、不眠症(insomnia)、悪心(nausea)、嘔吐(emesis)、アルコール疾患(alcohol disorders)、オピエート、ニコチン、コカイン、アルコール及び精神刺激薬などの薬物依存症、高血圧(hypertension)、循環性ショック(circulatory shock)、心筋再潅流傷害(myocardial reperfusion injury)、アテローム性動脈硬化(atherosclerosis)、ぜんそく(asthma)、緑内障(glaucoma)、網膜症(retinopathy)、癌(cancer)、炎症性腸疾患(inflammatory bowel disease)、急性及び慢性肝疾患、例えば肝炎及び肝硬変、関節炎(arthritis)並びに骨粗しょう症(osteoporosis)に関与するとされてきた。エンドカンナビノイド系、及びそれに付随する症状は、Pacher et al. (2006) Pharmacol. Rev. 58:389-462において考察されている。
内因性のFAAH基質、例えばアナンダミドなどのレベルを調節して、この基質が、今度はエンドカンナビノイド系を調節するようにするために、FAAH酵素の阻害剤が開発されている。これにより、エンドカンナビノイド系に付随する症状及び疾患の、少なくとも部分的な処置又は予防が可能になる。
FAAHの基質は、その他の受容体、例えばバニロイド受容体に結合する、及び/又はその他の情報伝達経路に関与するので、FAAHの阻害剤により、その他の経路、又は系、例えばバニロイド系に付随する症状又は疾患の、少なくとも部分的な処置又は予防が可能になることもある。
国際公開第2010/074588号には、FAAHの阻害剤である化合物が開示されている。Kasnanen et al. (Heikki Kasnanen, Mikko J. Myllymaki, Anna Minkkila, Antti O. Kataja, Susanna M. Saario, Tapio Nevalainen, Ari M. P. Koskinen、及びAntti Poso. Chem Med Chem 2010, 5(2), 213 − 231)には、FAAH阻害剤であるカルバメート化合物が開示されている。特に、化合物6bは、イミダゾール構造を含有するFAAH阻害剤である。しかしながらこの化合物は、この論文に記載の、イミダゾール構造を含有していないその他多くのカルバメート化合物と比較して、弱いFAAH阻害剤である。
発明の概要
第1の態様では、本発明は、以下の構造:
を有する化合物、若しくは薬学的に許容される塩、又はその誘導体を提供する。
本発明の化合物は、酵素脂肪酸アミドヒドロラーゼ(FAAH)の活性を調節することが見出されている。さらには、これが比較的強力であって、比較的高い末梢選択性を有し(すなわちこれが、中枢神経系組織と比較して末梢組織においてさらに高い程度にまでFAAHを阻害し)、比較的、代謝安定であることが示されている。特に、本発明の化合物は、国際公開第2010/074588号に開示されている化合物と比較して、一つ又は複数のこれらの特性に関連してさらに良好な結果を与えることが示されている。
本発明の化合物の「薬学的に許容される塩」には、無機塩基を有する塩、有機塩基を有する塩、無機酸を有する塩、有機酸を有する塩、及び、塩基性又は酸性アミノ酸を有する塩が挙げられる。酸を有する塩は特に、場合によって使用してもよい。代表的な塩には、塩酸塩、酢酸塩、トリフルオロ酢酸塩、メタンスルホン酸塩、2−ヒドロキシプロパン−1,2,3−トリカルボン酸塩、(2R,3R)−2,3−ジヒドロキシコハク酸塩、リン酸塩、硫酸塩、安息香酸塩、2−ヒドロキシ−安息香酸塩、S−(+)−マンデル酸塩、S−(−)−マレイン酸塩、S−(−)ピログルタミン酸塩、ピルビン酸塩、p−トルエンスルホン酸塩、1−R−(−)−カンファースルホン酸塩、フマル酸塩、及びシュウ酸塩が挙げられる。本発明の化合物は、溶媒和物(例えば水和物)又は非溶媒和物(例えば非水和物)の形態のいずれかであってもよい。溶媒和物の形態をとる場合では、加えられる溶媒は、アルコール、例えばプロパン−2−オールであってもよい。
本発明の化合物の「薬学的に許容される誘導体」は、化合物の一つ又は複数の基が、別の分子との反応により修飾されている誘導体である。例えば誘導体は、NH2基の、NHR又はNR2への修飾であって、RがC1-18アルキル(例えばC1-6アルキル)、アリール、ヘテロアリール、C3-8シクロアルキル、又はそれらの組み合わせであってもよい修飾を含む。そのような誘導体は、以下のスキームに従って生成してもよい。
例えば、誘導体には、4−(3−アミノフェニル)−N−シクロペンチル−N−メチル−1H−イミダゾール−1−カルボキサミドのNH2基と、R−N=C=Oイソシアネートと(R. G. Arnold, J. A. Nelson, J. J. Verbanc: Recent Advances in Isocyanate Chemistry Chemical Reviews, 57(1), 47-76, 1957、及びその中の参考文献を見られたい)から、NH−(C=O)−NHR誘導体を形成する、又はCl−(C=O)−Clと、NHR2と(H. Babad, A. G. Zeiler: Chemistry of Phosgene Chemical Reviews, 73(1), 75-91, 1973、及びその中の参考文献を見られたい)から、NH−(CO)−NR2を形成する反応の生成物が挙げられ、式中、Rは、C1-18アルキル(例えばC1-6アルキル)、アリール、ヘテロアリール、C3-8シクロアルキル、又はそれらの組み合わせであってもよい。薬学的に許容される誘導体は、いかなる好適なやり方でも生成することができ、それらの生成方法は、有機化学及び医化学(例えば、好適な方法は、Vogel’s Textbook of Practical Organic Chemistry, 5th edition, Longman, 1989に開示されている)の周知の原理に基づいて当業者には明らかであろう。明らかに、誘導体は、FAAHを阻害することが可能であって末梢選択性を示すはずである、すなわち、それらは上の構造に類似した特性を示すはずである。これらの特性を試験する好適な方法は、当業者に周知であり、本明細書に記載されている。
用語「Cx-yアルキル」は、本明細書で使用する場合、xからy個の炭素原子を含有する、直線又は分岐した飽和炭化水素基を指す。例えば、C1-6アルキルは、1から6個の炭素原子を含有する直線又は分岐した飽和炭化水素基を指す。C1-6アルキル基の例には、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tertブチル、n−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、及びへキシルが挙げられる。好ましくは、炭化水素基は直線である。
用語「アリール」は、本明細書で使用する場合、C6-12単環式又は二環式炭化水素環を指し、ここで少なくとも一つの環は芳香族である。そのような基の例には、フェニル、ナフタレニル、及びテトラヒドロナフタレニルが挙げられる。
用語「ヘテロアリール」は、本明細書で使用する場合、5〜6員の単環式芳香族、又は縮合した8〜10員の二環式芳香族環であり、これらの単環式、又は二環式環は、酸素、窒素、及び硫黄から選択される1〜4個のヘテロ原子を含有する。そのような単環式芳香族環の例には、チエニル、フリル、フラザニル、ピロリル、トリアゾリル、テトラゾリル、イミダゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、オキサジアゾリル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、チアジアゾリル、ピラニル、ピラゾリル、ピリミジル、ピリダジニル、ピラジニル、ピリジル、トリアジニル、テトラジニル等が挙げられる。そのような二環式芳香族環の例には、キノリニル、イソキノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、プテリジニル、シンノリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、インドリル、イソインドリル、アザインドリル、インドリジニル、インダゾリル、プリニル、ピロロピリジル、フロピリジル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾチエニル、ベンゾイミダゾリル、ベンズオキサゾリル、ベンゾイソオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソチアゾリル、ベンズオキサジアゾリル、ベンゾチアジアゾリル、及びイミダゾピリジルが挙げられる。
二環式環という文脈における、用語「二環式環」及び「縮合」は、二つの環であって、二原子間の結合全体で一つに結合しているもの(例えばナフタレン)、架橋を形成する一連の原子全体で一つに結合しているもの(例えばキヌクリジン)、又は単一原子において一つに結合してスピロ化合物を形成しているもの(例えば1,4−ジオキサ−8−アザ−スピロ[4.5]デカン、及びN,3,3−ジメチル−1,5−ジオキサスピロ[5.5]ウンデカン−9イル)を指す。
用語「Cx-yシクロアルキル」は、本明細書で使用する場合、単一環式、二環式、又は三環式であることが可能な、x〜y個の炭素原子の飽和炭化水素環を指す。例えば、C3-8シクロアルキルは、3〜8個の炭素原子の、単一環式、二環式、又は三環式飽和炭化水素環を指す。C3-8シクロアルキル基の例には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロへキシル、シクロへプチル、及びシクロオクチルが挙げられる。
塩及び誘導体を調製する一般的方法は、当業者に周知である。塩及び誘導体の薬学的許容性は、製剤処理工程の性質、及びイン・ビボでの挙動など、多様な因子に依存するであろうし、当業者は本開示を考慮して、そのような因子を容易に評価できるであろう。
本発明の化合物が、代替の互変異性型(例えばケト/エノール、アミド/イミド酸)として存在する可能性がある場合、本発明は、単独での個々の互変異性体、及びあらゆる割合での互変異性体の混合物に関する。
本発明の第2の態様に準拠して、本発明の第1の態様に従う化合物を、一つ又は複数の薬学的に許容される賦形剤とともに含む医薬組成物を提供する。
本発明の医薬組成物は、本発明の第1の態様の化合物のいずれかを、薬学的に許容されるいずれかの、担体、助剤、又はビヒクルとともに含む。本発明の医薬組成物において使用してもよい、医薬的に許容される、担体、助剤、及びビヒクルは、従来から製剤処方の分野において使用されているものであり、砂糖、糖アルコール、でんぷん、イオン交換体、アルミナ、ステアリン酸アルミニウム、レシチン、血清タンパク質、例えばヒト血清アルブミン、緩衝物質、例えばリン酸塩、グリセリン、ソルビン酸、ソルビン酸カリウム、飽和植物脂肪酸の部分グリセリド混合物、水、塩又は電解質、例えばプロタミン硫酸塩、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素カリウム、塩化ナトリウム、亜鉛塩、コロイド状シリカ、三ケイ酸マグネシウム、ポリビニルピロリドン、セルロース系物質、ポリエチレングリコール、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリアクリル酸塩、ろう、ポリエチレン−ポリオキシプロピレン−ブロックポリマー、ポリエチレングリコール、及び羊毛脂が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の医薬組成物は、経口的に、非経口的に、吸入噴霧剤により、直腸に、経鼻的に、口腔内に、経膣的に、又は埋め込み式リザーバーを通じて投与されてもよい。経口投与が好ましい。本発明の医薬組成物は、従来の非毒性の薬学的に許容される、担体、助剤、又はビヒクルのいずれかを含有していてもよい。非経口という用語は、本明細書で使用する場合、皮下、皮内、静脈内、筋肉内、関節内、腱滑液鞘内、胸骨内、髄こう内、病変内、及び頭蓋内への、注射又は点滴技術を含む。
医薬組成物は、殺菌済み注射可能な調製物の形態をとって、例えば、殺菌済み注射可能な水溶液、又は油性の懸濁液としてであってもよい。この懸濁液は、当該技術分野で公知の技術に従い、好適な分散剤又は湿潤剤(例えば、Tween 80等)、及び沈殿防止剤を使用して処方してもよい。殺菌済み注射可能な調製物はまた、非毒性の非経口的に許容される希釈剤又は溶媒中の、殺菌済み注射可能な溶液又は懸濁液、例えば、1,3−ブタンジオール中の溶液としてであってもよい。使用してもよい、許容されるビヒクル及び溶媒には、マンニトール、水、リンゲル液、及び等張塩化ナトリウム溶液がある。加えて、殺菌済み不揮発性油は、従来、溶媒、又は懸濁媒質として使用されている。この目的のために、合成されたモノ又はジグリセリドを含むあらゆる無刺激性の不揮発性油を使用してもよい。脂肪酸、例えばオレイン酸、及びそのグリセリド誘導体は、注射液の調製に有用であり、天然の薬学的に許容される油、例えばオリブ油又はヒマシ油、特にそれらのポリオキシエチル化版がそうである。これらの油溶液、又は懸濁液は、長鎖アルコールの希釈剤若しくは分散剤、例えばPh.Helvに記載のもの、又は同様なアルコールを含有してもよい。
本発明の医薬組成物は、カプセル、錠剤、粉末、顆粒、及び水性の懸濁液、及び溶液を含むがこれらには限定はされない、経口的に許容されるあらゆる剤形で経口投与されてもよい。これらの剤形は、製剤処方の技術分野で周知の技術に従って調整される。経口使用向けの錠剤の場合、一般に使用される担体には、ラクトース及びトウモロコシデンプンが挙げられる。潤滑剤、例えばステアリン酸マグネシウムも、典型的に添加される。カプセル剤形での経口投与向けでは、有用な希釈剤には、ラクトース、及び乾燥させたトウモロコシデンプンが挙げられる。水性懸濁液が経口投与される場合には、活性成分は、懸濁剤及び沈殿防止剤と配合される。もし所望であれば、特定の甘味料、及び/又は香味料、及び/又は着色剤を添加してもよい。
本発明の医薬組成物は、直腸内投与向けの坐薬の形態で投与されてもよい。これらの組成物を、室温で固体であるが直腸温では液体であり、従って直腸内で融解して活性成分を放出することになる好適な非刺激性賦形剤と、本発明の化合物とを混合することにより調製することができる。そのような物質には、ココアバター、蜜ろう、及びポリエチレングリコールが挙げられるが、これらには限定されない。
本発明の医薬組成物は、経鼻的なエアロゾル又は吸入により、投与されてもよい。そのような組成物は、製剤処方の技術分野で公知の技術に従って調製され、通常生理食塩水中の溶液として、ベンジルアルコール、若しくはその他の好適な保存剤、生物学的利用能を強化する吸収促進剤、フッ化炭素、及び/又はその他の当該技術分野で公知の可溶化剤、若しくは分散剤を使用して、調製してもよい。
本発明の化合物は、1回の投与当たり、約1〜約20,000μg/kgの投与量、例えば、約1〜約10,000μg/kg、約1〜約5,000μg/kg、約1〜約3,000μg/kg、約1〜約2,000μg/kg、約1〜約1,500μg/kg、約1〜約1,000μg/kg、約1〜約500μg/kg、約1〜約250μg/kg、約1〜約100μg/kg、約1〜約50μg/kg、又は約1〜約25μg/kgで投与されてもよく、これは、処置又は予防すべき症状、及び化合物を投与されることになる対象の性質による。多くの例では、投与量は、1回の投与当たり、約1〜約10μg/kgであってもよい。特定の実施形態では、投与量は、1回の投与当たり、約250μg/kg、約100μg/kg、約50μg/kg、又は約10μg/kgであってもよい。所与の化合物向けの投与計画は、本開示を入手できる当業者によって容易に決定することができる可能性がある。
特定の一実施形態では、本発明の医薬組成物はさらに、一つ又は複数の追加の医薬活性成分を含む。本発明の化合物は、一つ又は複数の追加の医薬活性成分、例えばアナンダミド、オレイルエタノールアミド、又はパルミトイルエタノールアミドとともに投与されてもよい。これは、本発明の化合物と、一つ又は複数の追加の医薬的活性成分とを含む、単一組成物の形態をとってもよい。あるいはこれは、二つ以上の別個の組成物であってもよく、この場合、本発明の化合物は、一つの組成物に含有されていてもよく、一つ又は複数のさらなる医薬的活性成分は、一つ又は複数の別個の組成物に含まれていてもよい。
従って、本発明の化合物の投与は、一つ又は複数の追加の医薬活性成分に関して、同時、又は交互であってもよい。
第3の態様では、本発明は、治療における使用のための、本発明の第1の態様に従う化合物、又は第2の態様に従う組成物を提供する。
第4の態様では、本発明は、発症又は兆候がFAAH酵素の基質に関連する症状の処置又は予防において使用するための、本発明の第1の態様に従う化合物、又は第2の態様に従う組成物を提供する。
本発明はまた、発症又は兆候がFAAH酵素の基質に関連する症状の処置又は予防のための薬剤の製造における、本発明の第1の態様に従う化合物、又は第2の態様に従う組成物の使用を提供する。
発症又は症状がFAAH酵素の基質に関連する複数の兆候は、当業者には既知である。これらのいくつかは、上に記載されている。
第5の態様では、本発明は、発症又は兆候がFAAH酵素の基質に関連する症状の処置又は予防の方法も提供し、方法は、そのような処置又は予防を必要とする対象に、本発明の第1の態様に従う化合物、又は第2の態様に従う組成物の、治療上有効な量を投与する方法を含む。
症状がエンドカンナビノイド系に付随する障害である場合の、第4の態様に従う化合物、又は第5の態様に従う方法。
特定の実施形態では、治療されることになる症状は:
(i)疼痛、特に急性又は慢性の神経原性の疼痛(neurogenic pain)、例えば偏頭痛(migraine)及び神経障害性の疼痛(例えば代謝性神経障害性の疼痛、ヘルペス後神経痛(post-herpetic neuralgia)、三叉神経痛(trigeminal neuralgia));偏頭痛;急性又は慢性炎症性疼痛、炎症性疾患、例えば関節炎、リウマチ性関節炎(rheumatoid arthritis)、骨関節炎(osteoarthritis)、骨粗しょう症、脊椎炎(spondylitis)、痛風(gout)、血管炎(vasculitis)、クローン病、及び過敏性腸症候群に関連するもの等;急性又は慢性の末梢疼痛;癌疼痛;
(ii)特に化学療法の結果として生じる、眩暈(dizziness)、嘔吐、及び悪心;
(iii)摂食障害(eating disorders)、特に食欲障害(appetite disorder)、代謝疾患、無食欲症、及び様々な性質の悪液質;
(iv)神経性の及び精神医学的な病因、例えば震せん、ジスキネジア、ジストニア、悪心、嘔吐、嗜癖性障害(addictive disorders)(例えば、薬物又はアルコール中毒)、痙攣、強迫行動、トゥレット症候群、あらゆる性質及び起源の、すべての形態のうつ病並びに不安症、不眠症、気分障害(mood disorders)、及び精神病、例えば統合失調症(schizophrenia);
(v)急性及び慢性の神経変性疾患、例えばパーキンソン病、アルツハイマー病、老年認知症(senile dementia)、ハンチントン舞踏病、脳虚血(cerebral ischaemia)と頭蓋及び延髄の外傷とに関連する病変;
(vi)てんかん;
(vii)睡眠時無呼吸(sleep apnoea)を含む、睡眠障害;
(viii)心血管疾患、例えば心不全heart failure、高血圧、循環性ショック、心筋再潅流傷害、心臓の不整脈(cardiac arrhythmias)、動脈硬化症/アテローム性動脈硬化、心臓発作(heart attack)、心虚血(cardiac ischaemia)、血管炎(vasculitis)、及び腎虚血(ischaemia);
(ix)癌、例えば良性の皮膚腫瘍、脳腫瘍及び乳頭腫(papillomas)、前立腺腫瘍、及び脳腫瘍(神経膠芽腫(glioblastomas)、髄様上皮腫(medulloepitheliomas)、髄芽細胞腫(medulloblastomas)、神経芽細胞腫(neuroblastomas)、胚起源の腫瘍、星状膠細胞腫(astrocytomas)、星細胞腫(astroblastomas)、上衣細胞腫(ependymomas)、希突起膠細胞腫(oligodendrogliomas)、叢腫瘍(plexus tumour)、神経上皮腫(neuroepitheliomas)、骨端腫瘍(epiphyseal tumour)、上衣芽細胞腫(ependymoblastomas)、悪性髄膜腫(malignant meningiomas)、肉腫症(sarcomatosis)、悪性黒色腫(malignant melanomas)、及び神経鞘腫(schwannomas));
(x)免疫系の障害、特に自己免疫疾患、例えば乾癬(psoriasis)、エリテマトーデス(lupus erythematosus)、結合組織の疾患又は膠原病(collagen diseases)、シェーグレン症候群(Sjogren’s syndrome)、強直性脊椎炎(ankylosing spondylitis)、未分化型の脊椎炎(spondylitis)、ベーチェット病(Behcet’s disease)、自己免疫性溶血性貧血(autoimmune haemolytic anaemia)、多発性硬化症(multiple sclerosis)、筋萎縮性側索硬化症、アミロイドーシス(amyloidosis)、移植片拒絶(graft rejection)、形質細胞系に作用する疾患、アレルギー性疾患;即時性又は遅発性過敏症、アレルギー性鼻炎(allergic rhinitis)又は結膜炎(conjunctivitis)、接触性皮膚炎(contact dermatitis);
(xi)寄生虫、ウイルス、又は細菌による感染症、例えばAIDS、及び髄膜炎(meningitis);
(xii)炎症性疾患、特に関節疾患、例えば関節炎、リウマチ性関節炎、骨関節炎、脊椎炎、痛風、血管炎、クローン病、過敏性/炎症性腸症候群、ぜんそく;
(xiii)骨粗しょう症;
(xiv)眼症状、例えば高眼圧症(ocular hypertension)、網膜症(retinopathy)、及び緑内障(glaucoma);
(xv)気道の疾患を含む肺症状、気管支痙攣(bronchospasm)、がいそう(coughing)、ぜんそく、慢性気管支炎(chronic bronchitis)、気道の慢性閉塞、及び気腫(emphysema);
(xvi)胃腸の疾患、例えば過敏性/炎症性腸症候群(irritable/inflammatory bowel syndrome)、炎症性腸管障害(inflammatory intestinal disorders)、潰瘍(ulcers)、下痢症(diarrhoea)、尿失禁(urinary incontinence)、及び膀胱炎症(bladder inflammation);
(xvii)急性及び慢性肝疾患、例えば肝炎(hepatitis)及び肝硬変(cirrhosis);
(xviii)神経性の障害例えば神経外傷、脳卒中、多発性硬化症、脊髄損傷、パーキンソン病、レボドパ誘発性ジスキネジア、ハンチントン病/舞踏病、ジル−ド−ラ−ツレット、遅発性ジスキネジア、ジストニア、筋委縮性側索硬化症、アルツハイマー病、及びてんかん
から選択されてもよい。
本発明の第6の態様では、N−メチルシクロペンチルアミンの酸塩を合成する処理工程であって、シクロペンチルアミンを、クロロホルメート又はジ−tert−ブチルカルボネートと反応させ、シクロペンチルカルバメートを形成した後、シクロペンチルカルバメートを還元し、N−メチルシクロペンチルアミンの酸塩を酸性化することを含む処理工程を提供する。
第6の態様の処理工程は、N−メチルシクロペンチルアミンの酸塩を効率的に生成するのに使用することができ、この酸塩は、式Aの化合物の調製において鍵となる中間体である。本処理工程は、高い収率及び良好な品質の生成物を提供する。好ましい酸塩は、HCl塩である。しかしながら、その他の無機及び有機酸塩も可能である。
実施形態では、シクロペンチルカルバメートの形成は、有機溶媒、例えばTHF、メチルTHF、ジオキサン、メチルtert−ブチルエーテル、又はジクロロメタン中、塩基性条件、例えば、NaOH(例えば3M)、NaHCO3、Na2CO3、又はK2CO3などの無機塩基、又はトリエチルアミン、ジ−イソプロピルエチルアミンなどの有機塩基中で実行される。このステップに使用されるクロロホルメートは、例えば、エチル、クロロホルメートなどのC1-4であってもよい。還元ステップは、有機溶媒、例えばTHF、又はメチルTHF中で、水素化アルミニウムリチウム(LAH)を使用して実行してもよい。温度範囲は、還流させるため30℃から、好ましくは60℃である。生成物の単離には、HCl、HBr、HI(例えば濃縮したもの)などの無機酸、又は酢酸などの有機酸を加えて、N−メチルシクロペンチルアミンの、対応する酸塩を形成するのが便利である。
第7の態様では、本発明はまた、N−メチルシクロペンチルアミンの酸塩を合成する処理工程を提供し、この処理工程は、メチルアミンの酸塩の存在下での、シクロペンタノンの還元的アミノ化を含む。
第7の態様の実施形態では、還元は、炭素上に担持された貴金属、例えばPd/C(例えば5%又は10%)の触媒量の存在下、例えば、トリエチルアミン又はジ−イソプロピルエチルアミンなどの有機塩基、及びメタノール、エタノール、プロパノール又はブタノールなどのアルコール型溶媒の存在下、水素下で生じる。圧力は大気圧から10バールまで変化し得る。約50〜80(又は60〜70)℃の温度を使用してもよい。第7の態様における好ましい酸塩は、HCl塩であり、この場合にはメチルアミンHClを処理工程に使用する。しかしながら、その他の無機及び有機酸塩もまた可能である。このように、HBr、HIなどの無機酸塩、又は酢酸などの有機酸塩を、類似の方法により調製してもよい。
第6の又は第7の態様に従って生成されたN−メチルシクロペンチルアミン塩(例えばHCl塩)を引き続き使用して、式Aの化合物を、本明細書に記載のその化合物を調製するいかなる処理工程も使用して調製してもよい。本発明はこのように、式Aの化合物を調製する処理工程も提供し、その処理工程には、第6の又は7番目の態様に従う処理工程が含まれる。また提供されるのは、そのような処理工程により得ることが可能、又は得られた、式Aの化合物である。
発明の詳細な説明
本発明は、以下でさらに詳細に、例としてのみ記載される:
1. 合成の方法論
本発明の化合物の合成に使用した方法を、以下の一般的なスキームにより例示する。すべての化合物及び中間体は、核磁気共鳴法(NMR)により特性評価した。これらの化合物を調製するのに使用した出発物質及び試薬は、市販品の供給元から入手可能である、又は当業者に自明の方法により調製することができる。これらの一般的なスキームは、本発明の化合物を合成することができる方法を単に例示するだけのものであって、これらのスキームに様々な修正を行うことは可能であり、本開示を参照した当業者に提案されることになるであろう。
以下のスキームにおける室温は、20℃〜25℃の範囲の温度を意味する。
N−シクロペンチル−N−メチル−4−(3−ウレイドフェニル)−1H−イミダゾール−1−カルボキサミド(化合物1)の合成に向けた一般的スキーム
2−ブロモ−1−(3−ニトロフェニル)エタノン
THF(200mL)中、フェニルトリメチルアンモニウムトリブロミド(50.1g、133mmol)の溶液を滴下して、THF(200mL)中、1−(3−ニトロフェニル)エタノン(20g、121mmol)の攪拌溶液に室温で加えた。反応混合物を室温で1時間、攪拌放置した。白色懸濁液をろ過し、ろ過固形物を、THFを用いて洗浄し、ろ液を真空で蒸発させて黄色油を得た。その後、残渣をEtOAcに溶解させ、水で洗浄した。有機層を乾燥させ(MgSO4)、真空中で蒸発させて黄色油を得たが、これは黄色の固体に固化した。プロパン−2−オールと最終生成物とから再結晶させた固体を、純白でない固体として単離した。2−ブロモ−1−(3−ニトロフェニル)エタノン(20.5g、70%の収率)。
1H, 600 MHz, 20℃, CDCl3) δ : 8.83 (1H, t, J = 2Hz), 8.49 (1H, ddd, J = 1.0, 2.3, 8.2 Hz), 8.34 (1H, ddd, J = 1.0, 1.7, 7.8 Hz), 7.75 (1H, t, J = 8.1 Hz), 4.49 (2H, s).
(13C, 150 MHz, 20℃, CDCl3) δ: 189.3, 148.5, 135.1, 134.4, 130.2, 128.1, 123.8, 29.9
融点(mp):90−91℃
臭素化反応の代替経路は以下の通りである:
酢酸(10体積量)中、3−ニトロアセトフェノン(1重量、1当量)の溶液に、少なくとも2時間にわたり、30℃未満の温度を維持して、臭素の溶液(0.34体積量、1,08当量)を満たした。25℃と30℃の間の温度で1時間、攪拌した後、反応の完了を確認した。反応完了の後、冷水(12体積量)を満たして、白色の沈殿物を形成させた。懸濁液をさらに1時間、15℃で攪拌した後、ろ過した。固形物を水(4.5体積量)で洗浄した。生成物を真空下、温度45℃以下の温度で、乾燥減量<1.0%となるまで乾燥させた。単離された臭素化生成物の収率は、約66%であった。この代替方法は、大規模化するのにさらに役立つこともある。
4−(3−ニトロフェニル)−1H−イミダゾール
水(8mL)を、2−ブロモ−1−(3−ニトロフェニル)エタノン(57.1g、234mmol)及びホルムアミド(116mL、2.9mol)の攪拌懸濁液に加えた。混合物を140℃で5時間、攪拌放置した。褐色残渣を300mLの水に注ぎ、得られた沈殿物をろ過により分離し、1MのHCl溶液を用いて洗浄した。ろ液を、50%のNaOHを用いて塩基性にし、得られた黄色沈殿物をろ過により分離し、水で洗浄した。固体を乾燥させた後、プロパン−2−オールから再結晶させた。4−(3−ニトロフェニル)−1H−イミダゾール(7.05g、44%の収率)。
(1H, 600 MHz, 20℃, DMSO) δ : 12.37 (1H, s, br), 8.58 (1H, mt, J = 2.0 Hz), 8.21 (1H, ddd, J = 1.0, 1.6, 7.8 Hz), 8.02 (1H, ddd, J = 1.0, 2.5, 8.2 Hz), 7.88 (1H, dd, J = 1.2 Hz), 7.79 (1H, dd, J = 1.1 Hz), 7.64 (1H, t, J = 8.1 Hz)
(13C, 150 MHz, 20℃, DMSO) δ: 148.4, 137.9, 136.8, 136.6, 130.5, 130.0, 120.5, 118.3, 114.6
融点:221℃(分解)
本処理工程のこのステップを強化するという観点から、懸濁媒質としてホルムアミド単独(すなわち水を用いずに)を使用することにより、収率が増加する結果となることが見出され、温度を140℃から170℃(80%まで)に増加させてもそうであった。よって、強化されたプロトコルは、以下の通りである:
ホルムアミド(10体積量)中、2−ブロモ−1−(3−ニトロフェニル)エタノン(1重量、1当量)の溶液を170℃に加熱し、4時間以下の期間にわたり攪拌する。4時間、攪拌した後、反応の完了を確認する。反応完了の後、混合物を室温に冷却し、水(15体積量)を満たす。懸濁液をろ過し、固形物を3NのHCl(2体積量)を用いて洗浄し、母液を再びろ過する。50%のNaOH(2体積量)を加えることにより、溶液のpHを14に調節し、混合物の温度は0℃と5℃の間で維持すること。30分以下の間、0/5℃で懸濁液を攪拌した後、固形物をろ過し、水(5体積量)を用いて洗浄すること。生成物を真空下、45℃以下の温度で、乾燥減量<1.0%となるまで乾燥させる。
シクロペンチル(メチル)カルバミン酸クロリド
THF(126mL)中、N−メチルシクロペンタンアミン(10g、101mmol)の溶液を滴下して、ホスゲン溶液(トルエン中、63.7mL、121mmol、20%)に0℃で加え、白色懸濁液を得た。反応混合物を室温で1時間、攪拌放置した。溶液を氷に注いだ。有機層を、EtOAcを用いて希釈し、分離して、1MのHClを用いて洗浄し、乾燥させ(MgSO4)、真空中で蒸発させて、透明な流動性の油を得た。シクロペンチル(メチル)カルバミン酸クロリド(13.1g、80%の収率)。
(1H, 600 MHz, 20℃, CDCl3) δ : 4.65 (1H, m), 3.0, 2.93 (3H, 2 singlets), 1.92 (2H, m), 1.73 (2H, m), 1.59 (4H, m)
(13C, 150 MHz, 20℃, CDCl3) δ: 149.7, 149.3, 61.1, 59.5, 33.1, 31.1, 28.8, 28.5, 24.0
カルボモイル化のステップもまた、トリホスゲン/DCM及び炭酸ナトリウムを使用して実行することができ、以下の通りである:
DCM(10体積量)中、トリホスゲン(1.2重量、0.4当量)の溶液を、0/5℃に冷却し、10分以下の時間にわたって攪拌する。DCM(5体積量)中、N−メチルシクロペンチルアミン(1重量、1当量)の溶液を満たし、反応温度は、10℃未満に維持する。アミン溶液を加えた後、Na2CO3(2.14重量、2当量)を満たし、放置して室温に温めること。2時間、攪拌した後、反応混合物をろ過し、固形物を、DCM(1体積量)を用いて洗浄する。濃縮乾固の後、黄色油が得られるので、そのまま、さらなる処理無しに使用する。
N−シクロペンチル−N−メチル−4−(3−ニトロフェニル)−1H−イミダゾール−1−カルボキサミド
水素化ナトリウム(5.1g、127mmol、鉱物油中、60%の分散物)を分割して、THF(500mL)中、4−(3−ニトロフェニル)−1H−イミダゾール(20g、106mmol)の攪拌懸濁液に0℃で加えた。黄色の懸濁液は、深紅色の懸濁液になった。混合物を室温で30分間、攪拌放置した後、THF(26mL)中、シクロペンチル(メチル)カルバミン酸クロリド(25.6g、159mmol)の溶液を加えた。懸濁液をその後、室温で2時間、攪拌放置した。水を0℃で加え、THFを蒸発させた。有機残渣を、DCMを用いて抽出し、有機層を分離し、乾燥させ(MgSO4)、真空中で蒸発させて、ベージュ色の固体を得た。固体を、プロパン−2−オールを用いて粉砕した。N−シクロペンチル−N−メチル−4−(3−ニトロフェニル)−1H−イミダゾール−1−カルボキサミド(25.18g、76%の収率)。
(1H, 600 MHz, 20℃, CDCl3) δ : 8.63 (1H, mt, J = 2.0 Hz), 8.16 (1H, ddd, J = 1.0, 1.6, 7.8 Hz), 8.14 (1H, ddd, J = 1.0, 2.3, 8.2 Hz), 7.96 (1H, d, J = 1.3 Hz), 7.65 (1H, dd, J = 1.3 Hz), 7.58 (1H, t, J = 8.1 Hz), 4.45 (1H, m), 3.03 (3H, s), 1.98 (2H, m), 1.80 (2H, m), 1.73 (2H, m), 1.66 (2H, m)
(13C, 150 MHz, 20℃, CDCl3) δ : 151.3, 148.7, 140.1, 137.3, 134.9, 130.9, 129.7, 122.1, 119.9, 114.6, 59.4, 31.3, 28.9, 24.4
融点:121−122℃
4−(3−アミノフェニル)−N−シクロペンチル−N−メチル−1H−イミダゾール−1−カルボキサミド
酢酸エチル(160mL)及びEtOH(160mL)の混合物を、水湿潤Pd/C(0.846g、0.795mmol、10%)に、アルゴン雰囲気下で加えた。これに、N−シクロペンチル−N−メチル−4−(3−ニトロフェニル)−1H−イミダゾール−1−カルボキサミド(5g、15.91mmol)を分割して加え、懸濁液を室温で一晩、水素雰囲気下で攪拌放置した。混合物をアルゴンフラッシュし、セライトに通してろ過し、セライトはDCMを用いて洗浄した。ろ液を真空中で蒸発させて透明な油を得たが、これは無色の固体に固化した。固体をプロパン−2−オールから再結晶させた。4−(3−アミノフェニル)−N−シクロペンチル−N−メチル−1H−イミダゾール−1−カルボキサミド(3.62g、80%の収率)。
(1H, 600 MHz, 20℃, DMSO) δ : 8.06 (1H, d, J = 1.3 Hz), 7.77 (1H, d, J = 1.1 Hz), 7.08 (1H, t, J = 1.9 Hz), 7.0 (1H, t, J = 7.8 Hz), 6.98 (1H, md, J = 7.7 Hz), 6.45 (1H, ddd, J = 1.2, 2.3, 7.7 Hz), 5.07 (2H, s), 4.37 (1H, m), 2.92 (3H, s), 1.87 (2H, m), 1.68 (4H, m), 1.53 (2H, m)
(13C, 150 MHz, 20℃, DMSO) δ : 151.2, 148.8, 141.4, 137.3, 133.8, 129.0, 113.7, 112.9, 112.8, 110.4, 58.4, 31.2, 28.2, 24.0
融点:108−109℃
代替の実施形態では、このステップのアニリン誘導体生成物は、精製すること無しに、引き続くステップで使用することができる、すなわち、この、そして引き続くステップを、順にはめ込むことができる。
N−シクロペンチル−N−メチル−4−(3−ウレイドフェニル)−1H−イミダゾール−1−カルボキサミド(化合物1)
シアン酸カリウム(0.445g、5.49mmol)を滴下して、水(4mL)中、2Nの塩化水素(2.286mL、4.57mmol)の混合物中、4−(3−アミノフェニル)−N−シクロペンチル−N−メチル−1H−イミダゾール−1−カルボキサミド(1.3g、4.57mmol)の攪拌溶液に、0℃で加えた。混合物を室温で24時間、攪拌放置した。シアン酸カリウム(0.220g、2.74mmol)を加え、混合物を室温でさらに一晩、攪拌放置した。水を加え、有機層を、DCM/プロパン−2−オール7:3の混合物を用いて希釈した。有機層を分離し、1NのHCl水溶液を用いて洗浄した。有機層を分離し、乾燥させ(MgSO4)、真空中で蒸発させて無色の泡を得た。生成物を、カラムクロマトグラフィー(シリカ、DCM/MeOH 5%、10%)により精製し、無色の固体として単離した。固体を、0℃でEtOHから再結晶させた。N−シクロペンチル−N−メチル−4−(3−ウレイドフェニル)−1H−イミダゾール−1−カルボキサミド(0.403g、26%の収率)。
上の本発明の化合物は、以下に詳述される通り、融点及びNMRにより特性評価した。NMRスペクトルは、Bruker 600MHz Avance IIIスペクトロメーター上で、内部標準として使用した溶媒を用いて記録した。13Cスペクトルは、150MHzで記録し、1Hスペクトルは600MHzで記録した。データは、以下の順で報告した:近似的な化学シフト(ppm)、プロトン数、多重度(br, broad; d, doublet; m, multiplet; s, singlet; t, triplet)、及び結合定数(Hz)。
化合物1 (融点:204℃).
(13C, 150 MHz, 20℃, DMSO) δ : 156, 151.1, 140.9, 140.8, 137.5, 133.7, 128.9, 117.9, 116.6, 114.2, 114.2, 58.4, 31.2, 28.2, 24.
(1H, 600 MHz, 20℃, DMSO) δ : 8.55 (1H, s), 8.09 (1H, d, J = 1.2 Hz), 7.86 (1H, d, J = 1.2 Hz), 7.85 (1H, t, J = 1.8 Hz), 7.35 (1H, md), 7.34 (1H, md), 7.22 (1H, t, J = 7.8 Hz), 5.84 (2H, s), 4.36 (1H, m), 2.93 (3H, s), 1.87 (2H, m), 1.69 (4H, m), 1.54 (2H, m).
この最終ステップ(フェニル環上でのウレア形成)の強化は、4−(3−アミノフェニル)−N−シクロペンチル−N−メチル−1H−イミダゾール−1−カルボキサミド向けの溶媒として、水の代りに酢酸を使用することからなる。これにより、収率が改善し(約78%)、単離プロトコルが改善する。この強化ステップは、以下の通り記載されてもよい:4−(3−アミノフェニル)−N−シクロペンチル−N−メチル−1H−イミダゾール−1−カルボキサミドをAcOH(8.8体積量)に室温で溶解させる。結果として得られる室温の溶液に、水(0.9体積量)中、シアン酸カリウム(0.65重量、2.5当量)の溶液を加える。結果として得られる溶液を室温で、反応が完了する(出発物質<0.1%)まで攪拌する。1時間以内で、ウレア生成物の沈殿が発生した。結果として得られるスラリーに、水(5体積量)を加え、さらなる固体を押しつぶす。その後、ベージュ色の懸濁液を室温で1時間、寝かし、ろ過する。ベージュ色の固体を水(10体積量)で洗浄し、真空オーブン下で、乾燥減量<1.5%になるまで乾燥させる。
この強化ステップ(酢酸を使用)により、N−アセチル化アニリン不純物が生じる場合には、再結晶化を実行してもよい。これは、以下の通りであってもよい:
室温の酢酸(5体積量)中、ウレア生成物(1重量)の溶液に、水(5体積量)を滴下して、30分にわたり加えた。種を入れた後、水(2体積量)を加え、スラリーを室温で1時間、寝かした。スラリーを10℃に冷却し、10℃で少なくとも1時間、攪拌し、ろ過する。純白でない固体を、水/酢酸の酸の9:1混合物(2体積量)、水(10体積量)を用いて洗浄し、真空オーブン中、55℃で乾燥させる。その後、純白でない固体(0.82重量)を室温で酢酸(3.96体積量)に溶解させ、水(4.1体積量)を滴下して30分にわたり加えた。その後、溶液に種を加えた後、水(1.6体積量)を加えた。結果として得られたスラリーを室温で少なくとも1時間攪拌し、その後、10℃に冷却した。スラリーを10℃で少なくとも1時間、寝かせた後、固体をろ過し、水/酢酸(1.6体積量)の9:1混合物、水(10体積量)を用いて洗浄し、真空オーブン中、55℃で、乾燥減量<1.5%となるまで乾燥させる。
2. 生物学的有効性
イン・ビボでの試験を、以下に記載されるプロトコルに従って実行した。BRh(脳ホモジネート)は、中枢神経組織、この場合には、脳における阻害を示し、LVh(肝ホモジネート)は、末梢組織、この場合には、肝臓における阻害を示した。対照は、反応混合物から試験化合物を差し引いたものであった。従って、試験化合物に対して低い値は、強い阻害を示す。100の値は、測定可能な阻害が生じなかったことを示す。
イン・ビボでのプロトコル
動物の処置
実験に使用した動物は、インテルファウナ・イベリカ(Interfauna Iberica(スペイン))から入手した雄のNMRIマウス(体重27〜44g)であった。マウスは、管理された環境条件(12時間の明/暗周期、及び室温22±1℃)下、1ケージ当たり5匹を維持した。餌及び水道水は不断に与え、実験すべて日中の時間に実行した。
動物には、30mg/kg又は3mg/kgの本発明の化合物又は比較化合物を、経口経路を通じて(8ml/kg;0.5%のカルボキシメチルセルロース(CMC)に懸濁させた、又は水に可溶化させた化合物)、又はビヒクル(対照)を、動物用の給餌ステンレス湾曲針(feeding stainless steel curve needles)(パーフェクタム(Perfectum)、U.S.A.)を用いて投与した。動物は、屠殺する15分前に、ペントバルビタール60mg/kgを腹腔内に投与して麻酔した。肝臓、左肺葉、及び小脳を除いた脳の断片を除去し、膜緩衝液(3mMのMgCl2、1mMのEDTA、50mMのTris HCl pH7.4)を含有するプラスチック製のバイアルに入れた。組織は、−30℃で分析まで保存した。
動物は、化合物の投与前には常に、18時間より以前の時点を除いて、一晩、絶食させ、その場合には餌は、投与日の朝に除去して、化合物は同日の午後に投与した。動物にはその後、水以外に何も与えなかった。
すべての動物手順は、実験及びその他の科学的目的に使用される脊椎動物の保護に向けた欧州の指導(European Directive for Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and Other Scientific Purposes(86/609CEE)、及びポルトガルの立法(Decreto-Lei 129/92, Portarias 1005/92 e 1131/97)に厳密に沿って実行した。使用した動物の数は、現状の規制及び科学的完全性に従って、最小限とした。
試薬及び溶液
アナンダミド[エタノールアミン−1−3H−](40〜60Ci/mmol)を、アメリカンラジオケミカルズ社(American Radiochemicals)から入手した。その他すべての試薬は、シグマアルドリッチ社(Sigma-Aldrich)から入手した。Optiphase Supermixをパーキンエルマー社(Perkin Elmer)から入手し、活性炭をシグマアルドリッチ社から入手した。
組織の準備
組織を氷上で解凍し、10体積量の膜緩衝液(3mMのMgCl2、1mMのEDTA、50mMのTris HCl pH7.4)中で、Potter−Elvejhem(脳−500rpmで8ストローク)、又はHeidolph Diax(肝臓−30秒の休止を入れて20sec間、5の位置で2ストローク)のいずれかを用いてホモジネートした。
組織中の全タンパク質を、BioRadタンパク質アッセイ(BioRAd)を用い、BSA(50〜250μg/ml)の標準曲線を使用して定量した。
酵素アッセイ
反応混合物(200μlの全体積)は:1mMのEDTA、10mMのTris pH7.6中、2μMのAEA(2μMのAEA+5nMの3H−AEA)、脂肪酸を含まない0.1%のBSA、15μg(脳)、5μg(肝臓)、又は50μg(肺)タンパク質を含有していた。37℃での15分のプレインキュベーション期の後、基質溶液(冷AEA+放射標識されたAEA+BSA)の添加により反応が開始した。反応は、10分間(脳及び肺)、又は7分間(肝臓)実行したのち、400μlの活性炭懸濁液(連続して強く攪拌した状態で32ml、0.5MのHCl中、8gの炭)の添加により停止させた。室温で強く攪拌して30分のインキュベーション時間の後、炭を、微量遠心管中で遠心分離(13000rpmで10分)により沈降させた。200μlの上清を、24ウェルプレートに事前に分配されたOptiphase Supermixシンチレーション反応混液800μlに加えた。カウント毎分(cpm)を、MicrobetaTriLuxシンチレーションカウンター中で定量した。
各アッセイにおいて、ブランク(タンパク質無し)を準備した。
残った酵素活性の百分率を、対照に関して、そしてブランクを差し引いた後に計算した。
ED50の定量
試験化合物は、投与量(10、3、1、0.3、0.03及び0.01mg/kg)を増加させて動物に与え、投与後8時間のFAAH活性を、前述のイン・ビボでのプロトコルに従って定量し、その後、ED50値を、95%の信頼度区間を用いて「Prisma」ソフトウェアにより計算した。
CYPの代謝安定性アッセイ
試験化合物の安定性を、NADPHの存在下、及び非存在下で、MLM(マウスの肝臓のミクロソーム)、又はHLM(ヒトの肝臓のミクロソーム)中で実行した。
安定性は、1mg/mlの全タンパク質、5mMのMgCl2、及び50mMのK−リン酸緩衝液を含有するインキュベーション混合物(100μlの全体積)を使用して測定した。試料を、1mMのNADPHの存在下、及び非存在下で、インキュベートした。反応物を5分間、プレインキュベートし、試験下にある化合物(HLMについては5μM、そしてMLMについては50μM)を用いて反応を開始させた。試料を、37℃で振とうさせた水浴中、60分間、インキュベートした。反応を、100μlのアセトニトリルの添加により停止させた。その後、試料を遠心分離し、ろ過して、上清をHLPC−MSDに注入した。試験化合物をDMSOに溶解させ、反応物中のDMSOの最終濃度は0.5%(v/v)未満であった。T0で、アセトニトリルを、化合物の添加前に加えた。すべての実験は、2通りの試料を用いて実行した。
化合物1(N−シクロペンチル−N−メチル−4−(3−ウレイドフェニル)−1H−イミダゾール−1−カルボキサミド;上で、式Aの化合物とも称される)を試験した。また、国際公開第2010/074588号に開示された二つの比較化合物も試験した。これらは以下の通りである:
比較化合物1 N−シクロへキシル−4−(3−グアニジノフェニル)−N−メチル−1H−イミダゾール−1−カルボキサミド。
比較化合物2 N−シクロペンチル−4−(4−フルオロ−3−ヒドロキシフェニル)−N−メチル−1H−イミダゾール−1−カルボキサミド。
比較化合物1は、化合物1に構造的に類似しているが、これらの化合物の間には明瞭な差が存在する。比較化合物2も、化合物1に構造的に類似しているが、この場合も同様に、これらの二つ化合物には明瞭な差が存在する。
上の表からわかる通り、化合物1は、肝臓におけるFAAH阻害の観点で最も強力な化合物である。特に化合物1は、比較化合物1よりもはるかに強力である。
末梢活性は、肝臓におけるFAAH活性を、脳におけるFAAH活性によって除算するにより計算することができる。これを行う場合、値が低いほど、化合物は末梢選択的であることを示している。結果を以下の表に示す:
これらの結果は、化合物1が、2倍超の最も末梢選択的な化合物であることを示している。さらには、化合物1は、比較化合物1よりもはるかに末梢選択的である。
化合物1及び比較化合物2についての、様々な濃度でのFAAH活性に関連する追加データを、以下の表に示す:
見てわかる通り、すべての投与量で、FAAH活性は化合物1の投与の後に、比較化合物2と比較してはるかに低下している。特に、0.1mg/kgで投与後8時間では、FAAH活性は、比較化合物2と比較して化合物1について顕著に低い。このことは、化合物1が、比較化合物2よりも顕著に強力であることを示している。0.1mg/kgでは、化合物1は、比較化合物2よりも10倍超、強力である。これは、有効性の意外に大きな差である。このデータはまた、化合物1が代謝的に安定であることの証拠であるが、それは、イン・ビボで阻害実験を実行する際、化合物の代謝安定性も、阻害のレベル、及び阻害の生じている期間の長さに役割を果たすであろうというのが理由である。
以下の表は、マウスにおける経口投与後の、化合物のFAAH阻害のED50データ(メジアン有効投与量、肝臓におけるFAAHの50%阻害を生じるのに必要な化合物の投与量)を示す。信頼度区間(95%)が含まれる。
以下の表に、化合物1及び比較化合物2の代謝安定性を示す。安定性データは、MLM又はHLMに1時間、曝露した後の残留化合物の%として与えられている。100%は、代謝反応が全くないことを意味しており、0%は完全な酵素分解に対応している。「CYP−」は、CYP代謝反応に基本的に重要である補助因子(NADPH)の非存在を指す。従って「CYP−」は、対照値と見なすことができる。「CYP+」は、補助因子の存在を指し、試験化合物の安定性に応じて酵素分解が生じることがある。見てわかる通り、化合物1は、MLM及びHLMの両方において比較化合物2よりも安定である。
3. 化合物1のIC50の定量
3.1 物質及び方法
a)試薬及び溶液
アナンダミド[エタノールアミン−1−3H−]は、アメリカンラジオケミカルズ社から入手し、60Ci/mmolの比放射能を有していた。その他すべての試薬は、シグマアルドリッチ社から入手した。Optiphase Supermixは、パーキンエルマー社から入手し、活性炭は、シグマ(Sigma)から入手した。
b)組織の準備
4匹のウィスター(Wistar)ラットからの冷凍した脳を、20mlで1mMのMgCl2、20mMのHEPES(4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジンエタンスルホン酸)pH7.0中で、Potter−Elvejhem(500rpmで8ストローク)を用いてホモジネートした。ホモジネートを、36000gで20分間(Beckman、70Tiローター)、4℃で遠心分離した。ペレットを、15mlの同一緩衝液に再懸濁させ、同一条件下で遠心分離した。ペレットを、15mlの同一緩衝液に再懸濁させ、37℃で15分間、インキュベートした後、36000gで20分間、4℃で遠心分離した。その後、各ペレットを、10mlで3mMのMgCl2、1mMのEDTA(エチレンジアミン四酢酸)、50mMのTris(2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−プロパン−1,3−ジオール)pH7.4に再懸濁させ、タンパク質を、BSA(ウシ血清アルブミン)(50〜250μg/ml)の標準曲線を使用し、BioRAdタンパク質アッセイ(BioRAd)を用いて定量した。
膜懸濁液を一定分量にして−30℃で保存した。
c)酵素アッセイ
反応混合物(200μlの全体積)は:1mMのEDTA、10mMでpH7.6のTris中、2μMのAEA(2μMのAEA+5nMの3H−AEA)、脂肪酸を含まない0.1%のBSA、5又は10μgのタンパク質、及び様々な濃度の化合物1を含有していた。100%のDMSO(ジメチルスルホキシド)中、保存溶液(10mM)を準備し、アッセイでのDMSO濃度を0.1%とする。37℃で15分のプレインキュベーションの後、基質溶液(冷AEA+放射標識されたAEA+BSA)の添加により反応を開始させた。反応は、10分間実行した後、400μlの活性炭懸濁液(連続して強く攪拌した状態で32ml、0.5MのHCl中、8gの炭)の添加より停止させた。室温で強く攪拌して30分のインキュベーション時間の後、炭を、微量遠心管中で遠心分離(15000rpmで10分)により沈降させる。200μlの上清を、24ウェルプレートに事前に分配された800μlのOptiphase Supermixシンチレーション反応混液に加えた。カウント毎分(CPM)、又は壊変毎分(DPM)を、Microbeta TriLuxシンチレーションカウンター中で定量した。各アッセイには、ブランク(タンパク質無し)、対照(化合物無し)が存在した。
d)試験系
Wallac 1450 MicrobetaTriLuxシンチレーションカウンター
e)試験方法
計数条件は以下の通り:
f)その他の装置
Spectramax Plus−SOFTmax(登録商標)ソフトウェア3.0版
g)データ取得及び分析
生データの取得は、「Microbeta TriLux Windows(登録商標) ワークステーション版4.01」ソフトウェアを用いて実行した。
データ分析は、Prism 5 for Windows(登録商標)ソフトウェア5.02版(グラフパッドソフトウェア社(GraphPad Software Inc.)、カリフォルニア州、サンディエゴ)を使用して実行した。化合物1のIC50値は、実験データを、Log(阻害剤)に対する正規化された応答、すなわち可変スロープ方程式(Variable slope equation):
にフィッティングすることにより決定された。
3.2 結果
このプロトコルを使用して、化合物1が、27nMのIC50を有すると決定した。
上のすべての結果からわかる通り、化合物1は、比較化合物1及び2のいずれよりも顕著に、さらに強力であり、さらなる末梢選択性、及び/又はさらなる代謝安定性を有する。
4. N−メチルシクロペンチルアミンのHCl塩の合成
4.1 カルバメートの還元方法
ステップ1:エチルカルバメートの形成
0℃のTHF(20mL)中、シクロペンチルアミン(3ml、30.3mmol)の溶液に、3Mの水酸化ナトリウム(15.15ml、45.5mmol)、及びエチルクロロホルメート(3.47ml、36.4mmol)をそれぞれ加えた。得られた二相混合物を室温で4時間、攪拌した。反応混合物を、MTBE(30mL)と水酸化アンモニウム(5mL)を用いて希釈した。得られた混合物を室温で10分間、攪拌した後、分離した。有機層を、水、0.5MのHClを用いて洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、ろ過した。ろ液を減圧下で濃縮した。エチルシクロペンチルカルバメート(4.35g)を、無色の油として95%の収率で得、以下のステップで、さらなる精製無しに使用した。この反応は非常に良好に進行した。生成物の収率及び品質は高かった。
ステップ2:エチルカルバメートの還元
カルバメートの、対応するメチルアミンへの還元は、概して周知である。この還元には通常、還流下のTHF中、過剰な水素化アルミニウムリチウム(LAH)の使用が必要である。しかしながら、大規模な水素化アルミニウムリチウムの使用は、さらに複雑な後処理を必要性とすることがある。従って、より安全で取り扱いやすいフィーザー(Fieser)後処理(x gのLAHに対して、x mlの水、x mLの15〜25%のNaOH、その後、3x mLの水を使用すること)を使用した。最初の試みは、t−ブチルカルバメート上で、LAH、フィーザー後処理を使用し、その後、濃HClの添加の結果生じる塩酸塩の形成により、成功裡に実行された。N−メチルシクロペンチルアミンヒドロクロリドを、単離の後に63%で得た。この最初の試みから得られた品質と収率の結果をもとに、エチルカルバメート使用して再度実行し、83%のモル収率、及びNMRによる品質範囲:>98%が得られた。
窒素下、室温でTHF(20mL)中、LAH(2,414g、63,6mmol、5当量)の懸濁液に、THF(8mL)中、エチルシクロペンチルカルバメート(2g、12,72mmol)の溶液を20分にわたり加えた。備考:ガスの発生あり。滴下漏斗を、THF(2mL)を用いて洗浄した。反応混合物を65℃(内部温度、還流)に、6時間の間、加熱した。懸濁液を0℃(水−氷浴)に冷却した。懸濁液を、MTBE(30mL)を用いて希釈した。懸濁液に、滴下して2.4mLの水(強いガス発生、及び発熱反応が観察された)、滴下して3.6mLの10%NaOH(よく攪拌することが必要である)、そして最後に滴下して7.2mLの水を加えた。得られたスラリーを室温に温め、室温で30分間、攪拌した。白色の懸濁液にMgSO4(10g)を加えた。得られたスラリーを、10分間、攪拌した後、ろ過した。固体を、MTBE(20mL)を用いて洗浄した。
一つに集めたろ液に、濃HCl(1,272ml、15,27mmol、1.2当量)を加えた。得られた混合物を室温で一晩、攪拌した後、濃縮乾固させた。残渣をプロパン−2−オール(20mL)に溶解させた後、2体積量(4mL)に濃縮した。その後、得られた溶液に、MTBE(12mL)を加えた。白色の結晶固体を押しつぶした。スラリーを室温で1時間、攪拌した後、固体を集め、MTBE(4mL)を用いて洗浄し、真空オーブン中、50℃で4時間、乾燥させた。第1の白色の針状産出物(884mg)を得た。一つに集めた母液、及び洗浄液を濃縮乾固させた。酢酸イソプロピル(iPrOAc)を残渣に加え、白色結晶が出現し始めた。さらにiPrOAcを加えたが、幾分かの固体がフラスコ壁面を薄く覆った。幾分かのDCMを加え、純粋な固体が得られた。DCMを除去し、白色固体を押しつぶし、ろ過し、iPrOAcを用いて洗浄した。白色結晶固体を真空オーブン中、50℃で4時間、乾燥させた。第2の白色の針状産出物(547mg)が得られた。N−メチルシクロペンチルアミンヒドロクロリドを、83%モルの収率で、白色針として得た。
4.2 還元的アミノ化法
65℃でメタノール中、水素圧力下、触媒量のトリエチルアミン及びPd/Cの存在下で、シクロペンタノン及びN−メチルアミンヒドロクロリドを使用すると最良の結果が得られることが見出された。これらの条件下で、N−メチルシクロペンチルアミンヒドロクロリドを、49%の収率で白色固体として単離した。
成物の収率及び品質を向上(メチルアミンヒドロクロリドを除去)させるため、パラジウムの源、及び試薬均等物を試験した。わずかに過剰なメチルアミン塩酸塩(1.1当量)とともに、Pd/C(JM、5R39ペースト)を使用して、収率を69%まで向上させることが可能であった。
メチルアミンヒドロクロリドの除去は、炭酸ナトリウムの存在下、ジクロロメタン中にN−メチルシクロペンチルアミンヒドロクロリドを懸濁させた後、蒸留することにより可能であることに留意されたい。メチルアミンは、最終生成物に検出されなかった。
プロトコルの記載
炭素上5%のパラジウム、5R39ペースト(0.75g、0.176mmol、0.001当量)に、MeOH(105ml)、メチルアミンヒドロクロリド(13.24g、196mmol)、シクロペンタノン(15,77ml、178mmol)、そして最後にトリエチルアミン(0.621ml、4.46mmol)を連続して加えた。得られたスラリーを、オートクレーブに入れ、5バールの水素を満たした。オートクレーブを65℃で加熱し、一晩、攪拌した。反応混合物をゆっくりと冷却し、TLC(溶離液PE/酢酸エチル 8:2、マンガン酸塩に浸漬)により、出発物質がないことを示した。黒色スラリーをセライトに通してろ過し、MeOH(10mL)を用いて洗浄した。メタノールを除去し、イソプロパノール(60mL)で置き換えた。溶液を濃縮して2溶にし、イソプロピルエーテル(60ml)を加えた。得られた混合物を室温で攪拌した。白色固体が観察され、その後、スラリーを0℃で1時間、攪拌した後、ろ過した。固体を、イソプロピルエーテル/プロパン−2−オール9:1(30mL)を用いて洗浄し、真空オーブン中で一晩、乾燥させた。N−メチルシクロペンチルアミンHCl(16.9g、69.5%の収率)の白色結晶固体が得られた。

Claims (11)

  1. 以下の構造:
    を有する化合物、又はその薬学的に許容される塩若しくは誘導体。
  2. 請求項1に記載の化合物、及び1又は2以上の薬学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物。
  3. 1又は2以上の追加の医薬成分、例えばアナンダミド、オレイルエタノールアミド又はパルミトイルエタノールアミドをさらに含む、請求項2に記載の医薬組成物。
  4. 治療における使用のための、請求項1に記載の化合物、又は請求項2若しくは3に記載の組成物。
  5. その発症又は兆候がFAAH酵素の基質と関連する症状の処置又は予防における使用のための、請求項1に記載の化合物、又は請求項2若しくは3に記載の組成物。
  6. その発症又は兆候がFAAH酵素の基質と関連する症状の処置又は予防方法であって、治療上有効な量の請求項1に記載の化合物、又は請求項2若しくは3に記載の組成物を、かかる処置又は予防を必要とする対象に投与することを含む、前記方法。
  7. 前記症状が、エンドカンナビノイド系と関連する疾患である、請求項5に記載の使用のための化合物、又は請求項6に記載の方法。
  8. 前記疾患が、食欲抑制、肥満、代謝疾患、悪液質、無食欲症、疼痛、炎症、神経毒性、神経外傷、脳卒中、多発性硬化症、脊髄損傷、パーキンソン病、レボドパ誘発性ジスキネジア、ハンチントン病、ジル‐ド‐ラ‐ツレット症候群、遅発性ジスキネジア、ジストニア、筋萎縮性側索硬化症、アルツハイマー病、てんかん、統合失調症、不安症、うつ病、不眠症、悪心、嘔吐、アルコール疾患、オピエート、ニコチン、コカイン、アルコール及び精神刺激薬などの薬物依存症、高血圧、循環性ショック、心筋再潅流傷害、アテローム性動脈硬化、ぜんそく、緑内障、網膜症、癌、炎症性腸疾患、急性及び慢性肝疾患、例えば肝炎及び肝硬変、関節炎並びに骨粗しょう症から選択される、請求項7に記載の化合物又は方法。
  9. N−メチルシクロペンチルアミンの酸塩の合成方法であって、シクロペンチルアミンと、クロロホルメート又はジ−tert−ブチルカーボネートとを反応させてシクロペンチルカルバメートを形成し、その後前記シクロペンチルカルバメートを還元し、そしてN−メチルシクロペンチルアミンの酸塩へと酸性化することを含む、前記方法。
  10. N−メチルシクロペンチルアミンの酸塩の合成方法であって、メチルアミンの酸塩の存在下、シクロペンタノンを還元的アミノ化することを含む、前記方法。
  11. 請求項9又は10に記載の方法が含まれる、請求項1に記載の化合物の合成方法。
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