JP2018044011A - カテプシンcのスピロ環状阻害剤 - Google Patents

カテプシンcのスピロ環状阻害剤 Download PDF

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Abstract

【課題】ジペプチジルペプチダーゼI活性と関連がある疾患、例えば、呼吸器疾患の治療および/または予防のための作用物質等を提供すること。【解決手段】式(I)の化合物(式中、AおよびCyは、本明細書において示したような意味の1つを有する)、カテプシンCの阻害剤としての該化合物の使用、該化合物を含有する医薬組成物、ならびに該化合物を提供する。【選択図】なし

Description

本発明は、式Iの化合物
(式中、AおよびCyは、本明細書において示したような意味の1つを有する)およびカテプシンCの阻害剤としての該化合物の使用、該化合物を含有する医薬組成物、ならびに該化合物を、ジペプチジルペプチダーゼI活性と関連がある疾患、例えば呼吸器疾患の治療および/または予防のための作用物質として使用する方法に関する。
・ 国際公開第2004110988号は、一連の疾患の治療のためのジペプチジル−ペプチダーゼI(DPPI:Dipeptidyl−aminopeptidase I)阻害剤としてのペプチジルニトリル阻害剤を開示している。
・ 国際公開第2009074829号および国際公開第2010142985号は、喘息、COPDまたはアレルギー性鼻炎の治療のためのジペプチジル−ペプチダーゼI(DPPI)阻害剤としてのペプチジルニトリル阻害剤も開示している。
・国際公開第2013041497号は、置換N−[1−シアノ−2−(フェニル)エチル]−2−アザビシクロ[2.2.1]ヘプタン−3−カルボキサミドを、例えば、呼吸器疾患の治療のためのジペプチジル−ペプチダーゼI(DPPI)阻害剤として開示している。
ジペプチジル−アミノペプチダーゼI(DPPIまたはカテプシンC;EC3.4.141)は、タンパク性基質のアミノ末端からジペプチドを除去することができるリソソームシステインプロテアーゼである。DPPIは、GutmanおよびFrutonによって、1948年に初めて発見された(J. Biol. Chem 174: 851-858, 1948)。ヒト酵素のcDNAについては、1995年に記述されている(Paris et al.; FEBS Lett 369: 326-330, 1995)。DPPIタンパク質は、処理されて、重鎖、軽鎖、および活性酵素と会合したままであるプロペプチドからなる、成熟したタンパク質分解活性を有する酵素となる(Wolters et al.; J. Biol. Chem. 273: 15514-15520, 1998)。これに対し、他のシステインカテプシン(例えば、B、H、K、LおよびS)は単量体であり、DPPIは、それぞれ3つの異なるポリペプチド鎖から構成される4つの同一サブユニットを持つ200−kD四量体である。DPPIは、多くの組織において構成的に発現され、肺、腎臓、肝臓および脾臓において最高レベルである(Kominami et al.; Biol. Chem. Hoppe Seyler 373: 367-373, 1992)。造血(hematopoetic)細胞からのセリンプロテアーゼの活性化におけるその役割と合致して、DPPIは、好中球、細胞傷害性リンパ球、ナチュラルキラー細胞、肺胞マクロファージおよびマスト細胞においても比較的高度に発現される。DPPI欠損マウスからの最近のデータは、DPPIが、リソソームのタンパク質分解における重要な酵素であることに加えて、細胞傷害性Tリンパ球およびナチュラルキラー細胞(グランザイムAおよびB;Pham et al.; Proc. Nat. Acad. Sci 96: 8627-8632, 1999)、マスト細胞(キマーゼおよびトリプターゼ;Wolter et al.; J Biol. Chem. 276: 18551-18556, 2001)、ならびに好中球(カテプシンG、エラスターゼおよびプロテイナーゼ3;Adkison et al.; J Clin. Invest. 109: 363.371, 2002)における顆粒セリンプロテアーゼの活性化における鍵酵素としても機能することを示唆している。活性化されると、これらのプロテアーゼは、種々の細胞外マトリックス成分を分解することができ、これが組織損傷および慢性炎症につながり得る。
故に、カテプシンCの阻害剤は、潜在的に、慢性閉塞性肺疾患(COPD:chronic obstructive pulmonary disease)、肺気腫、喘息、多発性硬化症および嚢胞性線維症等の好中球優位の炎症性疾患の治療のための有用な治療薬となり得る(Guay et al.; Curr. Topics Med. Chem. 10: 708-716, 2010; Laine and Busch-Petersen; Expert Opin. Ther. Patents 20: 497-506, 2010)。関節リウマチも、DPPIが役割を果たすと思われるもう1つの慢性炎症性疾患である。好中球は、関節の炎症部位に動員され、関節リウマチに関連する軟骨破壊を司ると考えられているプロテアーゼ、カテプシンG、エラスターゼおよびプロテイナーゼ3を放出する。実際に、DPPI欠損マウスは、II型コラーゲンに対するモノクローナル抗体の受動伝達によって誘発された急性関節炎から保護されていた(Adkison et al.; J Clin. Invest. 109: 363.371, 2002)。
ある特定の炎症促進性セリンプロテアーゼを活性化させる際にDPPIが果たす役割を踏まえて、本発明の問題は、その活性を阻害し、それにより、下流のセリンプロテアーゼ活性を阻害する化合物を調製することである。
驚くべきことに、本発明のスピロ環状化合物は、
・好ましくは、IC50[μM]<0.0050、特に好ましくは、<0.0030のDPPIの阻害を示す、強力なカテプシンC(DPPI)活性
を保有することが見出されている。
さらに、本発明の化合物は、これらの薬理学的有効性のために都合よい下記の能力を示す。
・高い細胞活性、例えば、好ましくは、IC50[μM]<0.5、特に好ましくは、<0.003を示す、U937細胞系における好中球エラスターゼプロセシングの阻害、
・他のカテプシン、例えば、カテプシンKに対する高い選択性、ならびに
・一般に、望ましい薬物動態特性、例えば、好ましくは、ヒト肝ミクロソームインキュベーションにおけるin vitroでのt1/2[分]>110、特に好ましくは、≧120の安定性を示す、代謝安定性。
驚くべきことに、本発明の化合物は、標的結合マウスモデルにおいてBALF(気管支肺胞洗浄液)細胞溶解物中で好中球エラスターゼ活性の高い阻害を示すことがまた見出されている。
さらに、驚くべきことに、本発明のスピロ環状化合物は、カテプシンCのGlu275へのさらなる塩橋を形成し、これによってこの化合物クラスの高い酵素活性および細胞活性がもたらされることが見出されている。スピロ環状アミンのこのさらなる相互作用(例えば、例11におけるスピロ−アゼチジンおよび例16におけるスピロ−ピロリジン)は、例11および16とのカテプシンCタンパク質の共結晶化実験によって検証した。いずれにしても、塩基性窒素原子は、Glu275への塩橋を形成する。
カテプシンCリガンド複合体の構造である。
驚くべきことに、上記の問題は本発明の式Iの化合物によって解決されることが見出されている。
したがって、本発明は、式Iの化合物または薬学的に許容されるその塩
[式中、
Cyは、
であり、
Aは、
であり、
式中、
Wは、CHおよびNからなる群から選択され、
Xは、CHおよびNからなる群から選択され、
Yは、CHおよびNからなる群から選択され、
ただし、W、XおよびYの最大で1つは、Nであってよく、
D−Eは、N(R2)−C(O)、CH2CH2、C(O)−OおよびCH2−Oからなる群から選択され、
2は、HおよびC1-3−アルキルからなる群から選択され、
1は、H、C1-3−アルキル、CH3OCH2CH2−、オキセタニル、テトラヒドロフラニル、4−テトラヒドロピラニルおよび3−テトラヒドロピラニルからなる群から選択され、
iは、1、2または3であり、
jは、1、2または3であり、
ただし、i+jの合計は、2、3または4である]に関する。
好ましい実施形態
特に好ましいのは、
Cyが、
である、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
Cyが、
である、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
1が、H、CH3−およびオキセタニルからなる群から選択される、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
2が、HおよびCH3からなる群から選択される、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
2がHである、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
2がCH3である、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
D−EがCH2−Oである、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
1が、H、CH3およびオキセタニルからなる群から選択され、
2が、CH3であり、
Wが、CHおよびNからなる群から選択され、
Xが、CHおよびNからなる群から選択され、
Yが、CHからなる群から選択され、
ただし、W、XおよびYの最大で1つが、Nであってよく、
D−Eが、N(R2)−C(O)、CH2CH2、C(O)−OおよびCH2−Oからなる群から選択され、
iが、1または2であり、
jが、1または2であり、
ただし、i+jの合計が、2、3または4である、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
Aが、式A1からA14からなる群から選択される、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
Aが、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A10、A13、およびA14からなる群から選択される、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
Aが、A2およびA13からなる群から選択される、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
Aが、式A2.1の基である、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
Aが、式A13.1の基である、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、例1、5、8、10、12、13、14、19、22、23、24、25および27からなる群から選択される、上記の式Iの化合物である。
好ましいのは、
1が、HおよびCH3からなる群から選択される、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
特に好ましいのは、
1が、オキセタニルである、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
1が、H、CH3およびオキセタニルからなる群から選択され、
2が、HおよびCH3−からなる群から選択される、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
1が、HおよびCH3からなる群から選択され、
2が、HおよびCH3からなる群から選択される、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
D−Eが、CH2−O、C(O)−OおよびN(R2)−C(O)からなる群から選択される、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
特に好ましいのは、
D−Eが、CH2−OおよびC(O)−Oからなる群から選択される、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
1が、H、CH3およびオキセタニルからなる群から選択され、
2が、HおよびCH3からなる群から選択され。
D−Eが、CH2−O、C(O)−OおよびN(R2)−C(O)からなる群から選択される、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
特に好ましいのは、
1が、H、CH3、オキセタニルからなる群から選択され、
D−Eが、CH2−OおよびC(O)−Oからなる群から選択される、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
特に好ましいのは、
1が、オキセタニルからなる群から選択され、
D−Eが、CH2−OおよびC(O)−Oからなる群から選択される、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
特に好ましいのは、
Wが、CHであり、
Xが、CHであり、
Yが、CHである、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
Wが、CHであり、
Xが、Nであり、
Yが、CHである、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
Wが、Nであり、
Xが、CHであり、
Yが、CHである、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
Wが、CHであり、
Xが、CHであり、
Yが、Nである、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
1が、H、CH3−およびオキセタニルからなる群から選択され、
2が、HおよびCH3−からなる群から選択され、
D−Eが、CH2−O、C(O)−OおよびN(R2)−C(O)からなる群から選択され、
Wが、CHであり、
Xが、CHであり、
Yが、CHである、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
特に好ましいのは、
1が、H、CH3−およびオキセタニルからなる群から選択され、
D−Eが、CH2−OおよびC(O)−Oからなる群から選択され、
Wが、CHであり、
Xが、CHであり、
Yが、CHである、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
1が、H、CH3−およびオキセタニルからなる群から選択され、
2が、HおよびCH3−からなる群から選択され、
D−Eが、CH2−O、C(O)−OおよびN(R2)−C(O)からなる群から選択され、
Wが、Nであり、
Xが、CHであり、
Yが、CHである、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
特に好ましいのは、
1が、H、CH3−およびオキセタニルからなる群から選択され、
D−Eが、CH2−OおよびC(O)−Oからなる群から選択され、
Wが、Nであり、
Xが、CHであり、
Yが、CHである、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
1が、H、CH3−およびオキセタニルからなる群から選択され、
2が、HおよびCH3−からなる群から選択され、
D−Eが、CH2−O、C(O)−OおよびN(R2)−C(O)からなる群から選択され、
Wが、CHであり、
Xが、Nであり、
Yが、CHである、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
特に好ましいのは、
1が、H、CH3−およびオキセタニルからなる群から選択され、
D−Eが、CH2−OおよびC(O)−Oからなる群から選択され、
Wが、CHであり、
Xが、Nであり、
Yが、CHである、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、
1が、H、CH3−およびオキセタニルからなる群から選択され、
2が、HおよびCH3−からなる群から選択され、
D−Eが、CH2−O、C(O)−OおよびN(R2)−C(O)からなる群から選択され、
Wが、CHであり、
Xが、CHであり、
Yが、Nである、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
特に好ましいのは、
1が、H、CH3−およびオキセタニルからなる群から選択され、
D−Eが、CH2−OおよびC(O)−Oからなる群から選択され、
Wが、CHであり、
Xが、CHであり、
Yが、Nである、
上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
特に好ましいのは、Aが、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、A10、A11、A12、A13およびA14からなる群から選択される、上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
特に好ましいのは、Aが、A1、A2、A3、A4、A6、A7、A9、A10、A13およびA14からなる群から選択される、上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
特に好ましいのは、Aが、A4、A5、A6、A7、A8、A9およびA14から選択される、上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
特に好ましいのは、Aが、A10、A11およびA12からなる群から選択される、上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
特に好ましいのは、Aが、A2、A3、A9、A13およびA14からなる群から選択される、上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
特に好ましいのは、Aが、A2、A3およびA13からなる群から選択される、上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
特に好ましいのは、Aが、A2である、上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
特に好ましいのは、Aが、A13である、上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、iが、2であり、jが、1である、上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、iが、1であり、jが、1である、上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
特に好ましいのは、iが、2であり、jが、2である、上記の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、例1、3、4、5、6、7、8、10、12、13、14、16、17、18、19、20、22、23、24、25、26および27からなる群から選択される、式Iの化合物である。
1、R2、Cy、A、D、E、W、X、Y、iおよびjの定義のいずれかおよびそれぞれは、互いに合わせてもよい。
本発明のさらなる実施形態は、医薬として使用するための、式Iの化合物または薬学的に許容されるその塩である。
本発明のさらなる実施形態は、喘息およびアレルギー性疾患、胃腸炎症性疾患、糸球体腎炎、好酸球性疾患、慢性閉塞性肺疾患、病原微生物による感染症、関節リウマチ、好中球性疾患、嚢胞性線維症(CF)、非嚢胞性線維症、特発性肺線維症、気管支拡張症、ANCA関連血管炎、肺がん、気腫、慢性気管支炎、急性肺傷害(ALI)、急性呼吸窮迫症候群(ARDS)、肺高血圧症、肺動脈高血圧症(PAH)およびアルファ−1−アンチトリプシン欠乏症(AATD)、肥満症および関連する炎症、インスリン抵抗性、糖尿病、脂肪肝および肝脂肪症の治療用の医薬として使用するための式Iの化合物または薬学的に許容されるその塩である。
好ましいのは、喘息およびアレルギー性疾患、胃腸炎症性疾患、好酸球性疾患、慢性閉塞性肺疾患、気腫、病原微生物による感染症、関節リウマチおよびアテローム性動脈硬化症の治療用の医薬として使用するための、式Iの化合物または薬学的に許容されるその塩である。
特に好ましいのは、慢性閉塞性肺疾患および気腫の治療用の医薬として使用するための、式Iの化合物または薬学的に許容されるその塩である。
本発明のさらなる実施形態は、1つまたは複数の式の化合物またはその医薬活性塩を含有することを特徴とする医薬組成物である。
本発明のさらなる実施形態は、DPPI活性阻害剤が治療上の利点を有する疾患の治療または予防の方法であり、この方法は、それを必要とする患者への治療的にまたは予防的に有効な量の式1の化合物の投与を含む。
本発明のさらなる実施形態は、式Iの化合物に添加して、ベータ模倣剤、抗コリン作用薬、コルチコステロイド、PDE4阻害剤、LTD4アンタゴニスト、EGFR阻害剤、CRTH2阻害剤、5LO阻害剤、ヒスタミン受容体アンタゴニスト、CCR9アンタゴニストおよびSYK阻害剤、NE阻害剤、MMP9阻害剤およびMMP12阻害剤からなる群から選択される医薬活性化合物を含むが、また2種もしくは3種の活性物質の組合せを含む医薬組成物である。
使用される用語および定義
本明細書において具体的に定義されてない用語は、本開示および文脈を踏まえて当業者によって与えられるであろう意味が与えられるべきである。しかしながら、本明細書において使用される場合、それに反する指定がない限り、下記の用語は、指示されている意味を有し、下記の規約を順守する。
以下で定義される基、ラジカルまたは部分において、炭素原子の数は、多くの場合、基に先行して指定されており、例えば、C1-6−アルキルは、1〜6個の炭素原子を有するアルキル基またはラジカルを意味する。
概して、HO、H2N、S(O)、S(O)2、NC(シアノ)、HOOC、F3C等のような単一の基において、当業者は、基自体の自由原子価から分子とのラジカル結合点が分かる。2つ以上のサブ基を含む複合基については、最後に挙げられているサブ基がラジカル結合点であり、例えば、置換基「アリール−C1-4−アルキル−」は、C1-4−アルキル−基と結合しているアリール基を意味し、後者は、該置換基が結合しているコアまたは基と結合している。
代替として、「*」は、化学的実体内の結合点を指示している。
本発明の化合物が、化学名の形態でおよび式として描写され、何らかの矛盾がある場合には、式を優先するものとする。定義されている通りのコア分子と結び付けられている結合を指示するために、サブ式においてアスタリスクを使用してよい。
下記の用語の多くは、式または基の定義において繰り返し使用され得、各場合において、互いに独立に、上記に記した意味の1つを有する。
用語「置換されている」は、本明細書において使用される場合、指定された原子上の任意の1個または複数の水素が、指示されている群からの選択で置きかえられており、ただし、該指定された原子の通常の原子価を超えないこと、および置換が安定化合物をもたらすことを意味する。
本明細書において使用される表現「予防」、「防護」、「防護的治療」または「予防的治療」は、同義に、以上に言及した状態を発生するリスクを、とりわけ、前記状態または対応する既往歴のリスクが上昇している患者において、例えば、糖尿病もしくは肥満等の代謝障害または本明細書において言及されている別の障害を発生するリスクの上昇が低減しているという意味で理解されるべきである。故に、表現「疾患の予防」は、本明細書において使用される場合、疾患の臨床的発症前の、疾患を発生するリスクがある個体の管理およびケアを意味する。予防の目的は、疾患、状態または障害の発生と闘うことであり、症状または合併症の発症を予防するまたは遅延させるための、および関連疾患、状態または障害の発生を予防するまたは遅延させるための、活性化合物の投与を包含する。前記予防的治療の成功は、予防的治療なしの同等の患者集団と比較して低減した、この状態のリスクがある患者集団内における前記状態の発生率によって、統計的に反映される。
表現「治療」または「療法」は、明白な、急性または慢性形態の前記状態の1つまたは複数を既に発生している患者の、具体的な適応症の症状を和らげるための対症治療、あるいは、状態およびその重症度に応じて、状態を反転させるもしくは部分的に反転させるため、または適応症の進行を可能と思われる限り遅延させるための原因治療を包含する、療法的治療を意味する。故に、表現「疾患の治療」は、本明細書において使用される場合、疾患、状態または障害を発生している患者の管理およびケアを意味する。治療の目的は、疾患、状態または障害と闘うことである。治療は、疾患、状態または障害を解消するまたは制御するため、および疾患、状態または障害に関連する症状または合併症を緩和するための、活性化合物の投与を包含する。
具体的に指示がない限り、本明細書および添付の請求項の全体にわたって、所与の化学式または名称は、互変異性体およびすべての立体、光学および幾何異性体(例えば、鏡像異性体、ジアステレオマー、E/Z異性体等)およびそれらのラセミ体、ならびに別個の鏡像異性体の異なる割合での混合物、ジアステレオマーの混合物、またはそのような異性体および鏡像異性体が存在する場合の前述の形態のいずれかの混合物、ならびに、薬学的に許容されるその塩を包含する塩、および遊離化合物の溶媒和物または化合物の塩の溶媒和物を包含する例えば水和物等のその溶媒和物を包括するものとする。
語句「薬学的に許容される」は、本明細書において、妥当な医学的判断の範囲内であり、過剰な毒性、刺激、アレルギー反応、または他の問題もしくは合併症なしに、ヒトおよび下等動物の組織と接触させて使用するのに好適であり、合理的なベネフィット/リスク比に見合った、化合物、材料、組成物および/または剤形を指すために用いられている。
本明細書において使用される場合、「薬学的に許容される塩」は、親化合物がその酸または塩基塩を作製することによって修飾されている、開示化合物の誘導体を指す。薬学的に許容される塩の例は、アミン等の塩基性残基の鉱物または有機酸塩;カルボン酸等の酸性残基のアルカリまたは有機塩等を包含するがこれらに限定されない。例えば、そのような塩は、アンモニア、L−アルギニン、ベタイン、ベネタミン、ベンザチン、水酸化カルシウム、コリン、デアノール、ジエタノールアミン(2,2’−イミノビス(エタノール))、ジエチルアミン、2−(ジエチルアミノ)−エタノール、2−アミノエタノール、エチレンジアミン、N−エチル−グルカミン、ヒドラバミン、1H−イミダゾール、リジン、水酸化マグネシウム、4−(2−ヒドロキシエチル)−モルホリン、ピペラジン、水酸化カリウム、1−(2−ヒドロキシエチル)−ピロリジン、水酸化ナトリウム、トリエタノールアミン(2,2’,2”−ニトリロトリス(エタノール))、トロメタミン、水酸化亜鉛、酢酸、2.2−ジクロロ−酢酸、アジピン酸、アルギン酸、アスコルビン酸、L−アスパラギン酸、ベンゼンスルホン酸、安息香酸、2,5−ジヒドロキシ安息香酸、4−アセトアミド−安息香酸、(+)−ショウノウ酸、(+)−カンファー−10−スルホン酸、炭酸、桂皮酸、クエン酸、シクラミン酸、デカン酸、ドデシル硫酸、エタン−1,2−ジスルホン酸、エタンスルホン酸、2−ヒドロキシ−エタンスルホン酸、エチレンジアミン四酢酸、ギ酸、フマル酸、ガラクタル酸、ゲンチシン酸、D−グルコヘプトン酸、D−グルコン酸、D−グルクロン酸、グルタミン酸、グルタル酸、2−オキソ−グルタル酸、グリセロリン酸、グリシン、グリコール酸、ヘキサン酸、馬尿酸、臭化水素酸、塩酸、イソ酪酸、DL−乳酸、ラクトビオン酸、ラウリン酸、リジン、マレイン酸、(−)−L−リンゴ酸、マロン酸、DL−マンデル酸、メタンスルホン酸、ガラクタル酸、ナフタレン−1,5−ジスルホン酸、ナフタレン−2−スルホン酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、ニコチン酸、硝酸、オクタン酸、オレイン酸、オロチン酸、シュウ酸、パルミチン酸、パモン酸(エンボン酸)、リン酸、プロピオン酸、(−)−L−ピログルタミン酸、サリチル酸、4−アミノ−サリチル酸、セバシン酸、ステアリン酸、コハク酸、硫酸、タンニン酸、(+)−L−酒石酸、チオシアン酸、p−トルエンスルホン酸およびウンデシレン酸由来の塩を包含する。さらなる薬学的に許容される塩は、アルミニウム、カルシウム、リチウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、亜鉛等のような金属からカチオンと形成され得る(Pharmaceutical salts, Berge, S.M. et al., J. Pharm. Sci., (1977), 66, 1-19も参照)。
本発明の薬学的に許容される塩は、塩基性または酸性部分を含有する親化合物から、従来の化学的方法によって合成され得る。概して、そのような塩は、これらの化合物の遊離酸または塩基形態を、十分な量の適切な塩基または酸と、水中で、あるいはエーテル、酢酸エチル、エタノール、イソプロパノールもしくはアセトニトリルまたはそれらの混合物のような有機希釈剤中で反応させることによって、調製され得る。
例えば本発明の化合物を精製または単離するために有用な上記で言及したもの以外の酸の塩(例えば、トリフルオロ酢酸塩)も、本発明の一部を構成する。
用語ハロゲンは、概して、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素を表す。
用語「C1-n−アルキル」は、nが、2、3、4、5または6から選択される整数である場合、単独で、または別のラジカルと組み合わせてのいずれかで、1〜n個のC原子を持つ非環式、飽和、分枝鎖状または線形炭化水素ラジカルを表す。例えば、用語C1-5−アルキルは、ラジカルH3C−、H3C−CH2−、H3C−CH2−CH2−、H3C−CH(CH3)−、H3C−CH2−CH2−CH2−、H3C−CH2−CH(CH3)−、H3C−CH(CH3)−CH2−、H3C−C(CH32−、H3C−CH2−CH2−CH2−CH2−、H3C−CH2−CH2−CH(CH3)−、H3C−CH2−CH(CH3)−CH2−、H3C−CH(CH3)−CH2−CH2−、H3C−CH2−C(CH32−、H3C−C(CH32−CH2−、H3C−CH(CH3)−CH(CH3)−およびH3C−CH2−CH(CH2CH3)−を内包する。
用語「オキセタニル」は、結合点に対して3位において酸素原子を含有する4員飽和環式環を表す。
調製
一般的な合成方法
本発明は、式Iの化合物を作製するためのプロセスも提供する。
最適な反応条件および反応時間は、使用される特定の反応物質に応じて変動し得る。別段の指定がない限り、溶媒、温度、圧力、および他の反応条件は、当業者によって容易に選択され得る。具体的な手順は、合成例の項において提供されている。典型的には、反応進行は、所望ならば、薄層クロマトグラフィー(TLC:thin layer chromatography)またはLC−MSによってモニターすることができ、中間体および生成物は、シリカゲル上でのクロマトグラフィー、HPLCによって、および/または再結晶によって精製することができる。次の例は、例証的なものであり、当業者によって認識されている通り、特定の試薬または条件は、必要以上の実験をすることなく、個々の化合物に必要とされる通りに修飾され得る。以下の方法において使用される出発材料および中間体は、市販されているか、または当業者によって市販の材料から簡単に調製されるかのいずれかである。
式Iの化合物は、スキーム1、2、3または4において概説されている方法によって作製し得る。
スキーム1で例証されている通り、官能基の保護および脱保護は、‘Protective Groups in Organic Synthesis’, T. W. Greene and P. G. M. Wuts, Wiley-Interscienceにおいて記述されている。例えば、tert−ブトキシカルボニル基の脱保護のために、ギ酸、トリフルオロ酢酸、p−トルエンスルホン酸またはHCl等の酸を、水、DCMまたはジオキサン等の好適な溶媒中で使用して、式IIIの化合物を提供し得る。
アミドの形成のための標準的な文献手順を使用した、好適な溶媒中、例えば、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)等の塩基、およびHATUまたはTBTU等の活性化剤の存在下での、式IVの酸(式中、PG1は、保護基(例えば、tert−ブトキシカルボニル)を表す)と、式IIIのアミンとの反応によって、式Vの化合物が提供される。当技術分野で公知の標準的なペプチドカップリング反応(例えば、M. Bodanszky, 1984, The Practice of Peptide Synthesis, Springer-Verlagを参照)をこれらの合成において用いてよい。
式Vの化合物中等のアミドの、式VIの対応するニトリルへの脱水は、ジクロロメタン(DCM:dichloromethane)等の好適な溶媒中、(メトキシカルボニルスルファモイル)トリエチルアンモニウムヒドロキシド等の脱水剤の使用によって行われ得る。
式VIの化合物(X1=I、Br)は、対応するボロン酸誘導体VII(式中、Rは、独立に、Hまたは低級アルキルであってよく、残基Rは、環を形成することができる)に変換することができる。例えば、VIは、ジオキサン、ジメチルホルムアミド(DMF)、またはジクロロメタン(DCM)等の好適な溶媒中、[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)等の好適な触媒、および酢酸カリウム、または炭酸もしくはリン酸ナトリウム、カリウムもしくはセシウム等の好適な塩基の存在下で、ビス(ネオペンチルグリコラト)ジボロンと反応して、ボロン酸誘導体VIIを産出することができる。
これらを、式VIIIの化合物(X2=Cl、Br)の(遷移)金属触媒反応において反応させることができる。これらのハロゲン化物VIIIのカップリングは、式IXの化合物を提供する。例えば、ジオキサン等の好適な溶媒中、1,1’−ビス(ジ−tert−ブチルホスフィノ)フェロセンパラジウムジクロリド等の好適な触媒、および炭酸ナトリウム、カリウムまたはセシウム等の好適な塩基の存在下での、これらのハロゲン化物と、ボロン酸または対応するボロン酸エステルVIIとの反応は、式IXの化合物を提供する。
官能基の保護および脱保護は、‘Protective Groups in Organic Synthesis’, T. W. Greene and P. G. M. Wuts, Wiley-Interscienceにおいて記述されている。例えば、tert−ブトキシカルボニル基の脱保護のために、p−トルエンスルホン酸一水和物等の酸を、アセトニトリル等の好適な溶媒中で使用して、式Iの化合物を提供し得る。
スキーム2で例証されている通り、アミドの形成のための標準的な文献手順を使用した、好適な溶媒中、例えば、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)等の塩基、およびHATUまたはTBTU等の活性化剤の存在下での、式IVの酸(式中、PG1は、保護基(例えば、tert−ブトキシカルボニル)を表す)と、式IIIのアミンとの反応によって、式Vの化合物が提供される。当技術分野で公知の標準的なペプチドカップリング反応(例えば、M. Bodanszky, 1984, The Practice of Peptide Synthesis, Springer-Verlagを参照)をこれらの合成において用いてよい。
式Vの化合物は、スキーム1において記述されている反応手順と類似して、対応するボロン酸誘導体Xに変換することができる。
これらを、スキーム1において記述されている反応手順と類似した、式VIIIの化合物(X2=Cl、Br)の(遷移)金属触媒反応において反応させて、式XIの化合物を産出することができる。
式XIの化合物は、テトラヒドロフラン等の好適な溶媒中、水素化ホウ素リチウムまたは水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤を使用して、式XIIの化合物に変換することができる。
式XIIの化合物は、テトラヒドロフラン等の好適な溶媒中、トリエチルアミンまたはN,N−ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)等の塩基の存在下での、p−トルエンスルホン酸無水物またはメタンスルホニル(methansulfonyl)クロリド等の試薬を使用して、式XIIIの化合物に変換することができる。
式XIIIの化合物中等のアミドの、式XIVの対応するニトリルへの脱水は、ジクロロメタン(DCM)等の好適な溶媒中、(メトキシカルボニルスルファモイル)トリエチルアンモニウムヒドロキシド等の脱水剤の使用によって行われ得る。
官能基の保護および脱保護については、‘Protective Groups in Organic Synthesis’, T. W. Greene and P. G. M. Wuts, Wiley-Interscienceにおいて記述されている。例えば、tert−ブトキシカルボニル基の脱保護のために、p−トルエンスルホン酸一水和物等の酸を、アセトニトリル等の好適な溶媒中で使用して、式Iの化合物を提供し得る。
スキーム3で例証されている通り、アミドの形成のための標準的な文献手順を使用した、好適な溶媒中、例えば、N−メチルモルホリン等の塩基、および1−プロパンホスホン酸環状無水物(PPA)等の活性化剤の存在下での、式XVの酸(式中、PG1は、保護基(例えば、tert−ブトキシカルボニル)を表す)と、式IIIのアミンとの反応によって、式XVIの化合物が提供される。当技術分野で公知の標準的なペプチドカップリング反応(例えば、M. Bodanszky, 1984, The Practice of Peptide Synthesis, Springer-Verlagを参照)をこれらの合成において用いてよい。
官能基の保護および脱保護は、‘Protective Groups in Organic Synthesis’, T. W. Greene and P. G. M. Wuts, Wiley-Interscienceにおいて記述されている。例えば、式XVIのアミンの保護のために、ジ−tert−ブチルジカーボネートは、ジクロロメタン等の好適な溶媒中で使用され、式XVIIの化合物を提供し得る。
式XVIIの化合物中等のアミドの、式XVIIIの対応するニトリルへの脱水は、ジクロロメタン(DCM)等の好適な溶媒中、(メトキシカルボニルスルファモイル)トリエチルアンモニウムヒドロキシド等の脱水剤の使用によって行われ得る。
式XVIIIの化合物(X1=I、Br)は、対応するボロン酸誘導体XIX(式中、Rは、独立に、Hまたは低級アルキルであってよく、残基Rは、環を形成することができる)に変換することができる。例えば、XVIIIは、ジオキサン、ジメチルホルムアミド(DMF)、またはジクロロメタン(DCM)等の好適な溶媒中、[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)等の好適な触媒、および酢酸カリウム、または炭酸もしくはリン酸ナトリウム、カリウムもしくはセシウム等の好適な塩基の存在下で、ビス(ピナコラト)ジボロンと反応して、ボロン酸誘導体XIXを産出することができる。
これらは、式VIIIの化合物(X2=Cl、Br)の(遷移)金属触媒反応において反応させることができる。これらのハロゲン化物VIIIのカップリングは、式XXの化合物を提供する。例えば、ジオキサン等の好適な溶媒中、1,1’−ビス(ジ−tert−ブチルホスフィノ)フェロセンパラジウムジクロリド等の好適な触媒、および炭酸ナトリウム、カリウムまたはセシウム等の好適な塩基の存在下での、これらのハロゲン化物と、ボロン酸または対応するボロン酸エステルXIXとの反応は、式XXの化合物を提供する。
官能基の保護および脱保護は、‘Protective Groups in Organic Synthesis’, T. W. Greene and P. G. M. Wuts, Wiley-Interscienceにおいて記述されている。例えば、tert−ブトキシカルボニル基の脱保護のために、p−トルエンスルホン酸一水和物等の酸をアセトニトリル等の好適な溶媒中で使用して、式Iの化合物を提供し得る。
スキーム4で例証されている通り、式IIの化合物は、対応するボロン酸誘導体XXI(式中、Rは、独立に、Hまたは低級アルキルであってよく、残基Rは、環を形成することができる)に変換することができる。例えば、IIは、ジオキサン、ジメチルホルムアミド(DMF)、またはジクロロメタン(DCM)等の好適な溶媒中、[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)等の好適な触媒、および酢酸カリウム、または炭酸もしくはリン酸ナトリウム、カリウムもしくはセシウム等の好適な塩基の存在下で、ビス(ネオペンチルグリコラト)ジボロンと反応して、ボロン酸誘導体XXIを産出することができる。
これらは、スキーム1に記載した反応手順と類似した、式VIIIの化合物の(遷移)金属触媒反応において反応させて、式XXIIの化合物を産出することができる。
式XXIIの化合物中等のアミドの、式XXIIIの対応するニトリルへの脱水は、ジクロロメタン(DCM)等の好適な溶媒中、(メトキシカルボニルスルファモイル)トリエチルアンモニウムヒドロキシド等の脱水剤の使用によって行われ得る。
官能基の保護および脱保護は、‘Protective Groups in Organic Synthesis’, T. W. Greene and P. G. M. Wuts, Wiley-Interscienceにおいて記述されている。例えば、tert−ブトキシカルボニルの脱保護のために、p−トルエンスルホン酸一水和物等の酸は、アセトニトリル等の好適な溶媒中で使用して、式XXIVの化合物を提供し得る。
アミドの形成のための標準的な文献手順を使用して、好適な溶媒中、例えば、N−メチルモルホリン等の塩基、および1−プロパンホスホン酸環状無水物(PPA)等の活性化剤の存在下で、式XVの酸(式中、PG1は、保護基(例えば、tert−ブトキシカルボニル)を表す)と、式XXIVのアミンとの反応によって、式XXVの化合物が提供される。当技術分野で公知の標準的なペプチドカップリング反応(例えば、M. Bodanszky, 1984, The Practice of Peptide Synthesis, Springer-Verlagを参照)をこれらの合成において用いてよい。
官能基の保護および脱保護は、‘Protective Groups in Organic Synthesis’, T. W. Greene and P. G. M. Wuts, Wiley-Interscienceにおいて記述されている。例えば、tert−ブトキシカルボニルの脱保護のために、p−トルエンスルホン酸一水和物等の酸は、アセトニトリル等の好適な溶媒中で使用して、式Iの化合物を提供し得る。
当技術分野で公知の方法の、および以下の例において例証される方法による、式Iの化合物のさらなる修飾を使用して、本発明の追加の化合物を調製することができる。
合成例
下記は、一般的合成スキーム、例、および当技術分野において公知の方法によって作製され得る本発明の代表的化合物である。出発材料および中間体は、市販されており、ABCR、ACROS、ABLOCK PHARMATECH、ACTIVATE、ALDRICH、APOLLO SCIENTIFIC、ARK PHARM INC、ATLANTIC SCIENTIFIC TECHNOLOGY、BETAPHARM、BEFARM、CHEMBRIDGE CORPORATION、CNH−TECH、ENAMINE LTD、GOLDENBRIDGE PHARMA INC、GVK BIO、MERCACHEM、MOLBRIDGE、WUXI APPTEC、ZERENEXのカタログから購入したものであるか、あるいは、文献に従って、または「出発材料/遊離体の合成」において以下で記述されている通りに合成したものかのいずれかであった。
以下の化合物についての液クロマトグラフィー−質量分析(LCMS:Liquid chromatography−mass spectroscopy)保持時間および観察されたm/zデータは、下記の方法の1つによって取得される:
合成方法:
方法A
(1S,2S,4R)−N−[(1S)−1−シアノ−2−[2−フルオロ−4−[1’−(オキセタン−3−イル)スピロ[1H−イソベンゾフラン−3,4’−ピペリジン]−5−イル]フェニル]エチル]−3−アザビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−カルボキサミド(例1)の合成
ステップ1:中間体I−1.1の合成
ジクロロメタン(50mL)中のR1(20.00g、55.37mmol)に、トリフルオロ酢酸(17.09mL、221.48mmol)を添加し、反応混合物を室温で一晩撹拌する。反応混合物を濃縮し、残留物をジクロロメタン(15mL)およびジイソプロピルエーテル(140mL)に溶解する。沈殿物を濾過除去し、ジイソプロピルエーテルで洗浄し、乾燥させ、I−1.1をTFA塩として得る。
収率99%, m/z 261 [M+H]+, 保持時間0.50分, LC-MS法Z018_S04.
ステップ2:中間体I−1.2の合成
DMF(65mL)中のR2(13.86g、55.72mmol)に、DIPEA(9.02mL、50.67mmol)を添加し、5℃まで冷却する。TBTU(17.89g、55.72mmol)を添加し、反応混合物を15分間撹拌する。その後、I−1.1(TFA塩)(19.0g、50.65mmol)、DMF(65mL)およびDIPEA(13.52mL、75.98mmol)を添加し、反応混合物を室温で一晩撹拌する。反応混合物を酢酸エチルで希釈し、水で抽出する。水層を酢酸エチルで抽出する。
合わせた有機層を、水、1mol/Lの塩酸水溶液、水、炭酸水素ナトリウム水溶液(5%)および再び水で洗浄する。有機層をMgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。粗残留物をフラッシュクロマトグラフィー(溶離液:ジクロロメタン/メタノール95:5)によって精製する。
収率82%, m/z 484 [M+H]+, 保持時間0.91分, LC-MS法Z018_S04.
ステップ3:中間体I−1.3の合成
ジクロロメタン(200mL)中のI−1.2(20.0g、41.29mmol)に、R3(19.68g、82.58mmol)を添加し、反応混合物を室温で一晩撹拌する。反応混合物を真空中で濃縮し、残留物を酢酸エチルに溶解し、水、1mol/Lの酢酸水溶液、および水で抽出する。有機層をMgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。残留物をアセトニトリルから再結晶化し、濾過除去する。
収率71%, m/z 466 [M+H]+, 保持時間0.98分, LC-MS法Z018_S04.
ステップ4:中間体I−1.4の合成
ジオキサン(20mL)中のI−1.3(1.5g、3.22mmol)に、ジクロロメタン(1:1)(52.54mg、0.064mmol)との複合体としてのR4(799.22mg、3.54mmol)、酢酸カリウム(0.947g、9.65mmol)および[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)を添加する。反応混合物を窒素でパージし、70℃に1.5時間加熱する。反応混合物をジクロロメタンおよび水で希釈する。有機層を分離し、真空中で濃縮する。残留物を逆相HPLCによって精製する。
収率94% m/z 332 [M+H-Boc]+, 保持時間0.96分, LC-MS法Z020_S01.
ステップ5:中間体I−1.5の合成
アセトニトリル(18mL)中のI−1.4(400.0mg、0.93mmol)に、R5(301.0mg、0.93mmol)を添加し、混合物をアルゴンでパージする。炭酸ナトリウム水溶液2mol/L(928μL、1.86mmol)および1,1’−ビス(ジ−tert−ブチルホスフィノ)フェロセンパラジウムジクロリド(60.5mg、0.09mmol)を添加し、反応混合物をアルゴンで再びパージし、マイクロ波反応器中で80℃で45分間撹拌する。反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで数回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。粗残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(DCM:MeOH=98:2〜92:8)によって精製し、I−1.5を得る。
収率79% m/z 631 [M+H]+, 保持時間1.09分, LC-MS法Z011_S03.
中間体I−1.5の代替合成
中間体I−1.4.1の合成
ジオキサン(255mL)中のI−1.3(20g、42.89mmol)に、ジクロロメタン(1:1)(1.75g、2.14mmol)との複合体としてのビス(ピナコラト)ジボロン(13.07g、51.46mmol)、酢酸カリウム(12.63g、128.66mmol)および[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)を添加する。混合物を窒素で5分間パージし、70℃に加熱し、この温度で一晩撹拌する。反応混合物をジクロロメタンおよび水で希釈する。有機層を分離し、真空中で濃縮する。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(石油エーテル:EtOAc=92:8〜34:66)によって精製する。
収率64% m/z 332 [M+H - Boc - ((CH3)2CH)2]+, 保持時間0.73分, LC-MS法Z011_S03.
中間体I−1.5の合成
アセトニトリル(60mL)中のI−1.4.1(3.96g、7.71mmol)に、R5(2.50g、7.71mmol)を添加し、混合物をアルゴンでパージする。炭酸ナトリウム水溶液2mol/L(7.71mL、15.42mmol)および1,1’−ビス(ジ−tert−ブチルホスフィノ)フェロセンパラジウムジクロリド(502.6mg、0.77mmol)を添加し、反応混合物をアルゴンで再びパージし、80℃で90分間撹拌する。反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで数回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。粗残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(DCM:MeOH=99:1〜94:6)によって精製し、I−1.5を得る。
収率75% m/z 631 [M+H]+, 保持時間1.09分, LC-MS法Z011_S03.
表1に示す通りの下記の中間体を、中間体I−1.4および適切な遊離体から同様の方式で合成する。
ステップ6:例1の合成
アセトニトリル(60mL)中のI−1.5(3.64g、5.78mmol)に、p−トルエンスルホン酸一水和物(5.49g、28.88mmol)を添加し、反応混合物を室温で一晩撹拌する。反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで数回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。粗残留物を逆相HPLCによって精製する。
収率84% m/z 531 [M+H]+, 保持時間1.00分, LC-MS法Z011_S03.
(1S,2S,4R)−N−[(1S)−1−シアノ−2−[2−フルオロ−4−[1’−(オキセタン−3−イル)スピロ[3H−フロ[3,4−c]ピリジン−1,4’−ピペリジン]−6−イル]フェニル]エチル]−3−アザビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−カルボキサミド(例23)の合成
ステップ1:中間体I−1.5.22の合成
アセトニトリル(3mL)中のI−1.4(92.2mg、0.17mmol)に、R17(48.0mg、0.17mmol)を添加し、混合物をアルゴンでパージする。炭酸セシウム水溶液2mol/L(171μL、0.34mmol)および1,1’−ビス(ジ−tert−ブチルホスフィノ)フェロセンパラジウムジクロリド(11.1mg、0.02mmol)を添加し、反応混合物をアルゴンで再びパージし、マイクロ波反応器中で80℃で45分間撹拌する。反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで数回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。粗残留物を逆相HPLCによって精製し、I−1.5.22を得る。
収率52% m/z 632 [M+H]+, 保持時間1.04分, LC-MS法Z011_S03.
ステップ2:例23の合成
アセトニトリル(2mL)中のI−1.5.22(56.0mg、0.09mmol)に、p−トルエンスルホン酸一水和物(84.3mg、0.44mmol)を添加し、反応混合物を室温で一晩撹拌する。反応混合物をTEAで塩基性化し、メンブランフィルターに通して濾過し、逆相HPLCによって精製する。
収率83% m/z 532 [M+H]+, 保持時間0.96分, LC-MS法Z011_S03.
(1S,2S,4R)−N−[(1S)−1−シアノ−2−[2−フルオロ−4−[1’−(オキセタン−3−イル)スピロ[5H−フロ[3,4−b]ピリジン−7,4’−ピペリジン]−2−イル]フェニル]エチル]−3−アザビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−カルボキサミド(例25)の合成
ステップ1:中間体I−1.5.24の合成
アセトニトリル(50mL)中のI−1.4(2.304g、5.34mmol)に、R19(1.50g、5.34mmol)を添加し、混合物をアルゴンでパージする。炭酸ナトリウム水溶液2mol/L(5.343mL、10.69mmol)および1,1’−ビス(ジ−tert−ブチルホスフィノ)フェロセンパラジウムジクロリド(348.2mg、0.53mmol)を添加し、反応混合物をアルゴンで再びパージし、マイクロ波反応器中で70℃で45分間撹拌する。さらなる量のI−1.4(150mg、0.35mmol)を添加し、反応混合物を70℃で25分間撹拌する。反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで数回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。粗残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(DCM:MeOH=99:1〜9:1)によって精製し、I−1.5.24を得る。
収率55% m/z 632 [M+H]+, 保持時間1.05分, LC-MS法Z011_S03.
ステップ2:例25の合成
アセトニトリル(50mL)中のI−1.5.24(1.85g、2.93mmol)に、p−トルエンスルホン酸一水和物(2.78g、14.64mmol)を添加し、反応混合物を室温で一晩撹拌する。反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで数回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。粗残留物を逆相HPLCによって精製する。
収率88% m/z 532 [M+H]+, 保持時間0.97分, LC-MS法Z011_S03.
方法B
(1S,2S,4R)−N−[(1S)−1−シアノ−2−[2−フルオロ−4−(1’−メチルスピロ[3H−フロ[3,4−c]ピリジン−1,4’−ピペリジン]−6−イル)フェニル]エチル]−3−アザビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−カルボキサミド(例26)の合成
ステップ1:中間体I−2.1の合成
ジオキサン(10mL)中のI−1.2(1.0g、2.07mmol)に、ジクロロメタン(1:1)(33.72mg、0.041mmol)との複合体としてのR4(512.99mg、2.27mmol)、酢酸カリウム(607.92mg、9.65mmol)および[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)を添加する。反応混合物を窒素でパージし、70℃に一晩加熱する。再び、ジクロロメタン(1:1)(10mg、0.01mmol)との複合体としてのR4(100mg、0.44mmol)および[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)を添加し、反応混合物を70℃で2時間撹拌する。反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。残留物を逆相HPLCによって精製する。
収率50% m/z450[M+H]+。
ステップ2:中間体I−2.2の合成
アセトニトリル(4mL)中のI−2.1(204.46mg、0.46mmol)に、R10.7(115mg、0.46mmol)を添加し、混合物をアルゴンでパージする。炭酸セシウム溶液2mol/L(455.09μL、0.91mmol)および1,1’−ビス(ジ−tert−ブチルホスフィノ)フェロセンパラジウムジクロリド(29.66mg、0.046mmol)を添加し、反応混合物をアルゴンで再びパージし、マイクロ波反応器中で80℃で45分間撹拌する。反応混合物を水で希釈し、酢酸エチルで抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。残留物を逆相HPLCによって精製する。
収率75%。
ステップ3:中間体I−2.3の合成
THF(5mL)中のI−2.2(212mg、0.34mmol)に、水素化ホウ素リチウム(2mol/L、0.26mL、0.51mmol)を添加し、反応混合物を室温で3時間撹拌する。反応混合物をメタノールでクエンチし、水および酢酸エチルで希釈する。有機層を炭酸水素ナトリウム溶液およびブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。
収率91%。
ステップ4:中間体I−2.4の合成
THF(5mL)中のI−2.3(194mg、0.31mmol)に、TEA(0.22mL、1.55mmol)およびp−トルエンスルホン酸無水物(121.43mg、0.37mmol)を0℃で添加する。反応混合物を室温にし、一晩撹拌する。反応混合物を水でクエンチし、真空中で濃縮する。残留物を炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで抽出する。有機層をブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。残留物を逆相HPLCによって精製する。
収率34% m/z608[M+H]+。
ステップ5:中間体I−2.5の合成
ジクロロメタン(2.5mL)中のI−2.4(65mg、0.11mmol)に、R3(63.72mg、0.27mmol)を添加し、反応混合物を室温で一晩撹拌する。
反応混合物を酢酸エチルで希釈し、水で抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。
収率>95%。
ステップ6:例26の合成
アセトニトリル(2mL)中のI−2.5(68mg、0.10mmol)に、p−トルエンスルホン酸一水和物(98.70mg、0.52mmol)を添加し、反応混合物を室温で1時間撹拌する。反応混合物をTEAで塩基性化し、逆相HPLCによって精製する。
収率28% m/z 490 [M+H]+, 保持時間0.96分, LC-MS法Z011_S03.
方法C
N−[(1S)−1−シアノ−2−[2−フルオロ−4−[1’−(オキセタン−3−イル)スピロ[1H−イソベンゾフラン−3,4’−ピペリジン]−5−イル]フェニル]エチル]−3−アザビシクロ[2.2.2]オクタン−4−カルボキサミドの合成(例27)
ステップ1:中間体I−3.1の合成
0℃に冷却したI−1.1(5.80g、22.2mmol)、Radchenko et al. J. Org. Chem. 2009, 5541-5544によって調製した3−tert−ブトキシカルボニル−3−アザビシクロ[2.2.2]オクタン−4−カルボン酸(5.67g、22.2mmol)およびN−メチル−モルホリン(12.2mL、111.0mmol)の乾燥ジクロロメタン(dichoromethane)(67mL)溶液に、PPA(13.08mL(酢酸エチル中50%)、22.2mmol)を添加する。反応混合物を室温に達しさせ、一晩撹拌する。反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、ジクロロメタンで数回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮し、I−3.1を得て、これをそれ以上精製することなく次のステップで使用した。
収率73%, m/z 398/400 [M+H]+, 保持時間0.87分, LC-MS法Z011_S03.
ステップ2:中間体I−3.2の合成
0℃に冷却したI−3.1(8.625g、21.66mmol)の乾燥ジクロロメタン(300mL)溶液に、ジ−tert−ブチルジカーボネート(6.26g、28.70mmol)の乾燥ジクロロメタン(20ml)溶液を滴下添加する。反応混合物を0℃で2時間撹拌し、室温に達しさせ、2日間撹拌する。反応混合物を真空中で濃縮し、I−3.2を得て、これをそれ以上精製することなく次のステップで使用した。
収率98%, m/z 398/400 [M+H - Boc]+, 保持時間1.04分, LC-MS法Z011_S03.
ステップ3:中間体I−3.3の合成
I−3.2(5.52g、11.07mmol)の乾燥ジクロロメタン(70mL)懸濁液に、R3(3.96g、16.60mmol)を4分割で添加し、反応混合物を室温で一晩撹拌する。さらなる量のR3(791.0mg、3.32mmol)を添加し、反応混合物を室温で6時間撹拌する。反応混合物をジクロロメタンで希釈し、酒石酸の10%水溶液、飽和炭酸水素ナトリウム溶液、ブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。取得された残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(石油エーテル:EtOAc=94:6〜69:31)によって精製し、I−3.3を得る。
収率77% m/z 380/382 [M+H - Boc]+, 保持時間1.10分, LC-MS法Z011_S03.
ステップ4:中間体I−3.4の合成
ジオキサン(45mL)中のI−3.3(3.61g、7.52mmol)に、ジクロロメタン(1:1)(61.4mg、0.08mmol)との複合体としてのビス(ピナコラト)ジボロン(3.24g、12.78mmol)、酢酸カリウム(2.21g、22.55mmol)および[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)を添加する。混合物を窒素で5分間パージし、70℃で3時間加熱する。反応混合物を水で希釈し、ジクロロメタンで抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(石油エーテル:EtOAc=100:0〜91:9)によって精製し、I−3.4を得る。
収率68% m/z 346 [M+H - Boc - ((CH3)2CH)2]+, 保持時間0.77分, LC-MS法Z011_S03.
ステップ5:中間体I−3.5の合成
アセトニトリル(30mL)中のI−3.4(1.14g、2.16mmol)に、R5(0.70g、2.16mmol)を添加し、混合物をアルゴンでパージする。炭酸ナトリウム水溶液2mol/L(2.16mL、4.32mmol)および1,1’−ビス(ジ−tert−ブチルホスフィノ)フェロセンパラジウムジクロリド(141.0mg、0.22mmol)を添加し、反応混合物をアルゴンで再び5分間パージし、マイクロ波反応器中で80℃で70分間撹拌する。反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで数回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。粗残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(DCM:MeOH=99:1〜9:1)によって精製し、I−3.5を得る。
収率81% m/z 645 [M+H]+, 保持時間1.11分, LC-MS法Z011_S03.
ステップ6:例27の合成
アセトニトリル(40mL)中のI−3.5(923.0mg、1.43mmol)に、p−トルエンスルホン酸一水和物(681.0mg、3.58mmol)を添加し、反応混合物を室温で3日間撹拌する。反応混合物をTEAで中和し、真空中で濃縮する。水を添加し、反応混合物を酢酸エチルで数回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。粗残留物を逆相HPLCによって精製する。
収率61%, m/z 545 [M+H]+, 保持時間1.02分, LC-MS法Z011_S03.
方法D
N−[(1S)−1−シアノ−2−[2−フルオロ−4−[1’−(オキセタン−3−イル)スピロ[1H−イソベンゾフラン−3,4’−ピペリジン]−5−イル]フェニル]エチル]−3−アザビシクロ[2.2.2]オクタン−4−カルボキサミド(例27)の代替合成
ステップ1:中間体I−4.1の合成
ジオキサン(7mL)中のR1(340mg、0.94mmol)に、ジクロロメタン(1:1)(15.3mg、0.02mmol)との複合体としてのR4(288mg、1.28mmol)、酢酸カリウム(277mg、2.82mmol)および[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)を添加する。
混合物を窒素でパージし、70℃に2時間加熱する。反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。残留物を逆相HPLCによって精製し、I−4.1を得る。
収率90%, m/z 325 [M-H]-, 保持時間0.94分, LC-MS法Z020_S01.
ステップ2:中間体I−4.2の合成
アセトニトリル(10mL)中のI−4.1(228mg、0.70mmol)に、R5(239mg、0.70mmol)を添加し、混合物をアルゴンでパージする。炭酸カリウム水溶液2mol/L(700μL、1.4mmol)および1,1−ビス(ジ−tert−ブチルホスフィノ)フェロセンパラジウムジクロリド(46mg、0.07mmol)を添加し、反応混合物をアルゴンで再びパージし、マイクロ波反応器中で80℃で45分間撹拌する。反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。残留物を逆相HPLCによって精製し、I−4.2を得る。
収率80%, m/z 526 [M+H]+, 保持時間0.83分, LC-MS法Z011_S03.
ステップ3:中間体I−4.3の合成
ジクロロメタン(10mL)中のI−4.2(294mg、0.56mmol)に、R3(333mg、1.4mmol)を添加し、反応混合物を室温で40分間撹拌する。DCMを真空中で除去し、取得された残留物を酢酸エチル、および酒石酸の10%水溶液の間で分配し、相を分離し、水相を酢酸エチル(ethyl acetatete)で抽出する。合わせた有機層を飽和炭酸水素ナトリウム溶液、ブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮し、I−4.3を得る。
収率95%, m/z 508 [M+H]+, 保持時間1.06分, LC-MS法Z011_S03.
ステップ4:中間体I−4.4の合成
アセトニトリル(8mL)中のI−4.3(320mg、0.63mmol)に、p−トルエンスルホン酸一水和物(600mg、3.15mmol)を添加し、反応混合物を室温で一晩撹拌する。反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで3回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。
収率80%, m/z 408 [M+H]+, 保持時間0.90分, LC-MS法Z011_S03.
ステップ5:例27の合成
DMF(1mL)中のI−4.4(30mg、0.07mmol)に、Radchenko et al. J. Org. Chem. 2009, 5541-5544によって調製した3−tert−ブトキシカルボニル−3−アザビシクロ[2.2.2]オクタン−4−カルボン酸(19mg、0.07mmol)、N−メチル−モルホリン(16μL、0.15mmol)およびPPA(43μL、DMF中50%)を室温で添加する。反応混合物を室温で2.5時間撹拌し、飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで数回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。残留物を逆相HPLCによって精製し、例27を得る(ワークアップおよび/または精製、Boc基の脱保護が起こる間)。
収率32%, m/z 545 [M+H]+, 保持時間1.02分, LC-MS法Z011_S03.
出発材料/遊離体の合成
tert−ブチルN−[(1S)−2−アミノ−1−[(4−ブロモ−2−フルオロ−フェニル)メチル]−2−オキソ−エチル]カルバメート(R1)の合成
ステップ1:中間体I−5.1の合成
乾燥テトラヒドロフラン(600mL)中の(2R)−(−)−2,5−ジヒドロ−3,6−ジメトキシ−2−イソプロピルピラジン(212g、1151mmol)を、−78℃に冷却する。次いで、温度を−78℃未満に維持しながらn−ブチルリチウム(ヘキサン中2.5M、552mL、1381mmol)を滴下添加する。30分後、乾燥テトラヒドロフラン(120mL)中の4−ブロモ−2−フルオロベンジルブロミド(324g、1209mmol)を滴下添加する。反応混合物を−78℃で1時間撹拌する。混合物を飽和NH4Cl溶液でクエンチし、酢酸エチルで3回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濾過し、真空で蒸発させる。残留物をフラッシュクロマトグラフィー(ヘプタン/酢酸エチル=80/20)によって精製する。収率60%。
ステップ2:中間体I−5.2の合成
アセトニトリル(600mL)中のI−5.1(104g、265mmol)に、0.2M HCl水溶液(2788mL、558mmol)を添加する。混合物を室温で12時間撹拌する。混合物をジエチルエーテルで抽出し、水性層のpHを飽和NaHCO3溶液で約8に調整する。次いで、これを酢酸エチルで3回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濾過し、濃縮する。収率80%。
ステップ3:中間体I−5.3の合成
I−5.2(62.4g、211mmol)を、3M HCl水溶液(3mol/L、1000mL)中、60℃で16時間撹拌する。混合物を冷却し、pHを6M NaOH水溶液で約7に調整する。次いで、反応混合物を濾過し、水で3回洗浄し、真空オーブン内、40℃で12時間乾燥させる。収率74%。
ステップ4:中間体I−5.4の合成
1,4−ジオキサン(2.2L)中のI−5.3(151g、546mmol)に、2M炭酸ナトリウム水溶液(301mL、602mmol)およびジ−tertブチルジカーボネート(138g、632mmol)を添加する。混合物を4時間撹拌する。次いで、水を添加し、pHをクエン酸で約4〜5に調整する。混合物を酢酸エチルで3回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濾過し、濃縮する。残留物をヘプタン中で15分間撹拌し、生成物を濾過除去する。収率87%。
ステップ5:R1の合成
乾燥DMF(1200mL)中のI−5.4(181g、476mmol)に、N−メチルモルホリン(72g、713mmol)およびTBTU(153g、476mmol)を添加し、反応混合物を30分間撹拌する。次いで、反応混合物を0℃に冷却し、35%塩化アンモニウム水溶液(47mL、856mmol)を添加し、混合物を室温で12時間撹拌する。水を添加し、形成された生成物を濾過除去し、水で3回洗浄する。生成物を、真空オーブン内、40℃で72時間乾燥させる。収率64%。
(1S,2S,4R)−3−[(tert.−ブトキシ)カルボニル]−3−アザビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−カルボキシレート(R2)の合成
化合物は、市販されているか、またはTararov et al, Tetrahedron Asymmetry 13 (2002), 25-28と同様にして合成できる。
ステップ1:中間体I−6.1の合成
ジエチルエーテル(300ml)中の、トルエン中市販溶液から(50mbar、55℃で)新たに蒸留したエチルオキソアセテート(44.9g、0.44mol)の溶液を、−10℃で冷却し、続いて、(R)−(+)−1−フェニルエタンアミン(53g、440mmol)を、温度を0℃未満に保ちながら、滴下添加する。完全な添加の後、MgSO4 *2O(91g、660mmol)を添加し、得られた混合物を室温で一晩撹拌する。混合物を濾過し、母液を真空中で濃縮し、残留物を減圧下蒸留し、I−6.1を産出させる(47g、m/z206[M+H]+、保持時間1.29分、LC−MS法V003_003)。生成物をさらに精製することなく使用する。
ステップ2:中間体I−6.2の合成
I−6.1(47g、229mmol)および1,3−シクロペンタジエン(30g、458mmol)(ジシクロペンタジエンから新たに蒸留)のDMF(150ml)および水(120μL)溶液を、0℃に冷却し、その後、TFA(18ml、234mmol)を滴下添加する。混合物を室温で終夜撹拌し、次いで、1200mlの水中40gのNaHCO3の溶液に添加し、ジエチルエーテルで抽出する。有機層を分離し、NaHCO3水溶液および水で引き続き洗浄し、MgSO4で乾燥させ、真空で濃縮する。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(シクロヘキサン/酢酸エチル=9:1)によって精製し、I−6.2を産出させる(収率52% m/z272[M+H]+、保持時間0.42分、LC−MS法X001_004)。
ステップ3:中間体I−6.3の合成
エタノール(250ml)中のI−6.2(24.8g、91mmol)の溶液に、ラネーニッケルを添加し(2.5g)、水素雰囲気下、50psi、室温で反応させる。触媒を濾過除去し、溶液を真空中で濃縮し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(シクロヘキサン/酢酸エチル9:1)によって精製する。有機溶媒の蒸発後、取得された生成物をジエチルエーテルに再溶解し、ジオキサン中のHClの溶液とすり混ぜ、真空で濃縮し、200mlのエタノールに再溶解し、真空で濃縮して、I−6.3(収率78% m/z274[M+H]+、保持時間0.42分、LC−MS法X001_004)を産出する。
ステップ4:中間体I−6.4の合成
エタノール(250ml)中のI−6.3(22g、71mmol)の溶液に、10%Pd/Cを添加し(2.5g)、水素雰囲気下、15bar、室温で反応させる。触媒を濾過除去し、溶液を真空で濃縮する。残留物をジイソプロピルエーテルで洗浄して、I−6.4(収率98% m/z170[M+H]+、保持時間0.48分、LC−MS法V001_007)を産出する。
ステップ5:中間体I−6.5の合成
トリエチルアミン(triethylamin)(24.6ml、175.3mmol)、THF(150ml)および水(2mL)の溶液中のI−6.4(14.3g、69.3mmol)に、ジ−tert−ブチルジカーボネート(15.9g、73mmol)を添加し、得られた混合物を室温で40時間撹拌し、次いで、真空中で濃縮する。酢酸エチルを残留物に添加し、それに続いて、水、1Nの酢酸水溶液および水で抽出し、その後、有機層をMgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮し、I−6.5を産出させる。(収率95% m/z 270 [M+H]+, 保持時間1.33分, LC-MS法V003_003).
ステップ6:R2の合成
アセトン(152ml)、水(50ml)および水酸化リチウム(3g、126mmol)中のI−6.5(16.9g;63mmol)の混合物を、室温で終夜撹拌する。水(100ml)を添加し、真空で体積を低減させた後、0℃に冷却し、続いて、1N HCl水溶液を添加して、2〜3のpHに酸性化し、その直後に、酢酸エチルで抽出する。有機層を水で洗浄し、乾燥させ(MgSO4)、濃縮する。残留物に、ジクロロメタン(100ml)およびシクロヘキサン(100ml)を添加し、真空で体積を半分に低減させ、混合物を15℃の温度にする(temperated)。沈殿物を濾過除去し、シクロヘキサンで洗浄して、R2(収率66%、m/z242[M+H]+)を産出する。
5−ブロモ−1’−(オキセタン−3−イル)スピロ[1H−イソベンゾフラン−3,4’−ピペリジン](R5)の合成
ステップ1:中間体I−7.1の合成
メチル2−アミノ−4−ブロモベンゾエート(brombenzoate)(10g、43.47mmol)を硫酸20%(200mL)に懸濁させ、取得された溶液を0℃に冷却する。水(40mL)に溶解した亜硝酸ナトリウム(3.60g、52.16mmol)を0℃〜5℃で滴下添加し、反応混合物をこの温度でさらに40分間撹拌する。その後、冷却した(約0℃)ヨウ化カリウム(14.43g、86.93mmol)の水(40mL)溶液を滴下添加し、反応混合物を5℃で1時間撹拌する。反応混合物を氷水に注ぎ入れ、酢酸エチルで抽出する。有機層を水、10%チオ硫酸ナトリウム水溶液、ブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、真空中で濃縮する。収率94%。
ステップ2:中間体I−7.2の合成
乾燥THF(200mL)中のI−7.1(9.42g、27.63mmol)およびtert−ブチル4−オキソピペリジン−1−カルボキシレート(6.24g、30.40mmol)を−70℃に冷却する。塩化イソプロピルマグネシウム−塩化リチウム複合体(THF中1.3mol/L、23.38mL、30.40mmol)を滴下添加し、反応混合物をこの温度でさらに20分間撹拌し、室温にさせ、45分間撹拌する。反応混合物を水でクエンチし、酢酸エチルで抽出する。有機層をブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、真空中で濃縮する。粗残留物をフラッシュカラムクロマトグラフィー(石油エーテル:EtOAc=95:5〜40:60)によって精製し、I−7.2を得る。
収率74%, m/z 326,328 [M+H - tert-Bu]+, 保持時間1.09分, LC-MS法Z011_S03.
表2において示すような下記の中間体を、適切な中間体から同様の方式で合成する。
中間体I−7.1の代替合成
メタノール(50mL)中の4−ブロモ−2−ヨード安息香酸(9.0g、27.53mmol)に、濃硫酸(10mL)を添加し、反応混合物を80℃で90分間撹拌する。
反応混合物を氷冷水に注ぎ入れ、7のpH値に達するまで炭酸水素ナトリウムを添加し、反応混合物を酢酸エチルで抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。収率95%。
ステップ3:中間体I−7.3の合成
THF(100mL)中のI−7.2(8.11g、21.22mmol)に、水素化ホウ素リチウム(THF中2mol/L、21.22mL、42.44mmol)を添加し、反応混合物を室温で一晩撹拌する。HPLC−MS分析は、20%の変換を示した。
追加の水素化ホウ素リチウム(THF中2mol/L、27.0mL、54.0mmol)を滴下添加し、反応混合物を室温で6日間撹拌する。氷浴で約0℃に冷却しながら、反応混合物を水で注意深くクエンチする。飽和炭酸水素ナトリウム溶液を反応混合物に添加し、取得された沈殿物を濾過除去し、母液を酢酸エチルで数回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。
収率>95%, m/z 312/314 [M+H - tert-ブチル - H2O]+, 保持時間1.01分, LC-MS法 Z011_S03.
ステップ4:中間体I−7.4の合成
I−7.3(605mg、1.57mmol)を乾燥THF(20mL)に溶解し、0℃まで冷却し、TEA(1.09mL、7.83mmol)およびp−トルエンスルホン酸無水物(613.44mg、1.88mmol)を添加する。反応混合物を室温にし、一晩撹拌する。反応混合物を水および飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで数回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。残留物を逆相HPLCによって精製する。
収率72%、m/z368;370[M+H]+
ステップ5:中間体I−7.5の合成
I−7.4(240mg、1.57mmol)を乾燥DCM(2mL)に溶解し、TFA(500μL、6.53mmol)を添加する。反応混合物を70分間室温にさせる。
反応混合物を真空中で濃縮し、残留物をメタノールに再溶解し、固相カートリッジ(StratoSpheres(商標)PL−HCO3MP樹脂)に通して濾過し、メタノールを真空中で除去する。
収率97%, m/z 268; 270 [M+H]+, 保持時間0.93分, LC-MS法Z011_S03.
中間体I−7.5の代替合成
I−7.3(8.39g、21.71mmol)を乾燥THF(25mL)に溶解し、5NのHCl水溶液(25mL)を添加し、反応混合物を90℃で30時間撹拌する。反応混合物を室温に冷却し、飽和炭酸水素ナトリウム溶液で塩基性化し、酢酸エチルで数回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。
収率76%, m/z 268; 270 [M+H]+, 保持時間0.93分, LC-MS法Z011_S03.
ステップ6:R5の合成
I−7.5(5.0g、18.49mmol)を乾燥テトラヒドロフラン(20mL)に溶解し、3−オキセタノン(1.78mL、27.73mmol)および酢酸(1.06mL、18.49mmol)を添加し、反応混合物を室温で25分間撹拌する。トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム(6.82g、30.57mmol)を添加し、反応混合物を室温でさらに30分間撹拌する。反応混合物をMeOHでクエンチし、飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで数回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、真空中で濃縮し、R5を得る。
収率89%, m/z 324; 326 [M+H]+, 保持時間0.93分, LC-MS法Z011_S03.
6−ブロモ−1’−メチル−スピロ[インダン−1,4’−ピペリジン](R7)の合成
ステップ1:中間体I−8.1の合成
ジクロロメタン(3mL)中のWUXI APPTECから購入したR6(200mg、0.55mmol)に、トリフルオロ酢酸(0.25mL)を添加し、反応混合物を室温で一晩撹拌する。反応混合物を真空中で濃縮し、残留物をメタノールに再溶解し、固相カートリッジ(StratoSpheres(商標)PL−HCO3MP樹脂)に通して濾過し、メタノールを真空中で除去する。収率>95%。
ステップ2:R7の合成
メタノール(4mL)中のI−8.1(152mg、0.57mmol)に、ホルムアルデヒド(水中37%、0.21mL、2.86mmol)および酢酸(0.05mL、0.86mmol)を添加する。反応混合物を室温で2時間撹拌する。トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム(302.6mg、1.43mmol)を添加し、反応混合物を室温で80分間撹拌する。反応混合物を濃縮し、水および飽和炭酸水素ナトリウム溶液とすり混ぜ、酢酸エチルで抽出する。有機層を飽和炭酸水素ナトリウム溶液およびブラインで洗浄する。沈殿物を濾過除去し、濾液をNa2SO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮し、R7を産出させる。
収率89%。
5−ブロモ−1,1’−ジメチル−スピロ[インドリン−3,4’−ピペリジン]−2−オン(R10)の合成
ステップ1:R9の合成
DMF(4mL)中のACTIVATEから購入したR8(200mg、0.53mmol)に、0℃に冷却しながら水素化ナトリウム(鉱油中60%分散物、31.5mg、0.79mmol)を添加し、反応混合物を室温でさらに30分間撹拌する。ヨウ化メチル(36μL、0.58mmol)を添加し、反応混合物を室温で40分間撹拌する。反応混合物を水で希釈し、酢酸エチルで抽出する。有機層を水およびブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮し、R9を得る。収率98%。
ステップ2:中間体I−9.1の合成
ジクロロメタン(5mL)中のR9(191mg、0.48mmol)に、トリフルオロ酢酸(0.5mL)を添加し、反応混合物を室温で20分間撹拌する。反応混合物を真空中で濃縮し、残留物をメタノールに再溶解し、固相カートリッジ(StratoSpheres(商標)PL−HCO3MP樹脂)に通して濾過し、メタノールを真空中で除去する。
収率>95%
表3に示す通りの下記の中間体は、適切な中間体から、同様の方式で合成される:
ステップ3:R10の合成
メタノール(5mL)中のI−9.1(152mg、0.52mmol)に、ホルムアルデヒド(水中37%、0.19mL、2.58mmol)および酢酸(0.044mL、0.77mmol)を添加する。反応混合物を室温で2時間撹拌する。トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム(273.0mg、1.29mmol)を添加し、反応混合物を室温で40分間撹拌する。反応混合物を濃縮し、水および飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで抽出する。有機層をブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。
収率>95%, 309; 311 [M+H]+, 保持時間0.75分, LC-MS法Z012_S04.
表4に示す通りの下記の中間体は、適切な中間体から、同様の方式で合成される:
5−ブロモスピロ[インドリン−3,4’−ピペリジン]−2−オン(R11)のTFA塩の合成
ジクロロメタン(3mL)中のACTIVATEから購入したR8(150mg、0.39mmol)に、トリフルオロ酢酸(aicd)(0.5mL)を添加し、反応混合物を室温で45分間撹拌する。反応混合物を濃縮する。収率100%。
tert−ブチル5−ブロモ−2−オキソ−スピロ[インドリン−3,3’−ピロリジン]−1’−カルボキシレート(R12)の合成
アセトニトリル(1.5mL)中のZerenexから購入したtert−ブチル2−オキソスピロ[インドリン−3,3’−ピロリジン]−1’−カルボキシレート(50.0mg、0.17mmol)に、N−ブロモスクシンイミド(30.5mg、0.17m
mol)を添加し、反応混合物を室温で5時間撹拌する。反応混合物を水および飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで抽出する。有機層をブラインで洗浄し、乾燥させ、真空中で濃縮する。収率80%、m/z367;369[M+H]+
5−ブロモ−1−メチル−スピロ[インドリン−3,3’−ピペリジン]−2−オン(R13)の合成
ステップ1:中間体I−10.1の合成
ジクロロメタン(20mL)中のChemBridge Corporationから購入した1−メチルスピロ[インドール−3,3’−ピペリジン]−2(1H)−オン(1.0g、4.62mmol)に、TEA(0.64mL、4.62mmol)およびジ−tert−ブチルジカーボネート(958.6mg、4.39mmol)を添加する。
反応混合物を室温で10分間撹拌し、水および飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、ジクロロメタンで抽出する。相を分離し、水層をDCMで抽出する。合わせた有機層をMgSO4で乾燥させ、真空中で濃縮する。
収率>95%, m/z 261 [M+H - tert-ブチル]+, 保持時間1.06分, LC-MS法Z020_S01.
ステップ2:中間体I−10.2の合成
アセトニトリル(35mL)中のI−10.1(1.54g、4.87mmol)に、N−ブロモスクシンイミド(856.7mg、5mmol)を添加し、反応混合物を室温で一晩撹拌する。反応混合物を水および飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで抽出する。有機層を飽和炭酸水素ナトリウム溶液およびブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。
収率93%, m/z 340 [M+H - tert-ブチル]+, 保持時間1.13分, LC-MS法Z020_S01.
ステップ3:R13の合成
ジクロロメタン(10mL)中のI−10.2(200mg、0.51mmol)に、トリフルオロ酢酸(5mL)を添加し、反応混合物を室温で15分間撹拌する。反応混合物を真空中で濃縮し、凍結乾燥する。残留物をジクロロメタンに溶解し、1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液およびブラインで抽出する。有機層を乾燥させ、真空中で濃縮する。
収率88%, m/z 295; 297 [M+H]+, 保持時間0.59分, LC-MS法Z020_S01.
tert−ブチル6−クロロ−3−オキソ−スピロ[フロ[3,4−c]ピリジン−1,4’−ピペリジン]−1’−カルボキシレート(R14)の合成
ステップ1:中間体I−11.1の合成
中間体I−11.1の合成は、欧州特許出願公開第2072519号、36頁において記述されている。−78℃で、1.6Mのn−ブチルリチウムのヘキサン溶液(94mL、150.81mmol)を、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン(16.14g、113.10mmol)のTHF溶液(110mL)に滴下添加し、取得された溶液を1時間撹拌する。その後、6−クロロニコチン酸(6.0g、37.70mmol)のTHF溶液(50mL)を1時間に亘り滴下添加し、反応混合物を2時間撹拌する。1−ベンジル−4−ピペリドン(21.6g、113.10mmol)のTHF溶液(50mL)を−78℃で滴下添加する。2時間撹拌した後、水(70mL)を添加し、反応混合物を室温に温める。
水層を分離し、有機層を1Nの水酸化ナトリウム水溶液(2×75mL)で抽出する。取得された水層をジエチルエーテル(100mL)で抽出し、濃塩酸を添加することによって水層を酸性化する(pH約1)。
1時間撹拌した後、沈殿物を濾過除去し、水で洗浄し、酢酸エチルに溶解する。
有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、真空中で濃縮する。残留物をジエチルエーテルで洗浄する。
収率66%, m/z 329 [M+H]+, 保持時間0.72分, LC-MS法Z012_S04.
表5に示す通りの下記の中間体を、適切な中間体から同様の方式で合成する。
ステップ2:中間体I−11.2の合成
ジクロロエタン(15mL)中のI−11.1(2.0g、6.08mmol)を0℃に冷却する。1−クロロエチルクロロホルメート(1.98mL、18.25mmol)のジクロロエタン(5mL)溶液をゆっくり添加し、反応混合物を0℃でさらに15分間撹拌する。その後、反応混合物を加熱還流させ、一晩撹拌する。反応混合物を真空中で濃縮する。残留物をメタノールに溶解し、30分間加熱還流させ、この時間の間に沈殿物が形成される。反応混合物をジクロロメタンで希釈し、沈殿物を濾過除去し、I−11.2(塩酸塩)を得る。
収率61%。
ステップ3:R14の合成
ジクロロメタン(10mL)中のI−11.2(500mg、1.82mmol)に、TEA(0.51mL、3.64mmol)およびジ−tert−ブチルジカーボネート(396.6mg、1.82mmol)を添加する。反応混合物を室温で20分間撹拌し、水および飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、ジクロロメタンで抽出する。有機層を乾燥させ、真空中で濃縮する。収率91%。
3−クロロ−1’−メチル−スピロ[フロ[3,4−b]ピリジン−5,4’−ピペリジン]−7−オン(R15)の合成
−78℃で、1.6Mのn−ブチルリチウムのヘキサン溶液(2.38mL、3.81mmol)を、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン(0.76mL、4.43mmol)のTHF溶液(5mL)に滴下添加し、取得された溶液をこの温度で1時間撹拌する。その後、5−クロロ−2−ピリジンカルボン酸(0.2g、1.27mmol)のTHF溶液(1mL)を5分に亘り滴下添加し、反応混合物を45分間撹拌する。1−メチル−4−ピペリドン(0.44mL、3.81mmol)のTHF溶液(1mL)を−78℃で滴下添加する。1時間後、水(10mL)を添加し、反応混合物を室温に温める。
酢酸エチル(15mL)および飽和NaHCO3水溶液(15mL)を反応混合物に添加し、水層を分離する。有機層を飽和NaHCO3水溶液(2×10mL)で抽出する。濃塩酸を添加することによって合わせた水相を酸性化する(pH約1)。
1時間撹拌した後、飽和NaHCO3水溶液を添加することによって反応混合物を塩基性化し、酢酸エチル(4×25mL)で抽出する。有機層をブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、真空中で濃縮し、R15を得る。
収率21%, m/z 253, 255 [M+H]+, 保持時間0.41分, LC-MS法Z012_S04.
6−クロロ−1’−(オキセタン−3−イル)スピロ[フロ[3,4−c]ピリジン−1,4’−ピペリジン]−3−オン(R16)の合成
a)遊離塩基の生成:
I−11.2(200mg、0.73mmol)を乾燥メタノールに部分的に溶解し、ポリマー結合テトラアルキル−アンモニウムカーボネート(Aldrich、540293)を添加し、この混合物を室温で2時間撹拌する。ポリマー結合テトラアルキル−アンモニウムカーボネートを濾過除去し、メタノールを真空中で除去し、I−11.2の遊離塩基を送達する。
b)I−11.2の遊離塩基を乾燥ジクロロメタン(3mL)/乾燥テトラヒドロフラン(1mL)混合物に溶解し、3−オキセタノン(0.23mL、3.64mmol)および酢酸(0.06mL、1.1mmol)を添加する。反応混合物を室温で75分間撹拌し、次いで、トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウムを添加し、反応混合物を室温で15分間撹拌する。反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで抽出する。有機層をブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、真空中で濃縮する。
収率80%, m/z 295 [M+H]+, 保持時間0.75分, LC-MS法Z011_S03.
6−クロロ−1’−(オキセタン−3−イル)スピロ[3H−フロ[3,4−c]ピリジン−1,4’−ピペリジン](R17)の合成
ステップ1:中間体I−11.3の合成
メタノール(15mL)中のI−11.1(1.00g、3.04mmol)に、水素化ホウ素ナトリウム(345mg、9.12mmol)を少量ずつ添加し、反応混合物を室温で20時間撹拌する。追加の水素化ホウ素ナトリウム(750mg、19.82mmol)を3分割(それぞれ250mg)で反応混合物に5時間に亘り添加する。反応混合物を水でクエンチし、酢酸エチルで希釈する。有機層を分離し、水層を酢酸エチルで抽出する。合わせた有機層を飽和炭酸水素ナトリウム溶液、ブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、真空中で濃縮する。残留物を逆相HPLCによって精製し、I−11.3を得る。
収率40%, m/z 333 [M+H]+, 保持時間0.91分, LC-MS法Z011_S03.
ステップ2:中間体I−11.4の合成
乾燥THF(5mL)中のI−11.3(378mg、1.14mmol)に、TEA(0.95mL、6.81mmol)およびメタンスルホニルクロリド(0.26mL、3.5mmol)を0℃で添加する。反応混合物を室温にし、1時間撹拌する。反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで抽出する。有機層をブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、真空中で濃縮し、粗生成物を得て、これを次のステップにおいてそれ以上精製することなく使用する。
収率95%, m/z 315 [M+H]+, 保持時間1.06分, LC-MS法Z011_S03.
ステップ3:中間体I−11.5の合成
I−11.4(246mg、0.78mmol)のジクロロエタン(4mL)溶液に、1−クロロエチルクロロホルメート(0.42mL、3.91mmol)を添加し、反応混合物を加熱還流し、3時間撹拌する。ジクロロエタンを真空中で除去し、取得された残留物をメタノール(3mL)に再溶解し、取得された溶液を30分間還流させる。反応混合物を室温に冷却し、逆相HPLCによって精製し、I−11.5を得る。
収率72%, m/z 225 [M+H]+, 保持時間0.71分, LC-MS法Z011_S03.
ステップ4:R17の合成
I−11.5(114mg、0.51mmol)を乾燥テトラヒドロフラン(2mL)に溶解し、3−オキセタノン(0.05mL、0.76mmol)および酢酸(0.044mL、0.76mmol)を添加し、反応混合物を室温で1時間撹拌する。トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム(269mg、1.27mmol)を添加し、反応混合物を室温でさらに15分間撹拌する。反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、真空中で濃縮し、R17を得る。
収率62%, m/z 281 [M+H]+, 保持時間0.76分, LC-MS法Z011_S03.
2−クロロ−1’−(オキセタン−3−イル)スピロ[フロ[3,4−b]ピリジン−7,4’−ピペリジン]−5−オン(R18)の合成
ステップ1:中間体I−12.1の合成
ABLOCK PHARMATECHから購入した2−アミノ−6−クロリノニコチノニトリル(chlorinonicotinonitrile)(2.0g、13.02mmol)を乾燥テトラヒドロフラン(40mL)に溶解し、ヨウ化銅(I)(3.72g、19.54mmol)、ジヨードメタン(8.39mL、104.2mmol)および亜硝酸tert−ブチル(6.20mL、52.1mmol)を添加する。反応混合物を1.5時間還流させ、室温に冷却し、すべての揮発性物質を真空中で除去する。取得された残留物を酢酸エチル(100mL)に溶解し、10%チオ硫酸ナトリウム水溶液(25mL)、飽和炭酸水素ナトリウム溶液(25mL)で洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。粗残留物をフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製し、I−12.1を得る(溶離液:石油エーテル/酢酸エチル)。
収率74%, m/z 265 [M+H]+, 保持時間0.90分, LC-MS法Z012_S04.
ステップ2:中間体I−12.2の合成
I−12.1(1.0g、3.78mmol)およびtert−ブチル4−オキソピペリジン−1−カルボキシレート(753mg、3.78mmol)を乾燥THF(10mL)に溶解し、反応混合物を−65℃に冷却する。塩化イソプロピルマグネシウム−塩化リチウム複合体(THF中1.3mol/L、3.78mL、4.92mmol)を滴下添加し、反応混合物をこの温度でさらに10分間撹拌する。その後、反応混合物を室温に達しさせ、20分間撹拌し、メタノール(0.8mL、19.7mmol)を添加する。
反応混合物を0℃に冷却し、50%硫酸水溶液(2.0mL)を滴下添加する。反応混合物を室温に温め、一晩撹拌する。形成された白色の沈殿物を濾過除去し、THFで洗浄し、真空中で乾燥させ、粗I−12.2(硫酸塩)を白色の固体として得る。粗生成物を、それ以上精製することなく次のステップで使用した。
収率94%, m/z 239 [M+H]+, 保持時間0.69分, LC-MS法Z011_S03.
ステップ3:R18の合成
a)遊離塩基の生成:
I−12.2(150mg、0.45mmol)をメタノール(2mL)/水(2mL)混合物に溶解し、ポリマー結合テトラアルキルアンモニウムカーボネート(Aldrich、540293)を添加し、この混合物を室温で1時間撹拌する。ポリマー結合テトラアルキルアンモニウムカーボネートを濾過除去し、メタノールおよび水を真空中で除去し、I−12.2の遊離塩基を送達する。
b)取得された残留物をTHF(2mL)/水(0.1mL)混合物に再溶解し、3−オキセタノン(0.04mL、0.67mmol)および酢酸(0.038mL、0.67mmol)を添加し、反応混合物を室温で1時間撹拌する。トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウムを添加し、反応混合物を室温で一晩撹拌する。反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、真空中で濃縮する。粗残留物をフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製し、R18(溶離液:DCM/MeOH)を得る。
収率18%, m/z 295 [M+H]+, 保持時間0.74分, LC-MS法Z011_S03.
2−クロロ−1’−(オキセタン−3−イル)スピロ[5H−フロ[3,4−b]ピリジン−7,4’−ピペリジン](R19)の合成
ステップ1:中間体I−12.3の合成
ジクロロメタン(50mL)中のI−12.2(3.25g、9.65mmol)に、TEA(4.04mL、28.95mmol)を添加し、反応混合物を室温で20分間撹拌し、ジ−tert−ブチルジカーボネート(2.11g、9.65mmol)を添加する。反応混合物を室温で90分間撹拌し、飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで数回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、真空中で濃縮し、取得された残留物をフラッシュカラムクロマトグラフィー(石油エーテル:EtOAc=95:5〜60:40)によって精製し、I−12.3を得る。
収率49%, m/z 239 [M-Boc+H]+, 保持時間1.03分, LC-MS法Z011_S03.
ステップ2:中間体I−12.4の合成
エタノール(500mL)中のI−12.3(10.0g、29.52mmol)に、水素化ホウ素ナトリウム(2.23g、59.03mmol)および塩化カルシウム(6.55g、59.03mmol)を2分割で添加し、反応混合物を室温で一晩撹拌する。
HPLC−MSは、所望の生成物への85%の変換を示した。さらなる量の水素化ホウ素ナトリウム(350mg、9.25mmol)を添加し、反応混合物を室温で6時間撹拌する。反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液でクエンチし、エタノールを真空中で除去し、取得された残留物を酢酸エチルとすり混ぜる。形成された沈殿物を濾過除去し、母液を酢酸エチルで数回抽出する。合わせた有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮する。取得された残留物をアセトニトリルとすり混ぜ、形成された沈殿物を濾過除去し、母液を真空中で濃縮し、この手順をさらに2回繰り返す。沈殿物を合わせ、真空中で乾燥させ、I−12.4を得る。
収率54%, m/z 243 [M+H-Boc]+, 保持時間0.97分, LC-MS法Z011_S03.
ステップ3:中間体I−12.5の合成
乾燥THF(75mL)中のI−12.4(6.77g、17.77mmol)に、TEA(14.84mL、106.64mmol)およびメタンスルホニルクロリド(5.50mL、71.09mmol)を0℃で添加する。反応混合物を室温に達しさせ、1時間撹拌する。反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、ジクロロメタンで数回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、真空中で濃縮し、取得された残留物をフラッシュカラムクロマトグラフィー(石油エーテル:EtOAc=95:5〜72:28)によって精製し、I−12.5を得る。
収率65%, m/z 225 [M+H-Boc]+, 保持時間1.07分, LC-MS法Z011_S03.
ステップ4:中間体I−12.6の合成
ジクロロメタン(15mL)中のI−12.5(4.13g、12.07mmol)に、トリフルオロ酢酸(5mL)を添加し、反応混合物を室温で3時間撹拌する。反応混合物を真空中で濃縮し、取得された残留物をメタノール(50mL)に再溶解し、ポリマー結合テトラアルキル−アンモニウムカーボネート(Aldrich、540293)を添加し、この混合物を室温で30分間撹拌する。ポリマー結合テトラアルキル−アンモニウムカーボネートを濾過除去し、メタノールを真空中で除去し、I−12.6を送達する。
収率99%, m/z 225 [M+H]+, 保持時間0.74分, LC-MS法Z011_S03.
ステップ5:R19の合成
I−12.6(3.62g、12.08mmol)を乾燥テトラヒドロフラン(40mL)、3−オキセタノン(1.16mL、18.13mmol)に溶解し、酢酸(691μL、12.08mmol)を添加し、反応混合物を室温で20分間撹拌する。トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム(6.74g、30.21mmol)を添加し、反応混合物を室温で25分撹拌する。反応混合物をメタノールでクエンチし、飽和炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、酢酸エチルで数回抽出する。有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させ、真空中で濃縮する。取得された残留物をアセトニトリル/メタノール混合物(9:1)とすり混ぜ、形成された沈殿物を濾過除去し、母液を真空中で濃縮し、この手順をさらに2回繰り返す。沈殿物を合わせ、真空中で乾燥させ、2.47gのR19を得る。母液を真空中で濃縮し、取得された残留物をアセトニトリルに再溶解し、逆相HPLCによって精製し、さらなる量(0.32g)のR19を得る。
収率78%, m/z 281 [M+H]+, 保持時間0.78分, LC-MS法Z011_S03.
(rt=保持時間)。脱保護方法:TSA(トルエンスルホン酸、例1参照)。ニトリル基に隣接する炭素原子における立体化学を割り当てる:立体結合はS−異性体を意味する。

例の分析データ
薬理学的データ
本発明の他の特色および利点は、本発明の原理を例として例証する、下記のより詳細な例から明らかとなるであろう。
ヒトDPPI(カテプシンC)の阻害
材料:マイクロタイタープレート(オプティプレート−384F)は、PerkinElmerから購入した(製品番号10 6007270)。基質Gly−Arg−AMCは、Biotrendから(製品番号808756カスタムペプチド)であった。
ウシ血清アルブミン(BSA:bovine serum albumin;製品番号A3059)およびジチオスレイトール(DTT:dithiothreitol;製品番号D0632)は、Sigmaからであった。TagZyme緩衝液はRiedel−de−Haenから(製品番号04269)であり、NaClはMerckから(製品番号1.06404.1000)であり、モルホリノエタンスルホン酸(MES:morpholinoethane sulfonic acid)はServaから(製品番号29834)であった。DPP1阻害剤Gly−Phe−DMKはMP Biomedicals(製品番号03DK00625)から購入した。組換えヒトDPPIはProzymexから購入した。すべての他の材料は、市販されている最高グレードのものであった。
下記の緩衝液を使用した:MES緩衝液:25mMのMES、50mMのNaCl、5mMのDTT、pH6.0に調整したもの、0.1%BSAを含有する;TAGZyme緩衝液:20mMのNaH2PO4、150mMのNaCl、HClでpH20 6.0に調整したもの。
アッセイ条件:組換えヒトDPPIをTAGZyme緩衝液中で希釈して、1U/ml(それぞれ38.1μg/ml)とし、次いで、システアミン水溶液(2mM)と1:2比で混合することによって活性化し、室温で5分間インキュベートした。
アクアビデスト5(4%DMSOを含有する、最終DMSO濃度1%)中の5uLの試験化合物(最終濃度0.1nM〜100μM)を、MES緩衝液中10μLのDPPI(最終濃度0.0125ng/μL)と混合し、10分間インキュベートした。次いで、MES緩衝液中5μLの基質(最終濃度50μM)を添加した。次いで、マイクロタイタープレートを室温で30分間インキュベートした。次いで、10 MES緩衝液中10μLのGly−Phe−DMK(最終濃度1μM)を添加することによって、反応を停止した。ウェル中の蛍光は、Molecular DevicesスペクトラマックスM5蛍光リーダー(Ex360nm、Em460nm)またはEnvision蛍光リーダー(Ex355nm、Em460nm)を使用して決定した。
各アッセイマイクロタイタープレートは、非阻害酵素活性(100%対照;高値)のための基準としてのビヒクル対照(ビデスト+0.075% 15 BSA中1%DMSO)を加えたウェル、およびバックグラウンド蛍光(0%対照;低値)のための対照としての阻害剤(ビデスト+1%DMSO+0.075%BSA中Gly−Phe−DMK、最終濃度1μM)を加えたウェルを含有していた。
データの分析は、下記の式を使用してバックグラウンド蛍光を20減算した後、ビヒクル対照の蛍光と比較した、試験化合物の存在下における蛍光のパーセンテージを算出することによって実施した:
(RFU(試料)−RFU(バックグラウンド))*100/(RFU(対照)−RFU(バックグラウンド))
これらの算出からのデータを使用して、DPPIの阻害のためのIC50値をそれぞれ生成した。
試験化合物とのインキュベーション後の、U937細胞質溶解物調製物における好中球エラスターゼ活性の決定
材料:
オプティプレート384Fは、PerkinElmerから(製品番号6007270番)購入した。24ウェルヌンクロン細胞培養プレート(142475番)および96ウェルプレート(267245番)は、Nuncからであった。ジメチルスルホキシド(DMSO:Dimethylsulfoxid)は、Sigmaから(製品番号D8418)であった。ノニデット−P40(NP40)は、USBiologicalから(製品番号N3500)であった。
好中球エラスターゼに特異的な基質は、Bachemから(MeOSuc−Ala−Ala−Pro−Val−AMC;製品番号I−1270)であった。
ヒト好中球エラスターゼは、Calbiochemから(製品番号324681)であった。
緩衝液:
トリス緩衝液(100mMトリス;1M NaCL;pH7.5)
トリス緩衝液+HSA0.1%;Calbiochemからのヒト血清アルブミン(カタログ番号126658)
セリン−プロテアーゼ緩衝液(20mMトリス;100mM NaCL;pH7.5)+0.1%HSA
セリンプロテアーゼ溶解緩衝液:20mMトリス−HCL;100mM NaCl pH7.5;+0.2%ノニデット−P40;
PBS:CaおよびMgを加えていないリン酸緩衝生理食塩水、Gibcoから
細胞培養:
懸濁液中、37℃および5%CO2で培養した、ECACCからのU937(カタログ番号85011440)。
細胞密度:0.2〜1 Mio細胞/ml。
培地:Gibcoからの、10%FCSを加えたRPMI1640グルタマックス(61870番)
細胞播種および処理:
100%DMSO中の化合物を、10%DMSOを加えた培地(−FCS)中で希釈し、計画された実験に従ってさらに希釈した。
20μlの化合物溶液を、24ウェルプレートのそれぞれのウェルに移し、1×105細胞/mlを含有する2mlの細胞懸濁液/ウェルで希釈した(DMSOの最終濃度=0.1%)。化合物希釈係数=100
化合物(最大7つの濃縮物)を、3つのウェルを用いて三通りに、DMSO0.1%対照について試験し、培地変更なしに、37℃、5%CO2および95%相対湿度で48時間インキュベートした。
細胞収穫および細胞溶解物:
細胞懸濁液を、2mlの96ウェルアッセイブロックに移す。細胞を遠心分離(500×g;10分;室温)によって培地から分離し、上清を廃棄する。1mlのPBSに再懸濁し、遠心分離(500×g;10分;室温)し、細胞をPBSで2回洗浄する。80μlのセリンプロテアーゼ溶解緩衝液(氷冷)を細胞ペレットに添加し、ペレットを再懸濁し、氷上に10分間保存する。4℃で10分間の1000×gでの遠心分離により、残屑を除去する。80〜100μlの溶解物上清を96ウェルプレートに移し、−80℃で直ちに保存する。
好中球エラスターゼ活性アッセイ:
凍結した溶解物を37℃で10分間解凍し、氷上に保存した。タンパク質含有量をブラッドフォードタンパク質アッセイで決定した。溶解物を、セリンプロテアーゼ緩衝液+HSA中0.2〜0.5mg/mlタンパク質に希釈した。
標準:NE(トリス緩衝液中100μg/mlのストック溶液;−80℃で保存したもの)をトリス緩衝液+HSA中で750ng/mlに希釈し、標準曲線のためにさらに1:2連続希釈した。緩衝液、ブランク、標準および溶解物試料を、384ウェルプレートに移した。
ピペッティング計画
ブランク: 5μlのトリス緩衝液+10μlのセリンプロテアーゼ緩衝液+5μlの基質
標準: 5μlのトリス緩衝液+10μlのNE(異なる濃度)+5μlの基質
溶解物: 5μlのトリス緩衝液+10μlの溶解物(Lysat)+5μlの基質
蛍光の増大(Ex360nm/Em460nm)は、Molecular DeviceスペクトラマックスM5蛍光リーダーで30分後に決定する。結果を、エクセルの式関数を使用して、ng/mg溶解物タンパク質に内挿する。化合物で処理した溶解物試料におけるパーセント阻害を、DMSOで処理した対照−試料と比べて算出する(100−(化合物−試料*100)/対照−試料)。
試験化合物は、好中球エラスターゼの0%〜100%阻害の間の値を与えるであろう。IC50は、GraphPadプリズム;非線形当てはめ(ログ(阻害剤)対応答−−可変傾斜)を使用して算出する。IC50値は試験化合物の濃度として内挿され、これは、50%(DMSOで処理した対照と比べて)の好中球エラスターゼ活性低減につながる。
ヒトカテプシンKの阻害
材料:
マイクロタイタープレート(オプティプレート−384Fは、PerkinElmerから購入した(製品番号6007270)。基質Z−Gly−Pro−Arg−AMCは、Biomolから(製品番号P−142)であった。L−システイン(製品番号168149)は、Sigmaからであった。酢酸ナトリウム(Sodium actetate)はMerckから(製品番号6268.0250)であり、EDTAはFlukaから(製品番号03680)であった。阻害剤E−64は、Sigmaから購入した(製品番号E3132)。組換えヒトカテプシンKプロ酵素は、Biomolから購入した(製品番号SE−367)。すべての他の材料は、市販されている最高グレードのものであった。
下記の緩衝液を使用した:活性化緩衝液:32.5mMの酢酸ナトリウム、HClでpH3.5に調整したもの、アッセイ緩衝液:150mMの酢酸ナトリウム、4mMのEDTA、20mMのL−システイン、HClでpH5.5に調整したもの。
アッセイ条件:
プロ酵素を活性化するために、5μlのプロカテプシンKを1ulの活性化緩衝液と混合し、室温で30分間インキュベートした。
アクアビデスト(4%DMSOを含有する、最終DMSO濃度1%)中の5μLの試験化合物(最終濃度0.1nM〜100μM)を、アッセイ緩衝液(最終濃度2ng/μL)中10μLのカテプシンKと混合し、10分間インキュベートした。次いで、アッセイ緩衝液中5μLの基質(最終濃度12.5μM)を添加した。次いで、プレートを室温で60分間インキュベートした。次いで、アッセイ緩衝液中10μLのE64(最終濃度1μM)を添加することによって、反応を停止した。ウェル中の蛍光は、Molecular DevicesスペクトラマックスM5蛍光リーダー(Ex360nm、Em460nm)を使用して決定した。
各アッセイマイクロタイタープレートは、非阻害酵素活性(100%対照;高値)のための基準としてのビヒクル対照(ビデスト中1%DMSO)を加えたウェル、およびバックグラウンド蛍光(0%対照;低値)のための対照としての阻害剤(ビデスト+1%DMSO中E64、最終濃度1μM)を加えたウェルを含有している。データの分析は、バックグラウンド蛍光を減算した後、ビヒクル対照の蛍光と比較した、試験化合物の存在下における蛍光のパーセンテージを算出することによって実施した:
(RFU(試料)−RFU(バックグラウンド))*100/(RFU(対照)−RFU(バックグラウンド))
これらの算出からのデータを使用して、カテプシンKの阻害のためのIC50値をそれぞれ生成した。
ヒト肝臓ミクロソームを用いる代謝的安定性の決定
試験化合物の代謝退化を、プールしたヒト肝臓ミクロソームを用いて37℃でアッセイする。時点ごとに100μlの最終インキュベーション体積は、TRIS緩衝液pH7.6(0.1M)、塩化マグネシウム(5mM)、ミクロソームタンパク質(1mg/ml)および1μMの最終濃度の試験化合物を含有している。37℃での短いプレインキュベーション期間の後、ベータ−ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸、還元形態(NADPH、1mM)の添加によって反応を開始し、異なる時点の後、アリコートをアセトニトリル中に移すことによって終了させる。加えて、NADPHを用いないインキュベーションにおいてNADPH非依存性退化をモニターし、最終時点で終了させる。NADPH非依存性インキュベーション後に残っている試験化合物[%]は、パラメーターc(対照)(代謝的安定性)によって反映される。クエンチしたインキュベーションを、遠心分離(10’000g、5分)によってぺレット化する。上清のアリコートを、親化合物の量についてLC−MS/MSによってアッセイする。
半減期(t1/2 INVITRO)を、濃度−時間プロフィールの片対数プロットの傾斜によって決定する。固有クリアランス(CL_INTRINSIC)は、インキュベーション中におけるタンパク質の量を考慮することによって算出される:
CL_INTRINSIC[μl/分/mgタンパク質]=(ln2/(半減期[分]*タンパク質含有量[mg/ml]))*1’000。
上述した代謝的安定性アッセイにおける選択された化合物の半減期(t1/2 INVITRO)値を、下記の表に収載する。
標的結合マウスモデル
化合物による処理:
末梢の好中球における好中球エラスターゼ活性に対する試験化合物の効果をモニターするために、雌性Crl:NMRIマウスを下記のように処理した。
群1(6匹の動物):0.5%Natrosol(pH2〜3)中の0.5mg/kgの試験化合物
群2(6匹の動物):0.5%Natrosol(pH2〜3)
群3(2匹の動物):0.5%Natrosol(pH2〜3)
試験化合物またはNatrosol溶液を、研究第1週の月曜日から金曜日まで毎日7:00amおよび4:00pmに、ならびに第2週の月曜日および火曜日(7:00amおよび4:00pm)に適用した。試験化合物またはNatrosolを、経口的に適用した。
LPS誘発および気管支肺胞上皮洗浄物の調製:
第2週の水曜日に、動物を上記のような試験化合物またはNatrosol溶液(7:00am)、それに続いてLPS(リポ多糖)吸入誘発で処理した。
群1および2:MiniHeart Hi−Flo連続ネブライザー(Westmed)を使用したLPSの20分の吸入(大腸菌セロタイプ055:B5;PBS中1mg/ml)
群3:LPS誘発はなし
LPS誘発の4時間後、動物毎に2×1mlのハンクス塩溶液を使用した気管支肺胞上皮洗浄物をすべての動物から調製し、Sysmex XT−1800iを使用して洗浄液中の細胞数を決定した。洗浄液中の細胞を遠心分離によって分離し、溶解緩衝液(100mMのTRIS、pH7.5、1MのNaCl、0.2%NP40)中で溶解した。
好中球エラスターゼ(NE)測定:
BALF(気管支肺胞上皮洗浄液)細胞溶解物中のNE活性を、蛍光NE基質MeOSuc−Ala−Ala−Pro−Val−AMC(Bachem)を使用して測定した。384ウェルプレート(Optiplate384f、PerkinElmer)において、10μLの細胞溶解物を、5μLのアッセイ緩衝液(20mMのトリス、pH7.5、100mMのNaCl、0.1%ヒト血清アルブミン)および5μLの基質(アッセイ緩衝液中1mM)と混合した。反応混合物を室温で60分間インキュベートし、蛍光を測定した(360nmの励起、460nmの発光)。各動物について取得された蛍光値をBALF好中球数に規準化した。試験化合物によるNE活性の阻害を計算するために、群3の平均蛍光値を群1および2についての蛍光値から減算し、群1におけるNE活性の阻害%を、計算した群2における平均蛍光値と比較した。
カテプシンC阻害剤による事前処理の後のBALF溶解物中の好中球エラスターゼ活性(7日、bid(1日2回)投与)を、下記の表に収載する。
カテプシンCリガンド複合体の結晶構造
方法
タンパク質:
組換えヒトカテプシンC(Cat C)を、標準的な分子生物学的プロトコル(文献:1〜3)によって生成した。
結晶化およびソーキング:
結晶化の前に、タンパク質緩衝液を、NAP10カラム(GE Healthcare)で、20mMのビス−トリス、pH7.0、150mMのNaCl、2mMのEDTA、2mMのDTTに交換した。タンパク質試料を9〜10mg/mLに濃縮した。結晶を1.0μLのタンパク質および1.0μLのウェル溶液(0.1Mのビス−トリス−プロパン、pH6.0〜6.5、18〜20%(w/v)PEG3350、200mMのNaF、1mMのDDT)を使用した懸滴中で20℃で成長させた。結晶が一晩で現れ、2〜3日以内でフルサイズに成長した。1mMのそれぞれのリガンド(DMSO中の100mMのストック溶液からの希釈による)を補充したウェル溶液中でアポ型結晶を一晩ソーキングすることによってリガンド共構造を得た。次いで、データ収集の前に、20%グリセロールおよびウェル溶液を凍結保護剤として使用して、結晶を液体窒素中で凍結した。
データ収集、構造解析および精密化:
すべての回折データは、回転陽極発生装置(リガク)上でCuKα線を使用して100Kで集め、XDSでプロセシングした(文献:4)。リガンド共構造を差フーリエ法によって解析し、プログラムcootを使用したマニュアルリビルディングと反復実行するプログラムautoBuster(Global Phasing Ltd.)で精密化した(文献:5)。最終的なデータプロセシングおよび精密化統計値を、表13において収載する。プログラムPyMOL(DeLano Scientific LLC)を図の調製のために使用した。
結果
カテプシンCリガンド複合体の構造:
ヒトカテプシンC(Cat C)の構造を、文献(文献2)において4つの同一のサブユニットを含有する四量体として記載する。各サブユニットは、3つの鎖からなり、軽鎖および重鎖は、触媒ドメインを形成し、一方、いわゆる除外ドメインは、S2ポケットを越えた活性部位溝をブロックし、Cat Cのエクソペプチダーゼ活性に関与している。
例11および16と複合したCat Cの構造(表14、図1)を決定して、このクラスの化合物の結合モードを解明した。例11および16は、Cys234とのニトリル基の共有結合的相互作用を介して結合する。例11は、(S)配置でニトリル基に隣接する炭素原子を有する単一のエナンチオマーであり、一方、例16(スピロ環状炭素原子はRS立体配置を有する)はジアステレオマーの混合物である。二環式アミノ酸は、酵素S1ポケットに到達し、ここでこれはGly277およびAsn380の骨格原子、ならびにAsp1の側鎖への水素結合を介して固着している。ビス−アリール系は、S2ポケット中に配向され、ここでこれは除外ドメインの残基Asp1およびPro3へのファンデルワールス相互作用に関与している。驚くべきことに、本発明者らは、スピロ環状アミン:例11におけるスピロ−アゼチジンおよび例16におけるスピロ−ピロリジンのさらなる相互作用を観察した。いずれにしても、塩基性窒素原子は、Glu275への塩橋を形成し、これはこの化合物クラスの高い酵素活性と一致する。
参照文献:
医薬組成物
式Iの化合物を投与するための好適な調製物は当業者には明らかであり、例えば、錠剤、丸剤、カプセル剤、坐剤、ロゼンジ剤、トローチ剤、溶液剤、シロップ剤、エリキシル剤、サシェ剤、注射剤、吸入剤および散剤等、好ましくは、錠剤を含む。
好適な錠剤は、例えば、式Iによる1つまたは複数の化合物と、公知の賦形剤、例えば、不活性な希釈剤、担体、崩壊剤、アジュバント、界面活性剤、結合剤および/または滑沢剤とを混合することによって得てもよい。錠剤はまた、いくつかの層で構成し得る。
組合せ
一般式Iの化合物を、単独で、または本発明に従う式Iの他の活性物質と組み合わせて使用してよい。一般式Iの化合物を、他の薬理的活性物質と組み合わせてもよい。これらは、β2−アドレナリン受容体アゴニスト(短時間および長時間作用型)、抗コリン剤(短時間および長時間作用型)、抗炎症ステロイド薬(経口および局所コルチコステロイド)、クロモグリケート、メチルキサンチン、解離性グルココルチコイド模倣薬、PDE3阻害剤、PDE4−阻害剤、PDE7−阻害剤、LTD4アンタゴニスト、EGFR−阻害剤、ドーパミンアゴニスト、PAFアンタゴニスト、リポキシンA4誘導体、FPRL1モジュレーター、LTB4−受容体(BLT1、BLT2)アンタゴニスト、ヒスタミンH1受容体アンタゴニスト、ヒスタミンH4受容体アンタゴニスト、デュアルヒスタミンH1/H3−受容体アンタゴニスト、PI3−キナーゼ阻害剤、非受容体チロシンキナーゼの阻害剤、例えば、LYN、LCK、SYK、ZAP−70、FYN、BTKまたはITK、MAPキナーゼの阻害剤、例えば、p38、ERK1、ERK2、JNK1、JNK2、JNK3またはSAP、NF−κBシグナリング経路の阻害剤、例えば、IKK2キナーゼ阻害剤、iNOS阻害剤、MRP4阻害剤、ロイコトリエン生合成(biosynthese)阻害剤、例えば、5−リポキシゲナーゼ(5−LO)阻害剤、cPLA2阻害剤、ロイコトリエンA4ヒドロラーゼ阻害剤またはFLAP阻害剤、非ステロイド系抗炎症剤(NSAID:Non−steroidal anti−inflammatory agent)、CRTH2アンタゴニスト、DP1−受容体モジュレーター、トロンボキサン受容体アンタゴニスト、CCR3アンタゴニスト、CCR4アンタゴニスト、CCR1アンタゴニスト、CCR5アンタゴニスト、CCR6アンタゴニスト、CCR7アンタゴニスト、CCR8アンタゴニスト、CCR9アンタゴニスト、CCR30アンタゴニスト、CXCR3アンタゴニスト、CXCR4アンタゴニスト、CXCR2アンタゴニスト、CXCR1アンタゴニスト、CXCR5アンタゴニスト、CXCR6アンタゴニスト、CX3CR3アンタゴニスト、ニューロキニン(NK1、NK2)アンタゴニスト、スフィンゴシン1−リン酸受容体モジュレーター、スフィンゴシン1リン酸リアーゼ阻害剤、アデノシン受容体モジュレーター、例えば、A2a−アゴニスト、プリン作動性受容体(rezeptors)のモジュレーター、例えば、P2X7阻害剤、ヒストンデアセチラーゼ(HDAC)活性化剤、ブラジキニン(BK1、BK2)アンタゴニスト、TACE阻害剤、PPARガンマモジュレーター、Rho−キナーゼ阻害剤、インターロイキン1−ベータ変換酵素(ICE)阻害剤、トール様受容体(TLR)モジュレーター、HMG−CoAレダクターゼ阻害剤、VLA−4アンタゴニスト、ICAM−1阻害剤、SHIPアゴニスト、GABAa受容体アンタゴニスト、ENaC−阻害剤、プロスタシン−阻害剤、マトリプターゼ−阻害剤、メラノコルチン受容体(MC1R、MC2R、MC3R、MC4R、MC5R)モジュレーター、CGRPアンタゴニスト、エンドセリンアンタゴニスト、TNF アンタゴニスト、抗TNF抗体、抗GM−CSF抗体、抗CD46抗体、抗IL−1抗体、抗IL−2抗体、抗IL−4抗体、抗IL−5抗体、抗IL−13抗体、抗IL−4/IL−13抗体、抗TSLP抗体、抗OX40抗体、ムコレギュレーター(mucoregulators)、免疫治療剤、気道の腫脹に対する化合物、咳に対する化合物、VEGF阻害剤、NE−阻害剤、MMP9阻害剤、MMP12阻害剤だけでなく、2つまたは3つの活性物質の組合せも包含する。
好ましいのは、ベータミメティック、抗コリン剤、コルチコステロイド、PDE4−阻害剤、LTD4−アンタゴニスト、EGFR−阻害剤、CRTH2阻害剤、5−LO−阻害剤、ヒスタミン受容体アンタゴニストおよびSYK−阻害剤、NE−阻害剤、MMP9阻害剤、MMP12阻害剤だけでなく、2つまたは3つの活性物質の組合せ、すなわち:・ コルチコステロイド、PDE4−阻害剤、CRTH2−阻害剤またはLTD4−アンタゴニストを加えたベータミメティック、
・ ベータミメティック、コルチコステロイド、PDE4−阻害剤、CRTH2−阻害剤またはLTD4−アンタゴニストを加えた抗コリン剤、
・ PDE4−阻害剤、CRTH2−阻害剤またはLTD4−アンタゴニストを加えたコルチコステロイド、
・ CRTH2−阻害剤またはLTD4−アンタゴニストを加えたPDE4−阻害剤
・ LTD4−アンタゴニストを加えたCRTH2−阻害剤
もである。
適応症
本発明の化合物およびそれらの薬学的に許容される塩は、医薬品として、特に、ジペプチジルペプチダーゼI活性の阻害剤としての活性を有し、故に、以下の治療において使用され得る:
1.呼吸器:気管支、アレルギー性、内因性、外因性、運動誘発性、薬物誘発性(アスピリンおよびNSAID誘発性を包含する)および粉塵誘発性喘息を包含する、間欠的および持続的両方ならびにすべての重症度の喘息、ならびに気道過敏性の他の原因を包含する気道の閉塞性疾患;慢性閉塞性肺疾患(COPD);感染性および好酸球性気管支炎を包含する気管支炎;肺気腫;アルファ1−アンチトリプシン欠乏症、気管支拡張症;嚢胞性線維症;サルコイドーシス;農夫肺および関連疾患;過敏性肺炎;特発性線維化性肺胞炎、特発性間質性肺炎、線維症併発抗腫瘍療法、ならびに慢性感染症(結核およびアスペルギルス症ならびに他の真菌感染症を包含する)を包含する肺線維症;肺移植の合併症;肺血管系の脈管および血栓障害、多発性血管炎(ウェゲナー肉芽腫症)ならびに肺高血圧症;気道の炎症および分泌状態に関連する慢性咳、ならびに医原性咳の治療を包含する鎮咳作用;薬物性鼻炎および血管運動神経性鼻炎を包含する急性および慢性鼻炎;神経性鼻炎(花粉症)を包含する通年性および季節性アレルギー性鼻炎;鼻ポリープ;風邪を包含する急性ウイルス感染症、ならびに、呼吸器合胞体ウイルス、インフルエンザ、コロナウイルス(SARSを包含する)およびアデノウイルスによる感染症;
2.皮膚:乾癬、アトピー性皮膚炎、接触性皮膚炎または他の湿疹性皮膚炎、および遅延型過敏反応;植物性および光線皮膚炎;脂漏性皮膚炎、疱疹状皮膚炎、扁平苔癬、硬化性萎縮性苔癬、壊疽性膿皮症、皮膚サルコイド、円板状エリテマトーデス、天疱瘡、類天疱瘡、表皮水疱症、じんましん、血管性浮腫、血管炎、中毒性紅斑、皮膚好酸球増多症、円形脱毛症、男性型脱毛症、スイート症候群、ウェーバー・クリスチャン症候群、多形性紅斑;感染性および非感染性両方の蜂巣炎;脂肪織炎;皮膚リンパ腫、非黒色腫皮膚がんおよび他の異形成病変;固定薬疹を包含する薬物誘発性障害;
3.目:眼瞼炎;通年性および春季アレルギー性結膜炎を包含する結膜炎;虹彩炎;前部および後部ブドウ膜炎;脈絡膜炎;網膜に影響を及ぼす自己免疫、変性または炎症性障害;交感性眼炎を包含する眼炎;サルコイドーシス;ウイルス、真菌および細菌を包含する感染症;
4.泌尿生殖器:間質性および糸球体腎炎を包含する腎炎;ネフローゼ症候群;急性および慢性(間質性)膀胱炎ならびにハナー潰瘍を包含する膀胱炎;急性および慢性尿道炎、前立腺炎、精巣上体炎、卵巣炎および卵管炎;外陰腟炎;ペイロニー病;勃起不全(男性および女性両方);
5.同種移植の拒絶反応:例えば、腎臓、心臓、肝臓、肺、骨髄、皮膚もしくは角膜の移植後、または輸血後の、急性および慢性;あるいは慢性移植片対宿主病;
6.関節リウマチ、過敏性腸症候群、全身性エリテマトーデス、多発性硬化症、橋本甲状腺炎、バセドウ病、アジソン病、真性糖尿病、特発性血小板減少性(thrombocytopaenic)紫斑病、好酸球性筋膜炎、高IgE症候群、抗リン脂質症候群およびセザリー(Sazary)症候群を包含する、他の自己免疫およびアレルギー性障害;
7.腫瘍学:前立腺、乳房、肺、卵巣、膵臓、腸および結腸、胃、皮膚および脳腫瘍を包含する一般的ながん、ならびに、ホジキンおよび非ホジキンリンパ腫等、骨髄(白血病を包含する)およびリンパ球増殖系に影響を及ぼす悪性腫瘍の治療;転移性疾患および腫瘍再発ならびに腫瘍随伴症候群の予防および治療を包含する;ならびに、
8.感染性疾患:陰部疣贅、尋常性疣贅、足底疣贅、B型肝炎、C型肝炎、単純ヘルペスウイルス、伝染性軟属腫、天然痘、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)、ヒトパピローマウイルス(HPV)、サイトメガロウイルス(CMV)、水痘帯状ヘルペスウイルス(VZV)、ライノウイルス、アデノウイルス、コロナウイルス、インフルエンザ、パラ−インフルエンザ等のウイルス疾患;結核およびトリ型結核菌、ハンセン病等の細菌性疾患;真菌性疾患、クラミジア、カンジダ、アスペルギルス、クリプトコックス髄膜炎、ニューモシスティス・カリニ(Pneumocystis carnii)、クリプトスポリジウム症、ヒストプラスマ症、トキソプラズマ症、トリパノソーマ感染症およびリーシュマニア症等の他の感染性疾患。
9.疼痛:カテプシンC欠損マウスからの最近の文献データは、痛覚におけるカテプシンCの調節性役割を暗示している。したがって、カテプシンCの阻害剤は、種々の形態の慢性疼痛、例えば、炎症性または神経因性疼痛の臨床状況においても有用となり得る。
上述した疾患および状態の治療のために、治療有効用量は、概して、本発明の化合物の投薬量当たり、体重1kgにつき約0.01mg〜約100mg;好ましくは、投薬量当たり、体重1kgにつき約0.1mg〜約20mgの範囲内となる。例えば、70kgの人物への投与のためには、投薬量範囲は、本発明の化合物の投薬量当たり、約0.7mg〜約7000mg、好ましくは、投薬量当たり、約7.0mg〜約1400mgとなるであろう。最適な投薬レベルおよびパターンを決定するために、ある程度の日常的な用量最適化が必要とされ得る。活性成分は、1日に1〜6回投与され得る。
実際の薬学的有効量または治療投薬量は、当然ながら、患者の年齢および体重、投与ルート、ならびに疾患の重症度等、当業者によって公知の要因によって決まることになる。
いずれの事例でも、活性成分は、薬学的有効量を患者の特有の状態に基づいて送達させる投薬量および様式で投与されることになる。
実際の薬学的有効量または治療投薬量は、当然ながら、患者の年齢および体重、投与ルート、ならびに疾患の重症度等、当業者によって公知の要因によって決まることになる。
いずれの事例でも、活性成分は、薬学的有効量を患者の特有の状態に基づいて送達させる投薬量および様式で投与されることになる。
本発明のまた別の態様は、以下のとおりであってもよい。
〔1〕式Iの化合物または薬学的に許容されるその塩。
[式中、
Cyは、
であり、
Aは、
であり、
式中、
Wは、CHおよびNからなる群から選択され、
Xは、CHおよびNからなる群から選択され、
Yは、CHおよびNからなる群から選択され、
ただし、W、XおよびYの最大で1つは、Nであってよく、
D−Eは、N(R 2 )−C(O)、CH 2 CH 2 、C(O)−OおよびCH 2 −Oからなる群から選択され、
2 は、HおよびC 1-3 −アルキルからなる群から選択され、
1 は、H、C 1-3 −アルキル、CH 3 OCH 2 CH 2 −、オキセタニル、テトラヒドロフラニル、4−テトラヒドロピラニルおよび3−テトラヒドロピラニルからなる群から選択され、
iは、1、2または3であり、
jは、1、2または3であり、
ただし、i+jの合計は、2、3または4である]
〔2〕Cyが、
である、前記〔1〕に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
〔3〕式中
Cyが、
である、前記〔1〕に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
〔4〕R 1 が、H、CH 3 −およびオキセタニルからなる群から選択される、前記〔1〕、〔2〕もしくは〔3〕に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
〔5〕R 2 が、HおよびCH 3 からなる群から選択される、前記〔1〕から〔4〕までのいずれか1項に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
〔6〕D−Eが、CH 2 −Oである、前記〔1〕から〔5〕までのいずれか1項に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
〔7〕R 1 が、H、CH 3 およびオキセタニルからなる群から選択され、
2 が、CH 3 であり、
Wが、CHおよびNからなる群から選択され、
Xが、CHおよびNからなる群から選択され、
Yが、CHからなる群から選択され、
ただし、W、XおよびYの最大で1つが、Nであってよく、
D−Eが、N(R 2 )−C(O)、CH 2 CH 2 、C(O)−OおよびCH 2 −Oからなる群から選択され、
iが、1または2であり、
jが、1または2であり、
ただし、i+jの合計が、2、3または4である、前記〔1〕に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
〔8〕Aが、式A1からA14
からなる群から選択される、前記〔1〕から〔7〕までのいずれか1項に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
〔9〕Aが、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A10、A13、およびA14
からなる群から選択される、前記〔8〕に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
〔10〕Aが、A2およびA13
からなる群から選択される、前記〔8〕もしくは〔9〕に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
〔11〕例1、5、8、10、12、13、14、19、22、23、24、25および27

からなる群から選択される、前記〔1〕に記載の式Iの化合物。
〔12〕医薬として使用するための、前記〔1〕から〔11〕までのいずれか1項に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
〔13〕喘息およびアレルギー性疾患、胃腸炎症性疾患、糸球体腎炎、好酸球性疾患、慢性閉塞性肺疾患、病原微生物による感染症、関節リウマチ、好中球性疾患、嚢胞性線維症(CF)、非嚢胞性線維症、特発性肺線維症、気管支拡張症、ANCA関連血管炎、肺がん、気腫、慢性気管支炎、急性肺傷害(ALI)、急性呼吸窮迫症候群(ARDS)、肺高血圧症、肺動脈高血圧症(PAH)およびアルファ−1−アンチトリプシン欠乏症(AATD)、肥満症および関連する炎症、インスリン抵抗性、糖尿病、脂肪肝および肝脂肪症の治療用の医薬として使用するための、前記〔1〕から〔11〕までのいずれか1項に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
〔14〕前記〔1〕から〔11〕までのいずれか1項に記載の1つまたは複数の式Iの化合物または薬学的に活性なその塩を含有することを特徴とする、医薬組成物。
〔15〕DPPI活性阻害剤が治療的有益性を有する疾患の治療または予防の方法であって、治療的にまたは予防的に有効な量の、前記〔1〕から〔11〕の1項に記載の式Iの化合物の、それを必要とする患者への投与を含む方法。
〔16〕前記〔1〕から〔11〕までのいずれか1項に記載の式Iの化合物に加えて、ベータミメティック、抗コリン剤、コルチコステロイド、PDE4−阻害剤、LTD4−アンタゴニスト、EGFR−阻害剤、CRTH2阻害剤、5−LO−阻害剤、ヒスタミン受容体アンタゴニスト、CCR9アンタゴニストおよびSYK−阻害剤、NE−阻害剤、MMP9阻害剤、MMP12阻害剤だけでなく、2または3つの活性物質の組合せからもなる群から選択される薬学的に活性な化合物を含む、医薬組成物。

Claims (16)

  1. 式Iの化合物または薬学的に許容されるその塩。
    [式中、
    Cyは、
    であり、
    Aは、
    であり、
    式中、
    Wは、CHおよびNからなる群から選択され、
    Xは、CHおよびNからなる群から選択され、
    Yは、CHおよびNからなる群から選択され、
    ただし、W、XおよびYの最大で1つは、Nであってよく、
    D−Eは、N(R2)−C(O)、CH2CH2、C(O)−OおよびCH2−Oからなる群から選択され、
    2は、HおよびC1-3−アルキルからなる群から選択され、
    1は、H、C1-3−アルキル、CH3OCH2CH2−、オキセタニル、テトラヒドロフラニル、4−テトラヒドロピラニルおよび3−テトラヒドロピラニルからなる群から選択され、
    iは、1、2または3であり、
    jは、1、2または3であり、
    ただし、i+jの合計は、2、3または4である]
  2. Cyが、
    である、請求項1に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
  3. 式中
    Cyが、
    である、請求項1に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
  4. 1が、H、CH3−およびオキセタニルからなる群から選択される、請求項1、2もしくは3に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
  5. 2が、HおよびCH3からなる群から選択される、請求項1から4までのいずれか1項に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
  6. D−Eが、CH2−Oである、請求項1から5までのいずれか1項に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
  7. 1が、H、CH3およびオキセタニルからなる群から選択され、
    2が、CH3であり、
    Wが、CHおよびNからなる群から選択され、
    Xが、CHおよびNからなる群から選択され、
    Yが、CHからなる群から選択され、
    ただし、W、XおよびYの最大で1つが、Nであってよく、
    D−Eが、N(R2)−C(O)、CH2CH2、C(O)−OおよびCH2−Oからなる群から選択され、
    iが、1または2であり、
    jが、1または2であり、
    ただし、i+jの合計が、2、3または4である、請求項1に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
  8. Aが、式A1からA14
    からなる群から選択される、請求項1から7までのいずれか1項に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
  9. Aが、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A10、A13、およびA14
    からなる群から選択される、請求項8に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
  10. Aが、A2およびA13
    からなる群から選択される、請求項8もしくは9に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
  11. 例1、5、8、10、12、13、14、19、22、23、24、25および27

    からなる群から選択される、請求項1に記載の式Iの化合物。
  12. 医薬として使用するための、請求項1から11までのいずれか1項に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
  13. 喘息およびアレルギー性疾患、胃腸炎症性疾患、糸球体腎炎、好酸球性疾患、慢性閉塞性肺疾患、病原微生物による感染症、関節リウマチ、好中球性疾患、嚢胞性線維症(CF)、非嚢胞性線維症、特発性肺線維症、気管支拡張症、ANCA関連血管炎、肺がん、気腫、慢性気管支炎、急性肺傷害(ALI)、急性呼吸窮迫症候群(ARDS)、肺高血圧症、肺動脈高血圧症(PAH)およびアルファ−1−アンチトリプシン欠乏症(AATD)、肥満症および関連する炎症、インスリン抵抗性、糖尿病、脂肪肝および肝脂肪症の治療用の医薬として使用するための、請求項1から11までのいずれか1項に記載の式Iの化合物、または薬学的に許容されるその塩。
  14. 請求項1から11までのいずれか1項に記載の1つまたは複数の式Iの化合物または薬学的に活性なその塩を含有することを特徴とする、医薬組成物。
  15. DPPI活性阻害剤が治療的有益性を有する疾患の治療または予防の方法であって、治療的にまたは予防的に有効な量の、請求項1から11の1項に記載の式Iの化合物の、それを必要とする患者への投与を含む方法。
  16. 請求項1から11までのいずれか1項に記載の式Iの化合物に加えて、ベータミメティック、抗コリン剤、コルチコステロイド、PDE4−阻害剤、LTD4−アンタゴニスト、EGFR−阻害剤、CRTH2阻害剤、5−LO−阻害剤、ヒスタミン受容体アンタゴニスト、CCR9アンタゴニストおよびSYK−阻害剤、NE−阻害剤、MMP9阻害剤、MMP12阻害剤だけでなく、2または3つの活性物質の組合せからもなる群から選択される薬学的に活性な化合物を含む、医薬組成物。
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