JP2020519694A - オレキシン受容体アンタゴニス - Google Patents
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Abstract
本発明は、オレキシン受容体アンタゴニスト、アンタゴニストを含む医薬組成物、アンタゴニストの製造方法、オレキシン受容体の調節のためのそれらの使用、及び特にオレキシン受容体活性によって媒介される疾患、障害又は状態を治療するための薬剤としてのアンタゴニストの使用に関する。より具体的には、式(I)の化合物が提供され、本明細書で定義されるその塩、多形体、及びその異性体(光学異性体、幾何異性体、互変異性異性体を含む)及び式(I)の同位体標識化合物を含む。
Description
本発明は、オレキシン受容体アンタゴニスト、該アンタゴニストを含む医薬組成物、アンタゴニストの製造方法、オレキシン受容体の調節のためのそれらの使用、及び特にオレキシン受容体活性によって媒介される疾患、障害又は状態を治療するための薬剤としてのアンタゴニストの使用に関する。
オレキシン(又はヒポクレチン)シグナル伝達は、2つの受容体と2つのペプチドアゴニストによって媒介される。2つのオレキシンペプチド(オレキシンA及びオレキシンB)は、2つの高親和性Gタンパク質共役受容体(GPCR)、オレキシン−1及びオレキシン−2受容体に結合する(Sakurai Τ. et al., Cell, 1998, 92, 573-585)。オレキシンBは、オレキシン−2受容体に優先的に結合するのに対し、オレキシンAは、オレキシン−1及びオレキシン−2受容体に同等の親和性で結合する。オレキシンAとオレキシンB(オレキシン)は、同じ遺伝子であるプレプロオレキシンの切断産物である。オレキシンが生成される前駆体であるプレプロオレキシンを発現する中枢神経系ニューロンでは、脳弓周囲核、背側視床下部及び外側視床下部に見られる。これらの核のオレキシン作動性細胞は、脳の多くの領域に突出し、吻側では嗅球に、尾側では脊髄に伸びる。
オレキシン系は、睡眠/覚醒状態、感覚、運動、認知、エネルギー恒常性、内分泌及び内臓機能を含む多数の生理学的機能のインテグレーターとして機能する(Li et al., British Journal of Pharmacology (2014) 171, 332-350に概説される)。
オレキシンシグナル伝達は、覚醒状態の安定に不可欠である。オレキシン系は、覚醒閾値を調節することにより、外部および内部環境の変動に対処するために適切な覚醒状態を維持できるように、行動状態の調節因子として機能すると考えられている。オレキシンシグナル伝達の欠如は、ナルコレプシー、制御不能な睡眠エピソード及び傾眠を特徴とする障害に関連している(Nishino et al., Lancet: 355, 39-40. 2000))。デュアルオレキシン1及び2受容体アンタゴニスト(DORA)は、不眠症に苦しむヒト患者で有効性が証明されており、スボレキサント(ベルソムラ)は、不眠症治療薬として承認された最初のオレキシンデュアルアンタゴニストである。しかしながら、これらのDORAが主にOX2R拮抗作用を介して機能することを示唆する証拠が増えている。例えば、OX1Rノックアウトマウスは、わずかに検出可能な微妙な睡眠表現型を示すが、OX2Rノックアウトマウスは深い傾眠を示す(Kisanuki et al., Sleep 23, A91. 2000)。さらに、イヌではOX2R変異のみがナルコレプシーの表現型の原因となっている(Lin et al., Cell 98:365-376. 1999)。OX1R拮抗作用が実際にヒトに有害な影響を与え、正常なレム/ノンレム睡眠構造の不均衡を引き起こし、特に青斑核におけるOX1Rの脳幹局在化を考えると、OX1Rアンタゴニストは、警戒状態の境界を減衰させ、睡眠状態の遷移の閾値を効果的に減少させるかどうかという疑問が文献において生じている(Dugovic et al., Front Neurosci. 8:28. 2014)。証拠は、選択的OX2Rアンタゴニストが、ヒトのDORAよりも安全で効果的な治療を提供する可能性があることを示唆している。
したがって、睡眠覚醒サイクルの障害は、オレキシン受容体(特にオレキシン−2受容体)アンタゴニスト療法の標的である可能性が高い。そのような障害の例には、睡眠覚醒移行障害、不眠症、むずむず脚症候群、時差ぼけ、睡眠障害、及び神経障害に続発する睡眠障害(例えば、躁病、鬱病、躁鬱病、統合失調症、疼痛症候群、例えば、線維筋痛症、神経障害性疼痛)が含まれる。
オレキシン系は脳のドーパミン系とも相互作用する。マウスへのオレキシンの脳室内(i.c.v.)注射は、運動活動、グルーミング、及び常同症、を増加させる。これらの効果は、D2ドーパミン受容体アンタゴニストの投与によって逆転する(Nakamura et al., Brain Research, 2000, 873(1),181-7)。したがって、オレキシン受容体アンタゴニストは、例えば、パーキンソン病、トゥレット症候群、不安、せん妄、および認知症などの様々な神経障害の治療に有用であり得る。
アルツハイマー病の病因におけるオレキシンの役割の証拠がある(Kang et al, Science Express, 2009, 1-10)。アミロイドベータの脳間質液レベルは、ヒトとげっ歯類の両方で日周的に変動し、げっ歯類では睡眠不足によりアミロイドベータの脳間質液レベルが著しく増加することが示された。げっ歯類における二重オレキシンアンタゴニストの注入は、アミロイドベータの間質レベルを抑制し、アミロイドベータの自然な日内変動を廃止した。間質液のアミロイドベータレベルの減少は、アルツハイマー病の特徴であるアミロイドプラーク形成の減少と相関しており、その結果、睡眠時間の調節は、アミロイドベータ凝集を阻害し、アルツハイマー病の進行を遅らせる可能性がある。
オレキシンニューロンは、報酬機能に関連する脳の多くの領域に投射する(T. Sakurai、前掲)。いくつかの研究は、オピオイド、コカイン、アルコール、及びニコチンを求める挙動の回復におけるオレキシンの直接的な役割を実証している(Harris et al, 2005, Nature 437: 556-559; Aston-Jones et al, 2008, Neuropharmacology 56 (Suppl. 1): 112-121; Lawrence et al, 2006, Br J Pharmacol 148: 752-759; Plaza-Zabala et al, 2010, J Neurosci 30, 2300-2310)。したがって、オレキシン受容体アンタゴニストは薬物中毒及びアルコール依存症の治療に有用である可能性が高い。
オレキシン−Aの大槽内又は脳室内視床下部注射は、オレキシン−1受容体を介して迷走神経系を活性化することにより胃酸分泌を刺激する(Takahashi et al., Biochem Biophys Res Commun, 1999, 254: 623-627; Yamada et al., Neurosci Lett, 2005, 376: 137-142; Eliassi et al., J Neuroendocrinol, 2009, 21: 177-182; Kermani and Eliassi, Neuroscience, 2012, 226: 81-88)。オレキシン−Aは、胃腸運動、例えば、胃内容排出、胃間消化運動(Naslund et al., Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol, 2002, 282: G470-G479; Ehrstrom et al., J Clin Endocrinol Metab, 2005, 90: 2370-2377; Ehrstrom et al., Regul Pept, 2005, 132: 9-16; Bulbul et al., Peptides, 2010, 31: 2118-2122)、及び腸内蠕動(Satoh et al., Neuropharmacology, 2006, 51: 466-473)、ならびに結腸運動(Kirchgessner and Liu, Neuron, 1999, 24: 941-951; Nozu et al., Neurosci Lett, 2011, 498: 143-146)を変更させることができる。したがって、オレキシン受容体アンタゴニストは、潰瘍、過敏性腸症候群、下痢及び胃食道逆流の潜在的な治療薬である。
体重は、食欲と代謝のオレキシン媒介調節によっても影響を受ける可能性がある(T. Sakurai et al., Cell, 1998, 92(4), 573-585; T. Sakurai, Reg. Pept., 1999, 85(1), 25-30)。様々な発見により、オレキシン作動性ニューロンは、最初にリアルタイムで身体の栄養状態を監視することにより、エネルギーの摂取又は貯蔵と消費の間の適切なバランスを維持することが示唆される。オレキシンはまた、摂食及びエネルギー恒常性関連回路を調節することにより、エネルギー摂取又は貯蔵及び消費を調節する。LHのオレキシン作動性ニューロンは、生理学的に関連する代謝産物の定常状態レベルを送信する際に顕著な役割を果たし、覚醒センターに伝えられるコヒーレントな値にこの情報を統合する(Adamantidis and de Lecea, Trends Endocrinol Metab., 2008, 19: 362-370; 2009; Carter et al., Current Opin Pharmacol 2009, 9: 39-45)。摂食回路及び摂食に影響を及ぼす液性シグナルとの直接的な相互作用に加えて、オレキシン作動性ニューロンは、脳の報酬システム、特に味の良い食物において重要な調節的役割を果たす。オレキシン−1受容体は、マウス及びラットの食物の動機付けと報酬に基づく摂食行動を媒介することが示される(Sharf et al., Brain Res, 2010, 1314: 130-138; Choi et al., Neuroscience, 2010, 167: 11-20)。したがって、オレキシン受容体アンタゴニストは、過体重又は肥満、および過体重又は肥満に関連した状態、例えば、インスリン抵抗性、II型糖尿病、高脂血症、胆石、狭心症、高血圧、息切れ、頻脈、不妊症、睡眠時無呼吸、背中と関節の痛み、静脈瘤、および変形性関節症の治療に有用である可能性が高い。
オレキシン欠損マウスは、より低い動脈血圧、心拍数、及び交感神経緊張を示す(Kayaba et al., 2003, Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 285: R581-R593)。オレキシンを大槽内又はくも膜下腔内に投与すると、平均動脈圧、心拍数、腎交感神経活動、血漿カテコールアミン又はバソプレッシンのレベルが上昇する(Samson et al., Brain Res, 1999, 831: 248-253; Samson et al., Sleep Med Rev, 2005, 9: 243-252; Shirasaka et al., Am J Physiol, 1999, 277 (6 Pt 2): R1780-R1785; Shirasaka et al., Regul Pept, 2002, 104: 91-95; Matsumura et al., Hypertension, 2001, 37: 1382-1387; Hirota et al., Brain Res, 2003, 981: 143-150)。これらの効果は、OX1受容体アンタゴニストSB−334867によってブロック又は減衰される(Hirota et al., 2003, supra; Shahid et al., Br J Pharmacol, 2011, 162: 961-973)。したがって、オレキシン受容体アンタゴニストは、高血圧、頻脈及びその他の不整脈、狭心症及び急性心不全の治療に有用である可能性がある。
患者はオレキシン−Aの血漿レベルの増加を示すため、オレキシン作動性ニューロンが睡眠時無呼吸症候群に関与していることが示唆されている(Igarashi et al., Chest, 2003, 124: 1381-1385; Busquets et al., Respiration, 2004, 71: 575-579)。高炭酸ガス血症及び関連する反射は、睡眠中のオレキシン作動性ニューロンの活動を増加させ、夜間の血圧上昇をもたらす微小覚醒及び交感神経活動のカスケードを促進する可能性がある。したがって、オレキシン受容体アンタゴニストを使用して、軽度の睡眠時無呼吸の血圧のこれらのピークを防ぐことができる。
ストレス反応におけるオレキシン作動性システムの役割は十分に確立されている。「ストレス」という用語は、周囲の悪影響を知覚又は予測する主観的な状態を意味し、様々なストレスメディエーターをさらに活性化して適切な反応を引き出す(Joels, Epilepsia, 2009, 50: 586-597)。オレキシン作動性ニューロンの活性化は、いくつかのストレスのような効果をもたらす。オレキシンは、副腎皮質刺激ホルモン放出因子(CRF)、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)及びコルチコステロンを含む視床下部−下垂体−副腎(HPA)軸を活性化し、食用物質のグルーミングおよびチューイングのようなストレス関連の行動を刺激し、ストレスのようにモノアミン系の活性化を高めることができる(Berridge et al., Brain Res, 2010, 1314: 91-102)。オレキシンとパニック障害などのストレス関連の病理との関連が確立されている(Johnson et al., Nat Med, 2010, 16: 111-115; Lungwitz et al., Physiol Behav, 2012, 107: 726-732)。パニック発作には、HPA軸と自律システムの活性化が含まれる。オレキシン又はOX1受容体アンタゴニストへのRNAiの視床下部内投与は、乳酸ナトリウムを注射したラットでこれらのパニック応答をブロックすることが示されており、パニック障害のあるヒトでオレキシンAのレベルの上昇が検出された(Johnson et al., 2010、前掲)。オレキシン受容体アゴニストは、ストレス、不安、パニック障害の治療に役立つ可能性がある。
オレキシン受容体アンタゴニストの同定は、オレキシン受容体によって媒介される多種多様な障害の治療のための治療薬の開発において非常に重要である。
様々な小分子オレキシン受容体モジュレーターが報告されている。例えば、N−アロイル環状アミン誘導体(WO2003/002561)、エチレンジアミン誘導体(WO2003/051872)、スルホニルアミノ酢酸誘導体(WO2004/033418)、N−アリールアセチル環状アミン誘導体(WO2004/041791)、ジアゼパン誘導体(WO2007/126935)、アミドエチルチオエーテル誘導体(WO2007/126934)、2−置換プロリンビスアミド誘導体(WO2008/008551)、架橋ジアゼパン誘導体(WO2008/008517)、置換ジアゼパン誘導体(WO2008/008518;US2008/0132490、WO2009/058238)、オキソ架橋ジアゼパン誘導体(WO2008/143856)、1,2−ジアミドエチレン誘導体(WO2009/022311)、ヘテロアリール誘導体(WO2009/0163485)、メチル置換ピペリジニル誘導体(WO2009/124956)、N,N−二置換−1,4−ジアゼパン誘導体(Cox et al., Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2009, 19(11), 2997-3001)、オレキシン/ヒポクレチン受容体リガンド(Boss, et aI., Journal of Medicinal Chemistry, 2009, 52(4), 891-903)、3,9−ジアザビシクロ[4.2.1]ノナン(Coleman et al., Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2010, 20(14), 4201-4205)、デュアルオレキシン受容体アンタゴニスト、[(7R)−4−(5−クロロ−1,3−ベンゾオキサゾール−2−イル)−7−メチル−1,4−ジアゼパン−1−イル][5−メチル−2−(2H−1,2,3−トリアゾール−2−イル)フェニル]メタノン(Cox, et. aI., Journal of Medicinal Chemistry, 2010 53(14) 5320-5332)、ピリダジンカルボキサミド誘導体(WO2010/051238)、2,5−二置換ベンズアミド誘導体(WO2010/051237)、イソニコチンアミド(WO2010/051236)、ヘテロシクリルベンゾイルピペラジン誘導体(WO2010/48012)、置換ジアゼパン誘導体(WO2010/048017)、置換ピロリジン誘導体(WO2010/048014)、トリアゾリルベンゾイルピペリジン誘導体(WO2010/048010)、トリアゾリルベンゾイルモルホリン誘導体(WO2010/048013)、立体配座拘束N,N二置換1,4−ジアザパン誘導体(Coleman et al., Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2010, 20(7), 2311- 2315))、トリピリジルカルボキサミド誘導体(WO2010/017260)、イミダゾピリジルメチル置換ピペリジン誘導体(WO2010/072722)、イミダゾピラジン置換ピペリジン誘導体(US2010/160344;US2010/0160345;WO2010/060472)、N−{[(1R,4S,6R)−3−(2−ピリジニルカルボニル)−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプト−4−イル]メチル}−2−ヘテロアリールアミン誘導体(WO2010/063663)、N−{[(1S,4S,6S)−3−(2−ピリジニルカルボニル)−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプト−4−イル]メチル}−2−ヘテロアリールアミン誘導体(WO2010/063662)、イミダゾピリミジン誘導体(WO2010/060471)、イミダゾピラジン誘導体(WO2010/060470)、二置換オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール誘導体(WO2012/145581)が挙げられる。
しかしながら、強力なオレキシン受容体モジュレーター、特にオレキシン受容体アンタゴニストが依然として必要とされている。
本発明によれば、式(I)の化合物が提供される。
本発明の化合物は、以下に定義される式(I)の化合物及びその塩、その多形体、及びその異性体(光学異性体、幾何異性体及び互変異性体を含む)及び式(I)の同位体標識化合物を含む。
いくつかの実施形態では、メチル化オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール基の中心水素原子(上記構造式に示されている)はシス位にある。
特定の実施形態では、式(I)の化合物は式(I)(a)の化合物である。
本発明の化合物には、以下に定義される、式(I)(a)の化合物及びその塩、多形体、ならびにそれらの異性体(光学異性体、幾何異性体及び互変異性体を含む)、及び同位体標識された式(I)(a)の化合物が含まれる。
本発明の化合物は、オレキシン受容体アンタゴニスト、特に選択的OX2受容体アンタゴニストとして驚くほど高い効力を有することが見出された。オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール基の4位にメチル置換基を組み込むと、本発明の化合物が、対応する脱メチル化化合物と比較してオレキシン受容体アンタゴニストとしての効力が予想外に高くなることがわかった。
オレキシン受容体アンタゴニストとしての驚くほど高い効力を考慮して、本発明の化合物は、オレキシン受容体活性、特にOX2受容体活性に関連するものによって媒介される疾患、障害又は状態の治療に特に有効であると予想される。本発明の化合物は、従来の化合物と同様の用量でのそのような疾患、障害又は状態の治療において、従来の化合物よりも有効であり得る。代替的又は追加的に、本発明の化合物は、従来の化合物よりも低用量で従来の化合物と同程度に有効であるが、副作用はより少ないか、又は減少している。
本発明によれば、式(I)若しくは(I)(a)の化合物、又はその医薬的に許容される塩、及び医薬的に許容される賦形剤を含む医薬組成物も提供される。
本発明によれば、医薬として使用するための本発明の化合物又は組成物がさらに提供される。
本発明はまた、オレキシン受容体活性により媒介される疾患、障害又は状態の治療に使用するための本発明の化合物又は組成物を提供する。
本発明によれば、オレキシン受容体活性により媒介される疾患、障害又は状態を治療するための薬剤の製造における本発明の化合物又は組成物の使用も提供される。
本発明によれば、オレキシン受容体活性により媒介される疾患、障害又は状態を治療する方法がさらに提供され、これは、有効量の式(I)又は(I)(a)の化合物、又は薬学的に許容されるその塩を、それを必要とする対象に投与することを含む。
本発明はまた、式(V)の化合物と式(XVI)の化合物を反応させて式(I)の化合物を生成することを含む、式(I)の化合物を生成する方法を提供する。
ここで、LGは脱離基である。
適切な脱離基の例には、クロロ、ブロモ、メシレート又はトシレート基が含まれる。特定の実施形態では、LGはクロロである。
いくつかの実施形態では、式(V)の化合物のメチル化オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール基の中心水素原子はシス位にあり、それにより、シスの位置において対応する水素原子を有する式(I)の化合物を生成する。
特定の実施形態では、式(V)(a)の化合物と式(XVI)の化合物を反応させて式の化合物を生成することを含む、式(I)(a)の化合物を生成する方法が提供される。(I)(a):
ここで、LGは、クロロ、ブロモ、メシレート、又はトシレート基などの脱離基であり、特にクロロである。
典型的には、式(V)又は(V)(a)の化合物は、溶媒中の塩基の存在下で式(XVI)の化合物と反応する。
いくつかの実施形態において、式(V)又は(V)(a)の化合物は、DMS、DMSO又はEtOHなどの極性溶媒中のCs2CO3又はK2CO3などの適切な塩基の存在下で式(XVI)の化合物と反応する。特定の実施形態では、塩基はK2CO3であり、溶媒はEtOH又はDMSOであり、反応は高温、好ましくは70℃から80℃の間で行われる。特に、塩基はK2CO3であり、溶媒はEtOH又はDMSOであり、反応は高温、好ましくは70℃から80℃の間で行われる。
いくつかの実施形態では、式(XVI)の化合物は6−クロロ−4,6−ジメチルニコチノニトリルである(すなわち、LGはクロロである)。
いくつかの実施形態において、式(I)の化合物を生成するための本発明の方法は、式(IV)の化合物の脱保護により式(V)の化合物を生成することをさらに含む。
ここで、PG2はアミン保護基である。
いくつかの実施形態では、式(IV)の化合物のメチル化オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール基の中心水素原子はシス位置にあり、それにより、シスの位置における対応する水素原子を有する式(V)の化合物を生成する。
特定の実施形態において、式(I)(a)の化合物を生成するための本発明の方法は、式(IV)(a)の化合物の脱保護により式(V)(a)の化合物を生成することをさらに含む。
ここで、PG2はアミン保護基である。
いくつかの実施形態では(特にPG2がベンジルである場合)、脱保護は、移動又はパラジウム触媒水素化により実施される。特定の実施形態では、パラジウム触媒水素化は、室温の水素雰囲気下でEtOH中の木炭上の10%パラジウムを使用して実施することができる。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物を生成するための本発明の方法は、式(III)の化合物を2−フルオロ−4−メトキシ安息香酸と反応させて式(IV)の化合物を生成することをさらに含む。
ここで、PG2はアミン保護基である。
いくつかの実施形態では、式(III)の化合物のメチル化オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール基の中心水素原子はシス位にあり、それにより、シスの位置において水素原子を保護して、式(IV)の化合物を生成する。
特定の実施形態において、式(I)(a)の化合物を生成する本発明の方法は、式(III)(a)の化合物を2−フルオロ−4−メトキシ安息香酸と反応させることにより式(IV)(a)の化合物を生成することをさらに含む。
ここで、PG2はアミン保護基である。
いくつかの実施形態において、式(III)又は(III)(a)の化合物は、HATU又はT3Pなどのカップリング試薬、Et3N又はDIPEAなどの有機塩基の存在下、MeCN又はDMFなどの非プロトン性溶媒中、室温などの0〜100℃の温度で2−フルオロ−4−メトキシ安息香酸と反応する。あるいは、いくつかの実施形態では、2−フルオロ−4−メトキシ安息香酸は、トルエンなどの非極性溶媒中でSOCl2又はPCl3などの適切な試薬で高温にて処理し、続いて、DCM又はMeCNなどの非プロトン性溶媒中、Et3N又はDIPEAなどの適切な有機塩基の存在下で、通常、0℃〜室温の温度で、式(III)又は(III)(a)の化合物と反応させて、インサイチュで2−フルオロ−4−メトキシベンゾイルクロリドに変換される。
特定の実施形態では、式(III)又は(III)(a)の化合物は、0℃から室温の温度で、MeCN中のT3P及びEt3Nの存在下で2−フルオロ−4−メトキシ安息香酸と反応させる。あるいは、2−フルオロ−4−メトキシ安息香酸は、80℃のトルエン中、SOCl2で処理してインサイチュで2−フルオロ−4−メトキシベンゾイルクロリドを調製し、続いて式(III)又は(III)(a)の化合物と、DCM中のEt3Nの存在下、室温で
反応させる。
反応させる。
いくつかの実施形態において、式(I)の化合物を生成するための本発明の方法は、式(II)の化合物の還元により式(III)の化合物を生成することをさらに含む。
ここで、PG2はアミン保護基である。
いくつかの実施形態では、式(II)の化合物のメチル化オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール基の中心水素原子はシス位にあり、それにより、シスの位置において対応する水素原子を有する式(III)の化合物を生成する。
特定の実施形態では、式(I)(a)の化合物を生成するための本発明の方法は、式(II)(a)の化合物の還元により式(III)(a)の化合物を生成することをさらに含む。
ここで、PG2はアミン保護基である。
いくつかの実施形態では、還元は、非プロトン性溶媒中の還元剤を使用して、0℃から還流までの温度で実行される。
特定の実施形態では、還元剤はLiAlH4であり、非プロトン性溶媒は2−MeTHFであり、還元は好ましくは室温で実施される。
いくつかの実施形態において、式(I)の化合物を生成するための本発明の方法は、式(XI)の化合物の脱保護により式(II)の化合物を生成することをさらに含む。
ここで、PG1はアミン保護基であり、PG2はアミン保護基である。
いくつかの実施形態では、式(XI)の化合物のメチル化オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール基の中心水素原子はシス位にあり、それにより、シスの位置において対応する水素原子を有する式(II)の化合物を生成する。
特定の実施形態では、式(I)(a)の化合物を生成する本発明の方法は、式(XI)(a)の化合物の脱保護により式(II)(a)の化合物を生成することをさらに含む。
ここで、PG1はアミン保護基であり、PG2はアミン保護基である。
いくつかの実施形態では、脱保護は、非プロトン性溶媒中の酸媒介脱保護である。
特定の実施形態では、酸はTFAであり、溶媒はDCMであり、脱保護は好ましくは0℃から室温の温度で実施される。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物を生成するための本発明の方法は、式(XVII)の化合物との環化反応により式(X)の化合物から式(XI)の化合物を生成することをさらに含む。
ここで、PG1はアミン保護基であり、PG2はアミン保護基である。
環化に使用するための試薬の選択は、どの立体異性体、又は立体異性体の混合物が生成されるかに依存することが理解される。
一部の実施形態において、環化反応は、式(XI)の化合物のメチル化オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール基の中心水素原子がシス位にあるように選択される。
特定の実施形態において、式(I)(a)の化合物を生成する本発明の方法は、式(XVII)の化合物との酸媒介環化反応により式(X)(a)の化合物から式(XI)(a)の化合物を生成することをさらに含む。
ここで、PG1はアミン保護基であり、PG2はアミン保護基である。
いくつかの実施形態において、酸媒介環化反応は、非プロトン性溶媒中の酸の存在下で実施される。
特定の実施形態では、酸はTFAであり、非プロトン性溶媒はDCMであり、反応は好ましくは0℃から室温の温度で実施される。
いくつかの実施形態において、式(I)(a)の化合物を生成するための本発明の方法は、以下のスキーム2に示されるように、式(VI)(a)、(VII)(a)、(VIII)(a)、及び(IX)(a)の化合物から式(X)(a)の化合物を調製することをさらに含む。
ここで、PG1はアミン保護基である。
あるいは、他の実施形態において、式(I)(a)の化合物を生成する本発明の方法は、以下のスキーム3に示されるように、式(XII)(a)、(XIII)(a)、(XIV)(a)、及び(XV)(a)の化合物から式(X)(a)の化合物を調製することをさらに含む。
ここで、PG1はアミン保護基である。
あるいは、式(I)(a)の化合物は、以下のスキーム4に示されるように、式(III)(a)、(XVIII)(a)、(XIX)(a)、(XVI)、(XX)(a)、及び(XXI)(a)の化合物から調製することができる。
ここで、PG1はアミン保護基であり、PG2はアミン保護基である。LGは脱離基である。
本発明はまた、式(XXI)の化合物と2−フルオロ−4−メトキシ安息香酸を反応させて式(I)の化合物を生成することを含む、式(I)の化合物を生成する方法を提供する。
いくつかの実施形態において、式(XXI)の化合物のメチル化オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール基の中心水素原子はシス位置にあり、それにより、シスの位置において対応する水素原子を有する式(I)の化合物を生成する。
特定の実施形態では、式(XXI)(a)の化合物と2−フルオロ−4−メトキシ安息香酸を反応させて式の化合物を生成することを含む、式(I)(a)の化合物を生成する方法が提供される。
いくつかの実施形態において、式(XXI)又は(XXI)(a)の化合物及び2−フルオロ−4−メトキシ安息香酸は、0〜100℃の温度で、非プロトン性溶媒中、カップリング試薬及び有機塩基の存在下で反応させる。
特定の実施形態では、カップリング試薬はHATU又はT3Pであり、有機塩基はDIPEA又はEt3Nであり、非プロトン性溶媒はDMF又はMeCNであり、温度は好ましくは室温である。
当業者は、代替のカップリング条件が代替の塩基及び溶媒の範囲と組み合わせて利用可能であることを理解する。
いくつかの実施形態において、式(I)の化合物を生成するための本発明の方法は、式(XX)の化合物の脱保護により式(XXI)の化合物を生成することをさらに含む。
ここで、PG1はアミン保護基である。
一部の実施形態では、式(XX)の化合物のメチル化オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール基の中心水素原子はシス位にあり、それにより、。シスの位置において対応する水素原子を有する式(XXI)の化合物を生成する。
特定の実施形態では、式(I)(a)の化合物を製造するための本発明の方法は、式(XX)(a)の化合物の脱保護により式(XXI)(a)の化合物を製造することをさらに含む。
ここで、PG1はアミン保護基である。
いくつかの実施形態では、脱保護は、非プロトン性溶媒中の酸媒介脱保護である。
特定の実施形態(特にPG1=tBoCの場合)では、酸はTFAであり、溶媒はDCMであり、脱保護は0℃から室温の温度で行うことが好ましい。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物を生成するための本発明の方法は、式(XIX)の化合物と式(XVI)の化合物を反応させて式の化合物を生成することにより、式(XX)の化合物を生成することをさらに含む。
ここで、PG1はアミン保護基であり、LGは脱離基である。
適切な脱離基の例には、クロロ、ブロモ、メシレート、又はトシレート基が含まれる。特定の実施形態では、LGはクロロである。
いくつかの実施形態では、式(XIX)の化合物のメチル化オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール基の中心水素原子はシス位置にあり、それにより、シスの位置において対応する水素原子を有する式(XX)の化合物を生成する。
特定の実施形態では、式(I)(a)の化合物を生成する本発明の方法は、式(XIX)(a)の化合物と式の化合物を反応させることにより式(XX)(a)(XVI)式(XX)(a)の化合物を生成することをさらに含む。
ここで、PG1はアミン保護基であり、LGは脱離基である。
典型的には、式(XIX)又は(XIX)(a)の化合物は、溶媒中の塩基の存在下で式(XVI)の化合物と反応する。
いくつかの実施形態において、式(XIX)又は(XIX)(a)の化合物は、溶媒中の塩基の存在下で式(XVI)の化合物と反応する。特定の実施形態では、塩基はCs2CO3又はK2CO3であり、溶媒はDMF又はEtOHであり、反応は80〜110℃などの高温で実施される。
一部の実施形態では、式(I)の化合物を生成するための本発明の方法は、式(XVIII)の化合物の脱保護により式(XIX)の化合物を生成し、式(XIX)の化合物を生成することをさらに含む:
ここで、PG1はアミン保護基であり、PG2はアミン保護基である。
いくつかの実施形態では、式(XVIII)の化合物のメチル化オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール基の中心水素原子はシス位置にあり、それにより、シスの位置において対応する水素原子を有する式(XIX)の化合物を生成する。
特定の実施形態では、式(I)(a)の化合物を生成する本発明の方法は、式(XVIII)(a)の化合物の脱保護により式(XIX)(a)の化合物を生成して、式(XIX)(a)の化合物を生成することをさらに含む。
ここで、PG1はアミン保護基であり、PG2はアミン保護基である。
いくつかの実施形態(特に、PG2=Bnの場合)では、脱保護は、パラジウム触媒による水素化移動により行われる。例えば、転移水素化は、室温から還流までの温度で、エタノール中、木炭上でギ酸アンモニウム及びPd(OH)2を使用して実施することができる。
当業者は、この変換を行うために代替の水素化条件が利用可能であることを理解する。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物を生成するための本発明の方法は、式(XVIII)の化合物を生成するために式(III)の化合物を保護することにより、式(XVIII)の化合物を生成することをさらに含む。
ここで、PG1はアミン保護基であり、PG2はアミン保護基である。
いくつかの実施形態において、式(III)の化合物のメチル化オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール基の中心水素原子はシス位置にあり、それにより、シス位において対応する水素原子を有する式(XVIII)の化合物を保護する。
特定の実施形態では、式(I)(a)の化合物を製造するための本発明の方法は、式(III)(a)の化合物を保護することにより式(XVIII)(a)の化合物を製造することをさらに含む。
ここで、PG1はアミン保護基であり、PG2はアミン保護基である。
特定の実施形態では、アミン保護基を導入するための標準条件下で保護が実施される。いくつかの実施形態(特にPG1=tBoCの場合)では、DCMなどの適切な溶媒中、典型的には室温でBoc2Oで処理することにより保護が実施される。
さらなる態様において、本発明によれば、式(XI)の化合物を製造するための式(XVII)の化合物との式(X)の化合物の環化を含む、式(XI)の化合物の製造方法が提供される。
ここで、PG1はアミン保護基であり、PG2はアミン保護基である。
環化に使用するための試薬の選択は、どの立体異性体、又は立体異性体の混合物が生成されるかに依存することが理解される。
一部の実施形態において、環化反応は、式(XI)の化合物のメチル化オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール基の中心水素原子がシス位にあるように選択される。
特定の実施形態では、式(XI)(a)の化合物と式(XVII)の化合物との酸媒介環化により、式(XI)(a)の化合物を製造することを含む、式(XI)(a)の化合物の製造方法が提供される。
ここで、PG1はアミン保護基であり、PG2はアミン保護基である。
いくつかの実施形態において、式(XI)の化合物を生成するための本発明の方法は、式(XI)の化合物を式(I)の化合物に変換することをさらに含む。
特定の実施形態において、式(XI)(a)の化合物を製造するための本発明の方法は、式(XI)(a)の化合物を式(I)(a)の化合物に変換することをさらに含む。
本発明によれば、式(I)の化合物を製造する方法における式(X)の化合物の使用も提供される。
本発明によれば、式(I)(a)の化合物を製造する方法における式(X)(a)の化合物の使用も提供される。
いくつかの実施形態において、式(I)の化合物を生成するための本発明の方法は、式(I)の化合物を反応させて、式(I)の化合物の対応する薬学的に許容される塩を生成することをさらに含む。
いくつかの実施形態では、式(I)(a)の化合物を生成するための本発明の方法は、式(I)(a)の化合物を反応させて、式(I)(a)の化合物の対応する薬学的に許容される塩を生成することをさらに含む。
本発明によれば、式(II)、(II)(a)、(III)、(III)(a)、(IV)、(IV)(a)、(V)、(V)(a)、(VI)、(VI)(a)、(VII)、(VII)(a)、(VIII)、(VIII)(a)、(IX)、(IX)(a)、(X)、(X)(a)、(XI)、(XI)(a)、(XII)、(XII)(a)、(XIII)、(XIII)(a)、(XIV)、(XIV)(a)、(XV)、(XV)(a)、(XVI)、(XVII)、(XVIII)、(XVIII)(a)、(XIX)、(XIX)(a)、(XX)、(XX)(a)、(XXI)、又は(XXI)(a)の化合物、又はその薬学的に許容される塩、溶媒和物、水和物、幾何異性体、互変異性体、又は光学異性体もまた提供される。
適切なアミン保護基の例は、当業者に周知であり、参照により本明細書に組み込まれる'Greene’s Protective Groups in Organic Synthesis' by Theodora W Greene and Peter G M Wuts, fifth edition, (John Wiley and Sons, 2014), in particular Chapter 7 (“Protection for the Amino Group”)に記載される例が含まれ、これはまたそのような基の除去方法についても説明している。
適切なアミン保護基の特定の例には、以下が含まれる:
カルボベンジルオキシ(Cbz)基−水素化分解により除去される;
p−メトキシベンジルカルボニル(Moz又はMeOZ)基−水素化分解により除去され、Cbzよりも不安定である;
tert−ブチルオキシカルボニル(tBOC)基(固相ペプチド合成で一般的である)−濃強酸(HClやCF3COOHなど)、又は>80℃に加熱することにより除去される;
9−フルオレニルメチルオキシカルボニル(FMOC)基−ピペリジンなどの塩基によって除去される;
アセチル(Ac)基−塩基、ほとんどの場合、水性又は気体のアンモニア又はメチルアミンでの処理により除去される;
ベンゾイル(Bz)基−塩基、ほとんどの場合、水性又は気体のアンモニア又はメチルアミンでの処理により除去される;
ベンジル(Bn)基−水素化分解により除去される;
カルバメート基−tert−ブチルカルバメートなどの酸及び穏やかな加熱により除去される;
p−メトキシベンジル(PMB)−水素化分解により除去され、ベンジルよりも不安定である;
3,4−ジメトキシベンジル(DMPM)−水素化分解により除去され、p−メトキシベンジルよりも不安定である;
p−メトキシフェニル(PMP)基−硝酸アンモニウムセリウム(IV)(CAN)で除去される;
トシル(Ts)基−濃酸(HBr、H2SO4)及び強力な還元剤(液体アンモニア又はナトリウムナフタレニド中のナトリウム)によって除去される;
クロロギ酸トリクロロエチル(Troc)基−酢酸の存在下でZnを挿入することにより除去される;
他のスルホンアミド(Nosyl及びNps)基−ヨウ化サマリウム、水素化トリブチルスズで除去される;
アセトアミド;
ベンズアミド;
9−フルオレニルメチルカルバメート;
ベンズヒドリル;
トリチル。
カルボベンジルオキシ(Cbz)基−水素化分解により除去される;
p−メトキシベンジルカルボニル(Moz又はMeOZ)基−水素化分解により除去され、Cbzよりも不安定である;
tert−ブチルオキシカルボニル(tBOC)基(固相ペプチド合成で一般的である)−濃強酸(HClやCF3COOHなど)、又は>80℃に加熱することにより除去される;
9−フルオレニルメチルオキシカルボニル(FMOC)基−ピペリジンなどの塩基によって除去される;
アセチル(Ac)基−塩基、ほとんどの場合、水性又は気体のアンモニア又はメチルアミンでの処理により除去される;
ベンゾイル(Bz)基−塩基、ほとんどの場合、水性又は気体のアンモニア又はメチルアミンでの処理により除去される;
ベンジル(Bn)基−水素化分解により除去される;
カルバメート基−tert−ブチルカルバメートなどの酸及び穏やかな加熱により除去される;
p−メトキシベンジル(PMB)−水素化分解により除去され、ベンジルよりも不安定である;
3,4−ジメトキシベンジル(DMPM)−水素化分解により除去され、p−メトキシベンジルよりも不安定である;
p−メトキシフェニル(PMP)基−硝酸アンモニウムセリウム(IV)(CAN)で除去される;
トシル(Ts)基−濃酸(HBr、H2SO4)及び強力な還元剤(液体アンモニア又はナトリウムナフタレニド中のナトリウム)によって除去される;
クロロギ酸トリクロロエチル(Troc)基−酢酸の存在下でZnを挿入することにより除去される;
他のスルホンアミド(Nosyl及びNps)基−ヨウ化サマリウム、水素化トリブチルスズで除去される;
アセトアミド;
ベンズアミド;
9−フルオレニルメチルカルバメート;
ベンズヒドリル;
トリチル。
したがって、PG1及びPG2は、それぞれ独立して、Cbz、MeOZ、tBOC、FMOC、Ac、Bz、Bn、カルバメート、PMB、Ts、Troc、スルホンアミド、アセトアミド、ベンズアミド、tert−ブチルカルバメート、9−フルオレニルメチルカルバメート、ベンズヒドリル、トリチル基から選択され得る。
特定の実施形態では、PG1はカルバメート基、好ましくはt−ブチルカルバメートである。
特定の実施形態では、PG2はベンジルである。
特定の実施形態では、PG1はカルバメート基、好ましくはt−ブチルカルバメートであり、PG2はベンジルである。
適切な脱離基の例には、クロロ、ブロモ、メシレート、又はトシレート基が含まれる。
特定の実施形態では、LGはクロロである。
本発明に従って式(I)又は(I)(a)の化合物を生成する方法の例は、以下に詳細に記載される。
本発明の化合物には、式(I)又は(I)(a)の化合物、及び以下に定義されるその塩、多形、及び以下に定義されるその異性体(光学異性体、幾何異性体及び互変異性体を含む)、及び式(I)又は(I)(a)の同位体標識化合物が含まれる。
本明細書で与えられる任意の式は、構造式ならびに特定の変形又は形態によって示される構造を有する化合物を表すことを意図している。特に、本明細書で示される任意の式の化合物は、不斉中心を有する可能性があり、したがって異なる鏡像異性形態で存在する可能性がある。一般式の化合物のすべての光学異性体及び立体異性体、及びそれらの混合物は、式の範囲内であると見なされる。したがって、本明細書に記載の式は、ラセミ体、1つ又は複数の鏡像異性体、1つ又は複数のジアステレオマー、1つ又は複数のアトロプ異性体、及びそれらの混合物を表すものとする。さらに、特定の構造は、幾何異性体(すなわち、シス及びトランス異性体)、互変異性体、又はアトロプ異性体として存在する場合がある。
式(I)又は(I)(a)の化合物が、例えばケト又はグアニジン基又は芳香族部分を含む場合、互変異性異性(「互変異性」)が起こりうる。したがって、単一の化合物が複数のタイプの異性を示す場合がある。
本発明の特許請求される化合物の範囲内に含まれるのは、式(I)又は(I)(a)の化合物のすべての立体異性体、幾何異性体及び互変異性型であり、2種類以上の異性を示す化合物、及び混合物その1つ以上の混合物が含まれる。対イオンが光学活性である酸付加塩又は塩基付加塩、例えばD−乳酸塩又はL−リジン、又はラセミ体、例えばDL−酒石酸塩又はDL−アルギニンも含まれる。
本発明の化合物により示される潜在的な互変異性のタイプの例には以下が含まれる。アミド←→ヒドロキシル−イミン及びケト←→エノール互変異性体:
シス/トランス異性体は、当業者に周知の従来の技術、例えば、クロマトグラフィー及び分別結晶化により分離することができる。
個々のエナンチオマーの調製/単離の従来の技術には、適切な光学的に純粋な前駆体からのキラル合成、又は、例えば、キラル高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)を使用したラセミ体(又は塩又は他の誘導体のラセミ体)の分割が含まれる。
本発明のキラル化合物(及びそのキラル前駆体)は、不斉固定相及び炭化水素、典型的にはヘプタン又はヘキサンからなる移動相(0〜50%のエタノール、通常は2〜20%を含有する)を有する樹脂上でクロマトグラフィー、典型的にはHPLCを用いて鏡像異性的に濃縮された形態で得ることができる。溶出液の濃縮により、濃縮混合物が得られる。
立体異性体の混合物は、当業者に知られている従来の技術によって分離することができる(例えば、“Stereochemistry of Organic Compounds” by E L Eliel (Wiley, New York, 1994)を参照されたい)。
さらに、本明細書に記載の式は、そのような形態が明示的にリストされていなくても、そのような化合物の水和物、溶媒和物、及び多形、及びそれらの混合物も指すことを意図する。式(I)又は(I)(a)の化合物、又は式(I)又は(I)(a)の化合物の薬学的に許容される塩は、溶媒和物として得ることができる。溶媒和物には、本発明の化合物と溶液又は固体若しくは結晶形態のいずれかとの1つ又は複数の溶媒との相互作用又は錯体形成から形成されるものが含まれる。いくつかの実施形態では、溶媒は水であり、溶媒和物は水和物である。さらに、式(I)又は(I)(a)の化合物の特定の結晶形、又は式(I)又は(I)(a)の化合物の薬学的に許容される塩は、共結晶として得ることができる。本発明の特定の実施形態では、式(I)又は(I)(a)の化合物、又は式(I)又は(I)(a)の化合物の薬学的に許容される塩は、結晶形で得ることができる。他の実施形態において、式(I)又は(I)(a)の化合物は、いくつかの多形形態のうちの1つで、結晶形態の混合物として、多形形態として、又は非晶質形態として得ることができる。他の実施形態では、式(I)又は(I)(a)の化合物は、溶液中で1つ又は複数の結晶形及び/又は多形相の間で変換する場合がある。
本明細書で与えられる式はいずれも、化合物の非標識形態及び同位体標識形態を表すことも意図している。同位体標識化合物は、1つ又は複数の原子が選択された原子質量又は質量数を有する原子で置き換えられていることを除いて、本明細書に示された式で示される構造を有する。本発明の化合物に組み込むことができる同位体の例には、それぞれ、2H、3H、11C、13C、14C、13N、15N、15O、17O、18O、18Fなどの水素、炭素、窒素、酸素、及びフッ素の同位体が含まれる。このような同位体標識化合物は、代謝研究(好ましくは14C)、反応速度論研究(2H又は3Hなど)、検出又はイメージング技術(ポジトロン放出断層撮影(PETなど)又は単一光子放出コンピューター断層撮影(SPECT)))、例えば、薬物又は基質組織分布アッセイ、又は被験者の放射性治療において有用である。11C、18F、15O、13Nなどの陽電子放出同位体による置換は、基質受容体の占有率を調べるためのPET研究で有用である。特に、18F又は11C標識化合物は、PET研究に特に好ましい場合がある。さらに、重水素(すなわち、2H)などのより重い同位体での置換は、より高い代謝安定性に起因する特定の治療上の利点、例えば、インビボ半減期の増加又は必要用量の減少をもたらし得る。式(I)の特定の同位体標識化合物、例えば放射性同位体を組み込んだ化合物は、薬物及び/又は基質組織分布研究に有用である。放射性同位体トリチウム、すなわち3H、及び炭素−14、すなわち14Cは、それらの組み込みの容易さ及び検出手段の準備の観点から、この目的に特に有用である。
本発明の同位体標識化合物及びそのプロドラッグは、一般に、非同位体標識試薬を容易に入手可能な同位体標識試薬に置き換えることにより、スキーム又は下記の実施例及び調製で開示される手順を実施することにより調製することができる。
式(I)又は(I)(a)の化合物、及びその薬学的に許容される塩は、単独で、又は1つ又は複数の追加の活性成分と組み合わせて使用して、医薬組成物を製剤することができる。したがって、医薬組成物は、有効量の式(I)、又は(I)(a)の化合物、又はその薬学的に許容される塩を含む。
本発明は、式(I)又は(I)(a)の化合物の薬学的に許容される塩も含む。「薬学的に許容される塩」は、式(I)又は(I)(a)で表される化合物の遊離酸又は遊離塩基の塩を意味することを意図しており、これは、非毒性、生物学的に許容され、又は対象への投与に生物学的に適切である。全般的に、G.S. Paulekuhn, et al., "Trends in Active Pharmaceutical Ingredient Salt Selection based on Analysis of the Orange Book Database", J. Med. Chem., 2007, 50:6665-72, S.M. Berge, et al., "Pharmaceutical Salts", J Pharm Sci., 1977, 66:1 -19, and Handbook of Pharmaceutical Salts, Properties, Selection, and Use, Stahl and Wermuth, Eds., Wiley-VCH and VHCA, Zurich, 2002を参照されたい。
薬学的に許容される塩の例は、薬理学的に有効であり、過度の毒性、刺激、又はアレルギー反応のない、被験者の組織との接触に適したものである。式(I)又は(I)(a)の化合物は、十分に酸性の基、十分に塩基性の基、又は両方のタイプの官能基を保有し、したがって、多くの無機塩基又は有機塩基、及び無機及び有機塩基と反応して、薬学的に許容される塩を形成する。
薬学的に許容される塩の例には、硫酸塩、ピロ硫酸塩、重硫酸塩、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、リン酸塩、一水素リン酸塩、二水素リン酸塩、メタリン酸塩、ピロリン酸塩、塩化物、臭化物、ヨウ化物、酢酸塩、プロピオン酸塩、デカン酸、カプリル酸塩、アクリル酸塩、ギ酸塩、イソ酪酸塩、カプロン酸、ヘプタノエート、プロピオレート、シュウ酸塩、マロネート、コハク酸塩、スベレート、セバケート、フマレート、マレエート、ブチン−1、4−ジオエート、ヘキシン−1、6−ジオエート、ベンゾエート、クロロベンゾエート、メチルベンゾエート、ジニトロベンゾエート、ヒドロキシベンゾエート、メトキシベンゾエート、フタレート、スルホネート、キシレンスルホン酸塩、フェニル酢酸塩、フェニルプロピオン酸塩、フェニルブチレート、クエン酸塩、乳酸塩、γ−ヒドロキシブチレート、グリコレート、酒石酸塩、メタンスルホン酸塩、プロパンスルホン酸塩、ナフタレン−1−スルホン酸塩、ナフタレン−2−スルホン酸塩、及びマンデル酸塩が挙げられる。
本発明はまた、式(I)又は(I)(a)の化合物の薬学的に許容されるプロドラッグ、及びそのような薬学的に許容されるプロドラッグを使用する治療方法に関する。「プロドラッグ」という用語は、対象への投与後、加溶媒分解又は酵素切断などの化学的又は生理学的プロセスを介して、又は生理学的条件下で生体内で化合物を生成する指定された化合物の前駆体を意味する(例えば、生理学的pHにもたらされるプロドラッグは、式(I)又は(I)(a)の化合物に変換される)。「薬学的に許容されるプロドラッグ」は、非毒性であり、生物学的に許容可能であり、さもなければ対象への投与に生物学的に適切なプロドラッグである。適切なプロドラッグ誘導体の選択及び調製の例示的な手順は、例えば、"Design of Prodrugs", ed. H. Bundgaard, Elsevier, 1985に記載されている。
本発明はまた、式(I)又は(I)(a)の化合物の薬学的に活性な代謝産物にも関し、これも本発明の方法で使用され得る。「薬学的に活性な代謝産物」とは、式(I)又は(I)(a)の化合物、又はその塩の体内での代謝の薬理学的に活性な生成物を意味する。化合物のプロドラッグ及び活性代謝物は、当技術分野で知られている又は利用可能な日常的な技術を使用して決定することができる。例えば、Bertolini, et al., J Med Chem. 1997, 40, 201 1 -2016; Shan, et al., J Pharm Sci. 1997, 86 (7), 765-767; Bagshawe, Drug Dev Res. 1995, 34, 220-230; Bodor, Adv Drug Res. 1984, 13, 224-331 ; Bundgaard, Design of Prodrugs (Elsevier Press, 1985); and Larsen, Design and Application of Prodrugs, Drug Design and Development (Krogsgaard-Larsen, et al., eds., Harwood Academic Publishers, 1991)を参照されたい。
式(I)又は(I)(a)の化合物、及びその薬学的に許容される塩、薬学的に許容されるプロドラッグ、及び薬学的に活性な代謝産物は、オレキシン受容体のアンタゴニストとして有用である。
本明細書で使用される「治療する」、「治療すること」、又は「治療」という用語は、調節を通じて治療的又は予防的利益をもたらす目的での対象への本発明の化合物又は組成物の投与を指すものとする(特に、オレキシン受容体活性の拮抗作用)。治療には、オレキシン受容体活性の調節によって媒介される、疾患、障害、又は状態、又はそのような疾患、障害、又は状態の1つ以上の症状の逆転、改善、緩和、進行の抑制、重症度の軽減、又は予防が含まれる。「対象」という用語は、そのような治療を必要とする哺乳動物の患者、例えばヒトを指す。
したがって、本発明は、本明細書に記載の化合物又は組成物を使用して、オレキシン受容体活性によって媒介される疾患、障害、又は状態と診断された、又は苦しんでいる被験者を治療する方法に関する:睡眠覚醒サイクルの障害、代謝障害、神経障害、及びその他の障害(例えば、摂食、飲酒、覚醒、ストレス、嗜癖、特に薬物嗜癖、代謝及び生殖)が挙げられる。症状又は疾患の状態は、「状態、障害、又は病気」の範囲に含まれることが意図される。
睡眠障害には、睡眠覚醒サイクル障害、睡眠覚醒移行障害、不眠症、落ち着きのない脚症候群、時差ぼけ、睡眠障害、神経障害(例えば、躁病、うつ病、躁鬱病、統合失調症、疼痛症候群(例、線維筋痛症、神経障害性)に続発する睡眠障害が含まれるが、これらに限定されない。
代謝障害には、限定されないが、過体重又は肥満、及び過体重又は肥満に関連した状態、例えば、インスリン抵抗性、II型糖尿病、高脂血症、胆石、狭心症、高血圧、息切れ、頻脈、不整脈、狭心症、急性心不全、不妊症、睡眠時無呼吸、背中と関節の痛み、静脈瘤、変形性関節症が含まれる。
神経障害には、限定されないが、パーキンソン病、アルツハイマー病、ハンチントン病、トゥレット症候群、緊張病、不安、ストレス障害、パニック障害、せん妄及び認知症が含まれる。
他の障害には、潰瘍、過敏性腸症候群、下痢、胃食道逆流が含まれるが、これらに限定されない。
本発明の化合物は、急速かつ高レベルの腸吸収を示し、及び十分だが比較的短い暴露期間、体内及び脳内の最大濃度の急速な達成をもたらすため、様々な疾患(睡眠障害などであるが、これらに限定されない)の治療に特に有利であることが理解される。
本発明による治療方法において、本発明の化合物の有効量は、そのような疾患、障害、又は状態に苦しんでいる、又は有すると診断された対象に投与される。「有効量」とは、指定された疾患、障害、又は状態のそのような治療を必要とする対象において一般に所望の治療的又は予防的利益をもたらすのに十分な量又は用量を意味する。本発明の化合物の有効量又は用量は、モデリング、用量漸増試験又は臨床試験などの日常的な方法によって、及び日常的な要因、例えば、投与又は薬物送達の様式又は経路、化合物の薬物動態、疾患、障害、又は状態の重症度及び経過、対象の以前又は進行中の治療、対象の健康状態及び薬物への反応、治療する医師の判断を考慮することによって確認することができる。用量の例は、単回又は分割投与単位(BID、TID、QIDなど)で、被験体の体重1kg/日あたり約0.001〜約200mg、好ましくは約0.05〜100mg/kg/日、又は約1〜35mg/kg/日の化合物の範囲である。70kgのヒトの場合、適切な投与量の例示的な範囲は、約0.05〜約7g/日、又は約0.2〜約2.5g/日である。
対象の疾患、障害、又は状態の改善が発生すると、予防又は維持治療のために用量を調整することができえる。例えば、投与量又は投与頻度、又はその両方は、症状の関数として、所望の治療効果又は予防効果が維持されるレベルまで低減され得る。もちろん、症状が適切なレベルまで緩和された場合、治療は中止される可能性がある。ただし、症状が再発した場合、被験者は長期的に断続的な治療を必要とする場合がある。
さらに、本発明の活性薬剤は、上記の状態の治療において追加の活性成分と組み合わせて使用されてもよい。追加の活性成分は、本発明の活性薬剤と別々に共投与するか、又は本発明による医薬組成物中のそのような薬剤と一緒に含めることができる。例示的な実施形態では、追加の活性成分は、オレキシン受容体活性、特定の状態、障害、又は疾患と関連付けられる物の標的に対する別のオレキシンモジュレーター又化合物活性によって媒介される状態、障害、又は疾患の治療に有効であることが知られている又は発見されているものである。組み合わせは、有効性(例えば、本発明による活性薬剤の効力又は有効性を増強する化合物を組み合わせに含めることにより)を高め、1つ又は複数の副作用を減らし、又は本発明による活性薬剤の必要用量を減らすのに役立ち得る。
本発明の活性薬剤は、本発明の医薬組成物を製剤化するために、単独で又は1つ以上の追加の活性成分と組み合わせて使用される。本発明の医薬組成物は、(a)本発明による有効量の少なくとも1つの活性剤と、(b)薬学的に許容される賦形剤とを含む。
「薬学的に許容される賦形剤」とは、薬理学的組成物に加えられるか、さもなければビヒクル、担体、または希釈剤として使用されるものに加えて、不活性物質などの、非毒性、生物学的に許容される、及びそうでなければ生物学的に被験者に投与するのに適していて、薬剤の投与を促進し、それと適合する物質を指す。賦形剤の例には、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、様々な糖及びデンプンの種類、セルロース誘導体、ゼラチン、植物油、及びポリエチレングリコールが含まれる。
活性剤の1つ又は複数の投与単位を含む医薬組成物の送達形態は、適切な医薬賦形剤及び当業者に知られているか又は利用可能になる配合技術を使用して調製することができる。組成物は、本発明の方法において、適切な送達経路、例えば、経口、非経口、直腸、局所、又は眼の経路により、又は吸入により投与され得る。
製剤は、錠剤、カプセル、サシェ、糖衣錠、粉末、顆粒、ロゼンジ、再構成用粉末、液体製剤、又は坐剤の形態であり得る。好ましくは、組成物は、静脈内注入、局所投与、又は経口投与用に製剤化される。
経口投与の場合、本発明の化合物は、錠剤又はカプセルの形態で、又は溶液、乳液、又は懸濁液として提供することができる。経口組成物を調製するために、化合物は、例えば、毎日約0.05〜約100mg/kg、又は毎日約0.05〜約35mg/kg、又は毎日約0.1〜約10mg/kgの投与量をもたらすように製剤化することができる。例えば、1日に約5mg〜5gの1日の総投与量は、1日に1回、2回、3回、又は4回投与することにより達成することができる。
経口錠剤は、不活性希釈剤、崩壊剤、結合剤、潤滑剤、甘味剤、香味剤、着色剤及び保存剤などの薬学的に許容される賦形剤と混合された本発明による化合物を含み得る。適切な不活性充填剤には、炭酸ナトリウム及びカルシウム、リン酸ナトリウム及びカルシウム、乳糖、デンプン、糖、グルコース、メチルセルロース、ステアリン酸マグネシウム、マンニトール、ソルビトールなどが含まれる。例示的な液体経口賦形剤には、エタノール、グリセロール、水などが含まれる。デンプン、ポリビニルピロリドン(PVP)、デンプングリコール酸ナトリウム、微結晶性セルロース、及びアルギン酸が適切な崩壊剤である。結合剤には、デンプン及びゼラチンが含まれ得る。潤滑剤は、存在する場合、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸又はタルクであり得る。必要に応じて、錠剤をモノステアリン酸グリセリル又はジステアリン酸グリセリルなどの材料でコーティングして胃腸管での吸収を遅らせるか、腸溶性コーティングでコーティングしてもよい。
経口投与用のカプセルには、硬質及び軟質ゼラチンカプセルが含まれる。硬質ゼラチンカプセルを調製するために、本発明の化合物を固体、半固体、又は液体希釈剤と混合してもよい。軟質ゼラチンカプセルは、本発明の化合物を水、落花生油又はオリーブ油などの油、流動パラフィン、短鎖脂肪酸のモノ及びジグリセリドの混合物、ポリエチレングリコール400、又はプロピレングリコールと混合することにより調製することができる。
経口投与用の液体は、懸濁液、溶液、乳液又はシロップの形態であってもよく、又は凍結乾燥するか、使用前に水又は他の適切なビヒクルで再構成するための乾燥製品として提示されてもよい。そのような液体組成物は、以下を任意に含んでもよい:懸濁剤(例えば、ソルビトール、メチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、ゼラチン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ステアリン酸アルミニウムゲルなど)などの薬学的に許容される賦形剤;非水性ビヒクル、例えば、油(例えば、アーモンド油又は分留ココナッツ油)、プロピレングリコール、エチルアルコール、又は水;防腐剤(例えば、p−ヒドロキシ安息香酸メチル又はプロピル又はソルビン酸);レシチンなどの湿潤剤;そして、必要に応じて、香料又は着色料。
本発明の活性薬剤は、非経口経路により投与することもできる。例えば、組成物は、坐薬として直腸投与用に製剤化することができる。静脈内、筋肉内、腹腔内、又は皮下経路を含む非経口使用の場合、本発明の化合物は、適切なpH及び等張性に緩衝化された無菌水溶液又は懸濁液、又は非経口的に許容される油で提供され得る。適切な水性ビヒクルには、リンゲル液及び等張性塩化ナトリウムが含まれる。そのような形態は、アンプル又は使い捨て注射器具などの単位用量形態、適切な用量を引き出すことができるバイアルなどの複数用量形態、又は注射可能な製剤の調製に使用できる固体形態又は事前濃縮物で提示される。例示的な注入用量は、数分から数日の範囲の期間にわたって医薬担体と混合される化合物の約1〜1000μg/kg/分の範囲であり得る。
局所投与のために、化合物は、ビヒクルに対して薬物の約0.1%〜約10%の濃度で薬学的担体と混合され得る。本発明の化合物を投与する別の様式は、経皮送達に影響を及ぼすためにパッチ製剤を利用し得る。あるいは、本発明の化合物は、鼻又は経口経路を介した吸入により、例えば適切な担体も含有するスプレー製剤で、本発明の方法で投与されてもよい。
本発明の例示的な化合物、及び本発明の方法において有用な例示的な化合物は、以下の一般的な調製のための例示的な合成スキーム及び以下の特定の実施例を参照することにより説明される。当業者は、本明細書の様々な化合物を得るために、出発物質を適切に選択して、最終的に所望の置換基が適切な保護を伴って又は伴わずに反応スキームを通じて所望の生成物をもたらすように選択できることを認識する。あるいは、最終的に所望の置換基の代わりに、反応スキームを通して運ばれ、適切な場合に所望の置換基で置換され得る適切な基を使用することが必要又は望ましい場合がある。別段の指定がない限り、変数は式(I)に関して上記で定義したとおりである。反応は、融点と溶媒の還流温度の間、好ましくは0℃と溶媒の還流温度の間で実施することができる。反応は、従来の加熱又はマイクロ波加熱を使用して加熱することができる。反応は、溶媒の通常の還流温度を超える密閉された圧力容器内で行うこともできる。
式(I)の誘導体のすべては、以下に提示される一般的な方法に記載される手順によって、又はその日常的な修飾によって調製することができる。本発明はまた、式(I)の誘導体を調製するためのこれらのプロセスのいずれか1つ以上を、それに使用される新規な中間体に加えて包含する。
実施例及び調製で言及されたものを含む以下の経路は、式(I)の化合物の合成方法を例示している。当業者は、本発明の化合物及びその中間体が、本明細書に具体的に記載された方法以外の方法、例えば本明細書に記載の方法の適応、例えば当技術分野で公知の方法により作製できることを理解する。合成、官能基の相互変換、保護基の使用などの適切なガイドは、例えば、“Comprehensive Organic Transformations” by RC Larock, VCH Publishers Inc. (1989); “Advanced Organic Chemistry” by J. March, Wiley Interscience (1985); “Designing Organic Synthesis” by S Warren, Wiley Interscience (1978); “Organic Synthesis - The Disconnection Approach” by S Warren, Wiley Interscience (1982); “Guidebook to Organic Synthesis” by RK Mackie and DM Smith, Longman (1982); “Protective Groups in Organic Synthesis” by TW Greene and PGM Wuts, Fifth Ed, John Wiley and Sons, Inc. (2014); and “Protecting Groups” by PJ, Kocienski, Georg Thieme Verlag (1994)、ならびに、これらの標準の更新されたバージョンが機能する。
さらに、当業者は、望ましくない副反応を防ぐために、本発明の化合物の合成の任意の段階で1つ又は複数の感受性基を保護することが必要又は望ましい場合があることを理解する。特に、アミノ基又はカルボン酸基を保護することが必要又は望ましい場合がある。本発明の化合物の調製に使用される保護基は、従来の方法で使用することができる。例えば、参照により本明細書に援用される'Greene’s Protective Groups in Organic Synthesis' by Theodora W Greene and Peter G M Wuts, fifth edition, (John Wiley and Sons, 2014), 特にChapter 7 (“Protection for the Amino Group”)に含まれるものが挙げられ、このような基を除去するための方法も記載される。
以下の一般的な合成方法では、特に明記しない限り、置換基は、上記の式(I)又は(I)(a)の化合物に関して上記で定義したとおりである。
溶媒の比率が示されている場合、比率は体積による。
本発明の化合物は、類似構造の化合物を調製するための当該技術分野で既知の任意の方法により調製することができる。特に、本発明の化合物は、以下のスキームを参照することにより記載される手順により、又は実施例に記載される特定の方法により、又はいずれかと同様のプロセスにより調製することができる。
当業者は、以下のスキームに示された実験条件が、示された変換を行うための適切な条件の例示であること、及び式(I)の化合物の調製に使用される正確な条件を変えることが必要又は望ましい場合があることを理解する。本発明の所望の化合物を提供するために、スキームに記載されている順序とは異なる順序で変換を実行するか、1つ以上の変換を変更することが必要又は望ましい場合があることもさらに理解される。
式(I)(a)の化合物は、スキーム1によって例示される式(II)(a)、(III)(a)、(IV)(a)、(V)(a)、(X)(a)及び(XI)(a)から製造され得る。
ここで、PG1及びPG2は、それぞれ独立してアミン保護基である。LGは脱離基である。
PG1及びPG2は、それぞれ独立して、Cbz、MeOZ、tBOC、FMOC、Ac、Bz、Bn、カルバメート、PMB、Ts、Troc、スルホンアミド、アセトアミド、ベンズアミド、tert−ブチルカルバメート、9−フルオレニルメチルカルバメート、ベンズヒドリル、トリチル基から選択され得る。
特定の実施形態では、PG1はカルバメート基、好ましくはt−ブチルカルバメートであり、PG2はベンジルである。
適切な脱離基の例には、クロロ、ブロモ、メシレート、又はトシレート基が含まれる。
特定の実施形態では、LGはクロロである。
式(XI)(a)(PG1=tBoC及びPG2=Bn)の化合物は、TFAなどの適切な酸の存在下、DCMなどの適切な非プロトン性溶媒中、0℃〜室温までの適切な温度で、N−(メトキシメチル)−N−(トリメチルシリルメチル)ベンジルアミン(XVII)との酸媒介環化反応を使用して、式(X)(a)の化合物から調製され得る。
式(II)(a)の化合物は、TFAなどの適切な酸を用いて、DCMなどの適切な非プロトン性溶媒中、0℃〜室温までの適切な温度で、TFAなどの適切な酸を使用して、式(XI)(a)の化合物(PG1=tBoC)の酸媒介脱保護により調製され得る。
式(III)(a)の化合物は、式(II)(a)の化合物から、0℃〜還流温度の間など適切な温度で、好ましく室温で、2−MeTHFなどの適切な非プロトン性溶媒中、LiAlH4などの適切な還元剤を使用して調製され得る。
式(IV)(a)の化合物は、式(III)(a)の化合物及び2−フルオロ−4−メトキシ安息香酸から、適切なカップリング試薬、例えば(1−[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]−1H−1,2,3−トリアゾロ[4,5−b]ピリジニウム3−オキシドヘキサフルオロホスフェート)(HATU)又はプロピルホスホン酸無水物(T3P)の存在下、適切な有機塩基、例えば、DIPEA又はEt3Nの存在下で、0〜100℃などの適切な温度、好ましくは室温で、DMF又はMeCNなどの適切な非プロトン性溶媒中でアミド結合形成を用いて調製され得る。
あるいは、式(IV)(a)の化合物は、式(III)(a)の化合物及び2−フルオロ−4−メトキシ安息香酸からインサイチュで調製された2−フルオロ−4−メトキシベンゾイルクロリドから、高温でトルエンなどの非極性溶媒中のSOCl2又はPCl3などの適切な試薬で処理し、続いてEt3NまたはDIPEAなどの適切な有機塩基の存在下、DCMなどの適切な溶媒中で、式(III)(a)の化合物と反応させることによって調製され得る。当業者は、代替のカップリング条件が代替の塩基及び溶媒の範囲と組み合わせて利用可能であることを理解する。
式(V)(a)の化合物は、式(IV)(a)の化合物(PG2=Bn)から、適切な脱保護条件、例えば、移動又はパラジウム触媒水素化を使用して、例えば、EtOHなどの適切な溶媒中の木炭上のパラジウムを使用して、室温などの適切な温度で、水素雰囲気下で調製することができる。当業者は、この変換を行うために代替の水素化条件が利用可能であることを理解する。
式(I)(a)の化合物は、適切な溶媒中、Cs2CO3又はK2CO3などの適切な塩基の存在下で、DMF、DMSO、EtOHなどの適切な溶媒中、式(V)(a)の化合物及び式(XVI)の化合物から、80〜100℃などの高温で調製することができる。
式(X)(a)の化合物は、スキーム2で示されるように、式(VI)(a)、(VII)(a)、(VIII)(a)、及び(IX)(a)の化合物から調製することができる。
ここで、PG1は、上記で定義されたアミン保護基である。
式(VII)(a)の化合物は、EDC.HClなどの適切な縮合試薬の存在下、任意でDMAPなどの適切な触媒中、DCMなどの適切な溶媒中、0℃〜室温などの適切な温度でBoc−L−アラニン(VI)(a)とメルドラム酸の縮合によって調製することができる。
式(VIII)(a)の化合物は、式(VII)(a)の化合物から、EtOAcなどの適切な溶媒中、60℃から還流の間の適切な高温で、任意に減圧下で、加熱処理することにより調製することができる。
式(VIII)(a)の化合物は、式(VII)(a)の化合物を単離することなく、Boc−L−アラニン(VI)(a)から直接得ることができる。
式(IX)(a)の化合物は、PtO2などの適切な触媒の存在下、EtOAcなどの溶媒中の適切な圧力の水素ガスの存在下で、式(VIII)(a)の化合物の還元によって調製することができる。あるいは、この変換は、AcOHなどの酸の存在下でNaBH4などの適切な還元剤で、DCMなどの適切な溶媒中で、0℃〜室温式(VIII)(a)の化合物を処理することによって達成することができる。
式(X)(a)の化合物は、式(IX)(a)の化合物から、例えばアルコールのメタンスルホニル脱離基へのインサイチュ変換で、適切な塩基媒介脱離反応を使用して、DCMなどの適切な溶媒中、0℃から室温などの適切な温度で、Et3Nなどの適切な非求核性塩基の存在下で調製することができる。当業者は、代替の脱離基及び除去条件が、代替の塩基及び溶媒の範囲と組み合わせて利用可能であることを理解する。
あるいは、式(X)(a)の化合物は、スキーム3によって示されるように、式(XII)(a)、(XIII)(a)、(XIV)(a)、及び(XV)(a)の化合物から調製することができる。
ここで、PG1は、上記で定義されたアミン保護基である。
式(XIII)(a)の化合物は、Et3Nなどの適切な塩基の存在下、DCMなどの適切な溶媒中の(2S)−2−メチルピロリジン塩酸塩(XII)(a)及びBoc2Oから調製することができる。
式(XIV)(a)の化合物は、適切な温度、例えば、15〜20℃で水中の酸化ルテニウム(IV)水和物やメタ過ヨウ素酸ナトリウムなどの適切な酸化剤を使用して、式(XIII)(a)の化合物を酸化することにより調製できる。
式(XV)(a)の化合物は、式(XIV)(a)の化合物から、THFなどの適切な非プロトン性溶媒中、LHMDSなどの適切な非求核性塩基を使用した脱プロトン化により、−78℃などの適切な温度、続いて、室温などの適切な温度で、PhSeBrなどのフェニルセレニドの適切な求電子源でクエンチすることによって調製することができる。
式(X)(a)の化合物は、DCMなどの適切な溶媒中、−40℃などの適切な低温にて、MCPBAなどの適切な酸化剤を使用する酸化的脱離反応により、式(XV)(a)の化合物から調製することができる。
あるいは、式(I)(a)の化合物は、スキーム4に示されるように、式(III)(a)、(XVIII)(a)、(XIX)(a)、(XVI)、(XX)(a)、及び(XXI)(a)の化合物から調製することができる。
ここで、PG1及びPG2はそれぞれ独立してアミン保護基である。LGは脱退基である。
PG1及びPG2は、それぞれ独立して、Cbz、MeOZ、tBOC、FMOC、Ac、Bz、Bn、カルバメート、PMB、Ts、Troc、スルホンアミド、アセトアミド、ベンズアミド、tert−ブチルカルバメート、9−フルオレニルメチルカルバメート、ベンズヒドリル、トリチル基から選択され得る。
特定の実施形態では、PG1はカルバメート基、好ましくはt−ブチルカルバメートであり、PG2はベンジルである。
適切な脱離基の例には、クロロ、ブロモ、メシレート、又はトシレート基が含まれる。
特定の実施形態では、LGはクロロである。
式(XVIII)(a)の化合物は、アミン保護基を導入するための標準条件下で式(III)(a)の化合物から調製することができる。PG1=tBoCの場合、式(III)(a)の化合物は、DCMなどの適切な溶媒中、典型的には室温でBoc2Oで処理され、式(XVIII)(a)の化合物を提供する。
式(XIX)(a)の化合物は、式(XVIII)(a)(PG2=Bn)の化合物から、例えばギ酸アンモニウム及び還流時のEtOH中の木炭上の水酸化パラジウムを使用して、移動又はパラジウム触媒水素化などの適切な脱保護条件を使用して調製できる。当業者は、この変換を行うために代替の水素化条件が利用可能であることを理解する。
式(XX)(a)の化合物は、Cs2CO3又はK2CO3などの適切な塩基の存在下、DMFやEtOHなどの適切な溶媒中、80〜110℃などの高温にて、式(XIX)(a)の化合物と式(XVI)の化合物から調製することができる。
式(XXI)(a)の化合物は、TFAなどの適切な酸を使用して、0℃〜室温などの適切な温度で、DCMなどの適切な非プロトン溶媒中、式(XX)(a)の化合物(PG1=tBoC)の酸媒介脱保護により調製できる。
式(I)(a)の化合物は、式(XXI)(a)の化合物及び2−フルオロ−4−メトキシ安息香酸から、適切なカップリング試薬、例えば(1−[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]−1H−1,2,3−トリアゾロ[4,5−b]ピリジニウム3−オキシドヘキサフルオロホスフェート)(HATU)又はプロピルホスホン酸無水物(T3P)の存在下、適切な有機塩基、例えば、DIPEA又はEt3Nの存在下、DMF又はMeCNなどの適切な非プロトン性溶媒中、0〜100℃などの適切な温度、好ましくは室温で、アミド結合形成反応を用いて調製することができる。当業者は、代替のカップリング条件が代替の塩基及び溶媒の範囲と組み合わせて利用可能であることを理解する。
当業者は、上記スキームに示された実験条件は、示された変換を行うための適切な条件の例であり、それらは記載されたものとは反対のエナンチオマーの化合物又は実際にラセミ混合物に対しても実行できることを理解する。後者の場合、当業者は、適切なクロマトグラフィー条件によって個々の異性体を単離できることも理解する。
式(I)、(I)(a)、(III)、(III)(a)、(IV)、(IV)(a)、(V)又は(V)(a)の化合物は、当業者に公知の方法を使用して、その対応する塩に変換され得る。例えば、式(I)、(I)(a)、(III)、(III)(a)、(IV)、(IV)(a)、(V)又は(V)(a)のアミンは、ジエチルエーテル(Et2O)、CH2Cl2、テトラヒドロフラン(THF)、メタノール(MeOH)などの溶媒中、トリフルオロ酢酸(TFA)、HCl、硫酸(H2SO4)、マレイン酸、又はクエン酸で処理して、対応する塩形態を得ることができる。
上記スキームに従って調製された化合物は、エナンチオ、ジアステレオ、又は位置特異的合成により、又は分割により、単一の鏡像異性体、ジアステレオマー、又は位置異性体として得ることができる。上記スキームに従って調製された化合物は、ラセミ体(1:1)又は非ラセミ体(1:1ではない)混合物として、又はジアステレオマー又は位置異性体の混合物として代替的に得ることができる。鏡像異性体のラセミ及び非ラセミ混合物が得られる場合、単一の鏡像異性体は、キラルクロマトグラフィー、再結晶、ジアステレオマー塩形成、ジアステレオマー付加物への誘導体化、生体内変換、又は酵素変換など、当業者に知られている従来の分離方法を使用して単離することができる。位置異性体又はジアステレオマー混合物が得られる場合、単一の異性体は、クロマトグラフィー又は結晶化などの従来の方法を使用して分離することができる。
以下の実施例は、本発明及び様々な好ましい実施形態をさらに説明するために提供される。
一般的な方法
1H核磁気共鳴(NMR)スペクトルは、すべての場合において、提案された構造と一致していた。特徴的な化学シフト(δ)は、主要なピークを指定するための従来の略語を使用して、テトラメチルシラン(1H−NMRの場合)から100万分の1のダウンフィールドで与えられる;例えば、s、一重項;d、二重項;t、三重項;q、四重項;m、多重項;br、ブロード。一般的な溶媒には、次の略語が使用される:CDCl3、重クロロホルム;DMSO−d6、ヘキサジューテロジメチルスルホキシド;及びMeOD−d4、重陽子−メタノール。必要に応じて、NMRデータ内に互変異性体を記録できる。また、一部の交換可能なプロトンは見えない場合がある。
1H核磁気共鳴(NMR)スペクトルは、すべての場合において、提案された構造と一致していた。特徴的な化学シフト(δ)は、主要なピークを指定するための従来の略語を使用して、テトラメチルシラン(1H−NMRの場合)から100万分の1のダウンフィールドで与えられる;例えば、s、一重項;d、二重項;t、三重項;q、四重項;m、多重項;br、ブロード。一般的な溶媒には、次の略語が使用される:CDCl3、重クロロホルム;DMSO−d6、ヘキサジューテロジメチルスルホキシド;及びMeOD−d4、重陽子−メタノール。必要に応じて、NMRデータ内に互変異性体を記録できる。また、一部の交換可能なプロトンは見えない場合がある。
エレクトロスプレーイオン化(ESI)又は大気圧化学イオン化(APCI)を使用して、質量スペクトル、MS(m/z)を記録した。該当する場合、特に明記しない限り、提供されるm/zデータは、同位体19F、35Cl、79Br、及び127Iのものである。
分取TLC又はシリカゲルクロマトグラフィーが使用されている場合、当業者は、溶媒の任意の組み合わせを選択して、所望の化合物を精製することができる。
製造1
tert−ブチル(2S)−5−ヒドロキシ−2−メチル−3−オキソ−2,3−ジヒドロ−1H−ピロール−1−カルボキシレート
tert−ブチル(2S)−5−ヒドロキシ−2−メチル−3−オキソ−2,3−ジヒドロ−1H−ピロール−1−カルボキシレート
20Lの反応器にDCM(5.2L)、続いてBoc−L−アラニン(650g、3.43mol)、メルドラム酸(545g、3.77mol)及びDMAP(630g、5.15mol)を入れ、さらにDCM(1.3L)でラインを洗浄した。溶液を0℃に冷却した後、EDC・HCl(790g、4.122mol)を20分かけて少しずつ加え、反応物を室温で3.5時間撹拌した。溶液を1Mクエン酸溶液で洗浄した。(4×3.9L)及び水(3.9L)。有機溶液を約2.6Lに濃縮し、EtOAc(6.5L)で希釈し、さらに約2.6Lに濃縮した。EtOAc(3.9L)を再び加え、溶液を0℃で18時間維持した。溶液を蒸留モードで800mBarの内部真空で80℃に加熱し(内部温度66〜67℃)、1.5時間撹拌した。溶媒を最小体積(1L)まで蒸発させ、溶液をさらに精製することなく次のステップで使用した。この溶液の一滴を蒸発させて分析サンプルを得た。LCMS m/z =212.2 [M-H]-.
製造2
tert−ブチル(2S)−3−ヒドロキシ−2−メチル−5−オキソピロリジン−1−カルボキシレート
tert−ブチル(2S)−3−ヒドロキシ−2−メチル−5−オキソピロリジン−1−カルボキシレート
tert−ブチル(2S)−5−ヒドロキシ−2−メチル−3−オキソ−2,3−ジヒドロ−1H−ピロール−1−カルボキシレート(製造1、732g、3.43mol)の溶液をDCM(5.1L)及びAcOH(2.2L)で希釈し、混合物を0℃に冷却した。NaBH4(195g、5.15mol)を6時間かけて少しずつ加え、水(7.3L)を注意深く加えて反応を停止させ、混合物を15時間撹拌した。相を分離し、DCM層を収集し、水相をDCM(0.7L×4)で洗浄した。合わせた有機層をグーチフィルターでろ過し、AcOH(2.2L)を加え、溶液を0℃に冷却した。NaBH4(97.5g、2.57mol)を1時間かけて少しずつ加え、得られた濃厚懸濁液を30分間撹拌した。K2CO3(溶液40%M/V)(7.3L)を添加し、2つの相を分離した。水層をDCM(1L×2)で抽出し、合わせた有機相を乾燥させ(Na2SO4)、濾過して溶液を得、これをさらに精製することなく次のステップで使用した。この溶液10mLを蒸発乾固して、1.625gの生成物を得た(推定収量650g、88%)。
1HNMR (DMSO-d6, 400MHz) δ : 1.18 (d, 3H), 1.45 (s, 9H), 2.35-2.57 (ddd, 2H), 4.05 (quintet, 1H), 4.24-4.29 (m, 1H), 5.30 (br s, 1H).
1HNMR (DMSO-d6, 400MHz) δ : 1.18 (d, 3H), 1.45 (s, 9H), 2.35-2.57 (ddd, 2H), 4.05 (quintet, 1H), 4.24-4.29 (m, 1H), 5.30 (br s, 1H).
製造3
tert−ブチル(2S)−2−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロ−1H−ピロール−1−カルボキシレート
tert−ブチル(2S)−2−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロ−1H−ピロール−1−カルボキシレート
Et3N(1.06L、7.63mol)をDCM(6.5L)中のtert−ブチル(2S)−3−ヒドロキシ−2−メチル−5−オキソピロリジン−1−カルボキシレート(製造2、651g、3.05mol)に添加し、混合物を0℃に冷却した。MsCl(283mL、3.66mol)を2時間かけて滴下し、反応液を室温まで温め、2時間撹拌した。混合物を水(3×2L)で洗浄した。得られた有機溶液をさらに精製することなく次のステップで使用した。この溶液10mLを蒸発乾固させて、0.843gの生成物を得た(推定収量590g、98%)。
1HNMR (DMSO-d6, 400MHz) δ : 1.35 (d, 3H), 1.48 (s, 9H), 4.58-4.65 (m, 1H), 6.08 (dd, 1H), 7.43 (dd, 1H).
1HNMR (DMSO-d6, 400MHz) δ : 1.35 (d, 3H), 1.48 (s, 9H), 4.58-4.65 (m, 1H), 6.08 (dd, 1H), 7.43 (dd, 1H).
製造4
tert−ブチル(1S,3aR,6aS)−5−ベンジル−1−メチル−3−オキソ−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−2−カルボン酸
tert−ブチル(1S,3aR,6aS)−5−ベンジル−1−メチル−3−オキソ−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−2−カルボン酸
DCM(5.9L)中のtert−ブチル(2S)−2−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロ−1H−ピロール−1−カルボキシレート(製造3、590g、2.99mol)及びTFA(62mL、0.81mol)の氷冷攪拌溶液にN−(メトキシメチル)−N−(トリメチルシリルメチル)ベンジルアミン(1721mL、6.73mol)を4時間かけて滴下し、混合物を室温で15時間撹拌した。反応混合物をDCMと飽和NaHCO3溶液に分配した。層を分離し、水相をDCM(2×1.2L)で2回抽出した。合わせた有機層を蒸発させ、残留物をEtOAc(3.0L)で希釈し、溶液をNH4Cl水溶液(pH約5で3×3.0L)及び一度の水(3.0L)で洗浄した。溶媒を真空下で最小体積(約2L)に濃縮してオレンジ色の油(1.9Kg)を得て、これをCy:EtOAc95:5(3.8L)に溶かし、60時間撹拌した。形成された得られた固体を濾過して、表題化合物をオフホワイトの固体として得た(470g、49%)。
母液を蒸発乾固させ、オレンジ色の油(1.3Kg)をSiO2パッド(1.2Kg)に通し、Cy(2.4L、[廃棄])、Cy:EtOAc 50:50(6.0L)で溶出した。回収した溶液を蒸発させ、残渣をEtOAc(590mL)に取り、反応器に入れた。溶媒を最小体積まで濃縮し、Cy(1.2L)を添加し、混合物を室温で15時間撹拌した。スラリーを真空下で濾過し、Cy(200mL)で洗浄し、オーブンで乾燥させて、追加の表題化合物を白色固体として得た(140g、14%)。
母液を蒸発乾固させ、オレンジ色の油(270g)をCy(0.6L)に取り、室温で15時間撹拌した。形成された固体を真空下で濾過し、Cy(4×25mL部分)で洗浄して、さらなる表題化合物を白色固体として得た(60g、6%)。
LCMS m/z = 331.3 [MH]+.
LCMS m/z = 331.3 [MH]+.
代替の製造
tert−ブチル(1S、3aR、6aS)−5−ベンジル−1−メチル−3−オキソ−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−2−カルボン酸
DCM(8.45)中のtert−ブチル(2S)−2−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロ−1H−ピロール−1−カルボキシレート(製造3、845g、4.28mol)の氷冷攪拌溶液にL)及びTFA(89mL、1.15mol)にN−(メトキシメチル)−N−(トリメチルシリルメチル)ベンジルアミン(1450mL、5.66mol)を1時間かけて滴下し、混合物を10℃で15時間撹拌した。反応混合物をDCMと飽和NaHCO3溶液(8.45L)に分配した。層を分離し、水相をDCM(2×1.69L)で2回抽出した。合わせた有機層を最小体積まで蒸発させ、残渣をEtOAc(4.2L)で希釈し、溶液をNH4Cl水溶液水(pH約5で3×4.2L)及び水(4.2L)で洗浄した。溶媒を真空下で最小体積(約2L)に濃縮して、オレンジ色の油(2.0Kg)を得て、これをCy:EtOAc95:5(5.3L)に溶解した。結晶化を促進するために製品の本物のサンプルを加え、混合物を60時間撹拌した。形成された得られた固体を濾過して、表題化合物をオフホワイトの固体として得た(290g、20%)。
tert−ブチル(1S、3aR、6aS)−5−ベンジル−1−メチル−3−オキソ−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−2−カルボン酸
DCM(8.45)中のtert−ブチル(2S)−2−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロ−1H−ピロール−1−カルボキシレート(製造3、845g、4.28mol)の氷冷攪拌溶液にL)及びTFA(89mL、1.15mol)にN−(メトキシメチル)−N−(トリメチルシリルメチル)ベンジルアミン(1450mL、5.66mol)を1時間かけて滴下し、混合物を10℃で15時間撹拌した。反応混合物をDCMと飽和NaHCO3溶液(8.45L)に分配した。層を分離し、水相をDCM(2×1.69L)で2回抽出した。合わせた有機層を最小体積まで蒸発させ、残渣をEtOAc(4.2L)で希釈し、溶液をNH4Cl水溶液水(pH約5で3×4.2L)及び水(4.2L)で洗浄した。溶媒を真空下で最小体積(約2L)に濃縮して、オレンジ色の油(2.0Kg)を得て、これをCy:EtOAc95:5(5.3L)に溶解した。結晶化を促進するために製品の本物のサンプルを加え、混合物を60時間撹拌した。形成された得られた固体を濾過して、表題化合物をオフホワイトの固体として得た(290g、20%)。
母液を蒸発乾固させ、Cy(3.4L、[廃棄])、次にCy:EtOAc50:50(8.45L)で溶出するオレンジ色の油(1.7Kg)をSiO2パッド(1.5Kg)に通した。回収した溶液を蒸発させ、残渣を反応器に入れ、Cy(2.0L)を加えた。この溶液をCy:EtOAC50:50(5.8L)で溶出するSiO2で濾過し、集めた溶液を減圧下で濃縮し、Cy(300mL)で洗浄した反応器に入れた。この混合物を約10%に濃縮した。2.5L及び懸濁液を室温で15時間撹拌した。スラリーを真空下で濾過し、Cy(500mL)で洗浄し、オーブン乾燥して、表題化合物をオフホワイトの固体として得た。507g、36%。
母液を蒸発乾固させ、オレンジ色の油をCy(0.85L)に取り、室温で15時間撹拌した。形成された固体を真空下でろ過し、Cy(4×35mL部分)で洗浄して、さらなる表題化合物を白色固体として得た(64g、6%)。総収量861g、収率61%。
1HNMR (400MHz, DMSO-d6) δ: 1.27 (d, 3H), 1.47 (s, 9H), 2.33-2.41 (m, 2H), 2.45-2.49 (m, 1H), 2.71 (dd, 1H), 2.92 (d, 1H), 3.10-3.15 (m, 1H), 3.54 (dd, 2H), 3.84-3.90 (m, 1H), 7.22-7.26 (m, 3H), 7.29-7.34 (m, 2H).
LCMS m/z = 331.4 [MH]+.
1HNMR (400MHz, DMSO-d6) δ: 1.27 (d, 3H), 1.47 (s, 9H), 2.33-2.41 (m, 2H), 2.45-2.49 (m, 1H), 2.71 (dd, 1H), 2.92 (d, 1H), 3.10-3.15 (m, 1H), 3.54 (dd, 2H), 3.84-3.90 (m, 1H), 7.22-7.26 (m, 3H), 7.29-7.34 (m, 2H).
LCMS m/z = 331.4 [MH]+.
製造5
(3S,3aS,6aR)−5−ベンジル−3−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−1−オン
(3S,3aS,6aR)−5−ベンジル−3−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−1−オン
TFA(1.423L、18.58mol)をtert−ブチル(1S,3aR,6aS)−5−ベンジル−1−メチル−3−オキソ−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−2−カルボキシラートの溶液に加えた(製造4、470g、1.422mol)のDCM(4.7L)溶液及び反応物を室温で15時間攪拌した。反応物を−5℃に冷却し、新たに調製した6M NaOH溶液を、溶液を中和するために、内部温度を15℃未満に保ちながら滴下した。添加が完了したら、EtOAc(300mL)を添加し、2つの相を分離した。有機相を水(2L)で洗浄した後、セライト(登録商標)の薄層を通過させてエマルジョンを破壊した。有機溶液を再度水(2L)で洗浄し、セライト(R)の薄層でろ過した後、反応器に入れた。溶液を0℃に冷却し、15時間放置した。温度を20℃に上げ、溶媒を蒸発乾固させ、2−MeTHFと共沸させて、定量的収率で暗オレンジ色の油として表題化合物380gを得た。
LCMS m/z = 231.0 [MH]+.
LCMS m/z = 231.0 [MH]+.
代替の製造
(3S,3aS,6aR)−5−ベンジル−3−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−1−オン
TFA(1.9L、24.81mol)ををDCM(1.0L)中のtert−ブチル(1S,3aR,6aS)−5−ベンジル−1−メチル−3−オキソ−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−2−カルボキシラート(製造4、997g、3.017mol)の溶液に加え、反応物を室温で30分間撹拌した。溶媒を真空で蒸発させ、TFAをトルエンと共蒸留した。残渣をDCM(10L)に溶解し、飽和NaHCO3溶液(10L)で洗浄し、相を分離し、水相をDCM(2×2L)で抽出した。合わせた有機溶液を水(10L)で洗浄し、次いで真空で蒸発させ、残渣を2−MeTHF(2L)と共沸させて、定量的収率で濃いオレンジ色の油として表題化合物を得た。
1HNMR (400MHz, DMSO-d6) δ: 1.12 (d, 3H), 2.23-2.36 (m, 2H), 2.49-2.52 (m, 1H), 2.67 (dd, 1H), 2.77-2.83 (m, 1H), 2.85-2.88 (m, 1H), 3.24-3.30 (m, 1H), 3.52-3.54 (m, 2H), 7.21-7.35 (m, 5H), 7.63 (br s, 1H).
(3S,3aS,6aR)−5−ベンジル−3−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−1−オン
TFA(1.9L、24.81mol)ををDCM(1.0L)中のtert−ブチル(1S,3aR,6aS)−5−ベンジル−1−メチル−3−オキソ−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−2−カルボキシラート(製造4、997g、3.017mol)の溶液に加え、反応物を室温で30分間撹拌した。溶媒を真空で蒸発させ、TFAをトルエンと共蒸留した。残渣をDCM(10L)に溶解し、飽和NaHCO3溶液(10L)で洗浄し、相を分離し、水相をDCM(2×2L)で抽出した。合わせた有機溶液を水(10L)で洗浄し、次いで真空で蒸発させ、残渣を2−MeTHF(2L)と共沸させて、定量的収率で濃いオレンジ色の油として表題化合物を得た。
1HNMR (400MHz, DMSO-d6) δ: 1.12 (d, 3H), 2.23-2.36 (m, 2H), 2.49-2.52 (m, 1H), 2.67 (dd, 1H), 2.77-2.83 (m, 1H), 2.85-2.88 (m, 1H), 3.24-3.30 (m, 1H), 3.52-3.54 (m, 2H), 7.21-7.35 (m, 5H), 7.63 (br s, 1H).
製造6
(1S,3aS,6aS)−5−ベンジル−1−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール
(1S,3aS,6aS)−5−ベンジル−1−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール
LiAlH4ペレット(133g、3.56mol)を2−MeTHF(2.6L)に注意深く加え、暗い懸濁液を室温で15時間攪拌した。2−MeTHF(660mL)中の(3S,3aS,6aR)−5−ベンジル−3−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−1−オン(製造5、327g、1.422mol)の溶液を0℃で1時間かけて滴下し、得られた反応物を3時間加熱還流した。反応物を−10℃に冷却した後、水(135mL)、NaOH(15%w/w、135mL)及び水(405mL)をこの順序で2時間かけてゆっくりと加えた。得られた白色沈殿物を室温で15時間撹拌し、濾過し、2−MeTHF(2L)で洗浄した。濾液を蒸発乾固させて、表題化合物を透明なオレンジ色の油、280g、91%として得た。
LCMS m/z = 217.3 [MH]+.
LCMS m/z = 217.3 [MH]+.
製造6A
(1S,3aS,6aS)−5−ベンジル−1−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール塩酸塩
(1S,3aS,6aS)−5−ベンジル−1−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール塩酸塩
IPA中の6MHCl(56.67mL、340mmol)をTBME(200mL)中の(1S,3aS,6aS)−5−ベンジル−1−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール(製造6、78g、351mmol)の溶液に0℃で滴下し、混合物を室温で30分間撹拌した。得られた固体を真空下で濾過して、表題化合物をベージュ色の固体として得た(50g、56%)。
製造7
(1S,3aR,6aS)−5−ベンジル−2−(2−フルオロ−4−メトキシベンゾイル)−1−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール
(1S,3aR,6aS)−5−ベンジル−2−(2−フルオロ−4−メトキシベンゾイル)−1−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール
2−フルオロ−4−メトキシ安息香酸(35g、204mmol)をSOCl2(70mL)に懸濁し、混合物を80℃で5時間攪拌した。混合物を真空下で蒸発させ、トルエン(3×50mL)と共沸させた。得られた油をDCM(300mL)に溶解し、0℃に冷却し、Et3N(85mL、582mmol)を加えた。(1S,3aS,6aS)−5−ベンジル−1−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール塩酸塩(製造6a、49.2g、194mmol)を5分かけて少しずつ加え、反応物を30分間撹拌した。飽和NaHCO3溶液(300mL)を加え、混合物を30分間攪拌した。有機相を分離し、さらに飽和NaHCO3溶液(200mL)を加え、混合物を18時間撹拌した。有機相を分離し、乾燥させ(Na2SO4)、減圧下で蒸発させて、表題化合物を得た。
LCMS m/z = 369.0 [MH]+.
LCMS m/z = 369.0 [MH]+.
代替の製造
(1S,3aR,6aS)−5−ベンジル−2−(2−フルオロ−4−メトキシベンゾイル)−1−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール
(1S,3aS,6aS)−5−ベンジル−1−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール(製造6、578g、2.672mol)をMeCN(5.8L)中の2−フルオロ−4−メトキシ安息香酸(500g、2.939mol)及びEt3N(1.19L、8.55mol)に添加し、混合物を0℃に冷却した。T3P(2040g、3.206mol)を45分かけて滴加し、反応物を室温で1時間撹拌した。この混合物を約10%に濃縮した。1.7L、EtOAc(5.8L)を添加し、溶液を20%(w/w)K2CO3水溶液(2×5.8L)で2回、及び1:1H2O/ブライン溶液(5.8L)で2回洗浄した。溶媒を真空で蒸発させ、残渣をEtOH(2.9L)に懸濁した。溶液を蒸発乾固させて、表題化合物を暗色油として得て、それをさらに精製することなく次のステップで使用した。
1HNMR (400MHz, DMSO-d6) (mixture of rotamers) δ: 0.97, 1.17 (d, 3H), 2.11-2.29 (m, 2H), 2.35-2.55 (m, 2H), 2.65-2.71 (m, 1H), 2.72-3.06 (m, 2H), 3.42-3.59 (m, 3H), 3.80 (s, 3H), 4.26-4.28 (m, 1H), 6.81-6.94 (m, 2H), 7.21-7.35 (m, 6H).
LCMS m/z = 369.1 [MH]+.
(1S,3aR,6aS)−5−ベンジル−2−(2−フルオロ−4−メトキシベンゾイル)−1−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール
(1S,3aS,6aS)−5−ベンジル−1−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール(製造6、578g、2.672mol)をMeCN(5.8L)中の2−フルオロ−4−メトキシ安息香酸(500g、2.939mol)及びEt3N(1.19L、8.55mol)に添加し、混合物を0℃に冷却した。T3P(2040g、3.206mol)を45分かけて滴加し、反応物を室温で1時間撹拌した。この混合物を約10%に濃縮した。1.7L、EtOAc(5.8L)を添加し、溶液を20%(w/w)K2CO3水溶液(2×5.8L)で2回、及び1:1H2O/ブライン溶液(5.8L)で2回洗浄した。溶媒を真空で蒸発させ、残渣をEtOH(2.9L)に懸濁した。溶液を蒸発乾固させて、表題化合物を暗色油として得て、それをさらに精製することなく次のステップで使用した。
1HNMR (400MHz, DMSO-d6) (mixture of rotamers) δ: 0.97, 1.17 (d, 3H), 2.11-2.29 (m, 2H), 2.35-2.55 (m, 2H), 2.65-2.71 (m, 1H), 2.72-3.06 (m, 2H), 3.42-3.59 (m, 3H), 3.80 (s, 3H), 4.26-4.28 (m, 1H), 6.81-6.94 (m, 2H), 7.21-7.35 (m, 6H).
LCMS m/z = 369.1 [MH]+.
製造8
(1S,3aR,6aS)−2−(2−フルオロ−4−メトキシベンゾイル)−1−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール
(1S,3aR,6aS)−2−(2−フルオロ−4−メトキシベンゾイル)−1−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール
(1S,3aR,6aS)−5−ベンジル−2−(2−フルオロ−4−メトキシベンゾイル)−1−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール(製造7、75.5g、202mmol)をEtOH(1L)、10%Pd/C(11g、10%w/w)を加え、溶液をH2雰囲気(6bar)で20時間攪拌した。混合物をセライト(登録商標)のパッドを通して濾過し、溶媒を真空で蒸発させて、粘着性の油として表題化合物56g、99%を得た。
LCMS m/z = 279.0 [MH]+.
LCMS m/z = 279.0 [MH]+.
実施例1
6−[(3aS,4S,6aR)−5−(2−フルオロ−4−メトキシベンゾイル)−4−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−2−イル]−2,4−ジメチルピリジン−3−カルボニトリル
6−[(3aS,4S,6aR)−5−(2−フルオロ−4−メトキシベンゾイル)−4−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−2−イル]−2,4−ジメチルピリジン−3−カルボニトリル
6−クロロ−2,4−ジメチルニコチノニトリル(198mg、1.18mmol)及びK2CO3(164mg、1.19mmol)を、EtOH(3mL)中の(1S,3aR,6aS)−2−(2−フルオロ−4−メトキシベンゾイル)−1−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール(調製8、300mg、1.08mmol)の溶液に添加し、反応液を80℃で3時間攪拌した。冷却した混合物をDCMと水に分配し、有機相を分離し、真空で蒸発させた。粗物質をMTBE(10mL)及びEtOAc(1mL)に懸濁し、混合物を室温で18時間撹拌した。得られた固体を濾別し、シクロヘキサン(3mL)で洗浄して、268mg、61%の表題化合物を得た。母液を真空で濃縮し、cy:EtOAc(100:0〜0:100)で溶出するシリカゲルのカラムクロマトグラフィーにより精製して、追加の84mg、19%の表題化合物を得た。
1HNMR (400MHz, MeOD-d4) (mixture of rotamers) δ: 1.12, 1.44 (2xd, 3H), 2.38, 2.40 (2xs, 3H), 2.52, 2.54 (2xs, 3H), 2.79-2.84 (m, 1H), 3.12- 3.35 (m, 2H), 3.49-4.24 (m, 9H), 6.28, 6.31 (2xs, 1H), 6.77-6.89 (m, 2H), 7.29-7.35 (m, 1H)
LCMS m/z = 409.1 [MH]+
1HNMR (400MHz, MeOD-d4) (mixture of rotamers) δ: 1.12, 1.44 (2xd, 3H), 2.38, 2.40 (2xs, 3H), 2.52, 2.54 (2xs, 3H), 2.79-2.84 (m, 1H), 3.12- 3.35 (m, 2H), 3.49-4.24 (m, 9H), 6.28, 6.31 (2xs, 1H), 6.77-6.89 (m, 2H), 7.29-7.35 (m, 1H)
LCMS m/z = 409.1 [MH]+
代替の製造
6−[(3aS,4S,6aR)−5−(2−フルオロ−4−メトキシベンゾイル)−4−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−2−イル]−2,4−ジメチルピリジン−3−カルボニトリル
20Lの反応器に(1S,3aR,6aS)−2−(2−フルオロ−4−メトキシベンゾイル)−1−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール(製造8、625g、2.24mol)とDMSO(1.87L)を25℃充填した。6−クロロ−2,4−ジメチルニコチノニトリル(344g、2.06mol)及びK2CO3(466g、3.37mol)を加え、ラインをDMSO(1.23L)で洗浄し、反応物を70℃で17時間撹拌した。冷却した懸濁液をグーチフィルターで濾過し、追加のDMSO(625mL)で洗浄した。反応器に水(12.5L)を入れ、激しく撹拌しながら、合わせた有機溶液を2時間かけて滴下した。懸濁液を60℃に加熱し、30分間撹拌してから25℃に冷却し、30分後に再び60℃に加熱した。30分後、懸濁液を再び25℃に冷却し、8時間撹拌した。混合物を濾過し(3×)、固体を水(3×6.25L)で洗浄した。フィルターケーキを真空下、50℃で4日間乾燥させて、表題化合物を固体として得た。770g、90%。
1HNMR (400MHz, MeOD-d4) (mixture of rotamers) δ: 1.12, 1.44 (2xd, 3H), 2.38, 2.40 (2xs, 3H), 2.52, 2.54 (2xs, 3H), 2.79-2.84 (m, 1H), 3.12- 3.35 (m, 2H), 3.49-4.24 (m, 9H), 6.28, 6.31 (2xs, 1H), 6.77-6.89 (m, 2H), 7.29-7.35 (m, 1H)
LCMS m/z = 409.1 [MH]+
6−[(3aS,4S,6aR)−5−(2−フルオロ−4−メトキシベンゾイル)−4−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−2−イル]−2,4−ジメチルピリジン−3−カルボニトリル
20Lの反応器に(1S,3aR,6aS)−2−(2−フルオロ−4−メトキシベンゾイル)−1−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール(製造8、625g、2.24mol)とDMSO(1.87L)を25℃充填した。6−クロロ−2,4−ジメチルニコチノニトリル(344g、2.06mol)及びK2CO3(466g、3.37mol)を加え、ラインをDMSO(1.23L)で洗浄し、反応物を70℃で17時間撹拌した。冷却した懸濁液をグーチフィルターで濾過し、追加のDMSO(625mL)で洗浄した。反応器に水(12.5L)を入れ、激しく撹拌しながら、合わせた有機溶液を2時間かけて滴下した。懸濁液を60℃に加熱し、30分間撹拌してから25℃に冷却し、30分後に再び60℃に加熱した。30分後、懸濁液を再び25℃に冷却し、8時間撹拌した。混合物を濾過し(3×)、固体を水(3×6.25L)で洗浄した。フィルターケーキを真空下、50℃で4日間乾燥させて、表題化合物を固体として得た。770g、90%。
1HNMR (400MHz, MeOD-d4) (mixture of rotamers) δ: 1.12, 1.44 (2xd, 3H), 2.38, 2.40 (2xs, 3H), 2.52, 2.54 (2xs, 3H), 2.79-2.84 (m, 1H), 3.12- 3.35 (m, 2H), 3.49-4.24 (m, 9H), 6.28, 6.31 (2xs, 1H), 6.77-6.89 (m, 2H), 7.29-7.35 (m, 1H)
LCMS m/z = 409.1 [MH]+
実施例2
ヒトオレキシン−1及びオレキシン−2受容体に対する実施例1の化合物のインビトロ親和性
ヒト組換えOX1(hOX1R)及びOX2(hOX2R)受容体に対する、6−[(3aS,4S,6aR)−5−(2−フルオロ−4−メトキシベンゾイル)−4−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−2−イル]−2,4−ジメチルピリジン−3−カルボニトリル3278/6(実施例1の化合物)のインビトロ結合親和性は、シンチレーション近接結合アッセイ(SPA)を使用して決定された。
ヒトオレキシン−1及びオレキシン−2受容体に対する実施例1の化合物のインビトロ親和性
ヒト組換えOX1(hOX1R)及びOX2(hOX2R)受容体に対する、6−[(3aS,4S,6aR)−5−(2−フルオロ−4−メトキシベンゾイル)−4−メチル−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−2−イル]−2,4−ジメチルピリジン−3−カルボニトリル3278/6(実施例1の化合物)のインビトロ結合親和性は、シンチレーション近接結合アッセイ(SPA)を使用して決定された。
アンタゴニスト放射性リガンド(OX−放射性リガンド);hOX1Rの場合は[3H]−SB674042(Langmead et al., 2004; Malherbe et al., 2009a)及びhOX2Rの場合は[3H]−EMPA(Malherbe et al., 2009b)を使用して、96ウェルプレートSPAを開発した。組換え細胞株;hOX1Rで形質転換されたCHO細胞株(GeneBankアクセッション番号NM 001525)及びhOX2Rで形質転換されたHEK細胞株(GeneBankアクセッション番号NM 001526.2)から細胞膜を調製した。
アッセイ当日、hOX1R又はhOX2Rを含む膜をSPAビーズ上に捕捉した。すべての試験化合物を100mM DMSOに10mMストック溶液として溶解し、アッセイ直前に100%DMSOで8点半対数希釈として調製した(最終アッセイ範囲5uM〜0.064nM)。実施例1の化合物を適切なOX放射性リガンドと同時投与し、アッセイを開始するためにSPA膜調製物を添加した。アッセイ中、受容体に結合した実施例1のいずれもの化合物は、放射性リガンドと競合し、アッセイシグナルを減少させた。PerkinElmer Microbeta2を使用してアッセイプレートを読み取り、実施例1の化合物の結合プロファイルをhOX1R及びhOX2Rアッセイフォーマットのいくつかの時点(15、60、90、120、150分、及び18時間)にわたって室温(19℃)で評価できるようにした。
データの処理と分析
終点データ値は、特異的結合(SB)として決定され、対照の割合(%SB)として表した。100%は、競合する非標識リガンドの非存在下でのOX−放射性リガンドのSBであり、0%は、過剰の競合するコールド/非標識リガンドの存在下での関連するOX−放射性リガンドであった(スボレキサント;二重OXRアンタゴニスト[DORA])。
終点データ値は、特異的結合(SB)として決定され、対照の割合(%SB)として表した。100%は、競合する非標識リガンドの非存在下でのOX−放射性リガンドのSBであり、0%は、過剰の競合するコールド/非標識リガンドの存在下での関連するOX−放射性リガンドであった(スボレキサント;二重OXRアンタゴニスト[DORA])。
TB=総結合(0.5% DMSOの存在下);
NSB=非特異的結合(1μMのスボレキサントの存在下)=0%;
SB=特異的結合(TB−NSB)=100%
NSB=非特異的結合(1μMのスボレキサントの存在下)=0%;
SB=特異的結合(TB−NSB)=100%
カーブフィッティング及び親和性決定
アッセイデータを使用して、XLfit及び/又はGraphPad Prism v5の4パラメーターロジスティックモデルを使用して、最大阻害濃度の半分(IC50)を決定した。IC50は、実施例1の化合物の濃度のlog10に対するSB%のプロットから得られた。pKiは、チェンプルソフ補正を使用してIC50から計算された:pKi=IC50/(1+([L]/KD))(ここで、[L]は置換アッセイにおける放射性リガンド濃度であり、KDは放射性リガンドの解離定数である)。選択性の値は、Ki[Ki(OX2R)/Ki(OX1R)]から導出される。
アッセイデータを使用して、XLfit及び/又はGraphPad Prism v5の4パラメーターロジスティックモデルを使用して、最大阻害濃度の半分(IC50)を決定した。IC50は、実施例1の化合物の濃度のlog10に対するSB%のプロットから得られた。pKiは、チェンプルソフ補正を使用してIC50から計算された:pKi=IC50/(1+([L]/KD))(ここで、[L]は置換アッセイにおける放射性リガンド濃度であり、KDは放射性リガンドの解離定数である)。選択性の値は、Ki[Ki(OX2R)/Ki(OX1R)]から導出される。
結果
結果を下記の表1及び2に示す。
結果を下記の表1及び2に示す。
結果は、実施例1の化合物がhOX1R及びhOX2Rに対して高い親和性を有し、hOX2Rに対して69倍の選択性を有することを示している。
実施例3
ヒトオレキシン−1及びオレキシン−2受容体に対する比較例Aの化合物のインビトロ親和性
6−[(3aS,4S,6aR)−5−(2−フルオロ−4−メトキシベンゾイル)−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−2−イル]−2,4−ジメチルピリジン−3−カルボニトリル(比較例A):
ヒトオレキシン−1及びオレキシン−2受容体に対する比較例Aの化合物のインビトロ親和性
6−[(3aS,4S,6aR)−5−(2−フルオロ−4−メトキシベンゾイル)−オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−2−イル]−2,4−ジメチルピリジン−3−カルボニトリル(比較例A):
を製造し、実施例1の化合物に関して、実施例1及び実施例2において上記したものに類似した方法によって試験した。
比較例Aの結果を以下の表3及び4に示す。
結果は、実施例1の化合物が比較例AよりもhOX2Rに対してより高い親和性を有することを示している。実施例1の化合物は、オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−2−イル部分の4−メチル置換により、比較例Aとは異なる。したがって、結果は、このメチル置換が、比較例Aと比較した場合にhOX2Rでの親和性の増加を引き起こすことを証明している。
参考文献
Langmead C.J., Jerman J.C., Brough S.J., Scott C., Porter R.A., Herdon H.J. (2004). Characterisation of the binding of [3H]-SB-674042, a novel nonpeptide antagonist, to the human orexin-1 receptor. Br. J. Pharmacol. , 141: 340-346;
Malherbe P., Borroni E., Pinard E., Wettstein j.G., and Knoflach F. (2009a) Biochemical and Electrophysiological Characterization of Almorexant, a Dual Orexin Receptor (OX1)/Orexin 2 Receptor (OX2) Antagonist: Comparison with Selective OX1 and OX2 Antagonists. Mol. Pharmacol. 76, 618-631;
Malherbe P., Borroni E., Gobbi L., Knust H., Nettekoven M., Pinard E., Roche O., Rogers-Evans M., Wettstein J.G. and Moreauet J-L, (2009b) Biochemical and behavioural characterization of EMPA, a novel high-affinity, selective antagonist for the OX2 receptor. Br. J. Pharmacol. 156, 1326-1341
Langmead C.J., Jerman J.C., Brough S.J., Scott C., Porter R.A., Herdon H.J. (2004). Characterisation of the binding of [3H]-SB-674042, a novel nonpeptide antagonist, to the human orexin-1 receptor. Br. J. Pharmacol. , 141: 340-346;
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Claims (15)
- メチル化オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール基の中心水素原子がシス位置にある、請求項1に記載の化合物。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の化合物、及び薬学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物。
- 薬剤として使用するための、請求項1〜3のいずれか1項に記載の化合物、又は請求項4に記載の組成物。
- オレキシン受容体活性により媒介される疾患、障害又は状態の治療に使用するための、請求項1〜3のいずれかに記載の化合物、又は請求項4に記載の組成物。
- オレキシン受容体活性により媒介される疾患、障害又は状態を治療するための薬剤の製造における、請求項1〜3のいずれか1項に記載の化合物又は請求項4に記載の組成物の使用。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の化合物又は請求項4に記載の組成物の有効量を、それを必要とする対象に投与することを含む、オレキシン受容体活性により媒介される疾患、障害又は状態を治療する方法。
- 対象がヒト対象である、請求項8に記載の方法。
- 疾患、障害、又は状態が、睡眠覚醒サイクル障害、代謝障害、神経障害、及び摂食、飲酒、覚醒、ストレス、嗜癖、特に薬物嗜癖、代謝障害及び生殖障害などの他の障害からなる群から選択される、請求項6に記載の使用のための化合物又は組成物、請求項7に記載の使用、又は請求項8若しくは9に記載の方法。
- 疾患、障害、又は状態が、睡眠覚醒サイクル障害、睡眠覚醒移行障害、不眠症、むずむず脚症候群、時差ぼけ、睡眠障害、神経障害に続発する睡眠障害、躁病、鬱病、躁鬱病、統合失調症、疼痛症候群、線維筋痛症、神経障害性疼痛、緊張病、パーキンソン病、トゥレット症候群、不安、ストレス障害、パニック障害、せん妄、認知症、アルツハイマー病、ハンチントン病、過体重又は肥満、過体重又は肥満に関連する状態、インスリン抵抗性、II型糖尿病、高脂血症、胆石、狭心症、高血圧、息切れ、頻脈、不妊、睡眠時無呼吸、背部痛及び関節痛、静脈瘤、変形性関節症、高血圧、頻脈、不整脈、狭心症、急性心不全、潰瘍、過敏性腸症候群、下痢、胃食道逆流、依存症、アルコール依存症からなる群から選択される、請求項6に記載の使用のための化合物又は組成物、請求項7に記載の使用、又は請求項8若しくは9に記載の方法。
- 疾患、障害、又は状態が、睡眠覚醒サイクル障害、睡眠覚醒移行障害、又は不眠症である、請求項6に記載の使用のための化合物又は組成物、請求項7に記載の使用、又は請求項8若しくは9に記載の方法。
- 化合物(V)及び化合物(I)のメチル化オクタヒドロピロロ[3,4−c]ピロール基の中心水素原子がシス位置にある、請求項13に記載の方法。
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