JP2022523726A - ヒト免疫不全ウイルス複製の阻害剤 - Google Patents

ヒト免疫不全ウイルス複製の阻害剤 Download PDF

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Abstract

ヒト免疫不全ウイルス(HIV)感染を処置するための、化合物(I)及びその薬学的に許容される塩並びに組成物及び方法が記載される。TIFF2022523726000056.tif49135【選択図】なし

Description

本発明は、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)感染の処置のための化合物、組成物及び方法に関する。より詳細には、本発明は、HIVの新規阻害剤、そのような化合物を含有する医薬組成物、及びHIV感染の処置においてこれらの化合物を使用する方法を提供する。本発明はまた、以下に記載される化合物を製造する方法にも関する。
後天性免疫不全症候群(AIDS)は、HIVによる感染の結果である。HIVは主要な世界的公衆衛生問題であり続けている。2015年には、推定3670万人がHIVとともに生存しており(180万人の子供を含む)、世界のHIV罹患率は0.8%であった。この人数の大多数が低所得国及び中所得国に住んでいる。同年には、110万人がAIDSに関連する病気で死亡した。
HIV感染個体に対する現在の治療は、承認された抗レトロウイルス剤の組合せからなる。48近い数の薬物が、単剤、固定用量組合せ又は単一錠剤レジメンとしてのいずれかで、HIV感染に対して現在承認されており、後者の2つは2~4つの承認された薬剤を含有する。これらの薬剤は、ウイルス複製サイクル中のウイルス酵素又はウイルスタンパク質の機能のいずれかを標的とする、いくつかの異なるクラスに属する。したがって、薬剤は、ヌクレオチド逆転写酵素阻害剤(NRTI)、非ヌクレオチド逆転写酵素阻害剤(NNRTI)、プロテアーゼ阻害剤(PI)、インテグラーゼ鎖転移阻害剤(INSTI)、又は侵入阻害剤(1つはマラビロクであり、宿主CCR5タンパク質を標的とする一方、他のものはエンフビルチドであり、ウイルスgp160タンパク質のgp41領域を標的とするペプチドである)のいずれかとして分類される。加えて、薬物動態エンハンサー(コビシスタット又はリトナビル)を、ブーストを必要とする抗レトロウイルス剤(ARV)と組み合わせて使用することができる。
薬剤及び薬物組合せの医療装備にもかかわらず、新しい抗レトロウイルス剤に対する医学的ニーズが依然として存在する。高いウイルス不均質性、薬物関連毒性、耐容性問題、及び付着性不良は全て、処置失敗につながる可能性があり、クラス全体から1つ以上の抗レトロウイルス剤又はさらに複数の薬物に対する耐性を付与する変異を有するウイルスを選択する結果となり得る(Beyrer, C., Pozniak A. HIV drug resistance - an emerging threat to epidemic control. N. Engl. J. Med. 2017, 377, 1605-1607; Gupta, R. K., Gregson J., et al. HIV-1 drug resistance before initiation or re-initiation of first-line antiretroviral therapy in low-income and middle-income countries: a systematic review and meta-regression analysis. Lancet Infect. Dis. 2017, 18, 346-355; Zazzi, M., Hu, H., Prosperi, M. The global burden of HIV-1 drug resistance in the past 20 years. PeerJ. 2018, DOI 10.7717/peerj.4848)。結果として、より摂取しやすく、耐性の発現に対して高い遺伝的障壁を有し、現在の薬剤よりも安全性が向上した新しい薬物が必要とされている。この多数の選択肢において、好ましい抗レトロウイルス療法(ART)の一部として使用され得る新規の作用機序(MOA)は、現在の薬剤に耐性のウイルスに対して有効なはずであるので、なお果たすべき主要な役割を有し得る。薬物を長期間、又はさらに生涯にわたって摂取しやすくし得る改善は、以下:副作用の低下、薬物-薬物相互作用の低下、投与間の持続時間の増加又は個々の患者の選好に一致する別の投与経路のすべて又は一部を含み得る。改善した安全性の目標には、投与の中断を引き起こし得るあらゆる毒性に対する高い治療指数が間違いなく挙げられ、副作用の低下又は薬物-薬物相互作用の低下も挙げられ得る。組合せレジメンにおける全体的な薬物の使用をより少なくすることが可能なら、これもまた改善したコンプライアンス及び安全性につながる可能性が高い。抗ウイルス標的に対する効能の増加は、とりわけヒト血漿及び血清アルブミンの存在下で維持される場合、用量の低下につながり得、投与の持続時間、並びに副作用及び毒性に勝る治療指数に直接好影響を与えることができる。要約すると、HIV感染患者に対する最大の利益は、新たな作用機序を有する抗HIV薬物が発見され、この薬物が、長期間のコンプライアンス及び安全性を補助する上記の他の利益も有する場合に達成され得る。
HIVウイルスカプシドの通常の機能を破壊することにより作用すると思われる、ある特定の潜在的な治療化合物は、当技術分野で記載されている。この機序により作用する、現在承認されている薬物はなく、したがって、この機序を通して作用する化合物が得られたなら、HIV感染の処置のために利用できる選択肢に、有用なものが1つ加わることとなり得る。HIVカプシドを標的とすると思われる化合物は、最近の概説の主題であり、これにより、今までの非常に重要な研究の多くが記載される。これらの概説は以下を含む:「HIV-1 Capsid Inhibitors as Antiretroviral Agents」 Thenin-Houssier, Suzie; Valente, Susana T. Current HIV Research, 2016, 14, 270; 「Inhibitors of the HIV-1 capsid, a target of opportunity」 Carnes, Stephanie K.; Sheehan, Jonathan H.; Aiken, Christopher, Current Opinion in HIV & AIDS 2018, 13, 359-365; 「HIV Capsid Inhibitors Beyond PF74」 McArthur, Carole, Diseases, 2019, 7, 22;及び「Insights into HIV-1 capsid inhibitors in preclinical and early clinical development as antiretroviral agents」 Cevik, Muge; Orkin, Chloe Expert Opin Inv. Drugs, 2019, 28, 1021; 関連する特許出願は: WO2012065062、WO2013006738、WO 2013006792、WO2014110296、WO2014110297、WO2014110298、WO2014134566、WO2015061518、WO2015130964、WO2015130966、WO2016040084、WO2016033243、WO2016172424、WO2016172425、WO2018035359、WO2018203235、WO2019035904、WO2019035973、WO2019161017、WO2019161280及びWO2019198024である。
当技術分野において現在必要とされているものは、新規であり且つHIVの処置において有用であるさらなる化合物である。加えて、これらの化合物は、例えば、それらの作用機序、結合性、阻害効力、標的選択性、溶解度、安全性プロファイル、生物学的利用能及び/又は投与頻度低減のうちの1つ以上に関して、医薬用途に対する利点を提供すべきである。また、これらの化合物を利用する新しい製剤及び処置方法も必要とされている。
簡潔には、一態様では、本発明は、化合物:
Figure 2022523726000002
及びその薬学的に許容される塩を開示する。
別の態様において、本発明は、本発明の化合物又は塩を含む組成物を開示する。
別の態様において、本発明は、本発明の化合物又は塩を投与することを含む、ヒトにおけるHIV感染を処置する方法を開示する。
別の態様において、本発明は、治療において使用するための本発明の化合物又は塩を開示する。
別の態様において、本発明は、ヒトにおけるHIV感染の処置において使用するための本発明の化合物又は塩を開示する。
別の態様において、本発明は、ヒトにおけるHIV感染の処置のための医薬の製造における本発明の化合物又は塩の使用を開示する。
以下に記載されているラットSC PK実験を要約するグラフである。
好ましくは、本発明の化合物及び塩の立体化学は、以下:
Figure 2022523726000003
に描写されている通りである。
本発明の塩は薬学的に許容される。そのような塩は酸付加塩であっても塩基付加塩であってもよい。好適な薬学的に許容される塩の概説については、例えばBerge et al, J. Pharm, Sci., 66, 1-19, 1977を参照されたい。
代表的な薬学的に許容される酸付加塩は、4-アセトアミド安息香酸塩、酢酸塩、アジピン酸塩、アルギン酸塩、アスコルビン酸塩、アスパラギン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩(ベシル酸塩)、安息香酸塩、重硫酸塩、酒石酸水素塩、酪酸塩、カルシウムエデト酸塩、樟脳酸塩、樟脳スルホン酸塩(カンシル酸塩)、カプリン酸塩(デカン酸塩)、カプロン酸塩(ヘキサン酸塩)、カプリル酸塩(オクタン酸塩)、ケイ皮酸塩、クエン酸塩、シクラミン酸塩、ジグルコン酸塩、2,5-ジヒドロキシ安息香酸塩、ジコハク酸塩、ドデシル硫酸塩(エストレート)、エデト酸塩(エチレンジアミン四酢酸塩)、エストレート(ラウリル硫酸塩)、エタン-1,2-ジスルホン酸塩(エジシル酸塩)、エタンスルホン酸塩(エシレート)、ギ酸塩、フマル酸塩、ガラクタル酸塩(粘液酸塩)、ゲンチジン酸塩(2,5-ジヒドロキシ安息香酸塩)、グルコヘプトン酸塩(グルセプト酸塩)、グルコン酸塩、グルクロン酸塩、グルタミン酸塩、グルタル酸塩、グリセロホスホレート(glycerophosphorate)、グリコール酸塩、ヘキシルレゾルシン酸塩(hexylresorcinate)、馬尿酸塩、ヒドラバミン(N,N'-ジ(デヒドロアビエチル)-エチレンジアミン)、臭化水素酸塩、塩酸塩、ヨウ化水素酸塩、ヒドロキシナフトエ酸塩、イソ酪酸塩、乳酸塩、ラクトビオン酸塩、ラウリン酸塩、リンゴ酸塩、マレイン酸塩、マロン酸塩、マンデル酸塩、メタンスルホン酸塩(メシレート)、メチル硫酸塩、粘液酸塩、ナフタレン-1,5-ジスルホン酸塩(ナパジシル酸塩(napadisylate))、ナフタレン-2-スルホン酸塩(ナプシル酸塩)、ニコチン酸塩、硝酸塩、オレイン酸塩、パルミチン酸塩、p-アミノベンゼンスルホン酸塩、p-アミノサリチクレート(p-aminosalicyclate)、パモ酸塩(エンボン酸塩)、パントテン酸塩、ペクチン酸塩、過硫酸塩、フェニル酢酸塩、フェニルエチルバルビツール酸塩、リン酸塩、ポリガラクツロン酸塩、プロピオン酸塩、p-トルエンスルホン酸塩(トシレート)、ピログルタミン酸塩、ピルビン酸塩、サリチル酸塩、セバシン酸塩、ステアリン酸塩、塩基性酢酸塩、コハク酸塩、スルファミン酸塩、硫酸塩、タンニン酸塩、酒石酸塩、テオクル酸塩(8-クロロテオフィリネート)、チオシアン酸塩、トリエチオダイド、ウンデカン酸塩、ウンデシレン酸塩及び吉草酸塩を含むが、それらに限定されない。
代表的な薬学的に許容される塩基付加塩は、アルミニウム、2-アミノ-2-(ヒドロキシメチル)-1,3-プロパンジオール(トリス、トロメタミン)、アルギニン、ベネタミン(N-ベンジルフェネチルアミン)、ベンザチン(N,N'-ジベンジルエチレンジアミン)、ビス-(2-ヒドロキシエチル)アミン、ビスマス、カルシウム、クロロプロカイン、コリン、クレミゾール(1-pクロロベンジル-2-ピロリルジン-1'-イルメチルベンズイミダゾール)、シクロヘキシルアミン、ジベンジルエチレンジアミン、ジエチルアミン、ジエチルトリアミン、ジメチルアミン、ジメチルエタノールアミン、ドーパミン、エタノールアミン、エチレンジアミン、L-ヒスチジン、鉄、イソキノリン、レピジン、リチウム、リジン、マグネシウム、メグルミン(N-メチルグルカミン)、ピペラジン、ピペリジン、カリウム、プロカイン、キニーネ、キノリン、ナトリウム、ストロンチウム、t-ブチルアミン及び亜鉛を含むが、それらに限定されない。
一実施形態において、本発明の組成物は、薬学的に許容される賦形剤をさらに含む。本発明の方法において、好ましい投与経路は、経口であり、また皮下又は筋肉内に送達する注射による。したがって、好ましい医薬組成物は、経口投与に適した組成物(例えば錠剤)及び注射に適した組成物を含む。
別の態様において、本発明は、ヒトにおけるHIV感染を予防する、又は感染の危険性を低下させる方法であって、本発明の化合物又は塩を投与することを含む方法を開示する。前曝露予防(又はPrEP)は、HIV感染の危険性がある人々が日常薬を摂取する場合、HIV感染する機会を減少させることである。PrEPは、感染の危険性の低下において有効なことが示されている。
本発明の化合物及び塩は、生物学的標的として、HIVカプシドを有すると考えられており、したがってその作用機序は、HIVカプシドの機能を1つ以上の方法で修正することである。
本発明の化合物及び塩は、単独で、又は他の治療剤と組み合わせて用いることができる。本発明による組合せ治療法は、したがって、本発明の少なくとも1つの化合物又は塩の投与、及びHIV感染の処置に使用される少なくとも1つの他の薬剤の投与を含む。本発明の化合物又は塩、及び他の薬剤は、単一の医薬組成物に一緒に製剤化及び投与しても、又は別々に製剤化及び投与してもよい。別々に製剤化及び投与する場合には、投与は同時に又は連続的に任意の順序で行うことができる。好適な他の薬剤は、例えば、ドルテグラビル、ビクテグラビル、ラミブジン、ホステムサビル、カボテグラビル、マラビロク、リルピべリン(rilpiverine)、アタザナビル、テノフォビルアラフェナミド、イスラトラビル、ドラビリン及びダルナビルを含む。好ましい薬剤は、例えば、ドルテグラビル、ビクテグラビル、イスラトラビル、ラミブジン、ホステムサビル及びカボテグラビルを含む。特に好ましい薬剤は、例えば、ドルテグラビル、ビクテグラビル、ラミブジン(llamivudine)、ホステムサビル及びカボテグラビルを含む。
ビシクロ[3.1.0]ヘキサン-3-オールの調製
Figure 2022523726000004
DCM(1200mL)中のシクロペンタ-3-エノール(130g、1545mmol)の撹拌溶液に、N2雰囲気下で、ヘキサン中のジエチル亜鉛の溶液(1.0M、3091mL、3091mmol)を0~5℃で3時間(h)かけて滴下添加した。溶液に、DCM(300mL)中のジヨードメタン(249mL、3091mmol)の溶液を、0℃で1時間かけて滴下添加した。反応混合物を27℃に加温し、そこで白色沈殿物の形成が観察された。混合物を16時間撹拌した。反応の進行を、TLC(SiO2、20%EtOAc/pet、Rf=0.3、UV不活性、PMA活性)によりモニターした。反応混合物を、飽和NH4Cl水溶液(1.5L)の慎重な添加によりクエンチした。混合物をセライトパッドに通して濾過した。水層をDCM(2×1L)で抽出した。合わせた有機層を無水Na2SO4で乾燥させ、濾過し、次いで減圧下で濃縮して、粗製のビシクロ[3.1.0]ヘキサン-3-オールを赤色液体、180gとして得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 4.41 - 4.35 (m, 1H), 2.18 - 2.05 (m, 2H), 1.73 (d, J = 13.9 Hz, 2H), 1.35 - 1.25 (m, 2H), 1.21 - 1.14 (m, 1H), 0.57 - 0.43 (m, 2H). GCMS: m/z = 98.1).
ビシクロ[3.1.0]ヘキサン-3-オンの調製
Figure 2022523726000005
DCM(5000mL)中のビシクロ[3.1.0]ヘキサン-3-オール(210g、2054mmol)の撹拌溶液に、N2雰囲気下で、デス-マーチンペルヨージナン(954g、225mmol)を0℃で少量ずつ添加した。混合物を27℃に加温し、次いで16時間撹拌した。反応の進行を、TLC(SiO2、20%アセトン/Hex、Rf=0.3、UV不活性、PMA活性)によりモニターした。反応混合物をセライトパッドに通して濾過し、濾液をNaOH水溶液(1N、8×1L)で洗浄した。合わせた水性相をDCM(5×1L)で抽出した。合わせた有機層を無水Na2SO4で乾燥させ、濾過し、次いで減圧下(浴温度:20℃)で濃縮して、粗製のビシクロ[3.1.0]ヘキサン-3-オンを褐色液体として得た。液体を70℃での下方蒸留によりさらに精製して、ビシクロ[3.1.0]ヘキサン-3-オンを淡黄色粘性液体、125g(62%)として得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 2.61 - 2.54 (m, 2H), 2.17 - 2.12 (m, 2H), 1.54 - 1.46 (m, 2H), 0.92 - 0.86 (m, 1H), -0.01 - -0.08 (m, 1H); GCMS: M/Z = 96.1.
2-(2,2-ジフルオロアセチル)ビシクロ[3.1.0]ヘキサン-3-オンの調製
Figure 2022523726000006
THF(1500mL)中のビシクロ[3.1.0]ヘキサン-3-オン(125g、1274mmol)の撹拌溶液に、LDA(THF中2.0M、0.701L、1402mmol)をN2雰囲気下、-78℃で添加した。溶液を-78℃で1時間撹拌した。溶液に、THF(300mL)中のジフルオロ酢酸エチル(174g、1402mmol)の溶液を30分かけてゆっくりと添加し、-78℃の温度を維持した。反応混合物を27℃に加温し、次いで1時間撹拌した。反応の進行を、TLC(SiO2、20%アセトン/ヘキサン、Rf=0.3、UV活性)によりモニターした。反応混合物をHCl水溶液(1N、2000mL)の添加によりクエンチした。混合物を30分撹拌し、次いでEtOAc(3×1000mL)で抽出した。合わせた有機層をブライン(1000mL)で洗浄し、無水Na2SO4で乾燥させ、濾過した。濾液を減圧下で濃縮して、2-(2,2-ジフルオロアセチル)ビシクロ[3.1.0]ヘキサン-3-オンを淡黄色粘性液体、180g(71%)として得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 6.18 (t, J = 54.8 Hz, 1H), 2.70 - 2.62 (m, 1H), 2.35 (d, J = 19.4 Hz, 1H), 2.14 (br s, 1H), 1.26 - 1.21 (m, 1H), 1.04-1.03 (m, 1H), 0.22-0.21 (m, 1H), LCMS: M/Z = 173.17).
エチル2-(3-(ジフルオロメチル)-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)アセテートの調製
Figure 2022523726000007
エタノール(2L)中の2-(2,2-ジフルオロアセチル)ビシクロ[3.1.0]ヘキサン-3-オン(180g、910mmol)の撹拌溶液に、エチル2-ヒドラジニルアセテート塩酸塩(422g、2729mmol)、続いて硫酸(20mL、375mmol)をN2雰囲気下、27℃で添加した。混合物を30分撹拌し、次いで100℃に加熱し、16時間撹拌した。反応の進行を、TLC(SiO2、20%アセトン/ヘキサン、Rf=0.3、UV活性)によりモニターした。反応混合物を減圧下で濃縮した。残留物をEtOAc(2000mL)に溶解し、水(2×1L)、ブライン(1.0L)で洗浄し、無水Na2SO4で乾燥させ、濾過し、次いで減圧下で濃縮した。得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(pet.:アセトン 100:0→98:2)に供して、エチル2-(3-(ジフルオロメチル)-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)アセテートをオフホワイトの固体、110g(46%)として得た。1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ = 6.86 (t, J = 54.8 Hz, 1H), 4.93 (s, 2H), 4.14 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 2.88 - 2.79 (m, 1H), 2.76 - 2.68 (m, 1H), 2.14 - 2.04 (m, 2H), 1.19 (t, J = 7.2 Hz, 3H), 1.10 - 1.03 (m, 1H), 0.14 (q, J = 4.3 Hz, 1H).
エチル2-(3-(ジフルオロメチル)-5-オキソ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)アセテートの調製
Figure 2022523726000008
シクロヘキサン(3.5L)中のエチル2-(3-(ジフルオロメチル)-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)アセテート(110g、422mmol)及びセライト(395g)の撹拌溶液に、二クロム酸ピリジニウム(794g、2110mmol)を0℃で少量ずつ添加した。混合物に、窒素雰囲気下でtert-ブチルヒドロペルオキシド(355mL、2130mmol)を10分かけて滴下添加した。反応混合物を27℃に加温し、次いでその温度で48時間撹拌した。反応の進行を、TLC(SiO2、30%アセトン/pet、Rf=0.4、UV活性)によりモニターした。反応混合物を濾過し、濾過ケーキをEtOAc(1000mL)で抽出した。濾液を飽和Na2S2O3水溶液(2×500mL)、飽和FeSO4水溶液(300mL)、次いでブライン(500mL)で洗浄した。有機層を無水Na2SO4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して粗表題化合物(150g)を得た。
エチル2-(3-(ジフルオロメチル)-4,4a-ジヒドロスピロ[シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-5,2'-[1,3]ジチオラン]-1(3bH)-イル)アセテートの調製
Figure 2022523726000009
DCM(1500mL)中のエチル2-(3-(ジフルオロメチル)-5-オキソ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)アセテート(75g、269mmol)の撹拌溶液に、エタン-1,2-ジチオール(43.0mL、511mmol)を窒素雰囲気下、27℃で添加し、続いて三フッ化ホウ素酢酸(72.6mL、511mmol)を添加した。溶液を16時間撹拌した。反応の進行を、TLC(SiO2、20%アセトン/Pet、Rf=0.35、UV活性)によりモニターした。完了後、反応混合物を0℃に冷却し、飽和NaHCO3水溶液(500mL)の添加によりクエンチした。混合物をDCM(2×1000mL)で抽出した。合わせた有機物をブライン(1000mL)で洗浄し、無水Na2SO4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、褐色液体を得た。この物質をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(Pet.:EtOAc 95:5→90:10)に供して、エチル2-(3-(ジフルオロメチル)-4,4a-ジヒドロスピロ[シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-5,2'-[1,3]ジチオラン]-1(3bH)-イル)アセテートをオフホワイトの固体、80g(74%)として得た。1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 6.61 (t, J = 55.2 Hz, 1H), 5.00 - 4.85 (m, 2H), 4.29 - 4.19 (m, 2H), 3.55 - 3.46 (m, 4H), 2.63 - 2.53 (m, 1H), 2.49 - 2.38 (m, 1H), 1.30 - 1.24 (m, 4H), 0.65 - 0.60 (m, 1H). LCMS M+H = 346.9.
エチル2-(3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)アセテートの調製
Figure 2022523726000010
DCM(20mL)中の1,3-ジブロモ-5,5-ジメチルイミダゾリジン-2,4-ジオン(26.3g、92mmol)の撹拌溶液に、HF-ピリジン(2.460g、24.83mmol)をN2雰囲気下、-70℃で添加した。溶液は30分であった。溶液に、DCM(20mL)中のエチル2-(3-(ジフルオロメチル)-4,4a-ジヒドロスピロ[シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-5,2'-1,3]ジチオラン]-1(3bH)-イル)アセテート(10g、25mmol)の溶液を添加した。反応混合物を-40℃に加温し、次いでその温度で1時間撹拌した。反応の進行を、TLC(SiO2、30%EtOAc/Pet、Rf=0.3、UV不活性)によりモニターした。反応混合物を飽和NaHCO3水溶液(200mL)の添加によりクエンチした。混合物を室温に加温し、次いでEtOAc(2×100mL)で抽出した。合わせた有機物をブライン(50mL)で洗浄し、無水Na2SO4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、褐色固体を得た。この物質をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(Pet.:EtOAc 100:0→75-25)に供して、エチル2-(3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)アセテートを淡黄色固体、8.5g(91%)として得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 6.62 (t, J = 55.2 Hz, 1H), 4.82 (s, 2H), 4.30 - 4.18 (m, 2H), 2.51 - 2.37 (m, 2H), 1.42 - 1.35 (m, 1H), 1.31 - 1.23 (m, 3H), 1.14 - 1.08 (m, 1H). LCMS M+H = 293.07.
2-(3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)酢酸の調製
Figure 2022523726000011
THF(17mL)及びMeOH(66mL)中のエチル2-(3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)アセテート(15g、50mmol)の撹拌溶液に、水(66mL)中のLiOH(1.788g、74.7mmol)の溶液をN2雰囲気下、0℃で添加した。反応混合物を27℃に加温し、次いでその温度で3時間撹拌した。反応の進行を、TLC(SiO2、5%MeOH/DCM、Rf=0.2、UV活性)によりモニターした。完了後、反応混合物を減圧下で濃縮し、水(50mL)で希釈し、EtOAc(2×250mL)で洗浄して、不純物を除去した。水層を、HCl水溶液(1M)を使用してpH2~3に調整し、次いでEtOAc(3×1000mL)で抽出した。合わせた有機物を無水Na2SO4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、2-(3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)酢酸をオフホワイトの固体、14g(98%)として得た。LCMSM+H=265.15。
分離により、2-((3bS,4aR)-3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)酢酸及び2-((3bR,4aS)-3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)酢酸を得ること
Figure 2022523726000012
2-(3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)酢酸(5.5g)をイソプロパノール(20mL)に溶解した。溶液にSFCキラル分離を以下の通りに少量ずつ供した:機器=Thar 80;カラム=Chiralpak IC 30×250mm、5ミクロン;溶媒A=超臨界CO2;溶媒B=0.5%イソプロピルアミン含有イソプロパノール(v/v);溶離液組成=70%A:30%B;流速=65g/分;背圧=100bar;温度=30℃;注入体積=2.5mL;検出=220nm。2-((3bS,4aR)-3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)酢酸を7.5分~14分で溶出するピークとして収集し、2-((3bR,4aS)-3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)酢酸を2.7分~5.8分で溶出するピークとして収集した。各エナンチオマーでは、得られた溶液を減圧下で濃縮し、得られた固体をEtOAcに溶解し、次いでクエン酸水溶液(1M)、続いて水、続いてブラインで2回洗浄した。有機溶液をNa2SO4で乾燥させ、濾過し、次いで真空中で濃縮して、分離したエナンチオマーを80~90%回収率で得た。
3-ブロモ-6-クロロ-2-フルオロベンゾニトリルの調製
Figure 2022523726000013
水(2.1L)中の3-ブロモ-6-クロロ-2-フルオロベンズアルデヒド(210.0g、0.89mol、1.0当量)の撹拌溶液に、ヒドロキシルアミン-O-スルホン酸(175.15g、1.55mol、1.75当量)を室温で添加した。反応混合物を50℃に加熱し、18時間撹拌した)。混合物を室温に冷却し、1~1.5時間撹拌した。固体を濾過により単離し、次いで水で洗浄した。湿潤固体を真空下、50℃で12~15時間乾燥させて、3-ブロモ-6-クロロ-2-フルオロベンズアルデヒド、190.0g(91%)を得た。
7-ブロモ-4-クロロ-1-メチル-1H-インダゾール-3-アミンの調製
Figure 2022523726000014
エタノール(1.08L)中の3-ブロモ-6-クロロ-2-フルオロベンゾニトリル(360.0g、1.55mol、1.0当量)の溶液に、メチルヒドラジン硫酸塩(1.11kg、7.73mol、5.0当量)を添加し、続いてトリエチルアミン(1.3L、9.3mol、6.0当量)を25~35℃で添加した。反応混合物を110℃に加熱し、15時間維持した(反応をTLCによりモニターした)。反応の完了後、混合物を室温に冷却した。水(3.0L)を添加し、混合物を室温で1時間撹拌した。固体を濾過により単離し、水で洗浄した。湿潤固体を真空下、50℃で12~15時間乾燥させた。粗固体をカラムクロマトグラフィー(10%EA/ヘキサン~40%EA/ヘキサン)により精製して、生成物を淡黄色固体として得た。収量:185.0g(46.0%)。
N-(7-ブロモ-4-クロロ-1-メチル-1H-インダゾール-3-イル)メタンスルホンアミドの調製
Figure 2022523726000015
DCM(30mL)中の7-ブロモ-4-クロロ-1-メチル-1H-インダゾール-3-アミン(1.40g、5.37mmol)の溶液に、ヒューニッヒ塩基(3.75mL、21.5mmol)を添加し、次いで反応物を氷浴中で冷却し、メタンスルホニルクロリド(1.26mL、16.1mmol)を添加した。反応混合物をこの温度で1時間撹拌した(沈殿物が形成された)。次いで、混合物をジクロロメタン(100mL)で希釈し、水、1M HCl及びブラインで洗浄し、乾燥させ(Na2SO4)、濾過し、真空中で濃縮した。残留物をEtOH(30ml)及び10mlの20%NaOH水溶液に取り入れた。得られた混合物を均一な溶液になるまでヒートガンで加熱し、室温(rt)で30分間撹拌した。混合物を水(80mL)で希釈し、1N HCl(60mL)で酸性化した。沈殿物を濾過し、水で洗浄し、真空中で乾燥させて、表題生成物(1.5g)をオフホワイトの固体として得た。1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.48 (d, J=7.9 Hz, 1H), 7.24 (br s, 1H), 6.95 (d, J=7.9 Hz, 1H), 4.38 (s, 3H), 3.42 (s, 3H). LC/MS (M+H)+=337.80.
N-(7-ブロモ-4-クロロ-1-メチル-1H-インダゾール-3-イル)-N-(4-メトキシベンジル)メタンスルホンアミドの調製
Figure 2022523726000016
DMF(30mL)中のN-(7-ブロモ-4-クロロ-1-メチル-1H-インダゾール-3-イル)メタンスルホンアミド(1.3g、3.84mmol)及び1-(クロロメチル)-4-メトキシベンゼン(0.625mL、4.61mmol)の混合物に、炭酸セシウム(1.626g、4.99mmol)を添加し、混合物を80℃で2時間加熱した。混合物を水(100mL)に注ぎ入れ、EtOAc(50ml、2×)で抽出した。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、真空中で濃縮した。残留物をシリカゲルクロマトグラフィー(0~35%ヘキサン中EtOAc)により精製して、表題生成物(1.5g)を白色泡状物として得た。1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.44 (d, J=7.9 Hz, 1H), 7.31 (d, J=8.5 Hz, 2H), 6.99 (d, J=7.9 Hz, 1H), 6.84 (d, J=8.5 Hz, 2H), 4.99 (br s, 1H), 4.76 (br s, 1H), 4.40 (s, 3H), 3.80 (s, 3H), 3.01 (s, 3H).
N-(7-アミノ-4-クロロ-1-メチル-1H-インダゾール-3-イル)-N-(4-メトキシベンジル)メタンスルホンアミドの調製
Figure 2022523726000017
参考文献:Andersen, Jacob et al, Synlett 2005 (14), 2209-2213に従う。NMP(10mL)中のN-(7-ブロモ-4-クロロ-1-メチル-1H-インダゾール-3-イル)-N-(4-メトキシベンジル)メタンスルホンアミド(600.0mg、1.308mmol)、ヨウ化銅(I)(49.8mg、0.262mmol)、アスコルビン酸ナトリウム(518mg、2.62mmol)及び(1R,2R)-N1,N2-ジメチルシクロヘキサン-1,2-ジアミン(46.5mg、0.327mmol)の混合物に、水(2.0mL)中のアジ化ナトリウム(255mg、3.92mmol)の溶液を添加した。次いで、混合物を密封し、マイクロ波システムにおいて120℃で2.5時間加熱した。次いで、混合物をセライトのパッドに通して濾過し、パッドをEtOAcで洗浄した。濾液を水(100mL)に注ぎ入れ、EtOAc(50ml、2×)で抽出した。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、真空中で蒸発させた。残留物をシリカゲルクロマトグラフィー(5~100%ヘキサン中EtOAc)により精製して、表題生成物(400mg)をオフホワイトの固体として得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.33 - 7.29 (m, 2H), 6.89 (d, J=7.8 Hz, 1H), 6.85 - 6.79 (m, 2H), 6.48 (d, J=7.8 Hz, 1H), 5.11 (br.s, 1H), 4.81 (br.s, 1H), 4.30 (s, 3H), 3.80 (br s, 2H), 3.79 (s, 3H), 2.99 (s, 3H). LC/MS (M+H)+=395.00.
2-アミノ-6-(ベンジルオキシ)ニコチン酸の調製
Figure 2022523726000018
ベンジルアルコール(97mL)中の2-アミノ-6-クロロニコチン酸(5g、29mmol)及びカリウムtert-ブトキシド(9.75g、87mmol)の溶液を、120℃で3時間加熱した。周囲温度に冷却した後、非常に暗い色の反応混合物を水に添加し、次いでエーテルで洗浄した(×3)。次いで、水層を0.5Mクエン酸で酸性化した。黄褐色沈殿物を濾過して、生成物(4.4g、62%)を得、これをさらに精製することなく次の反応で使用した。1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 12.40 (br s, 1H), 7.94 (d, J=8.55 Hz, 1H), 7.06-7.52 (m, 5H), 6.04 (d, J=8.24 Hz, 1H), 5.33 (s, 2H). LC/MS: m/z=245.15 [M+1]+.
(S)-tert-ブチル(1-(7-(ベンジルオキシ)-3-(4-クロロ-3-(N-(4-メトキシベンジル)メチルスルホンアミド)-1-メチル-1H-インダゾール-7-イル)-4-オキソ-3,4-ジヒドロピリド[2,3-d]ピリミジン-2-イル)-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)カルバメートの調製
Figure 2022523726000019
ピリジン(3mL)中の(S)-2-((tert-ブトキシカルボニル)アミノ)-3-(3,5-ジフルオロフェニル)プロパン酸(0.247g、0.819mmol)、N-(7-アミノ-4-クロロ-1-メチル-1H-インダゾール-3-イル)-N-(4-メトキシベンジル)メタンスルホンアミド(0.323g、0.819mmol)及びホスホン酸ジフェニル(0.634mL、3.28mmol)の混合物を75℃で2.5時間加熱した。周囲温度への冷却に際して、反応混合物を真空中で濃縮し、ヘキサン中0~45%酢酸エチルを使用するシリカゲルフラッシュクロマトグラフィー(120g RediSepカラム)を用いて精製した。所望の分画を濃縮して、淡黄色泡状固体(0.34g、47%)を得た。LC/MS: m/z=886.25 [M+1]+.
(S)-N-((6P)-7-(2-(1-アミノ-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)-7-ヒドロキシ-4-オキソピリド[2,3-d]ピリミジン-3(4H)-イル)-4-クロロ-1-メチル-1H-インダゾール-3-イル)-N-(4-メトキシベンジル)メタンスルホンアミドの調製
Figure 2022523726000020
DCM(16.92ml)中のtert-ブチル(S)-(1-((6P)-7-(ベンジルオキシ)-3-(4-クロロ-3-(N-(4-メトキシベンジル)メチルスルホンアミド)-1-メチル-1H-インダゾール-7-イル)-4-オキソ-3,4-ジヒドロピリド[2,3-d]ピリミジン-2-イル)-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)カルバメート(3g、3.38mmol)の溶液に、ジオキサン中のHCl(4.0N、8.46ml、33.8mmol)を添加した。混合物を1時間撹拌した。混合物に、ジオキサン中のHCl(4.0N、8.46ml、33.8mmol)、次いでメタノールを添加して、均一な溶液を得た。1時間撹拌した後で、淡黄色溶液を真空中で濃縮した。粗生成物をDCM中に溶解し、飽和NaHCO3水溶液で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、真空中で濃縮して、黄色固体を得た。粗固体を、(溶媒A=95:5 水:アセトニトリル(0.1%TFAを含有)、溶媒B=5:95 水:アセトニトリル(0.1%TFAを含有)、勾配=A:B 90:10→60:40)を使用して逆相C18クロマトグラフィーにより精製した。第2の(主)溶出ピークを収集し、水溶液を濃縮して、アセトニトリルを除去した。得られた白色懸濁液を、1N NaOHで中和し、混合物を酢酸エチルで抽出した。合わせた有機物をNa2SO4で乾燥させ、濾過し、次いで真空中で濃縮して、1.25gの主アトロプ異性体を得た。この物質を、EtOH:ヘプタン(40:60)中0.1%イソプロピルアミンで溶出するChiralpak ICカラムを使用してSFCクロマトグラフィーによりさらに精製して、キラル純生成物(0.96g、41%)を得た。1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 7.86 - 7.98 (m, 1 H) 7.15 - 7.37 (m, 4 H) 6.97 - 7.06 (m, 1 H) 6.70 - 6.89 (m, 4 H) 6.40 - 6.48 (m, 1 H) 4.70 - 4.88 (m, 2 H) 3.41 - 3.81 (m, 7 H) 3.20 - 3.28 (m, 1 H) 3.08 - 3.12 (m, 3 H) 2.71 - 2.79 (m, 1 H) 1.69 - 2.00 (m, 2 H). LC/MS: m/z = 696.20 [M+1]+.
N-((S)-1-((3P)-3-(4-クロロ-3-(N-(4-メトキシベンジル)メチルスルホンアミド)-1-メチル-1H-インダゾール-7-イル)-7-ヒドロキシ-4-オキソ-3,4-ジヒドロピリド[2,3-d]ピリミジン-2-イル)-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)-2-((3bS,4aR)-3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)アセトアミドの調製
Figure 2022523726000021
DMF(13ml)中の(S)-N-((6P)-7-(2-(1-アミノ-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)-7-ヒドロキシ-4-オキソピリド[2,3-d]ピリミジン-3(4H)-イル)-4-クロロ-1-メチル-1H-インダゾール-3-イル)-N-(4-メトキシベンジル)メタンスルホンアミド(0.926g、1.330mmol)の撹拌溶液に、2-((3bS,4aR)-3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)酢酸(0.351g、1.330mmol)、2-(3H-[1,2,3]トリアゾロ[4,5-b]ピリジン-3-イル)-1,1,3,3-テトラメチルイソウロニウムヘキサフルオロホスフェート(V)(0.531g、1.397mmol)及びDIPEA(0.581ml、3.33mmol)を添加した。反応混合物を2時間撹拌し、その後、反応混合物を水で希釈し、酢酸エチルで抽出した。合わせたEtOAc抽出物をブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、真空中で濃縮した。粗生成物を、ヘキサン中10~100%酢酸エチルを使用するシリカゲルフラッシュクロマトグラフィーにより精製して、生成物(1.1g、88%)をオフホワイトの泡状固体として得た。LC/MS: m/z=942.25 [M+1]+.
[実施例1]
N-((S)-1-((3P)-3-(4-クロロ-1-メチル-3-(メチルスルホンアミド)-1H-インダゾール-7-イル)-7-(3,3-ジフルオロブトキシ)-4-オキソ-3,4-ジヒドロピリド[2,3-d]ピリミジン-2-イル)-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)-2-((3bS,4aR)-3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)アセトアミドの調製
Figure 2022523726000022
THF(0.2mL)中のジイソプロピル(E)-ジアゼン-1,2-ジカルボキシレート(0.022mL、0.111mmol)の溶液を、THF(0.8mL)中のN-((S)-1-((3P)-3-(4-クロロ-3-(N-(4-メトキシベンジル)メチルスルホンアミド)-1-メチル-1H-インダゾール-7-イル)-7-ヒドロキシ-4-オキソ-3,4-ジヒドロピリド[2,3-d]ピリミジン-2-イル)-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)-2-((3bS,4aR)-3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)アセトアミド(0.035g、0.037mmol)、3,3-ジフルオロブタン-1-オール(0.012g、0.111mmol)及びトリフェニルホスフィン(0.031g、0.119mmol)の混合物に、周囲温度で滴下添加した。反応混合物を18時間撹拌し、次いで真空中で濃縮した。残留物をDCM(0.5mL)及びTFA(0.25mL)中に溶解した。トリフル酸(9.89μL、0.111mmol)を添加した。得られた紫色溶液を1時間撹拌し、次いで真空中で濃縮した。残留物を酢酸エチル(1.5mL)中に溶解し、飽和NaHCO3水溶液(1mL)で洗浄し、真空中で濃縮した。粗生成物を、以下の条件を使用する分取HPLCにより精製した:カラム:Zorbax Eclipse Plus C18、21.2×100mm、5μm粒子;溶媒A=100%水中0.1%ギ酸。溶媒B=アセトニトリル。流量=40mL/分。開始%B=54.5 最終%B=74.5。勾配時間=7分、次いで98%Bで2分保持。波長=215及び254nm。ESI+範囲:150~1500ダルトン。試料を30%Bで充填(ローディング)し、N-((S)-1-((3P)-3-(4-クロロ-1-メチル-3-(メチルスルホンアミド)-1H-インダゾール-7-イル)-7-(3,3-ジフルオロブトキシ)-4-オキソ-3,4-ジヒドロピリド[2,3-d]ピリミジン-2-イル)-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)-2-((3bS,4aR)-3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)アセトアミド(0.0108g、0.011mmol、30%収率)を得た。1H NMR (500 MHz, メタノール-d4) δ ppm 8.45 - 8.54 (m, 1 H), 7.27 - 7.34 (m, 1 H), 7.17 - 7.25 (m, 1 H), 7.03 - 7.11 (m, 1 H), 6.53 - 6.82 (m, 4 H), 4.74 - 4.80 (m, 2 H), 4.53 - 4.59 (m, 3 H), 3.59 - 3.65 (m, 3 H), 3.43 - 3.49 (m, 1 H), 3.21 - 3.26 (m, 3 H), 3.08 - 3.17 (m, 1 H), 2.39 - 2.60 (m, 4 H), 1.67 - 1.80 (m, 3 H), 1.32 - 1.40 (m, 1 H), 0.96 - 1.05 (m, 1 H). LC/MS 保持時間 = 1.39分; m/z = 914.4 [M+H]+カラム:カラム:Acquity BEH C18、2.1×30mm、1.7μm粒子;溶媒A=100%水中0.1%ギ酸。溶媒B=100%アセトニトリル中0.1%ギ酸。流量=0.8mL/分。開始%B=5。最終%B=95。勾配時間=1.7分、次いで95%Bで0.2分保持。波長=215及び254nm。ESI+範囲:150~1500ダルトン。システム:Agilent 1290 Infinity II。
N-(7-アミノ-4-クロロ-1-メチル-1H-インダゾール-3-イル)-N-(4-メトキシベンジル)メタンスルホンアミドの代替調製
Figure 2022523726000023
合成スキーム:
Figure 2022523726000024
ステップ1:2,6-ジクロロ-3-ニトロベンズアルデヒドの調製
Figure 2022523726000025
0~5℃の丸底フラスコ内の硫酸(H2SO4)の溶液(5.63L、4.5V)に、2,6-ジクロロベンズアルデヒド(1.25kg、7.10mol、1.0当量)を15℃未満で少量ずつ添加した。反応塊を0~5℃で30分間撹拌した。新たに調製したニトロ化混合物[濃H2SO4(0.425L、0.34V)及び70%HNO3(0.85kg、13.49mol、1.30当量)から0℃で調製]の溶液を、上記反応混合物に10℃未満で添加した[注記:反応はわずかに発熱性(3~6℃)であるので、低温での添加が好ましい]。反応混合物を5~10℃で2~3時間撹拌した。反応(TLCによりモニターした)の完了後、これを25℃未満にて氷冷水(18.75L、15V)でクエンチした。次いで、反応塊を室温に加温し、2時間撹拌した。固体を濾過により単離し、次いで水(2.5L、2.0V)で洗浄した。真空濾過を60~90分間維持することにより、バルク残留水を固体から除去した。粗湿潤固体を最初に空気雰囲気下で乾燥させ、次いで熱風オーブン内にて50~55℃で10~12時間(水分含有率が5.0%以下になるまで)乾燥させて、乾燥表題生成物、2,6-ジクロロ-3-ニトロベンズアルデヒド(1.44kg、収率92%)を黄色固体として得た。1H NMR (400 MHz、CDCl3): δ 10. 44 (s, 1H), 7.88 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.56 (d, J = 8.8 Hz, 1H).
ステップ2:2,6-ジクロロ-3-ニトロベンゾニトリルの調製
Figure 2022523726000026
(ステップ2a) 丸底フラスコ内のDMSOの溶液(5.9L、5.0V))に、2,6-ジクロロ-3-ニトロベンズアルデヒド(1.17kg、5.31mol、1.0当量)を室温で添加した。室温で30分間撹拌した後、ヒドロキシルアミン塩酸塩(0.63kg、9.04mol、1.70当量)を添加し、反応塊を室温で3時間撹拌した。反応(TLCによりモニターした)の完了後、反応塊を、温度を30℃未満に維持するのに十分な速度で添加される氷冷水(18.0L、15.0V)の添加によりクエンチした(観察:水を添加すると固体が形成された)。反応塊を室温で60~90分間撹拌した。固体を濾過により単離し、水(2.5L、2.0V)で洗浄し、続いてアセトン及びヘキサンの混合物(6.0L、比1:1)で洗浄した。真空濾過を60~90分間維持することにより、バルク残留水を固体から除去した。湿潤固体を最初に空気乾燥させ、次いで最後に熱風オーブン内にて50~55℃で10~12時間(水分含有率が1.0%以下になるまで)乾燥させて、乾燥標的生成物、2,6-ジクロロ-3-ニトロベンズアルデヒドオキシム(1.22kg、収率92%)をオフホワイトの固体として得た。粗生成物(10~20%の2,6-ジクロロ-3-ニトロベンゾニトリルを含有)をさらに精製することなく次のステップで直接使用した。
(ステップ2b) 0~5℃のDCM(9.04L、8.0V)中の粗オキシム(上記の調製物、1.13kg、4.80mol、1.0当量)の撹拌溶液に、トリエチルアミン(「TEA」、1.02kg、10.09mol、2.1当量)を添加した。5分間撹拌した後、メタンスルホニルクロリド(0.60kg、5.29mol、1.1当量)を15℃でゆっくりと添加した(観察:添加中に発熱が認められる)。次いで、反応塊を室温で30~45分間撹拌した。反応(反応の進行をTLC;移動相:ヘキサン中20%酢酸エチルによりモニターした)の完了後、反応塊を水(6.78L、6.0V)で希釈し、有機層を分離し、水層をDCM(3.4L、3.0V)で抽出した。合わせた有機層をブライン(5.65L、5.0V)で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、真空下で濃縮した。得られた粗固体を室温にてヘキサン(4.50L、4.0V)で摩砕した。湿潤物質を熱風オーブン内にて50~55℃で5~6時間乾燥させて、乾燥生成物、2,6-ジクロロ-3-ニトロベンゾニトリル(0.95kg、収率91%)を黄色固体として得た。1H NMR (400 MHz、CDCl3): δ 8.07 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.63 (d, J = 8.8 Hz, 1H).
ステップ3:4-クロロ-7-ニトロ-1H-インダゾール-3-アミンの調製
Figure 2022523726000027
15~20℃のエタノール(7.5L、10.0V)中の2,6-ジクロロ-3-ニトロベンゾニトリル(750.0g、3.45mol、1.0当量)の撹拌溶液に、反応塊を25℃未満に維持しながらヒドラジン水和物(519.0g、10.36mol、3.0当量)をゆっくりと添加した(観察:添加はわずかに発熱性であり、添加すると固体形成が始まる)。反応混合物温度を室温にゆっくりと上昇させ、次いで混合物を3時間撹拌した(観察:この間に固体の量が増加する)。反応(TLCによりモニターした)の完了後、混合物を水(7.5L、10.0V)で希釈し、室温で1時間さらに撹拌した。固体を濾過により単離し、次いで水(2.25L、3.0V)で洗浄した。湿潤固体をアセトン(1.875L、2.5V)及びヘキサン(1.875L、2.5V)の比1:1の混合物で洗浄した。真空濾過を60~90分間維持することにより、バルク残留水を固体から除去した。最後に湿潤固体を熱風オーブン内にて50℃で7~8時間(水分含有率が1.5%未満に達するまで)乾燥させて、乾燥生成物、4-クロロ-7-ニトロ-1H-インダゾール-3-アミン(549.0g、収率75%)を赤レンガ色固体として得た。1H NMR (400 MHz、CDCl3): δ 10.36 (bs, 1H), 8.20 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.07 (d, J = 8.40 Hz, 1H), 4.73 (bs, 2H).
ステップ4:4-クロロ-1-メチル-7-ニトロ-1H-インダゾール-3-アミンの調製
Figure 2022523726000028
5~10℃のDMF(5.0L、10.0V)中の4-クロロ-7-ニトロ-1H-インダゾール-3-アミン(500g、0.42mol、1.0当量)の撹拌溶液に、反応塊を10℃未満に維持しながら炭酸セシウム(Cs2CO3)(1.91kg、5.88mol、2.5当量)をゆっくりと添加した。5~10分間撹拌した後、反応塊を10℃未満に維持しながら硫酸ジメチル(326.3g、2.59mol、1.1当量)を添加した(注記:より良好な位置選択性を得るために、ゆっくりとした添加が好ましい)。次いで、反応温度を室温にゆっくりと上昇させ、撹拌を同じ温度でさらに2時間続けた。反応(TLCによりモニターした)の完了後、反応塊を氷冷水(15.0L、30.0V)の添加によりクエンチし、次いで、得られた混合物を室温で6~8時間撹拌した。固体を濾過により単離し、次いで水(1.5L、3.0V)で洗浄した。湿潤固体をIPA(1.5L、3.0V)、続いてヘキサン(1.0L、2.0V)で洗浄した。真空濾過を60~90分間維持することにより、バルク残留水を固体から除去した。湿潤固体を熱風オーブン内にて50℃で7~8時間(水分含有率が1.0%未満になるまで)乾燥させた。単離された物質、4-クロロ-1-メチル-7-ニトロ-1H-インダゾール-3-アミン(319.0g、収率60%)をさらに精製することなく次のステップで使用した。1H NMR (400 MHz、CDCl3): δ 7.97 (d, J = 8.32 Hz, 1H), 6.97 (d, J = 8.24 Hz, 1H), 4.63 (bs, 2H), 3.96 (s, 3H).
ステップ5:N-(4-クロロ-1-メチル-7-ニトロ-1H-インダゾール-3-イル)メタンスルホンアミドの調製
Figure 2022523726000029
(ステップ5a) 0~5℃のDCM(6.25L、10.0V)中の4-クロロ-1-メチル-7-ニトロ-1H-インダゾール-3-アミン(625.0g、2.76mol、1.0当量)の溶液に、トリエチルアミン(TEA)(837.0g、8.27mol、3.0当量)を添加し、続いて4-ジメチルアミノピリジン(DMAP)(20.60g、0.165mol、0.06当量)を添加した。反応塊を5~10分間撹拌し、次いで、反応塊を10℃未満に維持しながらメタンスルホニルクロリド(MsCl)(790.0g、6.89mol、2.5当量)をゆっくりと添加した。反応混合物を室温に加温し、次いで1.5~2.0時間撹拌した。反応(TLCによりモニターした)の完了後、混合物を水(6.25L、10.0V)で希釈し、次いで室温で15分間撹拌した。有機層を分離し、水層をDCM(6.25L、10.0V)で抽出した。合わせた有機層をブライン(1.25L、2.0V)で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濃縮して、粗固体を得た。固体を室温にてヘキサン(1.25L、2.0V)で摩砕して、中間体、N-(4-クロロ-1-メチル-7-ニトロ-1H-インダゾール-3-イル)-N-(メチルスルホニル)メタンスルホンアミドを得、これを次のステップで直接使用した。
(ii) 室温のエタノール(10.5L、20.0V)中のN-(4-クロロ-1-メチル-7-ニトロ-1H-インダゾール-3-イル)-N-(メチルスルホニル)メタンスルホンアミド(上記で調製)の撹拌溶液に、5%NaOH水溶液(4.38L、7.0V)をゆっくりと添加した[注記:滴下漏斗によるゆっくりとした添加が好ましい]。反応塊を同じ温度で3時間撹拌した。反応(TLCによりモニターした)[TLC分析のための試料調製:約1.0mlの試料を2.0N HCl水溶液で酸性化してpH:2~3に到達させ、これを酢酸エチルで抽出し、有機層をTLCにより分析した]の完了後、反応塊を0~5℃に冷却し、反応温度を10℃未満に維持しながらpHを2.0N HCl水溶液(3.13L、5.0V)の添加により2~3に調整した[注記:HClを添加すると沈殿が生じ、撹拌とともに増加した]。反応混合物を室温に加温し、次いで1.5~2.0時間撹拌した。得られた固体を濾過により単離し、次いで水(1.25L、2.0V)で洗浄し、続いてヘキサン(1.25L、2.0V)で洗浄した。真空濾過を60~90分間維持することにより、バルク残留水を固体から除去した。湿潤物質を熱風オーブン内にて50℃で6~7時間(水分含有率が1.0%未満になるまで)乾燥させて、乾燥生成物、N-(4-クロロ-1-メチル-7-ニトロ-1H-インダゾール-3-イル)メタンスルホンアミド(640.0g、76%)を黄色固体として得た。1H NMR (400 MHz、CDCl3): δ 8.05 (d, J = 8.32 Hz, 1H), 7.32 (bs, 1H), 7.17 (d, J = 8.28 Hz, 1H), 4.15 (s, 3H), 3.45 (s, 3H).
ステップ6:N-(4-クロロ-1-メチル-7-ニトロ-1H-インダゾール-3-イル)-N-(4-メトキシベンジル)メタンスルホンアミドの調製
Figure 2022523726000030
室温のDMF(6.35L、10.0V)中のN-(4-クロロ-1-メチル-7-ニトロ-1H-インダゾール-3-イル)メタンスルホンアミド(635.0g、2.08mol、1.0当量)及び1-(クロロメチル)-4-メトキシベンゼン(359.0g、2.30mol、1.1当量)の混合物に、炭酸カリウム(374.7g、2.70mol、1.3当量)を添加した。反応混合物を80~90℃に加熱し、その温度で3時間維持した。反応(TLCによりモニターした)の完了後、混合物を氷冷水(19.05L、30.0V)に注ぎ入れた[注記:生成物が沈殿する際の凝集を回避するために、激しく撹拌しながらゆっくりとクエンチすることが好ましい]。得られた固体を濾過により単離し、水(1.90L、3.0V)で洗浄し、次いで固体をヘキサン(1.27L、2.0V)で洗浄した。真空濾過を60~90分間維持することにより、バルク残留水を固体から除去した。単離された固体を酢酸エチル(12.7L、20.0V)に溶解し、木炭を添加した(63.5g)。混合物を60~70℃に加熱し、次いでその温度で30~45分間撹拌した。混合物をまだ熱い(40~50℃)うちにセライトのパッドに通して濾過し、次いでセライトパッドを酢酸エチル(3.17L、5.0V)で抽出した。合わせた濾液を減圧下、50℃未満で濃縮乾固した。酢酸エチル(0.635L、1.0V)を室温で固体に添加した。得られた固体懸濁液を30分間撹拌した。固体を濾過により単離し、次いでヘキサン(1.27L、2.0V)で洗浄した。真空濾過を45~60分間維持することにより、残留水を固体から除去して、生成物であるN-(4-クロロ-1-メチル-7-ニトロ-1H-インダゾール-3-イル)-N-(4-メトキシベンジル)メタンスルホンアミド(705.0g、収率80%)を黄色固体として得た。1H NMR (400 MHz、CDCl3): δ 7.99 (d, J = 8.24 Hz, 1H), 7.27 (d, J = 8.68 Hz, 2H), 7.19 (d, J = 8.24 Hz, 1H), 6.80 (d, J = 8.44 Hz, 2H), 4.95-4.76 (m, 2H), 4.17 (s, 3H), 3.76 (s, 3H), 3.01 (s, 3H).
ステップ7:N-(7-アミノ-4-クロロ-1-メチル-1H-インダゾール-3-イル)-N-(4-メトキシベンジル)メタンスルホンアミドの調製
Figure 2022523726000031
室温のTHF(3.50L、10.0V)及び水(7.0L、20.0V)の混合物中の亜鉛粉(540.0g、8.23mol、10.0当量)の撹拌懸濁液に、塩化アンモニウム(NH4Cl)(449.0g、8.23mol、10.0当量)を添加した。混合物に、THF(7.0L、20.0V)中のN-(4-クロロ-1-メチル-7-ニトロ-1H-インダゾール-3-イル)-N-(4-メトキシベンジル)メタンスルホンアミド(350g、0.823mol、1.0当量)を添加した。反応混合物を室温で3~4時間撹拌した。反応(インプロセスTLC/HPLCによりモニターした)の完了後、混合物を酢酸エチル(3.5L、10.0V)及び水(1.12L、2.5V)で希釈した。混合物を15分間撹拌した。反応塊をセライトベッドのパッドに通して濾過し、酢酸エチル(1.75L、5.0V)で洗浄した。二相濾液を収集し、相を分離した。水層を酢酸エチル(3.50L、10.0V)で抽出した。合わせた有機層をブライン(3.50L、10V)で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、次いで真空中で濃縮して、粗固体を得た。粗生成物にMTBE(3.25L、10V)を添加し、懸濁液を室温で30分間撹拌した。固体を濾過により単離した。真空濾過を30~45分間維持することにより、バルク残留水を固体から除去した。湿潤生成物を熱風オーブン(50℃)内にて2時間乾燥させて、表題生成物、N-(7-アミノ-4-クロロ-1-メチル-1H-インダゾール-3-イル)-N-(4-メトキシベンジル)メタンスルホンアミド(276.0g、収率85%)をオフホワイトの固体として得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.29-7.26 (m, 2H), 6.86-6.79 (m, 2H), 6.42 (d, J = 7.80 Hz, 1H), 4.99-4.70 (m, 2H), 4.25 (s, 3H), 3.77 (s, 5H), 2.98 (s, 3H).
3,3-ジフルオロブタン-1-オールの調製
Figure 2022523726000032
合成スキーム:
Figure 2022523726000033
ステップ1:3-オキソブチルベンゾエートの調製
Figure 2022523726000034
DCM(1L)中の塩化ベンゾイル(0.396L、3405mmol)の撹拌溶液に、窒素雰囲気下、-70℃でピリジン(470mL)を1時間かけて滴下添加した。30分同じ温度で撹拌した後で、DCM(500mL)中の4-ヒドロキシブタン-2-オン(250.0g、2837mmol)を1時間かけて滴下添加した。反応混合物を26℃に加温し、次いで16時間撹拌した。反応の進行を、TLC(SiO2、30%EtOAc/Pet.Rf=0.4)によりモニターした。完了したら、反応混合物を水(2×1000mL)、1N HCl(2×500mL)、次いで飽和NaHCO3溶液(2×500mL)で洗浄した。有機層をNa2SO4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、3-オキソブチルベンゾエートを淡黄色液体(400g、収率=69%)として得た。1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ = 8.05 - 7.94 (m, 2H), 7.60 - 7.51 (m, 1H), 7.47 - 7.36 (m, 2H), 4.65 - 4.54 (t, 2H), 2.97 - 2.84 (t, 2H), 2.28 - 2.13 (s, 3H). HPLC純度 = 94.1%.
ステップ2:3,3-ジフルオロブチルベンゾエートの調製
Figure 2022523726000035
ジクロロメタン(700mL)中の3-オキソブチルベンゾエート(90g、427mmol)の撹拌溶液に、窒素雰囲気下、0℃でDAST(677mL、5125mmol)を1時間かけて滴下添加した。反応混合物を26℃に加温し、16時間撹拌した。反応の進行を、TLC(SiO2、20%EtOAc/Pet.Rf=0.6)によりモニターした。完了したら、反応混合物をDCM(500mL)で希釈し、冷飽和NaHCO3水溶液(1L)にゆっくりと注ぎ入れた。有機層を分離し、ブライン溶液(400mL)で洗浄し、無水Na2SO4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、粗化合物を黄色液体(95g)として得た。この物質を、pet.中0~5%EtOAcで溶出するシリカゲル(100~200メッシュ)を使用したカラムクロマトグラフィーにより精製した。生成物を含有する分画を収集し、減圧下で濃縮して、3,3-ジフルオロブチルベンゾエートを褐色液体(60g、収率=59%)として得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 8.06 - 8.01 (m, 2H), 7.60 - 7.54 (m, 1H), 7.48 - 7.40 (m, 2H), 4.54 - 4.48 (t, 2H), 2.43 - 2.29 (m, 2H), 1.77 - 1.64 (m, 3H). LCMS純度 = 89.74%; m/z = 215.33.
ステップ3:3,3-ジフルオロブタン-1-オールの調製
Figure 2022523726000036
THF(800mL)中の3,3-ジフルオロブチルベンゾエート(100g、467mmol)の撹拌溶液に、窒素雰囲気下、0℃で水(800mL)中の水酸化リチウム一水和物(137g、3268mmol)の溶液を添加した。反応混合物を26℃に加温し、次いで16時間撹拌した。反応の進行を、TLC(SiO2、20%EtOAc/Pet.Rf=0.6、KMnO4活性)によりモニターした。完了したら、反応混合物をジエチルエーテル(400mL)で希釈した。有機層を分離し、水性層を再度ジエチルエーテル(300mL)で抽出した。合わせた有機物をブライン(200mL)で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して(揮発性生成物、浴温度=25℃)、粗化合物を黒色液体として得た。この物質をジエチルエーテル(100mL)で希釈し、木炭で処理した。混合物をセライトパッドに通して濾過した。セライトパッドをジエチルエーテル(200mL)で抽出した。合わせた濾液を減圧下で濃縮して(揮発性生成物、浴温度=25℃)、3,3-ジフルオロブタン-1-オールを淡黄色液体(40g、収率=71%)として得た。1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 3.87 (t, J = 6.1 Hz, 2H), 2.22 - 2.07 (m, 2H), 1.73 - 1.57 (m, 3H). GCMS純度 = 91.3%; m/z = 110.0.
2-アミノ-6-(ベンジルオキシ)ニコチン酸の調製
Figure 2022523726000037
合成スキーム:
Figure 2022523726000038
ステップ1:2-アミノ-6-(ベンジルオキシ)ニコチン酸の調製
Figure 2022523726000039
ベンジルアルコール(1400mL、13464mmol)中の2-アミノ-6-クロロニコチン酸(200g、1159mmol)の撹拌溶液に、N2雰囲気下、26℃でカリウムtert-ブトキシド(390g、3477mmol)を添加した。反応混合物を120℃に加熱し、その温度で16時間撹拌した。反応の進行を、TLC(SiO2、DCM中10%MeOH、Rf=0.5)によりモニターした。完了したら、反応混合物を水(3L)で希釈し、ジエチルエーテル(2×1000mL)で抽出した。有機層を分離し、水性層は、クエン酸水溶液(0.5M)を使用してpH4に酸性化した。沈殿した固体を濾取し、次いで減圧下で乾燥させて、2-アミノ-6-(ベンジルオキシ)ニコチン酸をオフホワイトの固体(220g、収率=72%)として得た。1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ = 12.56 - 12.32 (m, 1H), 7.97 - 7.91 (m, 1H), 7.52 - 7.41 (m, 2H), 7.38 - 7.11 (m, 5H), 6.03 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 5.39 - 5.31 (m, 2H). LCMS純度 = 93%; m/z = 245.29 (M+H).
ステップ2:メチル2-アミノ-6-(ベンジルオキシ)ニコチネートの調製
Figure 2022523726000040
DMF(2.5L)中の2-アミノ-6-(ベンジルオキシ)ニコチン酸(220g、901mmol)の撹拌溶液に、N2雰囲気下、26℃で炭酸カリウム(373g、2702mmol)及びヨードメタン(0.282L、4504mmol)をゆっくりと添加した。反応混合物を27℃で16時間撹拌した。反応の進行を、TLC(SiO2、40%EtOAc/Pet.、Rf=0.6)によりモニターした。完了したら、反応混合物を水(5L)で希釈した。沈殿した固体を濾過により単離し、次いで真空下で乾燥させて、メチル2-アミノ-6-(ベンジルオキシ)ニコチネートをオフホワイトの固体(220g、収率=92%)として得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 8.00 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.42-7.40 (m, 2H), 7.39-7.35 (m, 2H), 7.34-7.31 (m, 1H), 6.01 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 5.33 (s, 2H), 3.84 (s, 3H). LCMS純度 = 97%, m/z = 259.30 (M+H).
ステップ3:メチル2-アミノ-6-ヒドロキシニコチネートの調製
Figure 2022523726000041
DCM(500mL)中のメチル2-アミノ-6-(ベンジルオキシ)ニコチネート(50g、190mmol)の撹拌溶液に、N2雰囲気下、26℃でTFA(800mL)及びトリフル酸(25mL、282mmol)をゆっくりと添加した。反応混合物を26℃で16時間撹拌した。反応の進行を、TLC(SiO2、EtOAc、Rf=0.2)によりモニターした。完了したら、揮発性物質を真空下で除去して、粗生成物を得た。この物質をジエチルエーテル(3×1000mL)で摩砕し、沈殿した固体を、次いで濾過により単離した。固体に水(2L)を添加し、混合物を次いで5時間であった。固体を濾取し、水で洗浄した。固体を真空下で乾燥させて、メチル2-アミノ-6-ヒドロキシニコチネートをオフホワイトの固体(25g、収率=78%)として得た。1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ = 10.92-10.76 (m, 1H), 7.65 (d, J = 9.5 Hz, 1H), 7.43-6.87 (m, 2H), 5.51 (d, J = 9.5 Hz, 1H), 3.69 (s, 3H). LCMS純度 = 99.32%; m/z = 169.32 (M+H).生成物にTFA及びトリフル酸がないことは、19F-NMRにより確認された。生成物をさらに精製することなく次のステップで直接使用した。
ステップ4:メチル2-アミノ-6-(3,3-ジフルオロブトキシ)ニコチネートの調製
Figure 2022523726000042
THF(375mL)中のメチル2-アミノ-6-ヒドロキシニコチネート(25g、147mmol)の撹拌溶液に、N2雰囲気下、0℃でトリフェニルホスフィン(77g、294mmol)を添加し、次いでDIAD(57.2mL、294mmol)を滴下添加した。反応混合物を0℃で15分撹拌し、次いで混合物に0℃でTHF(125mL)中の3,3-ジフルオロブタン-1-オール(25.3g、221mmol)の溶液を滴下添加した。反応混合物を27℃にし、次いで5時間撹拌した。反応の進行を、TLC(SiO2、EtOAc、Rf=0.5)によりモニターした。完了したら、反応混合物を減圧下で濃縮して、粗生成物を得た。この物質をMTBE:pet.(1:1、1L)中で撹拌した。混合物を濾過し、フィルターパッドをMTBE:pet.(1:1、4×200mL)で抽出した。合わせた濾液を減圧下で濃縮して、淡黄色ガム状固体を得た。この物質を、pet.中10~20%EtOAcで溶出するシリカゲル(100~200メッシュ)を使用したカラムクロマトグラフィーにより精製した。生成物を含有する分画を収集し、減圧下で濃縮して、メチル2-アミノ-6-(3,3-ジフルオロブトキシ)ニコチネートを淡黄色液体(20g、収率=48%として得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 8.05 - 7.95 (m, 1H), 6.02 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 4.45 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.80 (s, 3H), 2.40 - 2.22 (m, 2H), 1.68 (t, J = 18.6 Hz, 3H). LCMS純度 = 91.1%, m/z = 261.25 (M+H).
ステップ5:2-アミノ-6-(3,3-ジフルオロブトキシ)ニコチン酸の調製
Figure 2022523726000043
THF(120mL)及びメタノール(30mL)中のメチル2-アミノ-6-(3,3-ジフルオロブトキシ)ニコチネート(5.7g、20.81mmol)の撹拌溶液に、26℃で水(30mL)中のLiOH(2.491g、104mmol)の溶液を添加した。反応混合物を70℃に加熱し、その温度で16時間撹拌した。反応の進行を、TLC(SiO2、50%EtOAc/Pet Rf=0.2)によりモニターした。完了したら、反応混合物を減圧下で濃縮した。得られた残留物を水(60mL)中に溶解し、1N HClを使用してpH4に酸性化した。混合物を、酢酸エチル(3×100mL)で抽出した。合わせた有機物をブライン(100mL)で洗浄し、無水Na2SO4で乾燥させ、減圧下で濃縮して、2-アミノ-6-(3,3-ジフルオロブトキシ)ニコチン酸を褐色固体(4.6g、収率=87%)として得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 11.66 - 10.84 (m, 1H), 8.12 - 7.97 (m, 1H), 6.07 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 4.52 - 4.36 (m, 2H), 2.41 - 2.28 (m, 2H), 1.68 (t, J = 18.6 Hz, 3H). LCMS純度 = 97.68%, m/z = 247.24 (M+H).
実施例1の代替調製:N-((S)-1-((3P)-3-(4-クロロ-1-メチル-3-(メチルスルホンアミド)-1H-インダゾール-7-イル)-7-(3,3-ジフルオロブトキシ)-4-オキソ-3,4-ジヒドロピリド[2,3-d]ピリミジン-2-イル)-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)-2-((3bS,4aR)-3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)アセトアミド
Figure 2022523726000044
合成スキーム:
Figure 2022523726000045
ステップ1:tert-ブチル(S)-(1-(3-(4-クロロ-3-(N-(4-メトキシベンジル)メチルスルホンアミド)-1-メチル-1H-インダゾール-7-イル)-7-(3,3-ジフルオロブトキシ)-4-オキソ-3,4-ジヒドロピリド[2,3-d]ピリミジン-2-イル)-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)カルバメートの調製
Figure 2022523726000046
アセトニトリル(1000mL)中の(S)-2-((tert-ブトキシカルボニル)アミノ)-3-(3,5-ジフルオロフェニル)プロパン酸(50g、166mmol)及び2-アミノ-6-(3,3-ジフルオロブトキシ)ニコチン酸(41.3g、166mmol)の撹拌溶液に、窒素雰囲気下、-25℃でピリジン(47.0mL、581mmol)を添加した。得られた混合物に2,4,6-トリプロピル-1,3,5,2,4,6-トリオキサトリホスフィナン2,4,6-トリオキシド(「T3P」、EtOAc中50%wt、494mL、830mmol)を15分かけて滴下添加した。溶液を13℃に加温し、次いで5時間撹拌した。溶液に13℃でN-(7-アミノ-4-クロロ-1-メチル-1H-インダゾール-3-イル)-N-(4-メトキシベンジル)メタンスルホンアミド(62.3g、158mmol)を添加した。反応塊を次いでゆっくりと27℃に加温し、次いでその温度で48時間撹拌した。反応の進行を、TLC(SiO2、50%EtOAc/Pet.、Rf=0.4)によりモニターした。完了したら、反応混合物を減圧下で濃縮し、残留物を飽和NaHCO3水溶液(1000mL)中に0℃で滴下添加した。白色沈殿物を形成し、これを真空濾過により収集した。単離された固体を水(2L)で洗浄した。真空濾過を、大半の残留水が固体から除去されるまで維持した。固体を次いでDCM(2L)中に溶解した。溶液をNa2SO4で乾燥させ、濾過し、次いで減圧下で濃縮して、粗生成物を得た。この物質を、Pet.中50~65%EtOAcで溶出するシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。所望の生成物を含有する分画をプールし、減圧下で濃縮して、tert-ブチル(S)-(1-(3-(4-クロロ-3-(N-(4-メトキシベンジル)メチルスルホンアミド)-1-メチル-1H-インダゾール-7-イル)-7-(3,3-ジフルオロブトキシ)-4-オキソ-3,4-ジヒドロピリド[2,3-d]ピリミジン-2-イル)-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)カルバメートを黄色泡状固体(50g、収率=31%)として得た。上記手順を同じ規模でさらに7回繰り返して、合計で592gの生成物を生成した。合わせた生成物(592g)をMeOH(1L)中に溶解した。溶液をn-ヘキサン(6L)で希釈した。オフホワイトの固体を沈殿させ、次いで懸濁液を20分撹拌した。固体を真空濾過により収集した一方、濾液を保存した。固体を真空下で乾燥させて、tert-ブチル(S)-(1-(3-(4-クロロ-3-(N-(4-メトキシベンジル)メチルスルホンアミド)-1-メチル-1H-インダゾール-7-イル)-7-(3,3-ジフルオロブトキシ)-4-オキソ-3,4-ジヒドロピリド[2,3-d]ピリミジン-2-イル)-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)カルバメートをオフホワイトの固体(300g、収率=48%)として得た。生成物は、ホモキラルアトロプ異性体(ジアステレオマー)の混合物である。LCMS分析方法:カラム=X Bridge BEH C18(50mm×4.6mm、2.5μm粒子);移動相A=5mM炭酸水素アンモニウム;移動相B=アセトニトリル;勾配プロファイル(時間(分)/%B)=0/5、0.5/5、1.5/15、7/98、9/98、9.5/5、10/5;カラム温度=35℃;流量=1.3mL/分。LCMS結果:保持時間=6.20分;観察されたイオン=888.09(M+H);LCMS純度=95%。注記:保存した濾液を濃縮し、真空下で乾燥させて、生成物(120g、淡黄色固体)を得、これも上記の生成物とは別に下流の化学反応で使用した。
ステップ2:(S)-N-((6P)-7-(2-(1-アミノ-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)-7-(3,3-ジフルオロブトキシ)-4-オキソピリド[2,3-d]ピリミジン-3(4H)-イル)-4-クロロ-1-メチル-1H-インダゾール-3-イル)メタンスルホンアミドの調製
Figure 2022523726000047
DCM(3000mL)中のtert-ブチル(S)-(1-(3-(4-クロロ-3-(N-(4-メトキシベンジル)メチルスルホンアミド)-1-メチル-1H-インダゾール-7-イル)-7-(3,3-ジフルオロブトキシ)-4-オキソ-3,4-ジヒドロピリド[2,3-d]ピリミジン-2-イル)-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)カルバメート(95%純度、300g、321mmol)の撹拌溶液に、0℃でトリフルオロ酢酸(TFA)(900mL)、続いてトリフル酸(158mL、1782mmol)を添加した。溶液を27℃に加温し、次いで窒素雰囲気下で2時間撹拌した。反応の進行を、TLC(SiO2、80%EtOAc/Pet.Rf=0.3)によりモニターした。完了したら、揮発性物質を穏やかな窒素ガス流下で除去した。残留物を0℃で飽和NaHCO3溶液(1000mL)中に添加した。溶液を、固体NaHCO3の添加によりpH約8に調整した。混合物を、EtOAc(5×1000mL)で抽出した。合わせた有機層をNa2SO4で乾燥させ、濾過し、次いで減圧下で濃縮して、粗生成物を得た。この物質を、DCM中5~10%MeOHで溶出するシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。所望の生成物を含有する分画をプールし、減圧下で濃縮して、(S)-N-(7-(2-(1-アミノ-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)-7-(3,3-ジフルオロブトキシ)-4-オキソピリド[2,3-d]ピリミジン-3(4H)-イル)-4-クロロ-1-メチル-1H-インダゾール-3-イル)メタンスルホンアミド(211g、褐色泡状固体)を、ホモキラルアトロプ異性体(ジアステレオマー、LCMSにより主:79%及び副:10%)の混合物として得た。物質をメタノール:アセトニトリル(80:20、1800mL)中に溶解し、次いで以下の方法を使用して分取SFCにより精製した:カラム=(R,R)WHELK-01(30×250mm、5μm粒子);溶離液=CO2:MeOH(60:40);流速=90g/分;背圧=100bar;検出=214nm(UV);スタック時間=15.5分;注入ローディング量=1.125グラム。純粋な主ピークを収集し、減圧下で濃縮して、(S)-N-((6P)-7-(2-(1-アミノ-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)-7-(3,3-ジフルオロブトキシ)-4-オキソピリド[2,3-d]ピリミジン-3(4H)-イル)-4-クロロ-1-メチル-1H-インダゾール-3-イル)メタンスルホンアミド(151g、収率=69%)を褐色固体として得た。生成物は単一の立体異性体である。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 8.41 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.39 (dd, J = 22.4, 7.9 Hz, 2H), 7.05 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 7.03-6.98 (m, 1H), 6.72 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 4.66-4.63 (m, 2H), 3.67 (s, 3H), 3.54-3.50 (m, 1H), 3.28-3.23 (m, 1H), 3.21 (s, 3H), 2.88-2.82 (m, 1H), 2.56-2.52 (m, 1H), 2.47-2.44 (m, 1H), 1.73 (t, J = 19.0 Hz, 3H);LCMS方法:カラム=Acquity BEH C18(50mm×2.1mm、1.7μm粒子);移動相A=水中0.1%ギ酸;移動相B=MeCN中0.1%ギ酸;勾配プロファイル(時間(分)/%B):0/3、0.4/3、3.2/98、3.8/98、4.2/3、4.5/3;カラム温度=35℃;流量:0.6mL/分。LCMS結果:保持時間=1.93分;観察されたイオン=668.05(M+H);HPLC純度=98%;キラルHPLC純度=96.9%。
ステップ3:N-((S)-1-((3P)-3-(4-クロロ-1-メチル-3-(メチルスルホンアミド)-1H-インダゾール-7-イル)-7-(3,3-ジフルオロブトキシ)-4-オキソ-3,4-ジヒドロピリド[2,3-d]ピリミジン-2-イル)-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)-2-((3bS,4aR)-3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)アセトアミドの調製
Figure 2022523726000048
DMF(500mL)中の(S)-N-((6P)-7-(2-(1-アミノ-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)-7-(3,3-ジフルオロブトキシ)-4-オキソピリド[2,3-d]ピリミジン-3(4H)-イル)-4-クロロ-1-メチル-1H-インダゾール-3-イル)メタンスルホンアミド(50g、74.1mmol)の撹拌溶液に、2-((3bS,4aR)-3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)酢酸(21.75g、82mmol)、続いてN-(3-ジメチルアミノプロピル)-N'-エチルカルボジイミド塩酸塩(「EDC-HCl」、18.47g、96mmol)、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール水和物(「HOBt水和物」、13.62g、89mmol)及びN-メチルモルホリン(65.2mL、593mmol)を27℃で添加した。反応塊を27℃で16時間撹拌した。反応の進行を、TLC(SiO2、50%EtOAc/Pet.、Rf=0.5)によりモニターした。完了したら、反応塊を氷水(1L)で希釈し、得られた沈殿物を濾過により収集し、次いで真空下で乾燥させて、粗生成物(77g)をオフホワイトの固体として得た。この粗生成物は、同じ規模で手順を繰り返すことにより生成された粗生成物の2つの追加のバッチとブレンドした。一緒に、227gの粗生成物を、Pet.中40~50%EtOAcで溶出するシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。所望の生成物を含有する分画をプールし、減圧下で濃縮して、精製した生成物(180g)を得た。この精製した生成物を、同様に調製した生成物の追加のバッチ(25g)とブレンドした。精製した生成物の一部(150g)を、以下の方法を使用した逆相クロマトグラフィーによりバッチごとにさらに精製した(30×5g):カラム=RediSep 275g、HP C18(CV 243mL、150mL/分);移動相A=水:MeCN:TFA(950:50:1);移動相B=水:MeCN:TFA(50:950:1);勾配プロファイル(時間(分)/%B)=3/10、6/20、9/30、12/40、15/50、18/60、42/70(化合物が溶出を開始する)、52/80、57/100;流量=80mL/分;カラム温度=26℃;ローディング=各回5g。純粋生成物を含有する分画をプールし、減圧下で濃縮して、アセトニトリル成分を除去した。水溶液を飽和NaHCO3の添加により塩基性にし、次いでEtOAc(3×500mL)で抽出した。合わせた有機物を無水Na2SO4で乾燥させ、次いで濾過した。濾液を減圧下で濃縮して、所望の生成物(102g)をオフホワイトの固体として得た。この物質をEtOAc(200mL)中に溶解し、溶液を次いでn-ヘキサン(1L)で希釈した。得られた沈殿物を27℃で2時間撹拌し、次いで濾過により収集した。固体を真空下で乾燥させた。微量の溶媒残留物を、乳鉢及び乳棒を使用して化合物をすり潰すことにより除去し、次いで微細な固体を50℃のオーブン内にておよそ2時間維持し、このすり潰し及び加熱のプロセスを、すべての微量溶媒が除去されるまで(NMRにより分析)繰り返して(約4~5回)、N-((S)-1-((3P)-3-(4-クロロ-1-メチル-3-(メチルスルホンアミド)-1H-インダゾール-7-イル)-7-(3,3-ジフルオロブトキシ)-4-オキソ-3,4-ジヒドロピリド[2,3-d]ピリミジン-2-イル)-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)-2-((3bS,4aR)-3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)アセトアミドをオフホワイトの固体(88.7g、収率=87%)として得た。1H-NMR (DMSO-d6) δ: 9.86 (s, 1H), 9.45 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 8.44 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 7.77 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 7.48 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 7.09 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 7.07-6.77 (m, 1H), 6.65 (d, J = 6.2 Hz, 2H), 4.70 (d, J = 16.7 Hz, 1H), 4.65 (t, J = 6.3 Hz, 2H), 4.55 (d, J = 16.7 Hz, 1H), 4.51-4.45 (m, 1H), 3.50 (s, 3H), 3.42-3.37 (m, 1H), 3.18 (s, 3H), 3.06-3.00 (m, 1H), 2.56-2.52 (m, 2H), 2.47-2.42 (m, 2H), 1.73 (t, J = 19.2 Hz, 3H), 1.38-1.32 (m, 1H), 0.85-0.81 (m, 1H);LCMS方法:カラム=Acquity BEH C18(50mm×2.1mm、1.7μm粒子)、移動相A=水中0.1%ギ酸;移動相B=MeCN中0.1%ギ酸;勾配プロファイル(時間(分)/%B)=0/3、0.4/3、7.5/98、9.5/98、9.6/3、10/3;カラム温度=35℃;流量=0.6mL/分。LCMS結果:保持時間=5.05分;観察されたイオン=913.97(M+H);HPLC 純度=99.5%;キラル HPLC純度=99.5%。
実施例1の命名:
上記で調製した実施例1の化合物は、軸性キラリティーを含有するホモキラル物質である。軸性キラリティーは、IUPAC Gold Book (doi:10.1351/goldbook.A00547)で詳述されているP/M命名法を使用して記載できる。しかし、この際、P/M命名法を含有する化学名を生成することが可能な、限られた数のソフトウェアツールのみが利用でき、この命名法を使用して、化学物質の名称を分子の構造表現に変換する選択肢を、例え少なくても利用できる。したがって、明快さ及び便宜のために、実施例1に対するいくつかの名称を以下に示す:
ChemDraw Ultra 12により生成される実施例1の名称(P/M命名法なし)は:
N-((S)-1-(3-(4-クロロ-1-メチル-3-(メチルスルホンアミド)-1H-インダゾール-7-イル)-7-(3,3-ジフルオロブトキシ)-4-オキソ-3,4-ジヒドロピリド[2,3-d]ピリミジン-2-イル)-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)-2-((3bS,4aR)-3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)アセトアミドであり、
JChem for Excelにより生成される実施例1の化学名(P/M命名法を含む)は:
N-[(1S)-1-[(3P)-3-(4-クロロ-3-メタンスルホンアミド-1-メチル-1H-インダゾール-7-イル)-7-(3,3-ジフルオロブトキシ)-4-オキソ-3H,4H-ピリド[2,3-d]ピリミジン-2-イル]-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル]-2-[(2S,4R)-9-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-7,8-ジアザトリシクロ[4.3.0.02,4]ノナ-1(6),8-ジエン-7-イル]アセトアミドであり、
ChemDraw Ultra 12により生成され、P/M命名法を手入力で加えた化学名は:
N-((S)-1-((3P)-3-(4-クロロ-1-メチル-3-(メチルスルホンアミド)-1H-インダゾール-7-イル)-7-(3,3-ジフルオロブトキシ)-4-オキソ-3,4-ジヒドロピリド[2,3-d]ピリミジン-2-イル)-2-(3,5-ジフルオロフェニル)エチル)-2-((3bS,4aR)-3-(ジフルオロメチル)-5,5-ジフルオロ-3b,4,4a,5-テトラヒドロ-1H-シクロプロパ[3,4]シクロペンタ[1,2-c]ピラゾール-1-イル)アセトアミドである。
比較テスト:
実施例1の化合物を、いくつかのテストにおいて、WO2018203235(スキーム1)に記載されている実施例60.2の化合物と比較した。これらの比較の目的のため、本発明者らは、各化合物のホモキラル物質を使用するように選出したが、このレベルの純度が、ヒト臨床トライアルに使用され得るもののうち最も代表的であるためである。具体的には、スキーム2に示されているように、インダゾールの示されているC-N結合周囲の束縛回転は、アトロプ異性体(ジアステレオマー)を、実施例1及び実施例60.2の両方で生じ、これは、クロマトグラフィーにより分離でき、室温で相互変換しない。したがって、クロマトグラフィーを使用して、本発明者らは、スキーム2で描写されている立体異性体を純粋な形態で単離した。
Figure 2022523726000049
LC-MS/MSにより化合物を定量化する一般的手順:
すべてのin vitro試料をExion LC 4500 Triple Quad(商標)LC-MS/MSシステムに注入した。使用される分析カラムは、室温で維持したPhenomenex C18(C18、4.6mm×50mm、5μm)であった。移動相Aは、MilliQ水中0.1%(v/v)ギ酸からなっていた。移動相Bは、100%メタノールからなっていた。流量は1mL/分であった。勾配は以下の通りであった:移動Bは、5%から90%に0.7分かけて直線的に増加し、90%で1.4分維持し、5%で0.7分維持した。
すべてのin vivo試料をTriple Quad(商標)6500 LC-MS/MSシステムに注入した。使用される分析カラムは、室温で維持したWaters BEH(C18、2.1mm×50mm、1.7μm)であった。移動相Aは、H2O-1mM NH4OAc-0.025%ギ酸からなっていた。移動相Bは、MeOH-5mM NH4OAcからなっていた。流量は0.6mL/分であった。勾配は以下の通りであった:移動Bは2%から65%に0.7分かけて直線的に増加し、90%に1.3分で増加させ、90%で1.9分まで維持した。
効能及び細胞毒性を測定する手順:
MT-2細胞、293T細胞及びNL4-3ウイルスのプロウイルスDNAクローンを、アメリカ国立衛生研究所、AIDS研究及び標準試薬プログラム(NIH AIDS Research and Reference Reagent Program)から入手した。MT-2細胞を、10%の熱不活性化ウシ胎児血清(FBS)、100mg/mlのペニシリンG及び最大100単位/mLのストレプトマイシンを補充したRPMI1640培地中で増殖させた。293T細胞を、10%の熱不活性化FBS、100mg/mLのペニシリンG及び100mg/mLのストレプトマイシンを補充したDMEM培地中で増殖させた。nef遺伝子の一部分をウミシイタケルシフェラーゼ(Renilla luciferase)遺伝子に置き換えた組換えNL4-3プロウイルスクローンを使用して、これらの研究において使用される参照ウイルスを作製した。組換えウイルスを、Mirus Bio LLC(Madison、WI)から入手したTransit-293トランスフェクション試薬を使用して、293T細胞への組換えNL4-3プロウイルスクローンのトランスフェクションにより調製した。2~3日後に上清を回収し、ルシフェラーゼ酵素活性を測定することによりルシフェラーゼ酵素活性をマーカーとして使用して、存在するウイルスの量をMT-2細胞において力価測定した。ルシフェラーゼは、Promega(Madison、WI)から入手したEnduRen Live Cell Substrateを使用して定量化した。化合物の系列希釈の存在下で組換えウイルスに4~5日間感染させたMT-2細胞におけるルシフェラーゼ活性を測定することにより、組換えウイルスに対する化合物の抗ウイルス活性を定量化した。
50%有効濃度(EC50)を、(Fa)=1/[1+(ED50/薬物濃度)m]であるメジアン効果式(median effect equation)の指数形式を使用することにより算出した(Johnson VA, Byington RT. Infectivity Assay. In Techniques in HIV Research. ed. Aldovini A, Walker BD. 71-76. New York: Stockton Press.1990)。50%阻害濃度(EC50)を、%阻害=1/[1+(EC50/薬物濃度)m](式中、mは、濃度-応答曲線の傾きを示すパラメーターである)であるメジアン効果式の指数形式を使用することにより算出した。
化合物細胞毒性及び対応するCC50値は、非感染細胞を使用したこと以外は抗ウイルスアッセイに記載のプロトコールと同じプロトコールを使用して決定した。細胞毒性は、XTT(2,3-ビス[2-メトキシ-4-ニトロ-5-スルホフェニル]-2H-テトラゾリウム-5-カルボキシアニリド分子内塩)に基づく比色アッセイ(Sigma-Aldrich、St Louis、Mo)を使用することにより、非感染MT-2細胞において4日目に評価した。
結果:
実施例1及び実施例60.2の効能は、初期抗HIVウイルス学的アッセイの誤差範囲内である(EC50実施例1=19±6pM、EC50実施例60.2=18±13pM)。実施例1及び実施例60.2の両方で測定した細胞毒性(cytotoxicy)CC50は>10μMである。
肝臓ミクロソームにおける代謝を測定する手順:
ヒト、ラット、イヌ及びサルからの肝臓ミクロソームを解凍し、100mMリン酸カリウム緩衝液(pH7.4)中の1mg/mLの最終濃度に希釈した。テスト化合物及び対照を1:1アセトニトリル:水(v/v)中の1μMの100×最終濃度で調製し、ミクロソーム混合物にアリコートした。混合物を、振とう水浴中、37℃で10分間プレインキュベーションした。インキュベーションを2連(duplicate)で行った。3つの対照;ワルファリン、フェナセチン及びベラパミルが、インキュベーションに含まれた。プレインキュベーション後、反応は、NADPHを用いて1mMの最終濃度で開始した。0、5、15、30、45及び60分で、25μLの試料を除去し、内部標準(テルミサルタン)を含有する300μLのアセトニトリルでクエンチした。試料を1200rpmで5分間ボルテックスし、次いで4000rpmで10分間遠心分離した。上清の100μLアリコートを水で3倍に希釈し、Exion LC 4500 Triple Quad LC-MS/MSシステムに注入した。結果は親化合物残留量のパーセンテージとして報告され、各時点の後に残留したテスト化合物のピーク面積比から計算し、時間ゼロのインキュベーションと比較した。
結果:
実施例1は、イヌ肝臓ミクロソームで、実施例60.2より少なくとも7倍安定し、実施例1は、サル肝臓ミクロソームで、実施例60.2より少なくとも2倍安定している。このデータから、実施例1は、イヌ及びサルにおけるin vivoでの代謝について、実施例60.2より有意に安定であることが示唆される。
Figure 2022523726000050
ヒト肝細胞における代謝を測定する手順:
ヒト、サル、イヌ、ラット及びマウスからの、懸濁液中の凍結保存された肝細胞を解凍し、予め加温したWilliam's培地E(pH7.4)中で希釈した。肝細胞懸濁液のアリコートを、予め加温したWilliam's培地E(pH7.4)中で調製したテスト化合物ワーキング溶液に添加し、ミリリットル当たり0.5×106細胞及び≦0.25%DMSO中0.5μMの最終濃度を達成した。これらの試料を、5%二酸化炭素と37℃で、また振とうしながらインキュベーションした。インキュベーションは1連(singlet)で行った。0、10、30、60、120及び240分の時点で、インキュベーション混合物の50μLアリコートを除去し、内部標準を含有するアセトニトリルの100μL溶液に添加し、混合物を次いで4℃、3500rpmで15分間遠心分離した。実験の完了後、試料をLC-MS/MSにより分析した。代謝安定性の結果は、残留した親テスト化合物のパーセンテージとして報告された。このパーセンテージは、インキュベーション後(tx)のテスト化合物のLCMSピーク面積を、インキュベーション直前の時間ゼロ(t0)のテスト化合物のLCMSピーク面積で割ることにより計算される。
消失速度定数(k、分-1)は、以下の等式に適合する非線形回帰を使用して計算される:
Ct=C0×e(-k×t)
式中、
C0は、ピーク面積比(テスト化合物ピーク面積/内部標準ピーク面積)として表される初期濃度であり、
Ctは、tにおける面積比(テスト化合物ピーク面積/内部標準ピーク面積)として表される濃度であり、
eは自然対数の底であり、
tは時間(分)であり、
kは消失速度定数(分-1)である。
半減期(t1/2、分)は、以下の等式を使用して計算される:
Figure 2022523726000051
式中、
kは、消失速度定数(分-1)である。
in vitro固有クリアランス(CLint、mL/分/100万細胞)は、以下の等式を使用して計算される:
CLint=0.693/t1/2/n
式中、
t1/2は半減期であり、
nはmL当たりの細胞数である。
結果:
ヒト肝細胞における実施例1の半減期は、240分のインキュベーション後に代謝が測定可能ではなかったため、測定できなかった。対照的に、ヒト肝細胞における実施例60.2の240分のインキュベーション後、実施例60.2の60%しか残留していなかった。したがって、ヒト肝細胞における実施例60.2の半減期は、350分と計算された。ヒト肝細胞における実施例60.2の固有クリアランスは、0.465mL/分/g肝臓であり、これは、実施例1の薬物クリアランス(固有クリアランス0.2mL/分/g肝臓未満)の少なくとも2倍速い。
in vivo薬物動態学的パラメーター(PK)を測定する手順:
PKは、雄CD1マウス、Wistar Hanラット、カニクイザル及びビーグル犬で調査した。2群の動物(群当たりN=3)は、静脈内(IV)投与(1mg/kg)として、又は強制経口投与(5mg/kg溶液及び懸濁液)のいずれかによりテスト化合物を受けた。薬物を、IV投与では90%PEG400、10%エタノール、またPO投与では90%PEG400、5%エタノール中に製剤化した。血液試料を、IVでは投与後0.167、0.25、0.5、0.75、1、2、3、5、7、24、48、72及び96時間;経口では投与後0.25、0.5、0.75、1、2、3、5、7、24、48、72及び96時間で収集した。血液試料をK3EDTAチューブ中に収集し、1500~2000×gで遠心分離して、血漿を得た。血漿試料を、LC-MS/MSによる分析まで-20℃で保存した。すべてのin vitro試料をExion LC 4500 Triple Quad(商標)LC-MS/MSシステムに注入した。使用される分析カラムは、室温で維持したPhenomenex C18(C18、4.6mm×50mm、5μm)であった。移動相Aは、MilliQ水中0.1%(v/v)ギ酸からなっていた。移動相Bは、100%メタノールからなっていた。流量は1mL/分であった。勾配は以下の通りであった:移動Bは5%から90%に0.7分かけて直線的に増加し、90%で1.4分維持し、5%で0.7分維持した。すべてのLC-MS/MS分析パラメーターは、生データファイルに電子的に取得した。
PKパラメーターは、血漿中濃度vs時間データの非コンパートメント分析(Phoenix WinNonlin v8)により得た。ピーク濃度(Cmax)及びCmaxの時間(Tmax)を実験観察から直接記録した。時間ゼロから最終サンプリング時間の曲線下面積[AUC0-T]及び時間ゼロから無限の曲線下面積[AUCINF]を、線形及びlog台形加算(linear and log trapezoidal summations)の組合せを使用して計算した。総血漿クリアランス(CLTp)、定常状態分布容積(Vss)、見かけの消失半減期(T-HALF)及び平均滞留時間(MRT)を、IV投与後に推定した。AUC及びT-HALFの推定は、濃度が定量化可能な3つの時点のうち、最小のものを使用して行った。絶対経口バイオアベイラビリティ(F)は、経口及びIV投与に続く用量正規化AUC値の比として推定した。
結果:
実施例1及び実施例60.2のIV薬物動態学的(PK)パラメーターは、4種の前臨床種:マウス、ラット、イヌ及びサルで測定した。実施例1は、実施例60.2と比較して、全4種で改善したクリアランスを呈した。上記で言及されている肝臓ミクロソームアッセイの結果と一致して、クリアランスにおける差は、イヌ及びサルで最も著しく、クリアランスがそれぞれ7倍及び2.5倍改善した。同じく、イヌ及びサルにおける循環中の実施例1の半減期は、実施例60.2よりそれぞれ5倍及び3倍長かった。ラット、イヌ及びサルにおける液剤投与からの経口バイオアベイラビリティは、実施例1及び実施例60.2の両方でおよそ同じであった。
Figure 2022523726000052
Figure 2022523726000053
有望な薬は、ヒト臨床トライアルに入ることが可能になる前に、化合物の安全性が、典型的には、2種の前臨床種:げっ歯類1種及び非げっ歯類1種で評価されるべきである。これらの種は通例ラット、及びイヌ又はサルのいずれかである。in vivo安全性研究の目的の1つは、ヒトが効果的な用量の薬物を与えられた場合に予想されるものより何倍も高い、循環中の薬物の濃度を達成することである。安全性研究において達成される薬物濃度と、効果的な用量の薬物を摂取した者で予想される薬物濃度との間の倍数差は、「マージン」といわれる。安全性研究において高いマージンを達成することは、マージンが増加するにつれて、薬物に関連した有害事象が起こり得る場合、前臨床安全性評価中に有害事象が観察され得るという信頼性も上昇するため、重要である。
ラット、イヌ又はサルにおける改善したPKパラメーターは、これらの前臨床種で薬物の循環中に高濃度を達成するのに必要とされ得る化合物の用量がより低いことを意味する。したがって、ある用量の実施例1を与えたサル又はイヌは、同じ程度の用量の実施例60.2を与えた場合より高いマージンを達成する。用量程度の日常的な限定により、非げっ歯類の安全性評価研究において実施例1で達成できるマージン(ひいては信頼性)は、実施例60.2で達成できるマージンより高い。
ヒトにおける用量を予測する、前臨床PKパラメーターの相対的スケーリング(allometric scalling)のための手順:
ヒト用量の予測は、Phoenix WinNonlin(v 8.0)ソフトウェア、及び集団モデリングにModelRiskアドインを使用するMicrosoft Excelを使用して行った。ヒトIVパラメーター(Vc、Ka、K12、K21、Kel)は、前臨床種(マウス、ラット、イヌ及びカニクイザル(cyno))から平均滞留時間(MRT)のスケーリングを使用して判定した。この計算では、関連性があるPK研究の各動物を、独立してモデル化した。吸収(Ka)は、デコンボリューション(PO)により、又は前臨床種における半減期(SC)から判定した(Ka=LN(2)/t1/2)。PO及びSCで予測されたヒト用量は、ヒトによる変動(human variability)を考慮して計算され、ヒト集団の95%をカバーするように計算される。
結果:
前臨床種のPKパラメーターは通例、ヒト臨床トライアル前に、ヒトPKパラメーターを予測するために使用される。この予測に使用される方法は、「相対的スケーリング」と呼ばれ、広く論じられ、文献で実践されている。相対的スケーリングを使用すると、実施例1でヒトにおいて効果的な薬物血漿中濃度を維持するのに必要とされる、予測される1日1回の経口用量は、実施例60.2の15分の1である。具体的には、実施例1の予測されるヒトQD PO用量は、5mg未満である一方、実施例60.2の予測されるヒトQD PO用量は、30mg超である。
独特な薬物反応(すなわち過敏反応)は予測できず、本質的に深刻であり、したがって重大な臨床的問題を表すが、10mg以下の一日用量で与えられた薬物は、あるとしても独特な薬物反応の高い発生率を伴うことは稀であると述べられている(Uetrecht, J. P. New Concepts in Immunology Relevant to Idiosyncratic Drug Reactions: The "Danger Hypothesis" and Innate Immune System. Chem. Res. Toxicol. 1999, 12(5), 387-395, DOI:10.1021/tx980249i)。
皮下in vivo実験における薬物動態学的パラメーターを測定するための手順:
薬物を1%Kolliphor P188/1%PEG3350/3.5%マンニトール/94.5%水中で製剤化し、次いでWistar Hanラットに20mg/kgの用量で皮下注射として投与した。血液試料を0.167、0.25、0.5、0.75、1、2、3、5、7、24、48、72、96時間で収集し、次いで3日ごとに122日まで収集した。血液試料は、K3EDTAチューブ中に収集し、1500~2000×gで遠心分離して、血漿を得た。血漿試料は、LC-MS/MSによる分析まで-20℃で保存した。
結果:
各化合物の皮下(SC)投与に対する適合性をラットSC PK実験で見積もった。結果は図1に要約されている。この実験により判定されるように、血漿中の化合物の見かけの半減期は、実施例1で50日であり、実施例60.2で11.5日であった。薬物濃度は、5ng/mL(研究において全3種の動物で測定可能な最終濃度)超で、実施例1で87日間、実施例60.2で24日間維持された。ヒトで予測される、1ヶ月1回の皮下(Q1M SC)用量は、相対的スケーリングに由来する、予測されるヒトクリアランス値と共に、SCラットPKに由来する見かけの半減期を使用して計算された。ヒトにおいて、実施例1で、効果的な薬物血漿中濃度を維持するのに必要とされる、予測されるQ1M SC用量は、実施例60.2の20分の1である。
凍結保存されたヒト肝細胞におけるシトクロムP450誘導を測定するための手順:
FDAの指針(「In Vitro Metabolism- and Transporter- Mediated Drug-Drug Interaction Studies Guidance for Industry」)に従って、3人の個々の同じドナー(プールされたドナーではない)からの肝細胞を使用して、実施例1及び実施例60.2が、CYP2B6発現を誘導する能力をテストし、「倍数変化法」を使用して、酵素mRNAレベルの変化を見積もった。このテストでは、2倍未満のmRNAレベルの倍数変化は、陰性所見とみなされる一方、≧2倍の変化は、陽性所見とみなされる。
化合物は、3人のドナーからの誘導性凍結保存ヒト初代肝細胞を使用して、CYP誘導アッセイでテストして、CYP2B6の誘導を引き起こす能力(mRNA転写の増加により測定される)を判定した。テスト化合物(0.12~30μMの最終濃度)は、様々なCYP酵素の発現レベルの規制に関与するすべての核内受容体を自然に発現するヒト初代肝細胞と48時間インキュベーションした。テスト化合物及び対照の新たな溶液を、アッセイ培地中で希釈し、0.1%の最終DMSO濃度で2日間連続して24時間ごとに添加した。インキュベーションの終わりに、細胞単層の完全性、細胞密度及び生存能力を見積もって、細胞毒性効果を評価した。細胞を次いで、細胞溶解緩衝液中で可溶化し、総RNAを各アッセイ試料から精製した。これを、次いで逆転写ポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)に使用して、ヒトCYP3A4、CYP2B6及びCYP1A2遺伝子をコード化する特定のmRNA種の量を定量化した。
テスト化合物及び対照の誘導能力を、公知のCYP2B6誘導物質フェノバルビタール(1000μM)と比較した。このアッセイの結果は、倍数誘導(fold induction)として表現される。倍数誘導は、テスト化合物で処理した細胞におけるmRNAレベルの基礎のmRNAレベルであるDMSO(溶媒対照)単体で処理した細胞のものに対する比として計算され、したがってテスト化合物の誘導能力を表す。倍数誘導値を使用して、対照活性値の百分率を計算し、次いで4-パラメーターロジスティック回帰モデルに適合させて、EC50及びEmax値を判定した(観察された誘導がある場合)。細胞毒性による偽陽性のCYP誘導の結果を避けるために、細胞毒性も並行して評価した。細胞毒性濃度でのCYP誘導能力の評価及び解釈は、避けるべきである。
結果:
細胞毒性は、テストされた任意の濃度(30μMまで)でいずれの化合物でも観察されなかった。実施例1では、3名のドナーすべてで陰性所見(誘導なし)が見出された。実施例60.2では、3名のドナーのうち2名で陽性所見(誘導)が見出された(1.5μM及び1.8μMのEC50値)。
CYP酵素発現の誘導は、ビクティム薬物(victim drug)のクリアランスの増大を引き起こす薬物-薬物相互作用の根本的原因として認識されており、薬物の代謝は誘導されたCYPアイソフォームにより支配される。CYPアイソフォームのうち、CYP2B6は、HIVを処置するために幅広く使用されている薬であるエファビレンツ(EFV)(2019 World Health Organization list of essential medicinesに含まれる)が、主にCYP2B6により代謝されるため、HIV処置に関して特に重要である(Ward, B. A., Gorski, J. C., Jones, D. R., Hall, S. D., Flockhard, D. A., Desta, Z. The Cytochrome P450 2B6 (CYP2B6) Is the Main Catalyst of Efavirenz Primary and Secondary Metabolism: Implication for HIV/AIDS Therapy and Utility of Efavirenz as a Substrate Marker of CYP2B6 Catalytic Activity, J. Pharmacol. Exp. Ther., 2003, 306, 287-300, DOI: 10.1124/jpet.103.049601)。

Claims (14)

  1. 以下:
    Figure 2022523726000054
    の構造の化合物、又はその薬学的に許容される塩。
  2. 立体化学が、以下:
    Figure 2022523726000055
    に描写されている通りである、請求項1に記載の化合物又は塩。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の化合物又は塩を含む、医薬組成物。
  4. 薬学的に許容される賦形剤をさらに含む、請求項3に記載の組成物。
  5. 経口投与、筋肉内注射又は皮下注射に適した、請求項3又は請求項4に記載の組成物。
  6. 請求項1又は請求項2に記載の化合物又は塩を投与することを含む、ヒトにおけるHIV感染を処置する方法。
  7. 前記投与が経口である、請求項6に記載の方法。
  8. 前記投与が、筋肉内注射又は皮下注射により投与されることを含む、請求項6に記載の方法。
  9. HIV感染の処置に使用される少なくとも1つの他の薬剤の投与をさらに含む、請求項6に記載の方法。
  10. 前記少なくとも1つの他の薬剤が、ドルテグラビル、ビクテグラビル、ラミブジン、ホステムサビル、カボテグラビル、マラビロク、リルピべリン、アタザナビル、テノフォビルアラフェナミド、イスラトラビル、ドラビリン及びダルナビルからなる群から選択される、請求項9に記載の方法。
  11. 前記少なくとも1つの他の薬剤が、ドルテグラビル、ビクテグラビル、イスラトラビル、ラミブジン、ホステムサビル及びカボテグラビルからなる群から選択される、請求項10に記載の方法。
  12. 治療において使用するための、請求項1又は請求項2に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
  13. ヒトにおけるHIV感染の処置において使用するための、請求項1又は請求項2に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
  14. ヒトにおけるHIV感染の処置のための医薬の製造において使用するための、請求項1又は請求項2に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
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