JP7102012B2 - Ral GTPアーゼを標的とする抗癌化合物及びそれを使用する方法 - Google Patents
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Description
本発明は、米国立衛生研究所により付与された認可番号CA091846、CA075115及びCA104106の下で政府による支援を受けている。米国政府は本発明に対して一定の権利を有する。
vivoで有利な薬物動態及び腫瘍薬物の取込みが示された。これらの化合物の誘導体の合成により本発明の化合物がもたらされ、そのRalBへの結合を表面プラズマ共鳴及び15N-HSQC NMRによって確認した。これらの化合物は異種移植成長をsiRNA Ral枯渇と同程度まで阻害する。
(ここで、
R1は水素、ハロゲン、-OH、-O-R8、C1~C12アルキル、C3~C12アルケニル、C4~C12ジエニル、C6~C12トリエニル、C8~C12テトラエニル、C6~C12アリール、置換C6~C12アリール、C1~C12アルコキシ、カルボキシ、シアノ、C1~C12アルカノイルオキシ、C1~C12アルキルチオ、C1~C12アルキルスルホニル、C2~C12アルコキシカルボニル、C2~C12アルカノイルアミノ、S-R8、-SO2-R8、-NHSO2R8及び-NHCO2R8から選択され、
R2は水素、ハロゲン、-OH、-O-R8、C1~C12アルキル、C3~C12アルケニル、C4~C12ジエニル、C6~C12トリエニル、C8~C12テトラエニル、C6~C12アリール、置換C6~C12アリール、C1~C12アルコキシ、カルボキシ、シアノ、C1~C12アルカノイルオキシ、C1~C12アルキルチオ、C1~C12アルキルスルホニル、C2~C12アルコキシカルボニル、C2~C12アルカノイルアミノ、S-R8、-SO2-R8、-NHSO2R8及び-NHCO2R8から選択され、
R3、R4、R5、R6及びR7は独立して水素;ハロゲン;-OH;-O-R8;C1~C12アルキル;C3~C12アルケニル;C4~C12ジエニル;C6~C12トリエニル;C8~C12テトラエニル;イミダゾール;C6~C12アリール;C1~C12アルコキシ;カルボキシ;シアノ;C1~C12アルカノイルオキシ;C1~C12アルキルチオ;C1~C12アルキルスルホニル;C2~C12アルコキシカルボニル;C2~C12アルカノイルアミノ;S-R8;-SO2-R8;-NHSO2-R8;-NHCO2-R8;ハロゲン、酸素、C1~C6アルキル、C6~C10アリール及びC1~C6アルコキシから選択される1つ~3つの基で任意に置換されたC1~C12アルキル;並びにハロゲン、C1~C6アルキル、C6~C10アリール及びC1~C6アルコキシから選択される1つ~3つの基で任意に置換されたC6~C12アリールから選択されるか、又は、
R3及びR4がともにシクロヘキサン、1,4-ジオキサン若しくはフェニルを形成し、
R8はハロゲン、酸素、C1~C6アルキル、C6~C10アリール及びC1~C6アルコキシから選択される1つ~3つの基で任意に置換されたC1~C12アルキル;又はハロゲン、C1~C6アルキル、C6~C10アリール及びC1~C6アルコキシから選択される1つ~3つの基で任意に置換されたC6~C12アリールである)、並びにその
薬学的に許容可能なエナンチオマー、ジアステレオマー、ラセミ体及び塩、並びにその薬学的に許容可能なエナンチオマー、ジアステレオマー、ラセミ体及び塩を有する本発明の化合物である。
から選択される化学構造を有する。
のポケット(アロステリック部位)は以前に記載のC3bot結合部位と同様であり、スイッチ-II領域(Ral70~Ral77)、ヘリックスα2(Ral78~Ral85)及びヘリックスα3の一面により構成される(図1A)。比較に使用される結晶構造は、exo84(PDBコード1ZC4、図1C)又はsec5(PDBコード1UAD、図1D)と複合したRalA-GDP(PDBコード2BOV(図1B)及びRalA-GNP(非加水分解性形態のGTP)を含んでいた。各結合部位について算出された体積はRalA-GDPでは175Å3(図1B)、RalA-GNP-exo84では155Å3(図1C)、RalA-GNP-sec5では116Å3(図1D)であった。RalB-GDP結晶構造は公表されていないが、RalB-GNP構造(PDBコード2KE5、図1)では、この結合ポケットは殆ど存在しない。RalA-GDPのアロステリック部位に結合する小分子を同定するために構造に基づく仮想スクリーニングアプローチを用いて、500000個の化合物をRalA-GDPポケットにドッキングさせた。タンパク質-リガンド複合体をスコアリングし、相互作用エネルギーの算出に続く上位候補の目視検査に基づいて選別することで、88個の化合物が選択された。選択された88個の化合物を、培養物中の生細胞におけるRalA活性化を阻害するそれらの能力について、そのエフェクタータンパク質RalBP1への活性型RalA-GTPの選択的結合に基づくRal活性についてのELISAを用いて評価した。
見掛けの溶解性の限界まで化学量論的であることが明らかになった。RalB-GDPへのBQU57の結合を、等温滴定カロリメトリー(ITC)を用いることによっても決定し、結果は表面プラズマ共鳴(SPR)による結果と同様であった。
ず、ヒト及び動物の組織に接触させて使用するのに適した化合物の形態である。
の1418頁に見られる。
体だけでなく、形成され得る異性体の各種混合物も包含されることが理解される。本発明の化合物、それらの出発材料及び/又は中間体の分割は、例えばfour volume compendium
Optical Resolution Procedures for Chemical Compounds: Optical Resolution Information Center, Manhattan College, Riverdale, N.Y.、及びEnantiomers, Racemates and
Resolutions, Jean Jacques, Andre Collet and Samuel H. Wilen; John Wiley & Sons,
Inc., New York, 1981(これは引用することによりその全体が本明細書の一部をなす)
に記載されるような既知の手法によって行うことができる。要するに、化合物の分割は鏡像異性的に純粋な部分の化学的又は酵素的な結合によるジアステレオマーの物理特性の差異に基づくものであり、これにより分別晶出、蒸留又はクロマトグラフィにより分離可能な形態が得られる。
マルション、又はエリキシル若しくはシロップ、又はトローチ(ゼラチン及びグリセリン又はスクロース及びアカシア等の不活性基剤を使用する)等の形態であり得る。本発明の化合物(単数又は複数)を巨丸剤、舐剤又はペーストとしても投与することができる。
ピオカデンプン、アルギン酸、或る特定のケイ酸塩及び炭酸ナトリウム;(5)溶解遅延剤、例えばパラフィン;(6)吸収促進剤、例えば第四級アンモニウム化合物;(7)湿潤剤、例えばセチルアルコール及びモノステアリン酸グリセロール等;(8)吸収剤、例えばカオリン及びベントナイト粘土;(9)潤滑剤、例えばタルク、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ポリエチレングリコール固体、ラウリル硫酸ナトリウム及びそれらの混合物;並びに(10)着色剤。カプセル、錠剤及び丸薬の場合、医薬組成物は緩衝剤を含んでいてもよい。類似のタイプの固体組成物は、ラクトース又は乳糖のような賦形剤と高分子量ポリエチレングリコール等とを用いて、軟ゼラチンカプセル及び硬ゼラチンカプセル内の充填剤として用いることができる。
マイクロエマルション、溶液、懸濁液、シロップ及びエリキシルが挙げられる。活性成分に加えて、液体剤形は当該技術分野において一般的に使用される不活性希釈剤、例えば水又は他の溶媒等、可溶化剤及び乳化剤、例えばエチルアルコール、イソプロピルアルコール、炭酸エチル、酢酸エチル、ベンジルアルコール、安息香酸ベンジル、プロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、油(特に綿実油、落花生油、トウモロコシ油、胚芽油、オリーブ油、ヒマシ油及びゴマ油)、グリセロール、テトラヒドロフリルアルコール、ポリエチレングリコール及びソルビタンの脂肪酸エステル、並びにそれらの混合物を含有することができる。
のを含む。吸入による上気道(鼻腔)又は下気道への投与のために、本発明の化合物は送気器(insufflator)、ネブライザ若しくは加圧パック、又はエアロゾル噴霧剤を送達す
る他の簡便な手段から簡便に送達される。加圧パックには、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、二酸化炭素又は他の好適なガス等の好適な高圧ガスが含まれ得る。加圧エアロゾルの場合、投与単位は決まった量(metered amount)を送達するバルブを設けることによって決定することができる。
れたプラスチックボトルを用いて送達することができる。
分子モデリングを、かかる分子が不活性状態を安定化することを期待してRal-GTP(活性型)よりもRal-GDP(不活性型)に優先的に結合する化合物を発見するために用いた。活性型及び不活性型のRalAの三次元構造の検査により、ヌクレオチド結合部位から近いが、それとは異なるポケットの形状の違いが明らかになった(図1)。このポケット(アロステリック部位)は以前に記載のC3bot結合部位と同様であり、スイッチ-II領域(Ral70~Ral77)、ヘリックスα2(Ral78~Ral85)及びヘリックスα3の一面により構成される(図1A)。比較に使用される結晶構造は、exo84(PDBコード1ZC4、図1C)又はsec5(PDBコード1UAD、図1D)と複合したRalA-GDP(PDBコード2BOV、図1B)及びRalA-GNP(非加水分解性形態のGTP)を含んでいた。各結合部位について算出された体積はRalA-GDPでは175Å3(図1B)、RalA-GNP-exo84では155Å3(図1C)、RalA-GNP-sec5では116Å3(図1D)であった。RalB-GDP結晶構造は公表されていないが、RalB-GNP構造(PDBコード2KE5、図1)では、この結合ポケットは殆ど存在しない。
。リガンド分子に、AutoDockToolsで提供されるGasteiger電荷及び極性水素原子をリガンド調製モジュールによって帰属させた。AutoDock4のLamarckian遺伝的アルゴリズムを用いて、立体構造探索空間全体にわたるリガンド結合エネルギーを評価した。タンパク質-リガンド複合体をスコアリングし、相互作用エネルギーの算出に続く上位候補の目視検査に基づいて選別することで、88個の化合物が選択された。
選択された88個の化合物を、培養物中の生細胞におけるRalA活性化を阻害するそれらの能力について評価した。
MgCl2及びプロテアーゼ阻害剤を含有する750μl)に採取した。溶解物を遠心分離によって清澄化した後、上清を急速冷凍し、試験するまで-80℃で保管した。ELISAアッセイのために、HisGrabニッケルコーティング96ウェルプレートストリップ(Pierce、#15142)をELISAバッファー(50mMトリス(pH8.0)、150mM NaCl、0.5%Tween 20及び10mM MgCl2からなる200μl)で3回洗浄した。次いで、RalBP1(0.5μg/100μl)をウェルに添加し、振動させながらインキュベートした(室温で2時間)。次いで、プレートを200μlのELISAバッファーで3回洗浄した。プレートを氷上に置き、溶解物又は溶解バッファー対照(100μl)をウェルに四連で添加した。次いで、プレートを振動させながら4℃で一晩インキュベートし、続いて氷冷ELISAバッファーで2回洗浄した。次いで、マウス抗FLAG(Sigma、F1804)抗体(ELISAバッファー中で
20000倍)を1ウェル当たり100μl添加し、インキュベートした(1時間、4℃)。3回洗浄した後、HRPにコンジュゲートしたヤギ抗マウス抗体(Pierce、#31430)(2500倍)を1ウェル当たり100μl添加し、インキュベートした(1時間、4℃)。3回洗浄した後にHRP基質(Vector Laboratories、#SK-4400)を
各ウェルに100μl添加し、1時間室温でインキュベートした。硫酸(100μl、2N)を添加することによって反応を停止させた。吸光度をBiotek Synergy
H1プレートリーダー(BioTek Instruments, Inc.,Winooski,VT)においてOD450で読み取った。OD540での同じウェルについての読み取り値を減算することによって、吸光度をバックグラウンド吸光度に対して補正した。
Diego,CA)を用いて培養プレートから剥離し、0.2%血清及び0.5%メチルセルロースを含むDMEMに再懸濁し、懸濁液中に保持した(90分間、37℃)。懸濁液中で細胞を阻害剤(50μM又はDMSO対照、1時間)で処理した。処理の後、細胞を0.2%血清を含有するDMEMで1回リンスし、全ての処理による同数の細胞を、一晩コーティングした(4℃、2μg/mLのヒトフィブロネクチン)24ウェルプレートに添加した。細胞を30分間拡散させた後、標準プロトコルを用いてホルムアルデヒドで固定した。可視化を可能にするために、細胞をLava Cell(Active Motif)で標識し、Nikon TE300蛍光顕微鏡で可視化した。各ウェルの3つの異なる領域を撮像し、ImageJ(NIH)を用いて細胞拡散領域を定量化した。
標的への化合物の直接結合を確認するために、TROSY 15N-HSQC(横緩和最適化異核種単一量子コヒーレンス)NMRを用いた。pET16b(Novagen)プラス
ミド中のRalB(Q72L突然変異体)は、Darerca Owen博士(ケンブリッジ大学)の好意により提供された。RalBを、GDP又は非加水分解性形態のGTP、GMPNP
P(GNP、Sigma-Aldrich)をローディングする付加的な工程により精製した。均一1
3C15N二重標識タンパク質を、15N-NH4Cl及び13C-グルコースを添加したM9培地中で作製した。サンプルをNMRのために50mMリン酸ナトリウム(pH7.6)、100mM NaCl及び1mM MgCl2中で調製した。全てのNMR実験をAgilent 900MHzシステムにおいて25℃で記録した。RalB-GNP複合体についての共鳴帰属(Resonance assignments)は、生体分子磁気共鳴データバン
ク(BMRB、コード:15230)に寄託された以前に公表された研究から得られた。RalB-GDP複合体の化学シフト帰属は、HNCACB、CBCA(CO)NH及びCOCNH-TOCSY実験を用いて独立して得られた。全てのNMRデータをNMRPipeを用いて処理し、CCPNMR分析プログラムを用いて分析した。帰属はPINEに続く手動検証を用いる自動化帰属によって得られた。15N-HSQC実験を用いてRalBタンパク質(100μM)からのアミドシフトをモニタリングし、続いて重水素化DMSO中で再構成した化合物を添加した。最終サンプル中のDMSO濃度は0.5%又は1%であった。対照サンプルは0.5%又は1%重水素化DMSOから作製し、化合物を含有する全てのサンプルをそれらの対応するDMSO対照と比較した。
エタノール(10mL)中の4-(トリフルオロメチル)ベンズアルデヒド(500mg、2.87mmol)、マロノニトリル(190mg、2.87mmol)及びトリエチルアミン(400μLmL、2.87mmol)を1.0分間撹拌し、その後1H-ピラゾール-5(4H)-オン(321mg、2.87mmol)を添加し、蓋をし、室温で(22時間)撹拌した後、濃縮し、クロマトグラフィ(SiO2;塩化メチレン中2%MeOH)によって精製して、BQU57(445mg、1.33mmol、収率46%)を黄色の固体として得た。1H-NMR(400MHz)DMSO-D6:7.28(s,4H)、7.10(brs,2H)、4.64(s,1H)、3.57(s,3H)、1.64(s,3H);13C-NMR(100MHz)DMSO-D6:160.1、147.6、144.7、143.9、142.9、129.9、122.3、121.4、120.6、96.2、58.2、36.8、33.9、12.8。
デヒド(0.327g、1.72mmol、1.0当量)、マロノニトリル(0.114g、1.72mmol、1.0当量)及びトリエチルアミン(0.240mL、1.72mmol、1.0当量)の混合物を10分間撹拌し、その後1H-ピラゾール-5(4H)-オン(0.300g、1.72mmol)を添加した。反応混合物を22時間後に濃縮し、SiO2カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン中の2%メタノール)によって精製して、BQU_03_85(174mg、0.421mmol、25%)を黄色の固体として得た。1H-NMR(400MHz)DMSO:7.47~7.45(d,2H)、7.26~7.24(d,2H)、7.20~7.14(m,7H)、5.08(s,1H)、3.76(s,3H);13C-NMR(100MHz)DMSO:159.3、147.4、146.0、144.7、144.1、133.1、129.8、128.6、128.0、126.5、121.7、121.2、120.4、95.3、59.3、37.4、34.5。
BQU57の非存在下(黒色)及び存在下(赤紫色)のRalB-GDP(100μM)のNMRスペクトルを図3Bに示す。用量依存的な化学シフト変化を受ける代表的な残基を図3Cに示す。100μMのBQU57による化学シフト変化マップを生成したが(図3D)、顕著な化学シフト変化を示す残基の大半(強調表示バー)はスイッチ-II(aa70~77)及びヘリックスα2(aa78~85)領域に位置していた。RalB-GDPの結晶構造の非存在下で、RalA-GDPに対する配列類似性に基づいて相同性モデルを生成し、薬物の存在下で化学シフト変化を受けた残基をこのモデルにマップした(図3E)。これにより、化学シフト変化の大部分がアロステリック部位に局在化していたことが示され、BQU57が予測部位に結合していることが確認される。RBC8と同様、BQU57(100μM)はNMRスペクトルの最小化学シフト変化によって示されるようにRalB-GNP(100μM)に結合しなかった(図2B)。
cycler 480(Roche)で得た。曲線を正規化し、遷移曲線の中点の温度を得
ることによって融解温度を得た。DSFによりBQU57とRalB-GDPとの間の用量依存的結合が確認され、ヌクレオチド依存性も実証された。
ヒト肺癌細胞成長に対するRBC8及びBQU57の効果を評価した。足場非依存性におけるRalの役割は既知であるため、軟寒天における成長阻害アッセイを行った。4つのヒト肺癌細胞H2122、H358、H460及びCalu6を薬物取込み、生物学的特異性及び効果を決定するために一連の実験で使用した。軟寒天における足場非依存性条件下のヒト肺癌細胞の成長阻害を測定するために、様々な濃度の薬物を含有する3mlの0.4%低融点アガロース中の細胞を6ウェルプレート(2mlの1%低融点アガロースで作られる基層でコーティングした)に1ウェル当たり15000細胞播種した。(細胞株に応じて)インキュベーションの2週間~4週間後に、細胞を1mg/mlのMTTで染色し、コロニーを顕微鏡下で計数した。IC50値は、DMSO処理対照と比較してコロニー数の50%の低減をもたらす薬物の濃度として規定した。
く、RBC8及びBQU57が両方の細胞株においてRalA及びRalB活性の両方を阻害した(図6E)。
株H2122及びH358が感受性を有することに気付いた(図4A、図4B、図4K)。RBC8に対するIC50はH2122では3.5μM、H358では3.4μM、BQU57に対するIC50はH2122では2.0μM、H358では1.3μMであった。次に、ケモゲノミクス実験を行い、Ralに対する薬物特異性を更に決定した。RBC8又はBQU57によるRalA及びRalBのsiRNAノックダウンを有するH2122及びH358細胞の処理は顕著な更なる阻害をもたらさなかった(図4C~図4F、図7E)。まとめると、このデータからRBC8、BQU57及びBQU85がRal阻害により足場非依存性成長を低減することが示唆される。
Ral活性及び腫瘍成長の阻害をヒト肺癌マウスモデルにおいて評価した。RBC8及びBQU57の薬物動態(PK)をヌードマウスにおいて初めに分析し、バイオアベイラビリティを試験した。単回腹腔内注射(50mg/Kg)の後、血液サンプルを投与後0~5時間の時間間隔(9つの時点)で採取した。曲線下面積(AUC)、Cmax及びt1/2を含む薬物動態パラメーターをLC-MS/MSによるノンコンパートメント法を用いて推定し、良好な薬物候補を規定する有利な特性が示された(上掲の表1を参照されたい)。
nu/nu;National Cancer Institute,Fredrick,MD)を5週齢~6週齢で入手し
、一定の温度及び湿度の滅菌マイクロアイソレーターケージにおいて2週間順応させた。マウスに食餌及び水を自由摂取させた。対数増殖期のH2122細胞を使用日に採取した。細胞を無添加RPMI 1640培地に懸濁し、0.1mL(2×105細胞)を1匹のマウス当たり4つの部位にs.c.注射した。H358異種移植片については、細胞(5×106)をマトリゲル(最終濃度20%)と混合し、1つの部位当たり0.1mLをs.c.接種した。細胞接種の後、マウスを毎日モニタリングし、週2回体重を量り、腫瘍が認識された時点でキャリパー測定を始めた。腫瘍体積を(L×W2)/2(ここで、Lはより長い腫瘍測定値であり、Wはより小さい腫瘍測定値である)によって算出した。薬物処理を接種の翌日に開始した。化合物をDMSOに溶解し、週末を除いて毎日10mg/kg、20mg/kg、50mg/kgでi.p.注射した。腫瘍サイズを考慮して対照と薬物処理動物との間の体重の差によって評定されるように、対照(DMSO)又は薬物処理動物において明白な毒性は観察されなかった。図5A、図5B、図5Gに示されるように、相当量の化合物が投与の3時間後に腫瘍組織において検出された。次いで、異種移植腫瘍成長に対するRal阻害剤の効果をヌードマウスにおいて試験した。マウスにH2122ヒト肺癌細胞を皮下接種し、接種の24時間後に50mg/kg/日(週末を除く)のRBC8で腹腔内処理した。RBC8はRalA及びRalBの二重ノックダウン(図5E)と同じ程度で腫瘍成長を阻害し(図5C及び図5D)、二次肺癌株H358は同様の結果をもたらした。BQU57及びBQU85をin vivoでも幾つかの異なる用量(5mg/kg/日、10mg/kg/日、20mg/kg/日及び50mg/kg/日)で試験したが、用量依存的な成長阻害効果が観察された(図5F、図5H)。
の部位にs.c.接種した。腫瘍サイズは10日間で平均250mm3に達し、その時点でマウスにRBC8又はBQU57の単回i.p.投与を様々な濃度で行った。次いで、腫瘍をRBC8又はBQU57注射の3時間後に採取した。次いで、腫瘍サンプルにおけるRalA及びRalB活性をRalBP1プルダウンアッセイキット(Millipore #
14-415)を用いて測定した。腫瘍サンプルにおけるRas及びRhoA活性を、それぞれのプルダウンアッセイキットを用いて測定した。全ての活性アッセイにウエスタンブロット法を最終読取りとして用いた。免疫ブロットの定量化のために、各ブロットのバンドを初めにそれらのそれぞれの内部対照(最終レーンで泳動した10ngの組換えRal、Ras又はRalタンパク質)に対して正規化した後、数を各々が1つの処理条件を代表する異なるブロットで比較した。H2122腫瘍(中央サイズ250mm3)を担持するマウスにRBC8(50mg/kg)又はBQU57(10mg/kg、20mg/kg、50mg/kg)の単回腹腔内投与を行い、腫瘍を投与の3時間後に採取した。Ral活性のRalBP1プルダウン測定から、RBC8及びBQU57によるRalA及びRalBの両方の顕著な阻害が示された。重要なことには、BQU57により誘導される用量依存的なRal活性の阻害は腫瘍成長の阻害と相関し、Ras及びRhoA活性がBQU57処理腫瘍においても測定され、顕著な阻害は観察されず、これらのRal阻害剤の選択性が更に実証された。
本発明の化合物を以下の合成スキーム及び材料に従って合成した。
2-(置換)-ベンジリデンマロノニトリル
6-アミノ-1,3-二置換-4-フェニル-1,4-ジヒドロピラノ[2,3-c]ピラゾール-5-カルボニトリル
アニスアルデヒド、ベンズアルデヒド、1,4-ベンゾジオキサン-6-カルボキサルデヒド、ベンジル-ヒドラジン、6-ブロモ-2-ピリジンカルボキサルデヒド、重水素化クロロホルム(CDCl3)、重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO-d6)、3,5-ジフルオロベンズアルデヒド、アセト酢酸エチル、ベンゾイル酢酸エチル、3,4-ジメトキシベンゾイル酢酸エチル、エチル-ヒドロクプレイン塩酸塩、4-メトキシベンゾイル酢酸エチル、4-フルオロベンズアルデヒド、3-フルオロ-4-メトキシベンズアルデヒド、4-ホルミルベンゾニトリル、4-イソプロピルベンズアルデヒド、4-
(1H-イミダゾール-1-イル)ベンズアルデヒド、マロノニトリル、メチル-ヒドラジン、フェニル-ヒドラジン、3-ピリジンカルボキサルデヒド、ナトリウムエトキシド、トリメチルアミン(TEA)、2,4,6-トリメトキシベンズアルデヒド及び4-(トリフルオロメトキシ)ベンズアルデヒドはSigma-Aldrich Chemical Company(St. Louis,MO)から購入した。酢酸エチル(EtOAc)、HPLCグレードメタノール(Me
OH)、HPLCグレードアセトニトリル(ACN)、HPLCグレード水(H2O)、ギ酸、酢酸アンモニウム、ヘキサン及び塩化メチレン(DCM)はFisher Scientific(Pittsburgh,PA)から入手した。エタノールはDecon Laboratories, Inc.(King of Prussia,PA)から購入した。シリカゲル60Å 40μm~63μmはSorbent Technologies(Norcross,GA)から購入した。
pオートサンプラー(LEAP Technologies;Carrboro,NC)を備えるApplied B
iosystems Sciex 4000(Applied Biosystems;Foster City,CA)
を使用した。液体クロマトグラフィにはAgilent TechnologiesのZorbax extended-C18 50×4.6mm、5ミクロンカラムを40℃、0.4mL/分の流量で用いた。移動相はA:H2O中の10mM(NH4OAc)、0.1%ギ酸及びB:50:50のACN:MeOHからなるものであった。用いたクロマトグラフィ法は1.0分間の95%A;3.0分時点で95%Bまで増加させ、4.5分間保持し、最後に8.5分時点で95%Aに戻し、1.0分間保持することであった(総実行時間9.5分)。合成された化合物を、以下の条件を用いたエレクトロスプレーイオン化陽イオンモード(ESI+)によってモニタリングした:i)5500Vのイオンスプレー電圧;ii)450℃の温度;iii)カーテンガス(CUR;10に設定)及び衝突活性化解離(CAD;5に設定)ガスは窒素とした;iv)イオン源ガス1(GS1)及び2(GS2);v)入口電位を10Vに設定した;vi)四重極1(Q1)及び(Q3)を単位分解能で設定した;vii)滞留時間を200ミリ秒に設定した;並びにviii)デクラスタリング電位(DP)、衝突エネルギー(CE)及び衝突セル出口電位(CXP)を電圧(V)とする。サンプル(10μL)をLC/MS-MSによって分析した。NMR及びLC/MS-MS分析によって判断されるように、精製された全ての化合物は純度が97%超であった。
3-メチル-1-フェニル-1H-ピラゾール-5(4H)-オン(1): アセト酢酸エチル(9.02mL、71.2mmol)のEtOH溶液(130mL)を、0℃においてフェニル-ヒドラジン(7.00g、64.7mmol)で処理した。混合物を常温へとゆっくりと加温した後、60℃に加熱した(3時間)。溶媒を真空除去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(EtOAc:ヘキサン;1:1)によって精製して、1(7.60g、43.6mmol、収率67%)を明黄色の粉末として得た。1H-NMR(400MHz)CDCl3:7.87~7.85(d,2H)、7.41~7.37(t,2H)、7.19~7.16(t,1H)、3.42(s,2H)、2.19(s,3H)、13C-NMR(100MHz)CDCl3:170.5、156.2、138.0、128.8、125.0、118.8、43.0、17.0;LC/MS-MS:175.0→77.1m/z;30のGS1及びGS2、DP=56、CE=25、CXP=4、tR=3.52分。
温した後、60℃に加熱した(3時間)。溶媒を真空除去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(EtOAc:ヘキサン;1:1)によって精製して、結晶化(DCM及びヘキサン)による精製後に2(8.02g、71.5mmol、収率66%)をオフホワイト色の固体として得た。1H-NMR(400MHz)CDCl3:3.25(s,3H)、3.16(s,2H)、2.08(s,3H)、13C-NMR(100MHz)CDCl3:172.2、155.4、138.0、41.3、31.0、16.8。LC/MS-MS:113.2→82.0m/z;30のGS1及びGS2、DP=61、CE=25、CXP=4、tR=2.9分。
。
): EtOH(100mL)中の4-メトキシベンゾイル酢酸エチル(7.00g、27.8mmol)を、0℃においてメチル-ヒドラジン(1.30mL、25.2mmol)で処理した。混合物を常温へとゆっくりと加温し、60℃に加熱した(3時間)。溶媒を真空除去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィ(ヘキサン:EtOAc;4:1→1:1)によって精製して、EtOHからの結晶化後に9(3.00g、14.7mmol、収率58%)を明黄色の固体として得た。1H-NMR(400MHz)DMSO:10.9(s,1H)、7.63~7.60(d,2H)、6.92~6.90(d,2H)、5.70(s,1H)、3.76(s,3H)、3.54(s,3H);13C-NMR(100MHz)CDCl3:161.1、153.4、147.9、126.3、114.6、114.4、83.1、59.7、31.3;LC/MS-MS:205.0→190.1m/z;30のGS1及びGS2、DP=51、CE=29、CXP=12、tR=3.44分。
浄後、溶媒を減圧除去した。粗混合物をシリカゲルフラッシュカラムクロマトグラフィ(ヘキサン:EtOAc;1:1)に供して、12(270mg、0.822mmol、収率29%)を白色の固体として得た。1H-NMR(400MHz)CDCl3:7.69~7.66(d,2H)、7.50~7.46(t,2H)、7.39~7.26(m,6H)、4.68(s,1H)、4.67(s,2H)、1.91(s,3H)、13C-NMR(100MHz)CDCl3:158.1、146.4、143.8、141.9、137.5、129.2、128.8、127.8、127.5、126.7、121.2、119.0、98.3、64.0、37.4、12.8;LC/MS-MS:329.1→263.1m/z;30のGS1及びGS2、DP=56、CE=31、CXP=18、tR=4.18分。
って精製した後、EtOHから再結晶化して、15(80.9mg、収率8%、0.226mmol)を黄色の固体として得た。1H-NMR(400MHz)DMSO:7.42~7.40(d,2H)、7.23~7.21(m,2H)、7.15~7.13(d,3H)、7.06(s,2H)、6.77~6.75(d,2H)、4.93(s,1H)、3.76(s,3H)、3.69(s,3H);13C-NMR(100MHz)DMSO:159.1、159.0、145.9、144.8、144.5、128.8、127.8、127.7、127.1、125.8、120.5、113.9、95.0、59.9、55.4、38.2、34.4;LC/MS-MS:359.1→293.0m/z;30のGS1及びGS2、DP=76、CE=31、CXP=20、tR=4.0分。
化して、18(85.0mg、0.245mmol、収率9%)を白色の固体として得た。1H-NMR(400MHz)CDCl3:7.68~7.66(d,2H)、7.50~7.46(t,2H)、7.34~7.32(t,1H)、7.28~7.22(m,2H)7.08~7.04(t,2H)、4.68(s,3H)、1.91(s,3H);13C-NMR(100MHz)CDCl3:158.0、146.2、143.7、137.8、137.5、129.4、129.2、126.8、121.2、118.8、115.8、115.6、98.1、63.8、36.7、12.8;LC/MS-MS:347.1→281.1m/z;30のGS1及びGS2、DP=11、CE=31、CXP=18、tR=4.16分。
7.20~7.18(m,2H)、7.09~7.03(m,5H)、6.96~6.95(d,1H)、6.80~6.78(d,1H)、5.02(s,1H)、3.77(s,3H)、3.69(s,3H)、3.62(s,3H);13C-NMR(100MHz)DMSO:162.6、159.0、148.7、146.0、144.6、141.0、129.8、129.7、125.9、120.4、119.0、115.7、115.4、111.8、109.8、94.7、55.8、55.7、37.3、34.4;LC/MS-MS:407.1→341.1m/z;30のGS1及びGS2、DP=71、CE=33、CXP=22、tR=3.9分。
EtOH(10mL)中の4-フルオロベンズアルデヒド(300μL、2.87mm
ol)、マロノニトリル(190mg、2.87mmol)及びTEA(400μL、2.87mmol)の混合物を1.0分間撹拌し、その後9(586mg、2.87mmol)を添加した。反応混合物を19時間後に濃縮して、形成された析出物をEtOH及びヘキサンで洗浄し、EtOHから再結晶化して、24(350mg、0.930mmol、収率32%)を白色の固体として得た。1H-NMR(400MHz)DMSO:7.43~7.40(d,2H)、7.20~7.16(m,2H)、7.10(s,2H)、7.06~7.02(t,2H)、6.78~6.76(d,2H)、4.99(s,1H)、3.75(s,3H)、3.69(s,3H);13C-NMR(100MHz)DMSO:162.5、159.1、145.8、144.6、141.0、141.0、129.8(d)、127.8、125.7、120.5、115.5(d)、113.9、94.9、59.7、55.4、37.4、34.4;LC/MS-MS:377.1→311.1m/z;30のGS1及びGS2、DP=66、CE=33、CXP=20、tR=4.0分。
.0分間撹拌し、その後1(500mg、2.87mmol)を添加した。反応混合物を24時間後に濃縮して、析出物をEtOH及びヘキサンで洗浄し、EtOHから再結晶化して、27(800mg、収率78%、2.23mmol)を白色の固体として得た。1H-NMR(400MHz)DMSO:7.80~7.78(d,2H)、7.51~7.47(t,2H)、7.32~7.28(t,1H)、7.18~7.16(m,4H)、6.91~6.89(d,2H)、4.62(s,1H)、3.74(s,3H)、1.79(s,3H);13C-NMR(100MHz)DMSO:159.7、158.6、145.7、144.2、138.0、136.0、129.7、129.2、126.5、120.5、120.3、114.3、99.3、59.0、55.4、36.4、13.0;LC/MS-MS:359.2→293.0m/z;30のGS1及びGS2、DP=71、CE=29、CXP=20、tR=4.14分。
24時間後に濃縮して、析出物をEtOH及びヘキサンで洗浄した。生成物をEtOHから再結晶化して、30(1.05g、収率87%、2.50mmol)を白色の固体として得た。1H-NMR(400MHz)DMSO:7.94~7.92(d,2H)、7.63~7.61(d,2H)、7.57~7.53(t,2H)、7.40~7.36(t,1H)、7.29~7.23(m,3H)7.15(s,2H)、7.13~7.11(d,2H)、6.78~6.76(d,2H)、5.02(s,1H)、3.65(s,3H);13C-NMR(100MHz)DMSO:158.9、158.4、146.7、145.6、137.9、136.5、132.6、129.8、129.0、128.7、128.5、127.2、127.0、121.2、120.3、114.2、98.3、60.2、55.3、37.1;LC/MS-MS:421.2→355.0m/z;30のGS1及びGS2、DP=81、CE=35、CXP=24、tR=4.32分。
0mL、2.87mmol)の混合物を5分間撹拌し、その後2(0.321g、2.87mmol)を添加した。反応混合物を18時間後に濃縮して、粗物質をEtOHから再結晶化し、固体をEtOH及びn-ヘキサンで洗浄して、31(475mg、1.51mmol、収率53%)を明橙色の固体として得た。1H-NMR(400MHz)DMSO:7.10~7.04(m,3H)、6.95~6.93(m,2H)、4.53(s,1H)、3.79(s,3H)、3.56(s,3H)、1.65(s,3H);13C-NMR(100MHz)DMSO:159.9、153.0(d,CF)、146.4(d)、144.6、142.9、137.6(d)、124.1、120.6、115.4(d)、114.0、96.2、58.5、56.4、36.6、33.9、12.8。LC/MS-MS:315.0→248.9m/z;30のGS1及びGS2、DP=66、CE=27、CXP=16、tR=4.05分。
87mmol)を添加した。反応混合物を22時間後に濃縮し、SiO2カラムクロマトグラフィ(DCM中、2%MeOH)によって精製し、36(445mg、1.33mmol、収率46%)を黄色の固体として得た。1H-NMR(400MHz)DMSO:7.28(s,4H)、7.10(brs,2H)、4.64(s,1H)、3.57(s,3H)、1.64(s,3H);13C-NMR(100MHz)DMSO:160.1、147.6、144.7、143.9、142.9、129.9、122.3、121.4、120.6、96.2、58.2、36.8、33.9、12.8。LC/MS-MS:337.2→59.1m/z;30のGS1及びGS2、DP=26、CE=31、CXP=10、tR=5.10分。
EtOH(6mL)中の4-(トリフルオロメトキシ)ベンズアルデヒド(0.327g、1.72mmol)、マロノニトリル(0.114g、1.72mmol)及びTEA(0.240mL、1.72mmol)の混合物を10分間撹拌し、その後3(300mg、1.72mmol)を添加した。反応混合物を22時間後に濃縮して、SiO2カラムクロマトグラフィ(DCM中、2%MeOH)によって精製して、39(174mg
、0.421mmol、収率25%)を黄色の固体として得た。1H-NMR(400MHz)DMSO:7.47~7.45(d,2H)、7.26~7.24(d,2H)、7.20~7.14(m,7H)、5.08(s,1H)、3.76(s,3H);13C-NMR(100MHz)DMSO:159.3、147.4、146.0、144.7、144.1、133.1、129.8、128.6、128.0、126.5、121.7、121.2、120.4、95.3、59.3、37.4、34.5。LC/MS-MS:413.1→346.9m/z;30のGS1及びGS2、DP=86、CE=33、CXP=24、tR=4.49分。
2.85~2.79(m,1H)、1.64(s,3H)、1.17~1.15(d,6H);13C-NMR(100MHz)DMSO:160.0、147.2、144.6、142.9、141.9、127.9、126.7、120.8、96.7、58.8、37.1、33.9、33.4、24.3、12.9。LC/MS-MS:309.1→243.0m/z;30のGS1及びGS2、DP=71、CE=31、CXP=16、tR=4.44分。
53~7.51(d,2H)、7.25~7.18(m,3H)、7.03(brs,2H)、6.98~6.66(d,1H)、6.60~6.57(m,2H)、4.86(s,1H)、4.13(s,4H)、3.75(s,3H);13C-NMR(100MHz)DMSO:159.1、146.0、144.5、143.5、142.5、138.1、133.3、128.7、127.9、126.5、120.6、120.5、117.2、116.3、95.8、64.4、64.3、60.2、37.5、34.5。LC/MS-MS:387.1→321.0m/z;30のGS1及びGS2、DP=66、CE=31、CXP=22、tR=4.25分。
35.8、124.2、120.5、95.7、57.8、35.0、33.9、12.8。LC/MS-MS:268.0→189.2m/z;30のGS1及びGS2、DP=71、CE=34、CXP=12、tR=3.5分。
EtOH(10mL)中の4-(1H-イミダゾール-1-イル)ベンズアルデヒド(0.494g、2.87mmol)、マロノニトリル(0.190g、2.87mmol)及びTEA(0.40mL、2.87mmol)の混合物を1.0分間撹拌し、その後2(0.321g、2.87mmol)を添加した。反応混合物を22時間後に濃縮し、SiO2カラムクロマトグラフィ(DCM中、2%MeOH)によって精製して、52(322mg、0.967mmol、収率34%)を明褐色の固体として得た。1H-NMR(400MHz)DMSO:8.20(s,1H)、7.69(s,1H)、7.58~7.56(d,2H)、7.29~7.27(d,2H)、7.09~7.07(d,3H)、4.64(s,1H)、3.58(s,3H)、1.68(s,3H);13C-NMR(100MHz)DMSO:160.1、144.7、143.2、143.0、136.1、136.0、130.3、129.5、121.0、120.7、118.5、95.3、58.4、36.9、33.9、12.9。LC/MS-MS:333.3→266.9m/z;30のGS1及びGS2、DP=61、CE=41、CXP=18、tR=3.4分。
分子量:351.22
6-アミノ-4-(5-ブロモチオフェン-2-イル)-1,3-ジメチル-1,4-ジ
ヒドロピラノ[2,3-c]ピラゾール-5-カルボニトリル(54): エタノール(10mL)中の5-ブロモチオフェン-2-カルバルデヒド(0.548g、2.87mmol)、マロノニトリル(0.190g、2.87mmol)及びトリエチルアミン(0.40mL、2.87mmol)の混合物を10分間撹拌し、その後2(0.321g、2.87mmol)を添加した。反応混合物を22時間後に濾過し、析出物をエタノールで再結晶化して、54(221mg、0.628mmol、収率22%)を明橙色の固体として得た。1H-NMR(400MHz)DMSO:7.18(s,2H)、7.02~7.02(d,1H)、6.86~6.85(d,1H)、4.93(s,1H)、3.56(s,3H)、1.81(s,3H);13C-NMR(100MHz)DMSO:159.9、151.9、144.2、143.1、130.3、126.0、120.3、110.8、95.8、58.3、33.9、33.2、12.8。LC/MS-MS:352.9→287.0m/z;30のGS1及びGS2、DP=66、CE=29、CXP=18、tR=4.3分。
分子量:413.29
6-アミノ-4-(5-ブロモチオフェン-2-イル)-1-メチル-3-フェニル-1,4-ジヒドロピラノ[2,3-c]ピラゾール-5-カルボニトリル(55): エタノール(6mL)中の5-ブロモチオフェン-2-カルバルデヒド(0.328g、1.72mmol)、マロノニトリル(0.114g、1.72mmol)及びトリエチルアミン(0.240mL、1.72mmol)の混合物を10分間撹拌し、その後3(0.300g、1.72mmol)を添加した。反応混合物を22時間後に濃縮し、SiO2カラムクロマトグラフィ(DCM中、2%MeOH)によって精製して、55(80mg、0.194mmol、収率11%)を橙色の固体として得た。1H-NMR(400MHz)DMSO:7.61~7.59(d,2H)、7.30~7.23(m,5H)、6.92~6.91(d,1H)、6.78~6.77(d,1H)、5.41(s,1H)、3.74(s,3H);13C-NMR(100MHz)DMSO:159.3、151.9、145.4、144.8、133.0、130.3、128.8、128.2、126.6、125.8、120.2、110.4、95.2、59.1、34.5、33.9。LC/MS-MS:415.1→348.0m/z;30のGS1及びGS2、DP=81、CE=31、CXP=22、tR=4.5分。
可能であることを意図している。添付の特許請求の範囲は従来技術によって許容される程度に代替的な実施形態を包含するように解釈されることを意図している。
Claims (16)
- 下記化学構造:
(ここで、
R1は、水素、C1~C12アルキル、C3~C12アルケニル、C4~C12ジエニル、C6~C12トリエニル、C8~C12テトラエニル、C6~C12アリール、置換されたC6~C12アリール、シアノ、C1~C12アルカノイルオキシ、C1~C12アルキルスルホニル、C2~C12アルコキシカルボニル、C2~C12アルカノイルアミノ、-SO2-R8、-NHSO2R8及び-NHCO2R8から選択され、
R2は、水素、ハロゲン、-OH、C1~C12アルキル、C3~C12アルケニル、C4~C12ジエニル、C6~C12トリエニル、C8~C12テトラエニル、C 6~C12アリール、置換されたC6~C12アリール、C1~C12アルコキシ、カルボキシ、シアノ、C1~C12アルカノイルオキシ、C1~C12アルキルチオ、C1~C12アルキルスルホニル、C2~C12アルコキシカルボニル、C2~C12アルカノイルアミノ、-O-R8、-S-R8、-SO2-R8、-NHSO2R8及び-NHCO2R8から選択され、
R3は、独立して、水素、ハロゲン、-OH、C1~C12アルキル、置換されたC1~C12アルキル、C3~C12アルケニル、C4~C12ジエニル、C6~C12トリエニル、C8~C12テトラエニル、イミダゾール、C6~C12アリール、置換されたC6~C12アリール、C1~C12アルコキシ、カルボキシ、シアノ、C1~C12アルカノイルオキシ、C1~C12アルキルチオ、C1~C12アルキルスルホニル、C2~C12アルコキシカルボニル、C2~C12アルカノイルアミノ、-O-R8、-S-R8、-SO2-R8、-NHSO2R8及び-NHCO2R8から選択され、
R4及びR7は、独立して、水素、ハロゲン、-OH、C1~C12アルキル、置換されたC1~C12アルキル、C3~C12アルケニル、C4~C12ジエニル、C6~C12トリエニル、C8~C12テトラエニル、イミダゾール、C6~C12アリール、置換されたC6~C12アリール、C1~C12アルコキシ、置換されたC1~C12アルコキシ、カルボキシ、シアノ、C1~C12アルカノイルオキシ、C1~C12アルキルチオ、C1~C12アルキルスルホニル、C2~C12アルコキシカルボニル、C2~C12アルカノイルアミノ、-O-R8、-S-R8、-SO2-R8、-NHSO2R8及び-NHCO2R8から選択されるか、又は
R3及びR4は、共にシクロヘキサン又は1,4-ジオキサンを形成し、
R5及びR6は、独立して、水素及びアルコキシから選択され、
R8は、ハロゲン、酸素、C1~C6アルキル、C6~C10アリール及びC1~C6アルコキシから選択される1つ~3つの基で任意に置換されたC1~C12アルキルであり、
但し、R3、R4、及びR7の少なくとも1つは、ハロゲンで置換されたC1~C12アルキル、ハロゲンで置換されたC1~C12アルコキシ、及びイミダゾールから選択されるか、又は、R3~R7の少なくとも3つは独立してハロゲン又はC1~C12アルコキシである、
を有する化合物、又はその薬学的に許容可能なエナンチオマー、ジアステレオマー、ラセミ体若しくは塩、及び少なくとも一種の薬学的に許容可能な賦形剤、
を含む医薬組成物。 - R3、R4、及びR7の少なくとも1つは、ハロゲンで置換されたC1~C12アルキル、ハロゲンで置換されたC1~C12アルコキシである、請求項1に記載の医薬組成物。
- R3~R7の少なくとも3つは独立してハロゲンである、請求項1に記載の医薬組成物。
- R3、R4及びR7の少なくとも1つは、独立して-CF3又はOCF3である、請求項1に記載の医薬組成物。
- R3及びR4は、共にシクロヘキサン又は1,4-ジオキサンを形成する、請求項1に記載の医薬組成物。
- R3~R7の少なくとも3つはメトキシである、請求項1に記載の医薬組成物。
- R3~R7の少なくとも1つは水素である、請求項1に記載の医薬組成物。
- R3、R4及びR7の少なくとも1つは、イミダゾールである、請求項1に記載の医薬組成物。
- R3はイミダゾールである、請求項1に記載の医薬組成物。
- 癌の予防、治療、改善、又は癌の転移予防のための、請求項1~10のいずれかに記載の医薬組成物。
- 治療有効量の該化合物を含む単相医薬組成物である、請求項11に記載の医薬組成物。
- 治療有効量の該化合物を含む、非経口投与に適した、請求項1~12のいずれかに記載の医薬組成物。
- 治療有効量の該化合物を含む、経口投与に適した、請求項1~12のいずれかに記載の医薬組成物。
- 前記医薬組成物が、1つ以上のI型ゲラニルゲラニルトランスフェラーゼ(GGTアーゼ-I)阻害剤、外科手術、化学療法、放射線療法、免疫療法、又はそれらの組合せと併せて投与されることによって更に特徴付けられる、請求項1~14のいずれかに記載の医薬組成物。
- 癌の治療のための医薬の製造における請求項1~15のいずれかに記載の医薬組成物の使用。
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