JP7319369B2 - ヘテロ芳香族nmda受容体モジュレーターおよびその使用 - Google Patents
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
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- C07D487/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
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Description
本出願は、2018年8月3日に出願した米国仮出願第62/714,100号の優先権を主張し、その全体を、参照により本明細書に組み込む。
以下の構造:
またはその医薬的に許容される塩が、本明細書において提供される。
本明細書において使用される用語「対象」および「患者」は、互換的に使用され得、治療を必要とする哺乳類、例えば、愛玩動物(例えば、イヌ、ネコなど)、家畜(例えば、ウシ、ブタ、ウマ、ヒツジ、ヤギなど)および実験動物(例えば、ラット、マウス、モルモットなど)を意味する。典型的には、対象は、治療を必要とするヒトである。
1つの態様において、本明細書において記載される化合物1、またはその医薬的に許容される塩および組成物は、NMDA受容体の活性と関連する疾患および/または障害の治療において有用である。かかる疾患および/または障害は、例えば、精神障害、神経障害、および神経発達障害、ならびに神経系の疾患を含む。
エタノール(250mL)中の2-(4,6-ジクロロピリミジン-5-イル)アセトアルデヒド(1、5g、26.17mmol)の溶液に、塩化アンモニウム(2.11g、39.52mmol)を加え、反応混合物を20時間還流した。反応混合物を濃縮し、残渣を水(50mL)で希釈し、酢酸エチル(2×100mL)で抽出した。合わせた有機層を、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、濃縮して、表題化合物4,6-ジクロロ-5-(2,2-ジエトキシエチル)ピリミジン(2、6.9g、粗)を無色の油状物として得た。計算(M+H):265.04;実測(M+H):265
エタノール(150mL)中の4,6-ジクロロ-5-(2,2-ジエトキシエチル)ピリミジン(2、6.9g、26.02mmol)およびトリエチルアミン(3.63mL、26.02mmol)の溶液に、シクロプロピルアミン(2mL、28.62mmol)を加え、反応混合物を10時間還流した。反応混合物を真空下で蒸発させ、残渣を水(100mL)で希釈し、酢酸エチル(2×200mL)抽出した。合わせた有機層を、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、濃縮した。残渣を、テトラヒドロフラン(150mL)に溶解し、2M塩酸(75mL)を加え、反応混合物を1時間還流した。反応混合物を濃縮し、残渣を水(100mL)に溶解し、水酸化ナトリウム溶液でpH10まで塩基性化し、酢酸エチル(2×200mL)で抽出した。合わせた有機層を、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、濃縮して、表題化合物4-クロロ-7-シクロプロピル-7H-ピロロ[2,3-d]ピリミジン(3、5g、粗)を茶色がかった半固固体として得た。計算(M+H):194.04;実測(M+H):194
ジオキサン(400mL)中の4-クロロ-7-シクロプロピル-7H-ピロロ[2,3-d]ピリミジン(3、19g、98.44mmol)の溶液および2N水酸化ナトリウム溶液(400mL)を、100℃で16時間加熱した。反応混合物を濃縮して、ジオキサンを取り除いた。水性残渣を、水(約200mL)で希釈し、1.5N塩酸溶液を使用して、pH約4~6まで酸性化した。沈殿した固形物を濾過し、ヘキサンで洗浄し、吸引下で乾燥させて、表題化合物7-シクロプロピル-3,7-ジヒドロ-4H-ピロロ[2,3-d]ピリミジン-4-オン(4、14.93g、収率87%)を茶色がかった固体として得た。計算(M+H):176.07;実測(M+H):176
アセトン(60mL)中の7-シクロプロピル-3,7-ジヒドロ-4H-ピロロ[2,3-d]ピリミジン-4-オン(4、2.7g、15.41mmol)の溶液に、エチル2-ブロモアセテート(5.1g、30.8mmol)および炭酸カリウム(6.2g、46.2mmol)を室温で加え、反応混合物を55℃で4時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却し、濾過した。固体を酢酸エチル(100mL)で洗浄し、合わせた濾液を蒸発させて、粗生成物を得て、ヘキサン中の40%酢酸エチルを使用したシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して、表題化合物エチル2-(7-シクロプロピル-4-オキソ-4,7-ジヒドロ-3H-ピロロ[2,3-d]ピリミジン-3-イル)アセテート(5、3.5g、収率87%)をオフホワイト色の固体として得た。計算(M+H):262.11;実測(M+H):262
N,N-ジメチルホルムアミド(200mL)中のエチル2-(7-シクロプロピル-4-オキソ-4,7-ジヒドロ-3H-ピロロ[2,3-d]ピリミジン-3-イル)アセテート(5、3g、11.4mmol)の攪拌溶液に、N,O-(ビス-トリメチルシリル)アセトアミド(5.1g、25mmol)およびN-ブロモスクシンイミド(2.02g、11.4mmol)を加え、反応混合物を室温で2時間攪拌した。反応混合物を、冷水(400mL)でクエンチし、酢酸エチル(2×200mL)で抽出した。合わせた有機層を、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、濃縮した。粗生成物を、ヘキサン中の35%酢酸エチルを使用したシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して、表題化合物エチル2-(5-ブロモ-7-シクロプロピル-4-オキソ-4,7-ジヒドロ-3H-ピロロ[2,3-d]ピリミジン-3-イル)アセテート(6、2.1g、収率54%)をオフホワイト色の固体として得た。計算(M+H):340.02;実測(M+H):340
1,4-ジオキサンと水の混合物(250mL、4:1)中のエチル2-(5-ブロモ-7-シクロプロピル-4-オキソ-4,7-ジヒドロ-3H-ピロロ[2,3-d]ピリミジン-3-イル)アセテート(6、7.5g、22.04mmol)および(3-クロロ-4-フルオロフェニル)ボロン酸(5.76g、33.07mmol)の溶液に、炭酸カリウム(9.15g、66.14mmol)を加えた。反応混合物を、アルゴンで20分間パージした。次に、ジクロロメタンとの[1,1‘-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)複合体(0.9g、1.10mmol)を加え、反応混合物を、100℃で16時間攪拌した。反応混合物を、セライトベッドを通して濾過し、濾液を水(100mL)で希釈し、酢酸エチル(2×200mL)で洗浄した。有機層を捨てた。水層を1.5N塩酸で酸性化し、沈殿した固体を濾過し、吸引下で乾燥させて、表題化合物2-(5-(3-クロロ-4-フルオロフェニル)-7-シクロプロピル-4-オキソ-4,7-ジヒドロ-3H-ピロロ[2,3-d]ピリミジン-3-イル)酢酸(7、6g、粗)をオフホワイト色の固体として得た。計算(M+H):362.06;実測(M+H):362.1
ジクロロメタン(70mL)中の2-(5-(3-クロロ-4-フルオロフェニル)-7-シクロプロピル-4-オキソ-4,7-ジヒドロ-3H-ピロロ[2,3-d]ピリミジン-3-イル)酢酸(7、1.8g、4.9mmol)の攪拌溶液に、トリエチルアミン(1.36mL、9.9mmol)および3-フルオロ-3-メチルアゼチジンヒドロクロリド(1.24g、9.9mmol)を室温で加えた。反応混合物を、10分間攪拌し、次に、プロピルホスホン酸無水物溶液(T3P)(6.33mL、9.9mmol、酢酸エチル中の50%)を0℃で加え、反応混合物を室温で16時間攪拌した。反応混合物を水(50mL)で希釈し、ジクロロメタン(3×70mL)で抽出した。合わせた有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、蒸発させて、粗生成物を得て、それを、ジクロロメタン中の4%メタノールを使用したシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して、表題化合物5-(3-クロロ-4-フルオロフェニル)-7-シクロプロピル-3-(2-(3-フルオロ-3-メチルアゼチジン-1-イル)-2-オキソエチル)-3,7-ジヒドロ-4H-ピロロ[2,3-d]ピリミジン-4-オン(化合物1、1.1g、収率51%)を白色の固体として得た。計算(M+H):433.12;実測(M+H):433.1、1H NMR(400MHz、DMSO-d6)δ(ppm):8.26(d、J=6Hz、1H)、8.15(s、1H)、7.93-7.91(m、1H)、7.58(s、1H)、7.35(t、J=8.8Hz、1H)、4.67(s、2H)、4.45-4.32(m、2H)、4.05-3.97(m、2H)、3.64-3.59(m、1H).1.61(d、J=22Hz、3H)、1.10-1.00(m、4H)。HPLC純度:99.28%。
1,2-ジクロロエタン(100.0mL)中の5-ブロモ-4-クロロ-7H-ピロロ[2,3-d]ピリミジン9(10.0g、43.10mmol)の溶液に、シクロプロピルボロン酸(7.41g、86.20mmol)、炭酸ナトリウム(10.0g、86.20mmol)および2,2’-ビピリジル(6.70g、43.53mmol)を加えた。次に、酸素を反応混合物に30分間パージし、酢酸銅(8.21g、45.25mmol)を加えた。懸濁液を80℃で18時間攪拌し、完了後、反応混合物を1N塩酸で室温でクエンチした(最大pH=1.0)。溶液をジクロロメタン(4×100mL)で抽出し、合わせた有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶液を濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン中の10%酢酸エチルを使用)により精製して、表題化合物5-ブロモ-4-クロロ-7-シクロプロピル-7H-ピロロ[2,3-d]ピリミジン10をオフホワイト色の固体として得た。収量:8.00g、68.4%。MS(ESI):m/z271.94[M+1]+。
アセトン(110mL)中の5-ブロモ-7-シクロプロピル-3-(2-(3-フルオロ-3-メチルアゼチジン-1-イル)-2-オキソエチル)-3,7-ジヒドロ-4H-ピロロ[2,3-d]ピリミジン-4-オン11(11.0g、43mmol)の溶液に、2-ブロモ-1-(3-フルオロ-3-メチルアゼチジン-1-イル)エタン-1-オン12(10.9g、52mmol)およびK2CO3(11.8g、86mmol)を室温で加えた。反応混合物を60℃で16時間攪拌した。完了後、反応混合物を室温まで冷却し、セライト(登録商標)を通して濾過し、アセトン(500mL)で洗浄した。合わせた濾液を蒸発させて、粗生成物を得て、それを、ジエチルエーテルで徹底的に洗浄することにより精製して、表題化合物5-ブロモ-7-シクロプロピル-3-(2-(3-フルオロ-3-メチルアゼチジン-1-イル)-2-オキソエチル)-3,7-ジヒドロ-4H-ピロロ[2,3-d]ピリミジン-4-オン13を薄茶色の固体として得た。収量:14.9g(89.7%)。MS(ESI):m/z294.23[M+1]+。
1,4-ジオキサン(4.0mL)中の5-ブロモ-7-シクロプロピル-3,7-ジヒドロ-4H-ピロロ[2,3-d]ピリミジン-4-オン13(0.5g、1.3mmol)の溶液に、(3-クロロ-4-フルオロフェニル)ボロン酸(0.22g、1.3mmol)およびK2CO3(0.36g、2.6mmol、2M溶液)を加えた。反応混合物を、アルゴンで10分間まず脱気し、次に、PdCl2(dppf)DCM(0.047g、0.065mmol)をアルゴン下で加えた。反応混合物を80℃で6時間攪拌した。完了後、反応混合物を室温まで冷却し、濾過し、DCM(30mL)で洗浄した。収合わせた濾液を蒸発させて、粗生成物を得て、それを、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(DCM中の5~6%メタノール)により精製し、THFで洗浄して、表題化合物5-(3-クロロ-4-フルオロフェニル)-7-シクロプロピル-3-(2-(3-フルオロ-3-メチルアゼチジン-1-イル)-2-オキソエチル)-3,7-ジヒドロ-4H-ピロロ[2,3-d]ピリミジン-4-オン(化合物1)を薄い灰色の固体として得た。収量:0.170g(30%)。MS(ESI):m/z433.23[M+1]+。
以下で提示するデータにより示す通り、化合物1は、NR2A、NR2B、NR2CおよびNR2D NMDAサブタイプの全てに渡り強力な正のアロステリックモジュレーターである。
hNR2Aを発現する卵母細胞、ならびに7μMグルタミン酸および13μMグリシンで活性化した卵母細胞の2電極電圧クランプ(2EVC)試験において、化合物1の電流の増強作用(100%増強作用は、グルタミン酸/グリシンにより誘導される電流の2倍と等しい)および有効性を測定した。EC50は、最大半量の応答を生じる化合物の濃度を指す。
説明:hNR2Cを発現する卵母細胞、ならびに10μMグルタミン酸および10μMグリシンで活性化した卵母細胞の2電極電圧クランプ(2EVC)試験において、化合物1の電流の増強作用(100%増強作用は、グルタミン酸/グリシンにより誘導される電流の2倍と等しい)および有効性を測定した。EC50は、最大半量の応答を生じる化合物の濃度を指す。
説明:hNR2Dを発現する卵母細胞、ならびに10μMグルタミン酸および10μMグリシンで活性化した卵母細胞の2電極電圧クランプ(2EVC)試験において、化合物1の電流の増強作用(100%増強作用は、グルタミン酸/グリシンにより誘導される電流の2倍と等しい)および有効性を測定した。EC50は、最大半量の応答を生じる化合物の濃度を指す。
hNR2Bを発現する卵母細胞、ならびに5μMグルタミン酸および3μMグリシンで活性化した卵母細胞の2電極電圧クランプ(2EVC)試験において、化合物1の電流の増強作用(100%増強作用は、グルタミン酸/グリシンにより誘導される電流の2倍と等しい)および有効性を測定した。EC50は、最大半量の応答を生じる化合物の濃度を指す。
化合物1の溶解性を調べ、Ro 25-6981/DCKAアッセイにおいて有効性(100%回復応答)を示した化合物1の構造異性体(イミダゾピラジノンコア)である、国際公開第2017/100591号の実施例436と比較した。試験化合物の水溶性を、振とうフラスコ法により測定したリン酸緩衝食塩水、pH7.4において測定した。このアッセイ、試験化合物のDMSOストック溶液を緩衝液に加え、続いて、平衡(振とう)し、濾過し、HPLC-UVにより溶解量を測定した。表において示す通り、化合物1は、構造異性体実施例436よりおよそ10倍の水溶性の増大(29μM対3μM)を有することを見出した。国際公開第2017/100591号の他のイミダゾピラジノン比較例を、参照のため提供する。全ての比較例の類似体が有効であり、有効性データは、国際公開第2017/100591号において入手可能である。改善した水溶性は、1つの態様において、ヒトにおいて増強したin vivo性能をもたらすと予想されるので、この改善は有利である。
単層システムは、2つの液体コンパートメントを分けるための多孔質支持層上で成長させた堅い細胞層からなる。これらは、腸上皮、血液脳関門などの重要な薬物動態バリアの中処理から高処理モデル化の最も精巧なin vitroツールと広くみなされている(J Pharm Sci.、2012年4月;101(4):1337~1354)。単層研究において広く適用される2つのシステムは、ヒト結腸癌腫細胞株Caco-2ならびにMDR1-遺伝子導入MDCKIIおよびLLC-PK1細胞である。単層アッセイにおいて、単層の細胞を通じた化合物の流出を測定する。対象の化合物の一方向性の流出を、細胞層の頂端部側または基底部側のいずれかに適用し、2つのコンパートメント間でのその時間分解性再分配をモニタリングすることにより、決定する。ベクトル性輸送比(流出比としてしばしば言及される)を、双方向性の測定[頂端部から基底部(A-B)および基底部から頂端部(B-A)]を適用することにより決定する。一般に、2より高い比または0.5より低い比は、有効な輸送プロセスの化合物の正味の流出への関与を示す。かかる輸送プロセスの不存在下では、この比は、およそ1である。
肝臓は、身体における薬物代謝の最も重要な部位である。市販の化合物のおよそ60%は、肝臓CYP介在性代謝によりクリアランスされる(McGinnity、D.F.;Soars、M.G.;Urbanowicz、R.A.およびRiley、R.J.;Drug Metab. Disp.、32、1247、(2004年))。肝臓ミクロソームは、膜結合薬物代謝酵素を含有する細胞内分画である。ミクロソームを使用して、化合物のin vitro固有クリアランスを決定することができる。種特異的ミクロソームの使用を使用して、細胞間差の理解を可能にし得る。
化合物1はまた、ラットIV薬物動態研究において改善したin vitroミクロソーム安定性およびin vivoクリアランスを示した。以下に示す通り、化合物1のin vivoクリアランスは、IVラットクリアランスデータが入手可能である、国際公開第2017/100591号において調べられた構造上関連するNMDA PAMのものより有意に低い。特に、実施例285のピロロピリジノン類似体は、Ro 25-6981/DCKAアッセイにおいて優れた有効性を示し、化合物1と非常に構造上類似する。ラットミクロソーム安定性データも提供する。低減したクリアランスは、1つの態様において、ヒトにおける増強したin vivo性能を提供すると予想されるので、in vitroおよびin vivoクリアランスにおけるこれらの改善は、有利である。
A.新規物体認識
ある態様において、本発明は以下であってもよい。
[態様1]式:
[態様2]態様1に記載の化合物、またはその医薬的に許容される塩および医薬的に許容される担体を含む、医薬組成物。
[態様3]対象における精神神経、神経発達、または神経障害を治療する方法であって、前記対象に治療上有効量の態様1の化合物またはその医薬的に許容される塩を投与することを含む、方法。
[態様4]前記精神神経障害が、統合失調症、統合失調感情障害、双極性障害またはうつ病である、態様3に記載の方法。
[態様5]前記神経発達障害が、注意欠如・多動症、自閉症スペクトラム障害または知的障害である、態様3に記載の方法。
[態様6]前記障害が、フェラン・マクダーミド症候群、スミス・レムリ・オピッツ症候群、脆弱X症候群またはRett症候群である、態様5に記載の方法。
[態様7]前記神経障害が、発作もしくはてんかん性障害、神経変性障害、失語症、または脳炎である、態様3に記載の方法。
[態様8]前記神経障害が、アルツハイマー病または抗NMDA受容体脳炎(ANRE)である、態様7に記載の方法。
Claims (12)
- 式:
- 請求項1に記載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担体を含む、医薬組成物。
- 請求項1に記載の化合物又はその医薬的に許容される塩を含む、精神神経、神経発達又は神経障害を治療するための医薬組成物。
- 精神神経障害が、統合失調症、統合失調感情障害、双極性障害又はうつ病である、請求項3に記載の医薬組成物。
- 神経発達障害が、注意欠如・多動症、自閉症スペクトラム障害又は知的障害である、請求項3に記載の医薬組成物。
- 前記障害が、フェラン・マクダーミド症候群、スミス・レムリ・オピッツ症候群、脆弱X症候群又はRett症候群である、請求項5に記載の医薬組成物。
- 神経障害が、発作、てんかん性障害、神経変性障害、失語症、又は脳炎である、請求項3に記載の医薬組成物。
- 神経障害が、アルツハイマー病又は抗NMDA受容体脳炎(ANRE)である、請求項7に記載の医薬組成物。
- 請求項1に記載の化合物又はその医薬的に許容される塩を含む、統合失調症を治療するための医薬組成物。
- 請求項1に記載の化合物又はその医薬的に許容される塩を含む、統合失調症の陽性症状を治療するための医薬組成物。
- 請求項1に記載の化合物又はその医薬的に許容される塩を含む、統合失調症の陰性症状を治療するための医薬組成物。
- 請求項1に記載の化合物又はその医薬的に許容される塩を含む、統合失調症の認知症状を治療するための医薬組成物。
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