JP7362916B2 - キサンチンオキシダーゼ阻害剤としてのチオフェン誘導体およびその使用 - Google Patents
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Description
本出願は、2019年10月30日に出願されたCN201911049951.7および2020年02月21日に出願されたCN202010110482.1に基づく優先権を主張する。
各R1は、それぞれ、H、ハロゲン、OH、NH2、CN、C1-3アルキルおよびC1-3アルコキシからなる群から選択され、前記のC1-3アルキルおよびC1-3アルコキシは1個、2個または3個のRaで置換されていてもよく;
nは、0、1、2、3および4から選択され;
Raは、H、F、Cl、Br、I、OHおよびNH2からなる群から選択され;
R2は、H、ハロゲン、OH、NH2およびCNからなる群から選択され;
環Aは、C5-6シクロアルキルおよび5~6員ヘテロシクロアルキルからなる群から選択される。
各R1は、それぞれ独立して、H、ハロゲン、OH、NH2、CN、C1-3アルキル、およびC1-3アルコキシからなる群から選択され、前記のC1-3アルキルおよびC1-3アルコキシは1個、2個または3個のRaで置換されていてもよく;
nは、0、1、2、3および4から選択され;
Raは、H、F、Cl、Br、I、OHおよびNH2からなる群から選択され;
R2は、独立してH、ハロゲン、OH、NH2およびCNからなる群から選択され;
環Aは、C5-6シクロアルキルおよび5~6員ヘテロシクロアルキルからなる群から選択される。
ここで、
R1、nおよびR2は本発明で定義した通りであり;
E1、E2、E3は、それぞれ独立して、CH2およびOから選択される。
特に明記しない限り、本明細書で使用される以下の用語は、以下の意味を有することを意図している。特定の用語は、特定の定義がない場合に、不定または不明瞭と見なされるべきではないが、通常の意味で理解されるべきである。本明細書に商品名が記載される場合、その対応する商品またはその活性成分を指す。
化合物1-1(1.0g,3.46mmol)をメタノール(5mL)と水(5mL)との混合溶媒に加えた後、水酸化ナトリウム(276.62mg,6.92mmol)を添加し、得られた反応液55℃で攪拌しながら4時間反応させた。反応液を回転蒸発してメタノールを除去し、残留物を2M塩酸でpH=2~3に調整し、大量の固形物が析出し、固体を濾過により収集し、粗生成物を得た。この粗生成物を酢酸エチル/石油エーテル(V/V=1:1,3mL)に加え、室温で10分間攪拌し、固体を濾過により収集し、45℃で30分間真空乾燥させ、化合物1-2を得た。1H NMR:(400MHz,CDCl3) δ:3.06-3.00(m,2H),2.59-2.52(m,2H),1.81-1.68(m,4H);MS(ESI):m/z260.9[M+H]+。
化合物1-2(390mg,1.49mmol)をジクロロメタン(2mL)に溶解させた後、カルボニルジイミダゾール(290.60mg,1.79mmol)を加え、得られた反応液を室温25℃で攪拌しながら1時間反応させた。次に、この反応液をアンモニア水溶液(1.54g,7.47mmol,1.69mL,含有量17%)に注ぎ、20分間激しく攪拌した。反応液を回転蒸発して乾燥させ、粗生成物を得た。粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/石油エーテル=0~35%)により精製して化合物1-3を得た。1H NMR:(400MHz,CDCl3) δ:5.56(brs,1H),2.99-2.94(m,2H),2.59-2.53(m,2H),1.81-1.74(m,4H);MS(ESI):m/z259.6[M+H]+。
化合物1-3(271mg,1.04mmol)をN,N-ジメチルホルムアミド(1mL)に溶解させ、得られた溶液を0℃まで冷却した後、塩化シアヌル(230.52mg,1.25mmol)を加え、最終反応液を得た。氷浴を取り除き、室温25℃で攪拌しながら1時間反応させた。反応液を酢酸エチル(20mL)で希釈した後、水(3mL×3)で洗浄し、有機相用適量の無水硫酸ナトリウムで乾燥し、乾燥剤を濾去し、減圧下で溶媒を除去して、粗生成物を得た。粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル.石油エーテル=0~3%)により精製して化合物1-4を得た。
化合物1-4(82mg,338.65μmol)、ホウ酸1-4A(106.67mg,507.98μmol)および炭酸カリウム(93.61mg,677.31μmol)を、ジオキサン(2mL)と水(0.4mL)との混合溶媒に加えた後、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(Pd(dppf)Cl2)(24.78mg,33.87μmol)を加えた。得られた反応液を窒素ガスで十分に置き換えた後、110℃の油浴に入れ、攪拌しながら18時間反応させた。反応液を回転蒸発して乾燥させ、粗生成物を得た。粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/石油エーテル=0~20%)により精製して化合物1-5を得た。MS(ESI):m/z327.9[M+H]+。
化合物1-5(40mg,122.18μmol)を無水ジクロロメタン(0.5mL)に溶解させ、氷浴を0℃まで冷却した後、窒素下で三臭化ホウ素(61.22mg,244.35μmol,23.54μL)を加えた。得られた反応液を室温25℃で攪拌しながら2時間反応させた。氷水浴で冷却し、反応液に水(0.5mL)を添加して反応をクエンチした後、酢酸エチル(10mL)を添加して攪拌し、溶解させ、得られた溶液を水(2mL×2)で洗浄し、有機相を回転蒸発して乾燥させ、粗生成物である化合物1-6を得た。粗生成物を次の工程でそのまま使用した。
化合物1-6(37.83mg,120.71μmol)をテトラヒドロフラン(1mL)および水(1mL)に加えた後、水酸化リチウム一水和物(15.20mg,362.12μmol)を加え、得られた反応液を25℃で攪拌しながら15時間反応させた。反応液を回転蒸発して乾燥させ、残留物を1M塩酸でpH=2~3に調整し、粗生成物を分取HPLC(クロマトグラフィーカラム:Venusil ASB Phenyl 150*30mm*5μm;移動相:[水(0.05%HCl)-ACN];ACN%:65%-95%,9min)により精製して化合物1を得た。
1H NMR: (400MHz, MeOD-d4) δ:7.96(d,J=8.0Hz,1H),7.13-7.05(m,2H),2.90(t,J=6.4Hz,2H),2.83(t,J=6.4Hz,2H),1.93-1.77(m,4H). MS(ESI):m/z299.9[M+H]+。
化合物2-1(2.5g,10.15mmol)をメタノール(10mL)に溶解させた後、水(10mL)および水酸化ナトリウム(1.62g,40.61mmol)を加えた。得られた反応液を40℃の油浴に入れ、攪拌しながら2時間反応させた。反応液を減圧下で半分の量まで濃縮し、残留物に水(5mL)を添加し、攪拌しながら6Mの塩酸でpH=2~3に調整したところ、大量の白色固形物が析出した。固形物を濾過により収集し、50℃で3時間真空乾燥させ、化合物2-2を得た。1H NMR (400MHz,CDCl3) δ: 7.28(s,1H),3.30(t,J=7.0Hz,2H),3.22(t,J=14.3Hz,2H),2.25(tt,J=6.8,13.4Hz,2H)。
化合物2-2(500mg,2.29mmol)をジクロロメタン(5mL)に溶解させた後、カルボニルジイミダゾール(445.83mg,2.75mmol)を加え、得られた反応液を窒素下で攪拌しながら1時間反応させた。次に、この反応液を、激しく攪拌していたアンモニア水(2.87g,22.91mmol,3.15mL,含有量28%)のテトラヒドロフラン溶液(5mL)に注ぎ、攪拌しながら30分間反応させた。25℃、減圧で反応液を濃縮し、残留物を酢酸エチル(20mL×3)で抽出し、有機相を合わせ、回転蒸発して乾燥させ、粗生成物を得た。粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/石油エーテル=0~45%)により精製して化合物2-3を得た。1H NMR(400MHz,CDCl3 ) δ: 7.10(s,1H),5.58(br s,2H),3.28(t,J=6.9Hz,2H),3.21(t,J=14.4Hz,2H),2.24(tt,J=6.9,13.4Hz,2H)。
化合物2-3(320mg,1.47mmol)をDMF(3mL)に溶解させ、得られた溶液を0℃まで冷却した後、塩化シアヌル(298.81mg,1.62mmol)を加え、最終反応液を、窒素下で攪拌しながら2時間反応させた(この間に大量の白色固形物が析出した)。反応液を酢酸エチル(50mL)で希釈した後、水(10mL×3)および飽和食塩水(10mL)で洗浄し、有機相を適量の無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過して乾燥剤を除去した。減圧下で溶媒を除去し、粗生成物である化合物2-4を得た。粗生成物を次の工程でそのまま使用した。1H NMR:(400MHz,CDCl3) δ: 7.25(s,1H),3.21(t,J=14.3Hz,2H),3.09(t,J=6.9Hz,2H),2.28(tt,J=6.8,13.2Hz,2H)。
化合物2-4(290mg,1.46mmol)を酢酸(2mL)に溶解させた後、液体臭素(348.94mg,2.18mmol,112.56μL)を加え、得られた反応液を室温25℃で攪拌しながら15時間反応させた。反応液を回転蒸発して乾燥させ、残留物に酢酸エチル(30mL)を添加して飽和炭酸ナトリウムでpH=7~8に調整した。有機相を分離し、水相を酢酸エチル(30mL)で抽出した。有機相を合わせ、減圧下で濃縮し、粗生成物を得た。粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/石油エーテル=0~5%)により精製して化合物2-5を得た。 1H NMR:(400MHz, CDCL3) δ:3.10-2.99 m,4H),2.32-2.19(m,2H)。
化合物2-5(140mg,503.39μmol)、ホウ酸エステル2-5A(178.39mg,553.73μmol)、炭酸カリウム(139.14mg,1.01mmol)をジオキサン(3mL)および水(0.6mL)に加えた後、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(Pd(dppf)Cl2)(36.83mg,50.34μmol)を加え、次に、窒素下で105℃の油浴に入れ、攪拌しながら15時間反応させた。反応液を回転蒸発して乾燥させ、粗生成物を得た。粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/石油エーテル=0~25%)により精製して化合物2-6を得た。1H NMR:(400MHz,CHCl3) δ: 7.87(d,J=8.0Hz,1H),7.28(d,J=1.6Hz,1H),7.10(dd,J=1.6,8.0Hz,1H),5.0(s,2H),3.3(s,3H),3.55(s,3H),3.23(t,J=14.4Hz,2H),3.13(t,J=6.8Hz,2H),2.39-2.24(m,2H)。
化合物2-6(105mg,266.90μmol)をテトラヒドロフラン(2mL)に溶解させた後、水酸化リチウム一水和物の水溶液(2M,533.80μL)を加え、得られた反応液を室温25℃で攪拌しながら15時間反応させた。反応液を40℃でテトラヒドロフランを回転蒸発して除去させ、残留物を2M塩酸でpH=2~3に調整し、大量の固形物が析出し、酢酸エチル(50mL)を添加して攪拌し、酢酸エチルを回転蒸発して乾燥させ、化合物2-7を得た。粗生成物を次の工程でそのまま使用した。
化合物2-7(105mg,276.77μmol)をメタノール(1mL)に溶解させた後、塩酸(60.55mg,1.66mmol,59.36μL)を加え、反応液が濁り、25℃で攪拌しながら3時間反応させた。40℃で反応液を回転蒸発して乾燥させ、得られた残留物を分取HPLC(クロマトグラフィーカラム: Venusil ASB Phenyl 150*30mm*5μm;移動相:[水(0.05%HCl)-ACN];ACN%:60%-90%,9min)により精製して化合物2を得た。
1H NMR(400MHz,MeOD-d4) δ: 8.00(d,J=8.0Hz,1H),7.13-7.04(m,2H),3.35-3.32(m,2H),3.12(t,J=7.2Hz,2H),2.45-2.30(m,2H);MS(ESI)m/z: 334.02[M-H]-。
化合物3-1(15.01g,82.36mmol)をN,N-ジメチルホルムアミド(80mL)に加え、N-ブロモスクシンイミド(23.46g,131.78mmol)を添加し、室温25℃で12h反応させた。溶媒を減圧下で除去し、残留物を酢酸エチル(60mL)で溶解させた。得られた溶液を、水(20mL)および飽和食塩水(15mL)で順次に洗浄し、最後に無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。乾燥剤を濾去し、濾液の溶媒を減圧下で蒸発させた後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/石油エーテル=0~15%)により精製して化合物3-2を得た。1H NMR (400MHz,CDCl3) δ :3.76(s,3H),2.91(t,J=7.2Hz,2H),2.56-2.50(m,2H),2.38-2.30(m,2H).MS(ESI):m/z260.8[M+H]+。
化合物3-2(1.98g,7.58mmol)をメタノール(10mL)と水(10mL)との混合溶液に加え、さらに水酸化ナトリウム(606.54mg,15.16mmol)を加え、50℃で攪拌しながら1時間反応させた。反応後、減圧下で蒸発させ、溶媒を除去し、残留物に水(20mL)を添加した後、酢酸エチル(10mL)で洗浄した。水相を塩酸でpH=4~5に調整したところ、大量の灰黄色の固形物が析出した。濾過し、フィルターケーキを水(10mL)で洗浄した後、真空乾燥させ、化合物3-3を得た。1H NMR(400MHz,DMSO-d6) δ:13.09(brs,1H),2.90(t,J=7.2Hz,2H),2.58-2.53(m,2H),2.39-2.33(m,2H);MS(ESI):m/z246.8[M+H]+。
化合物3-3(1.57g,6.36mmol)をジクロロメタン(10mL)に加え、さらにカルボニルジイミダゾール(1.24g,7.63mmol)を加えた。反応液を窒素下、25℃で1.5時間攪拌した後、反応液を、攪拌していたアンモニア水(3M,21.19mL)のテトラヒドロフラン溶液に注ぎ、さらに0.5時間攪拌した。減圧下で蒸発させ、溶媒を除去した後、酢酸エチル(20mL)を添加した。得られた混合液を水(10mL)および飽和食塩水(5mL)で洗浄し、有機層を無水硫酸ナトリウムで干燥させた。乾燥剤を濾去し、再び減圧下で濾液を蒸発させ、溶媒を除去し、粗生成物を得た。粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/石油エーテル=0~50%)により精製して化合物3-4を得た。1H NMR(400MHz,DMSO-d6) δ 7.60-6.90(m,2H),2.93(t,J=8.0Hz,2H),2.57-2.55(m,2H),2.39-2.29(m,2H)。MS(ESI):m/z247.9[M+H]+。
化合物3-4(550mg,2.23mmol)をN,Nジメチルホルムアミド(6mL)に溶解させ、0℃で塩化シアヌル(412.09mg,2.23mmol)を加えた。反応液を25℃に昇温し、窒素下で攪拌しながら2時間反応させた。この間に大量の白色固形物が析出した。メチルtert-ブチルエーテル(40mL)で反応液を希釈した後、水(10mL)および飽和食塩水(5mL)で洗浄した。有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、乾燥剤を濾去し、濾液の溶媒を減圧下で蒸発させた。粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/石油エーテル=0~20%)により精製して化合物3-5を得た。1H NMR(400MHz,CDCl3) δ:2.82(t,J=7.2Hz,2H),2.59-2.52(m,2H),2.44-2.35(m,2H)。
化合物3-5(150mg,657.58μmol)、ホウ酸エステル3-5A(233.03mg,723.34μmol)および1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(Pd(dppf)Cl2)(48.12mg,65.76μmol)を反応フラスコに入れ、炭酸カリウム(181.76mg,1.32mmol)をさらに加えた。水(0.6mL)とジオキサン(3mL)との混合液を加え、反応液を、窒素下、105℃の油浴で12時間反応させた。溶媒を減圧下で除去し、粗生成物を得た。粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/石油エーテル=0~20%)により精製して化合物3-6を得た。1H NMR(400MHz,DMSO-d6) δ:7.82(d,J=8.0Hz,1H),7.48(s,1H),7.37-7.32(m,1H),5.35(s,2H),3.87(s,3H),3.52(s,3H),3.02(t,J=8.0Hz,2H),2.89(t,J=8.0Hz,2H),2.61-2.51(m,2H)。
化合物3-6(168mg,489.23μmol)をテトラヒドロフラン溶液(5mL)に加え、水酸化リチウム(2M,1.47mL)をさらに加え、23℃で2時間反応させた。2M塩酸でpH4~5に調整した後、減圧下で蒸発させ、テトラヒドロフランを除去し、残留物に酢酸エチル(15mL)を添加した後、水(5mL)で1回洗浄してから、飽和食塩水(5mL)でさらに1回洗浄した。有機相を適量の無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過して乾燥剤を除去した。減圧下で溶媒を除去して、粗生成物である化合物3-7を得た。粗生成物を次の工程でそのまま使用した。 MS(ESI):m/z329.9[M+H] +。
化合物3-7(160mg,485.78μmol)にメタノール(2mL)を加え、塩酸(49.20mg,485.78μmol,48.23μL,36%純度)をさらに加えた。23℃で3時間反応させた後、減圧下で蒸発させ、溶媒を除去し、粗生成物を得た。粗生成物を分取HPLC(クロマトグラフィーカラム: Venusil ASB Phenyl 150*30mm*5μm;移動相:[水(0.05%HCl)-ACN];ACN%:55%-85%,9min)により精製して化合物3を得た。1H NMR(400MHz,MeOD-d4) δ:7.97-7.92(m,1H),7.45-7.21(m,2H),3.01(t,J=7.2Hz,2H),2.89(t,J=7.2Hz,2H),2.65-2.51(m,2H);MS(ESI):m/z286.0[M+H]+。
化合物4-1(1g,7.03mmol)をテトラヒドロフラン(20mL)に加え、-78℃、窒素下でn-ブチルリチウム(2.5M,3.10mL)を滴下した後、さらに30分間反応させ、N,N-ジメチルホルムアミド(950.00mg,13.00mmol,1.00mL)を滴下した。滴下完了後、23℃に昇温し、1h反応させた。塩酸で溶液をpH2~3に調整したところ、溶液に沈殿が析出した。析出した沈殿を濾過し、5mLの水でフィルターケーキを洗浄した後、真空乾燥させ、化合物4-2を得た。1H NMR (400MHz,CDCl3) δ:9.94(s,1H)6.82(s,1H)4.37-4.41(m,2H)4.28-4.31(m,2H)。
化合物4-2(200mg,1.18mmol)をDMF(3mL)に加え、N-ブロモスクシンイミド(250.99mg,1.41mmol)をさらに加えた。得られた反応液を23℃で48時間反応させた。反応完了後、減圧下で蒸発させ、溶媒を除去し、酢酸エチル(20mL)で希釈し、水(3mL)で2回洗浄し、有機層を分離した後、飽和塩化ナトリウム溶液2mLで1回洗浄し、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を減圧下で除去し、粗生成物を得た。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/石油エーテル=0~20%)により精製して化合物4-3を得た。1H NMR (400MHz,CDCl3) δ:9.85(s,1H),4.45-4.30(m,4H);LCMS m/z=246.9[M+H]+。
化合物4-3(215mg,863.17μmol,)をエタノール(4mL)に加え、ヒドロキシルアミン水溶液(50%,114.04mg,1.73mmol)をさらに加え、90℃で2時間還流させて反応させた。反応完了後、そのまま減圧下で蒸発させ、溶媒を除去した。アセトニトリ(4mL)を加え、さらに減圧下で蒸発させ、溶媒を除去し、化合物4-4を得た。MS(ESI):m/z263.9[M+H]+
化合物4-4(130mg,492.24μmol)をアセトニトリ(5mL)に加え、窒素下で塩化チオニル(234.25mg,1.97mmol,142.84μL)を加え、90℃で4時間加熱還流させた。減圧下で蒸発させ、溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/石油エーテル=0~30%)により精製して化合物4-5を得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ:4.32-4.41(m,4H);MS(ESI):m/z247.0[M+H]+。
化合物4-5(110mg,447.01μmol)、4-5A(138.71mg,491.71μmol)および炭酸カリウム(123.56mg,894.01μmol)をジオキサン(2mL)/水(0.4mL)に加えた後、Pd(dppf)Cl2(32.71mg,44.70μmol)を加えた。得られた反応液を、窒素下、105℃で15時間反応させた。反応液を濃縮し、残留物にトリフルオロ酢酸(2mL)を加え、室温で攪拌しながら1時間反応させた。反応液を濃縮し、残留物をジメチルスルホキシド(3mL)に溶解させ、分取用HPLC(クロマトグラフィーカラム: Agela ASB 150*25mm*5μm;移動相:[水(0.05%HCl)-ACN]; アセトニトリ%: 46%-76%,9min)により精製して化合物4を得た。1H NMR (400MHz,DMSO_d6) δ:7.86(d,J=8.4Hz,1H),7.34-7.24(m,2H),4.49(d,J=6.4Hz,4H). MS(ESI):m/z302.0[M-H]-。
化合物5-1(5g,21.09mmol)、1,2-ジブロモエタン(31.70g,168.73mmol,12.73mL)および炭酸カリウム(11.66g,84.36mmol)をN,N-ジメチルホルムアミド(50mL)に加え、85℃に昇温し、攪拌しながら4時間反応させた。反応液を濃縮し、残留物に100mLの酢酸エチルを添加し、不溶物を10分間攪拌し、減圧下で溶媒を除去して、粗生成物を得た。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/石油エーテル=0~2%)により精製して化合物5-2を得た。1H NMR(400MHz,CDCl3) δ:7.41(s,1H)4.49(t,J=6.8Hz,2H),3.89(s,3H),3.70(t,J=6.8Hz,2H)。
化合物5-2(6.5g,18.89mmol)をテトラヒドロフラン(60mL)に溶解させ、攪拌し、-78℃まで冷却した後、n-ブチルリチウム(2.5M,7.56mL)を滴下した。滴下完了後、この温度で攪拌しながら2時間反応させた。飽和塩化アンモニウム溶液(20mL)および水(30mL)で反応をクエンチし、有機相を分離した。水相を酢酸エチル(50mL)で抽出し、有機相を合わせ、濃縮した後、粗生成物を得た。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/石油エーテル=0~35%)により精製して化合物5-3を得た。1H NMR (400MHz,CDCl3) δ:6.95(s,1H),5.10(t,J=8.4Hz,2H),3.86(s,3H),3.04(t,J=8.4Hz,2H)。
化合物5-3(620mg,3.37mmol)をN,N-ジメチルホルムアミド(5mL)に溶解させた後、N-ブロモスクシンイミド(898.56mg,5.05mmol)を加え、得られた反応液を25℃で攪拌しながら24時間反応させた。溶媒を減圧下で除去し、残留物を酢酸エチル(50mL)に溶解させた後、飽和亜硫酸水素ナトリウム(10mL)、飽和食塩水(10mL)で順次に洗浄し、有機相を濃縮した後、粗生成物を得た。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/石油エーテル=0~25%)により精製して化合物5-4を得た。MS(ESI):m/z262.9[M+H]+。
化合物5-4(318mg,1.21mmol)をメタノール(2mL)に溶解させた後、水酸化ナトリウム溶液(2M,1.21mL)を加え、得られた反応液を45℃で攪拌しながら2時間反応させた。反応液を回転蒸発して乾燥させ、残留物に水(2mL)を添加して、6M塩酸でpH~2-3に調整し、大量の沈殿物が析出した。10分間攪拌した後、濾過して回収し、フィルターケーキを45℃で2時間真空乾燥させ、化合物5-5を得た。MS(ESI):m/z248.9[M+H]+。
化合物5-5(250mg,1.00mmol)をジクロロメタン(3mL)に溶解させた後、カルボニルジイミダゾール(244.12mg,1.51mmol)を加え、得られた反応液を窒素下で攪拌しながら1時間反応させた。次に、反応液をアンモニア水(1.30g,10.04mmol,1.43mL,濃度27%)のテトラヒドロフラン溶液(5mL)に注ぎ、攪拌しながら30分間反応させた。反応液を濃縮し、残留物を酢酸エチル(50mL)で溶解させた後、水(10mL)および飽和食塩水(10mL)で順次に洗浄した。有機相を適量の無水硫酸ナトリウムで乾燥し、乾燥剤を濾去し、濾液を減圧下で濃縮し、溶媒を除去して粗生成物化合物5-6得た。そのまま次の反応に用いた。MS(ESI):m/z249.9[M+H]+。
化合物5-6(230mg,927.06μmol)をN,N-ジメチルホルムアミド(3mL)に溶解させた後、塩化シアヌル(256.44mg,1.39mmol)を加え、得られた反応液を室温25℃で攪拌しながら2時間反応させた。反応液を酢酸エチル(80mL)で希釈した後、水(20mL)および飽和食塩水(20mL)で順次に洗浄した。有機相を適量の無水硫酸ナトリウムで乾燥し、乾燥剤を濾去し、減圧下で溶媒を除去して、粗生成物を得た。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/石油エーテル=0~15%)により精製して化合物5-7を得た。MS(ESI):m/z252.2[M+Na]+。
化合物5-7(130mg,565.02μmol)、5-7A(308.70mg,847.53μmol)および炭酸カリウム(195.22mg,1.41mmol)をジオキサン(1.5mL)および水(0.3mL)に加えた後、Pd(dppf)Cl2(82.69mg,113.00μmol)を加え、得られた反応液を窒素下、110℃で攪拌しながら15時間反応させた。反応液を濃縮して粗生成物を得た。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/石油エーテル=0~25%)により精製して化合物5-8を得た。MS(ESI):m/z388.1[M+H]+。
化合物5-8(140mg,361.34μmol)をジクロロメタン(0.5mL)に溶解させた後、トリフルオロ酢酸(412.01mg,3.61mmol,267.54μL)を加え、得られた反応液を25℃で攪拌しながら2時間反応させた。反応液を濃縮して粗生成物を得た。粗生成物をN,N-ジメチルホルムアミド(5mL)に溶解させ、HPLC(クロマトグラフィーカラム: Venusil ASB Phenyl 150*30mm*5μm;移動相:[水(0.05%HCl)-ACN];アセトニトリ%:45%-75%,9min)により精製して化合物5を得た。1H NMR(400MHz,CD3OD) δ:7.96(d,J=8.8Hz,1H),7.20-7.05(m,2H),5.20(t,J=8.0Hz,2H),3.39(t,J=8.0Hz,2H)。MS(ESI):m/z286.0[M-1]-。
実験例1:キサンチンオキシダーゼ阻害活性試験
1.1実験の目的
化合物のキサンチンオキシダーゼ活性に対する阻害のレベルを評価する。
本研究で使用された主な試薬は、キサンチン(Sigma、カタログ番号:X4002-1G、ロット番号:SLBB5664V)およびキサンチンオキシダーゼ(Sigma,カタログ番号:X4376-5UN、ロット番号:SLBQ1518V)を含む。
本研究で使用された主な装置は、マルチマイクロプレートリーダーである。
1)化合物のバックグラウンド対照ウェルおよびHPE(100%阻害率活性)陽性対照ウェルに、50μLのダルベッコリン酸緩衝液(DPBS)を加えた。
2)2U/mLのキサンチンオキシダーゼをDPBSで0.04U/mLに希釈し、図1の実験配置図に従って化合物活性試験ウェルおよびZPE(0%阻害率活性)陰性対照ウェルに、50μLのキサンチンオキシダーゼを加えた。
3)化合物をDMSOで3倍連続希釈し、8濃度を得た。次に、化合物をDPBSで希釈し、50μLずつ各3ウェルに添加した。HPE(100%阻害率活性)陽性対照ウェルおよびZPE(0%阻害率活性)陰性対照ウェルの各ウェルに、50μLのDPBSを添加した。
4)200mMのキサンチンをDPBSで300μMに希釈した。図1の実験配置図に従って、100μLのキサンチンを各ウェルに添加し、室温で30分間反応させ、各ウェルのキサンチンオキシダーゼの最終濃度は0.01U/mLであり、各ウェルのDMSOの最終濃度は0.5%であった。なお、HPE(100%阻害率活性)陽性対照ウェルには、キサンチンを含んだが、キサンチンオキシダーゼを含まなかった。ZPE(0%阻害率活性)陰性対照ウェルには、キサンチンとキサンチンオキシダーゼを含んだ。化合物のバックグラウンド対照ウェルには、さまざまな濃度の化合物とキサンチンを含んだが、キサンチンオキシダーゼを含まなかった。
5)分光光度計で290nmにおける吸光度値を測定した。
6)データ分析:次の式により、各ウェルのキサンチンオキシダーゼの阻害率を算出した。
* OD化合物対照は、化合物とキサンチンを含むがキサンチンオキシダーゼを含まないさまざまな濃度の試験化合物のバックグラウンド光学密度(optical density)値であり;
* ODZPEは、0.5%DMSO、キサンチン、およびキサンチンオキシダーゼを含む阻害活性無しの対照ウェルの光学密度(optical density)値の平均値であり;
* ODHPEは、0.5%DMSOとキサンチンを含むがキサンチンオキシダーゼを含まない100%阻害活性の対照ウェルの光学密度(optical density)値の平均値である。
7)GraphPad Prismソフトウェアを使用して、化合物の阻害率データ(阻害率%)に対してlog(agonist) vs. response--Variable slope非線形フィッティング分析を実行し、化合物のIC50値を得た。フィッティング式:Y=Bottom+(Top-Bottom)/(1+10^((LogIC50-X)*HillSlope))。
表1. 化合物のキサンチンオキシダーゼ阻害活性試験の結果
1. 実験の目的
本研究において、ヒトUrat1遺伝子を安定的にトランスフェクトした細胞株を使用して、尿酸摂取に対する試験化合物の阻害活性を評価する。
2.1細胞株
ヒトUrat1遺伝子を安定的にトランスフェクトした細胞株は、WuXi AppTec社によって構築された。ヒトUrat1遺伝子を安定的にトランスフェクトした細胞株(Urat1-MDCK)は、ヒトUrat1遺伝子をトランスフェクトし、G418スクリーニングによって得られたMDCK細胞である。細胞株は、10%ウシ胎児血清(FBS)、100U/mlペニシリン、100μg/mlストレプトマイシン、2mML-グルタミンおよび1%非必須アミノ酸、および250μg/mlのG418を含むMEM培地で培養された。
2.1試薬
本研究で使用された主な試薬は、14C尿酸(ARC、カタログ番号:ARC-0513、ロット番号:200122)を含んだ。
2.2装置
本研究で使用された主な装置は、液体シンチレーションアナライザー(Perkin Elmer、Tri-Carb 4910TR)であった。
3.1 細胞プレーティング
3.1.1 T150細胞培養フラスコで培養されたUrat1-MDCK細胞を0.25%トリプシンで消化した後、新鮮な培地で希釈し、200,000細胞/mlの懸濁液を調製した。
3.1.2 48ウェル細胞培養プレートにウェルあたり0.5mlで細胞を播種した。最終細胞密度は100,000細胞/ウェルであった。
3.1.3 細胞培養プレートを37℃、5%CO2インキュベーターで一晩インキュベートした。
3.2 化合物の処理および測定
3.2.1 化合物をDMSOで5倍連続希釈し、4濃度を得た。希釈後の濃度は200×最終実験濃度であった。次に、化合物をHBSS緩衝液で10倍希釈した。
3.2.2 14C-尿酸の10mM濃縮ストック溶液を、HBSS緩衝液で1mMに希釈した。
3.2.3 細胞培養プレートを一晩インキュベートした後、細胞培養培地をプレートから除去し、HBSS緩衝液で細胞を3回洗浄し、続いて各ウェルに90μlのHBSS緩衝液を加えた。
3.2.4 希釈された化合物5μlを各ウェルに添加し、37℃、5%CO2インキュベーターで細胞を20分間インキュベートした。各ウェルのDMSOの含有量は0.5%であった。試験化合物(10μM)を100%阻害率対照として使用し、0.5%DMSOを0%阻害率対照として使用した。
3.2.5 希釈された14C-尿酸をウェルあたり5μlで細胞プレートに添加した。各ウェルの尿酸の最終濃度は50μMであった。37℃、5%CO2インキュベーターで細胞を15分間インキュベートした。次に、事前に冷却したHBSS緩衝液で細胞を3回洗浄した。
3.2.6 各ウェルに0.1MのNaOH 150μlを加え、細胞を10分間溶解した。
3.2.7 細胞溶解物を液体シンチレーション検出バイアルに収集し、各バイアルに2mlのシンチレーション液を加えた。
3.2.8 液体シンチレーションアナライザーで各バイアルのサンプルの14C含有量を測定した。
3.2.9 データ分析:
阻害率%=(HC-CPD)/(HC-LC)×100%*
*CPDは、化合物ウェルの放射性シグナルの値であり;
HCは、0%阻害率対照ウェルの放射性シグナルの平均値であり;
LCは、100%阻害率対照ウェルの放射性シグナルの平均値である。
3.2.10 GraphPad Prismソフトウェアを使用して、非線形回帰log(inhibitor) vs. response--Variable slope法を採用して、以下の式により用量反応曲線をフィッティングし、化合物のIC50値およびIC90値を得た。
Y=Bottom+(Top-Bottom)/(1+10^((LogIC50-X)*HillSlope))
表2. 尿酸摂取に対する化合物の阻害活性
1.実験の目的
ヒトおよびラット肝細胞における試験サンプルの代謝安定性を検出する。
2.1試験化合物(10mM)、対照品:7-エトキシクマリン(7-Ethoxycoumarin,30mM)、7-ヒドロキシクマリン(7-Hydroxycoumarin、対照品、30mM)
解凍培地:5%のウシ胎児血清、30%のPercoll溶液および他の補助物質を含むウィリアム培地E。
インキュベーション培地:2mMのL-グルタミンおよび25mMのヒドロキシエチルピペラジンエタンスルホン酸を含むウィリアム培地E(フェノールレッドを含まない)。
停止溶液:200ng/mLのトシルブチルアミドおよびラベタロールを内部標準として含むアセトニトリル。
希釈液:超純水。
1)正確な量の陽性対照化合物をジメチルスルホキシド(DMSO)に溶解し、30mMの溶液を調製した。
2)96ウェルプレートにおいて、10mMの試験化合物および30mMの陽性対照化合物をDMSOで1mMおよび3mMに希釈した。
3)アセトニトリルで1mMの試験化合物および3mMの陽性対照化合物を100μMおよび300μMの定量溶液に希釈した。
4)凍結保存された細胞を解凍し、分離して培地に懸濁させた後、あらかじめ温めておいた培地で0.5×106細胞/mLに希釈した。
5)あらかじめ加熱した細胞懸濁液198μLを96ウェルプレートに加えた。
6)100μLの停止溶液(200ng/mLのトシルブチルアミドと200ng/mLのラベタロールを内部標準として含むアセトニトリル)を、事前にラベルを付けた96ウェルプレートのセットに移した。
7)2μLの100μM試験化合物または300μM陽性対照定量溶液を96ウェルプレートの各ウェルに2回ずつ加えた。
8)T0サンプルを混合して、約1分間で均一に懸濁させた後、各サンプル20μLを直ちに100μLの氷冷停止溶液を含むウェルに移して混合した。
9)95%加湿インキュベーター内、5%CO2、37℃ですべてのプレートをインキュベートし、約600rpmで振とうして反応を開始させた。
10)15、30、60および90分にサンプルを混合した後、各時点で各サンプル20μLを、100μLの氷冷停止液を含むウェルに移して混合した。
11)細胞懸濁液以外と同様の成分を各ウェルに添加したことにより、T0およびT90で、培地対照(MC)サンプルプレート(T0-MCおよびT90-MCと表示した)を調製した。最終濃度表を得た。
12)それぞれの時点で、インキュベーターからプレートを取り出し、100μLの氷冷停止溶液と混合したことにより、反応を停止させた。
13)直ちにプレートシェーカーによりプレートを500rpmで10分間ボルテックスした。次に、3220×g、4℃ですべてのサンプルプレートを20分間遠心分離した。
14)遠心分離後、35μL/ウェルでサンプルプレートの上清を、プレート図に従って70μLの超純水を含む事前にラベル付けされた別の96ウェルプレートのセットに移した。
15)分析プレートを密封し、LC-MS-MS分析まで4℃で保存した。
以下の式により、試験化合物と対照化合物の残留率を得た。
T1/2=0.693/k
CLint(hep)=k/1mlあたりの細胞数(million cells/mL)
CLint(liver)=CLint(hep)×肝重量体重比×肝臓1グラムあたりの肝細胞数
式中の各パラメーターは以下の通りである。
結果を表3に示す。
表3 ヒトおよびラットにおける化合物の肝固有クリアランス
1.実験の目的:
MDR1-MDCK II細胞は、ヒトMDR1遺伝子をトランスフェクトしたMadin-Darbyイヌ腎臓細胞であり、この細胞は、P-gpを安定して高発現することができる。本研究の目的は、MDR1-MDCK II細胞モデルにおける化合物の双方向透過性を検出し、また、それらが外部に輸送されるかどうかを評価することにある。
MDR1-MDCK II細胞(Netherlands Cancer InstituteのPiet Borstから入手)を、4~7日間で融合細胞単層を形成するまで、96ウェルインサートシステムのポリエチレンフィルム(PTET)に2.5×105細胞/mLの密度で播種した。
輸送緩衝液(HBSS、DMSOを含む10mM Hepes、pH7.4)で試験化合物を2μM(DMSO<1%)の濃度に希釈し、細胞単層の頂端膜または基底外側膜に塗布した。試験化合物をAからBまたはBからAの方向に繰り返して試験し、ジゴキシンをAからBまたはBからAの方向に10μMで試験し、ナドロールおよびメトプロロールをAからBまで2μMで試験した。37±1℃のCO2インキュベーター内、飽和湿度5%のCO2で振とうせずにプレートを2.5時間インキュベートし、さらに各化合物の流出比を測定し、試験化合物および参照化合物の定量を行った。分析物/ISのピーク面積比から、LC/MS/MSにより分析した、輸送試験後、LuciferYellow排除アッセイにより、細胞単層の完全性を検出した。頂端膜および基底外側膜コンパートメントから緩衝液を除去した後、輸送緩衝液に75μLの100μMルシフェリンイエローを、頂端膜および基底外側膜コンパートメントに250μLの輸送緩衝液をそれぞれ添加した。37℃、5%CO2、飽和湿度で振とうせずにプレートを30分間インキュベートした。30分間のインキュベーション後、頂端膜から20μLのルシフェリンイエローサンプルを採取し、60μLの輸送緩衝液を添加した。次に、基底外側膜から80μLのルシフェリンイエローサンプルを採取した。Envisionマイクロプレートリーダーを使用して425/528nm(励起/発光)でルシフェリンイエローの相対蛍光単位(RFU)を測定した。
以下の式により、見かけの透過係数(Papp、cm/s)、流出率(efflux rate)および回収率(recovery rate)を算出した。
以下の式により、見かけの透過係数(Papp、cm/s)を算出した。
Papp=(dCr/dt)×Vr/(A×C0)
dCr/dtは、単位時間にわたる受け側の化合物の累積濃度(μM/s)であり;Vrは、受け側の溶液の容量(頂端膜と基底端の溶液の容量はそれぞれ0.075mLと0.250mL)であり;Aは、細胞単層の相対表面積(0.0804cm2)であり;C0は、投与側の試験物質の初期濃度(nM)または対照物質のピーク面積比である。
以下の式により、流出率を算出した。
流出率=Papp(BA)/Papp(AB)
以下の式により、回収率を算出した。
%回收率=100×[(Vr×Cr)+(Vd×Cd)]/(Vd×C0)
C0は、投与側の試験物質の初期濃度(nM)または対照物質のピーク面積比であり;Vdは投与側の容量(頂端膜側は0.075mL、基底側は0.250mL)であり;CdおよびCrは、それぞれ、投与側および受け側での試験物質の最終濃度(nM)または対照物質のピーク面積比である。
以下の式により、基底外側膜ウェルにおけるルシファーイエローの百分率を算出した。
表4 MDR1細胞に対する化合物の膜透過性のデータ
結果を表4に示す。
1.実験の目的
ヒトシトクロムP450アイソザイムの異なるサブタイプに対する試験化合物の阻害活性を測定する。
2.実験方法
試験化合物、標準阻害剤(100×最終濃度)および混合基質作業溶液を調製し;-80℃の冷凍庫で凍結されたミクロソーム(Corning Incから購入)を取り出して解凍した。対応するウェルに、20μLの試験化合物および標準阻害剤の溶液を添加し、同時に、阻害剤なしの対照ウェル(NIC)およびブランク対照ウェル(Blank)に、対応する溶媒20μLを添加した。次に、Blankウェル(Blankウェルに20μLのリン酸緩衝液(PB)を添加した)を除いて、対応するウェルに20μLの混合基質溶液を添加した。ヒト肝臓ミクロソーム溶液(使用後の日付をマークし、すぐに冷蔵庫に戻した)を調製し、158μLのヒト肝臓ミクロソーム溶液をすべてのウェルに直ちに添加した。上記のサンプルプレートを37℃の水浴でプレインキュベートした後、補酵素因子(NADPH)溶液を調製した。10分間後、すべてのウェルに20μLのNADPH溶液を加えた。サンプルプレートをよく振った後、37℃の水浴で10分間インキュベートした。対応する時点で、400μLの冷アセトニトリル溶液(内部標準:200ng/mLのトルブタミドおよびラベタロール)を添加して反応を停止させた。サンプルプレートを十分に混合した後、4000rpmで20分間遠心分離し、タンパク質を沈殿させた。上清液200μLを取り出し、水100μLに加え、均一に振とうした後、LC/MS/MSで検出した。
結果を表5に示す。
1.実験の目的:
SDラットにおける試験化合物のin vivo薬物動態。
Sprague Dawleyラット(雄、180~350g、6~10週齢、Charles River Laboratories, Beijing)
化合物2を5%DMSO/10%Solutol/85%水と混合し、撹拌し、ボルテックスして、注射群投与用の0.6mg/mLの透明な溶液を調製し、ミクロポーラス膜で濾過した。化合物2を5%DMSO/10%Solutol/85%水と混合し、撹拌し、ボルテックスして、経口投与用の1mg/mLの透明な溶液を調製した。6匹の雄SDラットを2つの群に分けた。第1群の動物には、静脈内に単回投与され、用量が3mg/kgであり、溶媒が5%DMSO/10%Solutol/85%水であり、投与量が5mL/kgであった。第2群の動物には、試験化合物2を10mg/kgで単回強制経口投与し、経口溶媒が5%DMSO/10%Solutol/85%水であり、経口容量が10mL/kgであった。投与後の0(強制経口投与群のみ)、0.083(静脈内注射のみ)、0.25、0.5、1、2、4、8および24時間に、全血を採取した。3200g、4℃で全血を10分間遠心分離して血漿を得た。LC/MS/MS法により血漿中の化合物2および尿酸(強制経口投与群のみ)の濃度を測定し、Phoenix WinNonlinソフトウェアによりピーク濃度、ピーク濃度到達時間、クリアランス、半減期、薬物血中濃度-時間曲線下面積、バイオアベイラビリティなどの薬物動態パラメータを算出した。
表6 ラットにおける化合物2の薬物動態データ
Claims (11)
- 式(I)で表される化合物またはその薬学的に許容される塩であって、
各R1は、それぞれ独立して、H、ハロゲン、OH、NH2、CN、C1-3アルキル、およびC1-3アルコキシからなる群から選択され、前記のC1-3アルキルおよびC1-3アルコキシは1個、2個または3個のRaで置換されていてもよく;
nは、0、1、2、3および4から選択され;
Raは、H、F、Cl、Br、I、OHおよびNH2からなる群から選択され;
R2は、H、ハロゲン、OH、NH2およびCNからなる群から選択され;
環Aは、C5-6シクロアルキルおよび5~6員ヘテロシクロアルキルからなる群から選択され;
前記の5~6員ヘテロシクロアルキルは、-NH-、-O-およびNからなる群から独立して選択される1個、2個、3個または4個のヘテロ原子またはヘテロ原子団を含む、
式(I)で表される化合物またはその薬学的に許容される塩。 - 各R1が、それぞれ独立して、H、F、Cl、Br、I、OH、NH2、CH3、CH3CH2およびCH3Oからなる群から選択され、前記のCH3、CH3CH2およびCH3Oが1個、2個または3個のRaで置換されていてもよい、
請求項1に記載の化合物またはその薬学的に許容される塩。 - 各R1が、それぞれ独立して、H、F、Cl、Br、I、OH、NH2、CH3、CH3CH2、CH3OおよびCF3からなる群から選択される、
請求項2に記載の化合物またはその薬学的に許容される塩。 - 環Aが、シクロペンチル、シクロヘキシル、テトラヒドロフラニル、ピロリジニル、テトラヒドロピラニル、ジオキサニル、およびピペリジルからなる群から選択される、
請求項1に記載の化合物またはその薬学的に許容される塩。 - 環Aが、シクロペンチル、シクロヘキシル、テトラヒドロフラニル、およびジオキサニルからなる群から選択される、
請求項4に記載の化合物またはその薬学的に許容される塩。 - 下式で表される、式(I)中の構造単位:
下記:
請求項1~5のいずれか1項に記載の化合物またはその薬学的に許容される塩。 - 下式で表される、式(I)中の構造単位
請求項6に記載の化合物またはその薬学的に許容される塩。 - 前記の化合物が、下式で表される化合物:
ここで、
R1、nおよびR2が、請求項1~4のいずれか1項に定義した通りであり、
E1、E2およびE3が、それぞれ独立してCH2およびOから選択される、
請求項1~4のいずれか1項に記載の化合物またはその薬学的に許容される塩。 - 下記:
化合物またはその薬学的に許容される塩。 - 請求項1~9のいずれか1項に記載の化合物またはその薬学的に許容される塩を含有する、キサンチンオキシダーゼを阻害するための医薬組成物。
- 痛風性関節炎および高尿酸血症から選択される疾患の治療に用いられる、請求項10に記載の医薬組成物。
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