DERIVADOS DE CARBOLINA COMO INHIBIDORES DE PDE5 CAMPO Y ANTECEDENTES DE LA INVENCION Esta invención concierne a una serie de compuestos, métodos de preparación, composiciones farmacéuticas que los contienen y a su uso como agentes terapéuticos. En particular, la invención concierne a compuestos que son inhibidores potentes y selectivos de la fosfodiestearasa especifica de 3' , 5' -monofosfato de guanosina cíclica (PDE específica de cGMP) , en particular PDE5, y tienen utilidad en una variedad de áreas terapéuticas en donde dicha inhibición se considera benéfica, incluyendo el tratamiento de trastornos cardiovasculares y disfunción eréctil.
SUMARIO DE LA INVENCION La presente invención concierne a compuestos fórmula (I)
en donde R°, independientemente, es seleccionado del grupo que consiste de halo, Ci-6-alquilo, arilo, heteroarilo, C3_8-cicloalquilo, C3-8~heterocicloalquilo, C3-8-cicloalquiloQ, C(=0)Ra, OC(=0)Ra, C(=0)ORa, C1-4-alquilenNRaRb, Ci-4-alquilenHet, Ci_4-alquilenC (=0) 0Ra,
C (=0)NRaS02Rc, C (=0) Ci-4-alquilenHet, C(=0) RaRb, C(=0)NRaRc, C (=0) -NRaC1-4-alquilenORb, C (=0) NRaC1_-alquilenHet, 0Ra, 0Ci_ 4-alquilenC (=0) 0Ra, OCi-4-alquilen3SÍRaRb, OCi-4-alquilenHet, OCi-4-alquilenORa, OCi_-alquilenNRaC (=0) 0Rb, NRaRb, NRaCi-4-alquilenNRaRb, NRaC(=0)Rb, NRaC (=0) NRaRb, N (S02-Ci_4-alquil) 2, NRa (S02Ci_4-alquil) , nitro, trifluorometilo, trifluorometoxi, ciano, S02NRaRb, S02Ra, S0Ra, SRa, y 0S02CF3;
R1 es seleccionado del grupo que consiste de heteroarilo opcionalmente substituido, un anillo C3-8-cicloalquilo opcionalmente substituido, un anillo C3--8-heterocicloalquilo opcionalmente substituido, hidro, Ci-6-alquilo, aril-Ci_3-alquilo, Ci_3-alquilenarilo, haloCi_5-alquilo, Ci-4-alquilenC (=0) 0R% Ci-4-alquilenC (=0) NRaRb, C3-e-cicloalquenilo, C3-8-heterocicloalquenilo, Ci-4-alquilenHet, Ci-4-alquilenQRa, C2-6-alquenilenQRa, Ci--alquilenQC1-4-alquilenQR3,
un anillo biciclico opcionalmente substituido
en donde los anillos B y C forman una estructura anular fusionada, al menos uno de los anillos B o C que sea un anillo aromático, en donde el anillo B fusionado es un anillo . de 5-, 6-, o 7- elementos, saturado o parcial o totalmente insaturado que comprende átomos de carbono y uno a tres heteroátomos seleccionados de oxigeno, azufre, y nitrógeno;
el anillo fusionado C es un anillo de 5-, 6-, o 7-elementos, saturado o parcial o totalmente insaturado, que comprende átomos de carbono y opcionalmente uno a tres heteroátomos seleccionados de oxigeno, azufre, y nitrógeno, y con la condición de que el anillo B sea diferente de fenilo; R2 es seleccionado del grupo que consiste de idro, Cas-alquilo, C3-8-cicloalquilo, C3_8-heterocicloalquilo, C2-5-alquenilo, Ci_3-alquilenarilo, aril-Ci_3-alquilo, C(=0)Ra, arilo, heteroarilo, C(=0)R\ C(=0)NRaRb, C(=0)RaRc, C(=S)NRaRb, C(=S)NRaRc, S02Ra, S02NRaRb, S(=0)Ra, S(=0)NRaR, alquilenarilo, C (=0) Ci-4-alquilenheteroarilo, Ci_4-alquilenarilo substituido con uno o más de SC>2NRaRb, NRaRb, C(=0)0R, NRaS02CF3, CN, N02, ORa, Ci_4-alquilenNRaRb, y 0¾_4-alquilenNRaRb, Ci-4-alquilenheteroarilo, Ci-4-alquilenHet, Ci- 4-alquilen-C (=0) C1-4 -alquilenheteroarilo, Ci_-alquilenC (=0) Het, Ci_4-alquilenC (=0) NRaRb, Ca_4~alquilenORa, C!-4-alquilenNRaC (=0) Ra, Ci_4-alquilenOC1-4-alquilenORa, C^-alquilenNR^, Ci_4-alquilenC (=0) 0Ra, y Ci_4-alquilenOCi_4-alquilenC (=0) 0Ra; R3 es seleccionado del grupo que consiste de hidro, Ci- 5-alquilo, haloCi_6-alquilo, arilo, heteroarilo, aril-Ci_3-alquilo, heteroarilo Ci_3-alquilo, Ci_3-alquilenarilo, Ci_3-alquilenHet, C3-8-cicloalquilo, y C3_8-heterocicloalquilo;
A es arilo o eteroarilo y es seleccionado del grupo que consiste de anillos aromáticos de 5- o 6- elementos opcionalmente substituido y sistemas anulares aromáticos biciclicos fusionados opcionalmente substituidos, ya sea carboxilicos o que contengan al menos un heteroátomo seleccionado del grupo que consiste de oxigeno, nitrógeno, y azufre; R4 es seleccionado del grupo que consiste de hidro, C%-6-alquilo, arilo, heteroarilo, halo, NHC(=0)Ci_3-alquilenN(Rb) 2, N02/ C(=0)ORb, ORb, CF3, OCF3, ORa, CN, 0C(=0)Rb, arilORb, Het, NRaC (=0) Ci-3-alquilenC (=0) 0Ra, arilOCi-3-alquilenNRaRb, arilOC (=0) Ra, Ci_4-alquilenC (=0) ORb, OCi-4-alquilenC (=0) 0R , C1-4-alquilenOCi_4-alquilenC (=0) 0Rb, C(=0)NRbS02Rc, d^-alquilenNR^0, C2_6-alquilenNRbRc, C NRbCi_4-alquilenHet, OC2_4-alquilenRbRc, OCi_4-alquilenCH (0Rb) -CH2NRbRc, 0Ci_4-alquilenHet, OC2-4-alquilenORb, OC2-4-alquilen RbC (=0) 0RC, NRbCi-4-alquilenNRbRc, NRbC(=0)R°, NRbC (=0) NRbR°, N(S02Ci-4-alquil)2, NRb(S02C1-4-alquil) , S02NRRc, 0S02CF3, C(=0)Rb, d_ 3alquilenarilo; Ci_-alquilenHet, Ci_6-alquilenORb, Ci_3-alquilenN(Rb)2, NRbR°, C(=0)NRbRc, NHC (=0) Ci_3-alquilenarilo, C3-8-cicloalquilo, C3-8-heterocicloalquilo, arilOCi_3-alquilenN (Rb) 2, arilOC (=0) Rb, NHC (=0) Ci-3-alquilenC3_8-heterocicloalquilo, NHC (=0) Ca_3-alquilenHet, OC1-4-alquilenOCi-4-aiquilenC (=0) 0R?, C (=0) Ci_4-alquilenHet, y NHC (=0) haloCi-6-alquilo; R5, independientemente, es seleccionado del grupo que consiste de halo, NRaRb, N02, Ci_6-alquilo, y 0Ra; o R4 y R5 se toman juntos para formar un componente de cadena alquileno o alquenileno de 3- o 4- elementos de un anillo de 5- o de 6- elementos, que contengan opcionalmente al menos un heteroátomo; Ra es seleccionado del grupo que consiste de hidro Ci_ 6-alquilo, ciano, arilo, arilCi-3-alquilo, Ci_3-alquilenarilo, heteroarilo, heteroarilCi_3-alquilo, y Ci_3-alquilenheteroarilo; Rb es seleccionado del grupo que consiste de hidro, Ci_ 6-alquilo, C3-8-cicloalquilo, Ci_3-alquilenN (Ra) 2, arilo, arilCi-3-alquilo, Ci-3-alquilenarilo, heteroarilo, heteroarilCi~3-alquilo, y Ci-3-alquilenheteroarilo; Rc es seleccionado del grupo que consiste de hidro, Ci_ 6-alquilo, arilo, heteroarilo, arilCj._3-alquilo, heteroarilCi-3-alquilo, Ci_3-alquilen (Ra) 2, Ci_6-alquilenarilo, Ci_6-alquilenHet, haloCi_6-alquilo, C3-8-cicloalquilo, C3_8-heterocicloalquilo, Het, Cx-3-alquilenheteroarilo, Ci_6-alquilenC (=0) ORa, y Ci_3-alquilenC3-B-heterocicloalquilo; o Ra y Rc se toman juntos para formar un anillo de 5-o de 6- elementos, que contengan opcionalmente al menos un heteroátomo;
Q, es O, S, o NRd; D es 0, S, o NRd; E es 0, S, o NRa; F es CRa o N; G es CRa, C(Ra)2, o NRd; Rd es nulo o es seleccionado del grupo que consiste de idro, Ci_6-alquilo, arilo, heteroarilo, arilCa-3-alquilo, heteroarilCi-3-alquilo, Ci-3-alquilenarilo, y Ci_3-alquilenheteroarilo Het es un anillo eterocíclico de 5- o 6- elementos, saturado o parcial o totalmente xnsaturado, que contiene al menos un heteroátomo seleccionado del grupo que consiste de oxigeno, nitrógeno, y azufre, y opcionalmente substituido con Ci_4-alquilo o C(=0)0Ra; P es 0, 1, 2, o 3; Q es 0, 1, 2, 3, o 4; y sales y solvatos (por ejemplo, hidratos) de los mismos aceptables farmacéuticamente. Como se usa en la presente, el término walquilo" incluye grupos hidrocarburos de cadena recta y ramificada que contienen el número indicado de átomos de carbono, típicamente grupos metilo, etilo, y propilo y butilo de cadena recta y ramificada. El grupo hidrocarburo puede contener hasta 16 átomos de carbono. El término "alquilo" incluye "alquilo puenteado", es decir, un grupo hidrocarburo biciclico o policiclico de C6-Ci6, por ejemplo, norbornilo, adamantilo, biciclo [2.2.2] octilo, biciclo [2.2.1] heptilo, biciclo [3.2.1] octilo, o decahidronaftilo . El término "cicloalquilo" se define como un grupo hidrocarburo de C3-C8 cíclico, por ejemplo, ciclopropilo, ciclobutilo, ciclohexilo, y ciclopentilo . El término "alquenilo" se define de manera idéntica que "alquilo", excepto por contener un doble enlace carbono-carbono . Cicloalquenilo" se define de manera similar a cicloalquilo, excepto que está presente en el anillo un doble enlace carbono-carbono. El término "alquileno", se refiere a un grupo alquilo que tiene un substituyente . Por ejemplo, el término "Ci-3-alquilenarilo" se refiere a un grupo alquilo que contiene uno a tres átomos de carbono, y substituido con un grupo arilo. El término "alquenileno" como se usa en la presente se define de manera similar, y contiene el número de átomos de carbono indicado y un doble enlace carbono-carbono, e incluye grupos alquenileno de cadena recta o ramificada, como etienileno. El término "halo" o "halógeno" se define en la presente para incluir flúor, bromo, cloro, y yodo. El término "haloalquilo" se define en la presente como un grupo alquilo substituido con uno o más substituyentes halo, ya sea fluór, cloro, bromo, yodo, o combinaciones de los mismos. De manera similar, "halocicloalquilo", se define como un grupo cicloalquilo que tiene uno o más substituyentes halo. El término "arilo", solo o en combinación, se define en la presente como un grupo aromático monociclico o policiclico, preferiblemente un grupo aromático monociclico o biciclico, por ejemplo, fenilo o naftilo. A menos que se indique de otra manera, un grupo "arilo" puede ser substituido o no substituido, por ejemplo, con uno o más, y en particular uno a tres grupos hidroxi, ciano, halo, alquilo, hidroxialquilo, alcoxi, alcoxialquilo, haloalquilo, nitro, amino, alquilamino, acilamino, alquiltio, alquilsulfinilo, y alquilsulfonilo . Grupos arilo ejemplares incluyen fenilo, naftilo, tetrahidronaftilo, 2-clorofenilo, 3- clorofenilo, 4- clorofenilo, 2-metilfenilo, 4- metoxifenilo, 3- trifluorometilfenilo, 4-nitrofenilo, y los similares. Los términos "aril-Ci_3-alquilo" y "heteroaril-Ci-3-alquilo" se definen como un grupo arilo o heteroarilo que tienen un substituyente Ci_3-alquilo. El término "heteroarilo" se define en la presente como un sistema anular monociclico o biciclico que contiene uno o dos anillos aromáticos y que contiene al menos un átomo de nitrógeno, oxigeno, o azufre en un anillo aromático, y el cual puede ser substituido o no substituido, por ejemplo, con uno o más, y en particular uno a tres, substituyentes, como halo, alquilo, hidroxi, hidroxialquilo, alcoxi, alcoxialquilo, haloalquilo, nitro, amino, alquilamino, acilamino, alquiltio, alquilsulfinilo, y alquilsulfonilo. Ejemplos de grupos heteroarxlo incluyen tienilo, furilo, piridilo, oxazolilo, quinolilo, isoquinolilo, indolilo, triazolilo, isotiazolilo, isoxazolilo, imidizolilo, benzotiazolilo, pirazinilo, pirimidinilo, tiazolilo, y tiadiazolilo . El término wHet" se define como grupos monociclico, biciclicos, y triciclicos que contienen uno o más heteroátomos seleccionados del grupo que consiste de oxigeno, nitrógeno, y azufre. Un grupo wHet" también puede contener un grupo oxo (=0) fijado al anillo. Ejemplos no limitantes de grupos Het incluyen 1, 3- dioxolanilo, 2-pirazolinilo, pirazolidinilo, pirrolidinilo, piperazinilo, un pirrolinilo, 2H-piranilo/ 4H- piranilo, morfolinilo, tiomorfolinilo, piperidinilo, 1, 4-ditianilo, y 1,4-dioxanilo . El término "hidroxi" se define como -OH. El término "alcoxi" se define como -0R, en donde R es alquilo . El término "alcoxialquilo" se define como un grupo alquilo en donde un hidrógeno ha sido reemplazado por un grupo alcoxi. El término w (alquiltio) alquilo" se define de manera similar que alcoxialquilo, excepto que está presente un átomo de azufre, en vez de un átomo de oxígeno. El término "hidroxialquilo", se define como un grupo hidroxi anexado a un grupo alquilo. El término "amino" se define como -NH2, y el término "alquilamino" se define como -NR2, en donde al menos un R es alquilo y el segundo R es alquilo o hidrógeno. El término "acilamino" se define como RC(=0)N, en donde R es alquilo o arilo. El término "alquiltio" se define como -SR, en donde R es un alquilo. El término "alquilsulfinilo" se define como R-SO2, en donde R es alquilo. El término "alquilsulfonilo" se define como R-SO3, en donde R es alquilo. El término "nitro" se define como -N(¾. El término "triflúorometilo" se define como -CF3. El término "trifluorometoxi" se define como -OCF3. El término "espiro" como se usa en la presente se refiere a un grupo · que tiene dos átomos de carbono directamente enlazados al átomo de carbono al cual está fijado R1. El término "ciano" se define como -CN. En una modalidad preferida, q es 0. En otra modalidad preferida, R° es seleccionado del grupo que consiste de halo, Ci-6-alquilo, arilo, heteroarilo, Het, 0Ra, C(=0)ORa, Ci-4-alquilenNRaRb, OC(=0)Ra, C(=0)Ra, NRaRb, C3-e-cicloalquilo, C3-s-cicloalquilQ, C(=0)NRaRb, y C(=0)NRaRc. En un grupo preferido de compuestos de fórmula (I), R1 está representado por
en donde los anillos B y C forman una estructura anular fusionada, al menos uno de los anillos B o C tiene un anillo aromático, en donde el anillo fusionado B es un anillo de 5-, 6- o 7- elementos, saturado o parcial o totalmente insaturado, que comprende átomos de carbono y uno a tres heteroatomos seleccionados de oxigeno, azufre, y nitrógeno; el anillo fusionado C es un anillo de 5-, 6- o 7-elementos, saturado o parcial o totalmente insaturado, que comprende átomos de carbono y opcionalmente uno a tres heteroátomos seleccionados de oxigeno, azufre, y nitrógeno, y con la condición de que el anillo B sea diferente de fenilo . En modalidades más preferidas, el anillo B es seleccionado del grupo que consiste de
Ejemplos no limitantes de sistemas anulares B-C opcionalmente substituidos incluyen
Ra
25
?? En este grupo particular de compuestos, ejemplos no limitantes de substituyentes para el sistema anular B-C incluyen halo (por ejemplo, cloro) , Ci_3~alquilo (por ejemplo, metilo, etilo, o i-propilo), 0Ra (por ejemplo metoxi, etoxi, o hidroxi) C02Ra, halometilo o halometoxi (por ejemplo, trifluorometilo o trifluorometoxi) , ciano, nitro, y NRaRb. En otras modalidades preferidas, R1 es opcionalmente substituido y seleccionado del grupo que consiste de C1-4-alquilenQR3, Ci-4-alquilenQC1--alquilenQRa, C3-B-cicloalquilo, C3-8-cicloalquenilo, Ci_6-alquilo,
C3-8-cicloalquilo, C3-8-cicloalquenilo, Cx-e-alquilo, 4-alquilenQRa, y Ci-4-alquilenQCi-4-alquilenQRa . Un preferido es oxigeno.
?? -CH2ORa, -CH2OCH2ORa,
En este grupo particular de compuestos, substituyentes Ra preferidos incluyen hidro, ci-e-alquüo, y bencilo. En una modalidad preferida, R2 es seleccionado del grupo que consiste de hidro, arilo, heteroarilo, 0Ra, NRaRb, NRaR°, Ci-4-alquilenHet, Ci-4-alquilenheteroarilo, C1-4-alquilenarilo, Ci-4-alquilo, C2-6-alquenilo, arilCi-3-alquilo, HeteroarilC!-3-alquilo, C3_e-cicloalquilo, C3-8-heterocicloalquilo, C(=0)Ra, y S02NRaRb. En modalidades preferidas, R3 es hidro, Ci_6-alquilo, arilo, o heteroarilo. / En modalidades preferidas, A es seleccionado del grupo que consiste de fenilo 25 pirrolilo
tiazolilo
H
imidazolilo
H pirazolilo
isoxazolilo isotiazolilo 10 1, 2, 3-oxadiazolilo H 15 1,2, 3-triazolilo 20 1,3,4-tiadiazolilo 25 3H-pirrolilo 1,2, 4-oxadiazolilo 10 1,2, 5-oxadiazolilo
1,3, -oxadiazolilo 20 1,2,3, 4-oxatriazolilo 25 1,2,3, 5-oxatriazolilo piridinilo 10 piridazinilo 15 pirimidinilo 20 pirazinilo 25 1,3, 5-triazinilo
isoindolilo benzo (b) furanilo benzotienilo IH-indazolilo bencimidazolilo benzotiazolilo H
4H-q inolizinilo quinolinilo isoquinolinilo indenilo
naftilo En modalidades preferidas, R4 es seleccionado del grupo que consiste de hidro, Ci-4-alquilo, arilo, heteroarilo, halo, C)=0)ORb, NHC (=0) Ci_3-alquilenN (Rb) 2, N02, C(=0)0Rb, 0Rb, CF3, 0Ra, CN, 0C(=0)Rb, arilORb, Het, NRaC(=0)Ci-3-alquilenC(=0)ORa, arilOCi-3-alquilenNRaRb, arilOC (=0)Ra, Ci-4-alquilenC (=0) 0Rb, OCi_4-alquilenC (=0) 0Rb, Ci_4-alquilenC (=0) ORa, OCi_4-alquilenC (=0) 0Rb, C (=0) NRbS02Rc, C1--alquilenNRbRc, C2-6-alquenilenNRbRc, C (=0) NRbCi_4-alquilenORb, NRbd-.4-alquilenNRbRc, NRbC(=0)Rc, NRbC (=0) NRbRc, OSO2CF3, C(=0)Rb, Ca-3-alquilenarilo, Ci_4-alquilenHet, Ci-6-alquilenORb, Ci_3~alquilenN (Rb) 2, NRbR°, C(=0)NRbRc, NHC(=0)Ci_ 3-alquilenarilo, C3-8-cicloalquilo, C3_8-heterocicloalquilo, NHC (=0) Ci-3-alquilenHet, y NHC (=0) haloCi-6-alquilo . En modalidades preferidas, p es 0 o R° es seleccionado del grupo que consiste de halo, metilo, trifluorometilo, y trifluorometoxi, y R5 es seleccionado del grupo que consiste de halo, ORa, o Ci_6~alquilo. En modalidades especialmente preferidas , q es 0; R1 es seleccionado del grupo que consiste de 10
a Ra
R2 es seleccionado del grupo que consiste de hidro, Ci_ e-alquilo, C(=0)NRaR°, C(=0)Ra, y Ci-4-alquilenHet ; R3 es seleccionado del grupo que consiste de hidro, Ci- e-alquilo, haloCi-6~alquilo, arilo, y heteroarilo; A, es seleccionado del grupo que consiste de fenilo, piridinilo, furanilo, tienilo, pirrolilo, piridazinilo, • pirinidinilo, pirazinilo, indanilo, naftilo, e indolilo; R4 es seleccionado del grupo que consiste de hidro, Ci_ 6-alquilo, CF3/ OCF3, ORa, OC2-4-alquilenNRaRc, OC2-4- alquilenHet, OC2-4-alquilenORb, C(=0)ORb, OC(=0)Rb, C(=0)Rb, NRbR°, y halo; R5 es seleccionado del grupo que consiste de halo y Ci~ e-alquilo, o p es 0; o R4 y R5 se toman juntos para formar una cadena metilendioxi, una cadena etilendioxi, una cadena etilenoxi, una cadena etenilenoxi, una cadena propileno, una cadena butileno, o -NRaetilenO- . En una modalidad preferida, R2 y R3 son hidro, q es 0, y los compuestos tienen una fórmula estructural (II) :
(II)
Una subclase especialmente preferida de compuestos en el alcance general de la fórmula (I) está representada por compuestos de fórmula (III)
(III) y sales y solvatos (por ejemplo, hidratos) de los mismos aceptables farmacéuticamente. Preferiblemente, A es un grupo fenilo, tiofenilo, furilo, pirimidinilo, piridilo, o imidazolilo. Más preferiblemente, ? representa un grupo fenilo o piridilo. Cuando A representa fenilo, R4 preferiblemente es seleccionado del grupo que consiste de hidro, nitro, CF3, 0Ra, (C=0)Ra, NRbRc, Ci_4-alquilenNRbRc, Ci-4-alquilenHet, C(=0)ORa, y OCi- -alquilenNRbRc. Cuando A representa un grupo tiofenilo, R4 preferiblemente es seleccionado del grupo que consiste de hidro, N02, Ci-4-alquilenNRbRc, por ejemplo, CH2Me2, y C1-4-alquilenHet, en donde Het es opcionalmente substituido por Ci_4-alquilo, por ejemplo, un grupo pirrolidinilmetilo o N-metil piperazinilmetilo . Me es una abreviación de metilo, es decir, CH3. Cuando A . representa un grupo furilo, R4 es preferiblemente hidro o Ci_4-alquilenNRaRb, por ejemplo, CH2 Me2. Cuando A representa un grupo pirimidina, R4 es preferiblemente hidro o NH2. Cuando A representa un grupo piridilo, R4 preferiblemente es seleccionado del grupo que consiste de hidro, un grupo heterociclico de 5- o de 6- elementos que contienen al menos un heteroátomo seleccionado del grupo que consiste de oxigeno, nitrógeno, y azufre, opcionalmente substituido por Ci_4-alquilo, por ejemplo, N- metil imidazol, N-metil piperazina, o pirrolidina, C(=0)ORa, por ejemplo, C02H o C02Me, Ci_4-alquilenHet , en donde Het es subtituido opcionalmente por Cj._4-alquilo, por ejemplo, un grupo pirrolidinilmetilo o piperazinilmetilo, C2_4- alquilenNRaRb, por ejemplo, 0(CH2)2NMe2, o NRaRb, por ejemplo, NH2, NHMe, y N e2 · Más preferiblemente, cuando A representa un grupo piridilo, R4 representa 0 (CH2) 2NMe2. Compuestos de fórmula (I) pueden contener uno o más centros asimétricos, y, por consiguiente, pueden existir como esteroisómeros . La presente invención incluye ambas mezclas y estereoisómeros individuales separados de los compuestos de fórmula (I) . Compuestos de fórmula (I) pueden existir también en formas tautoméricas, y la invención incluye ambas mezclas y tautómeros individuales separados de los mismos. Las sales de los compuestos de fórmula (I) aceptables farmacéuticamente pueden ser sales de adición de ácido formadas con ácidos aceptables farmacéuticamente. Ejemplos de sales adecuadas incluyen, pero no se limitan a, las sales clorhidrato, bromhidrato, sulfato, bisulfato, fosfato bifosfato, acetato, benzoato, succinato, fumarato, maleato, lactato, citrato, tartrato, gluconato, metansulfonato, bencensulfonato, y p-toluensulfonato . Los compuestos de fórmula (I) también pueden proporcionar sales metálicas aceptables farmacéuticamente, en particular sales de metales alcalinos y sales de metales alcalinotérreos, con bases. Los ejemplos incluyen las sales de sodio, potasio, magnesio, y calcio. Los compuestos de la presente invención son inhibidores potentes y selectivos de PDE5 especifica de cGMP. Así, los compuestos de fórmula (I) son de interés para uso en terapia, específicamente para el tratamiento de una variedad de condiciones donde la inhibición selectiva de PDE5 se considera benéfica. Las fosfodiestearasas (PDE5) catalizan la hidrólisis de nucleótidos cíclicos, tales como monofosfato cíclico de adenosina (cAMP) y el monofosfato cíclico de guanosina (cGMP) . Las PDEs han sido clasificadas en al menos siete familias de isoenzimas y están presentes en muchos tejidos (J.A. Beavo, Physlol. Rev. , 75, p. 725 (1995)) . La inhibición de PDE5 es un objetivo particularmente atractivo. Un inhibidor potente y selectivo de PDE5 proporciona efectos vasodilatadores, relajantes, y diuréticos, todos los. cuales son benéficos en el tratamiento de varios estados de enfermedades . La investigación en esta área ha conducido a varias clases de inhibidores basados en la estructura básica de cGMP (E. Sybertz y colaboradores, Expert. Opin. Ther. Pat., 7, p. 631 (1997) ) . Los efectos bioquímicos, fisiológicos, y clínicos de los inhibidores de PDE5 por consiguiente, sugieren su utilidad en una variedad de estados de enfermedades en donde es deseable la modulación de la función del músculo liso, renal, hemostática, inflamatoria, y/o endocrina. Los compuestos de fórmula (I) , por consiguiente, tiene utilidad en el tratamiento de numerosos trastornos, que incluyen angina estable, inestable, y . variante (Prinzmetal) , hipertensión, hipertensión pulmonar, fallas cardiacas congestivas, enfermedad pulmonar obstructiva crónica, hipertensión hipertensión maligna, feocromocitoma, síndrome de fatiga respiratoria aguda, falla renal crónica y aguda, arterioesclerosis, condiciones de potencia reducida de los vasos sanguíneos (por ejemplo, angioplastia de carótida o coronaria transluminal postpercutánea, o estenosis de injerto por cirugía post-desviación) , enfermedad vascular periférica, trastornos vasculares tales como la enfermedad de Raynaud, trombocitemia, enfermedades inflamatorias, infarto al miocardio, apoplejía, bronquitis, asma crónica, asma alérgica, rinitis alérgica, glaucoma, osteoporosis, labor pretérmino, hipertrofia prostática benigna, úlcera péptica, disfunción eréctil masculina, disfunción sexual femenina, y enfermedades caracterizadas por trastornos de la movilidad intestinal (por ejemplo, síndrome de intestino irritable) . Un uso especialmente importante es el tratamiento de la disfunción eréctil masculina, la cual es una forma de impotencia y es un problema médico común. La impotencia puede definirse como una falta de poder, en el macho, para copular, y puede involucrar una incapacidad para lograr erección, fálica o eyaculacion, o ambas. La incidencia de la disfunción eréctil aumenta con la edad, con aproximadamente 50 % de los hombres sobre la edad de 40 sufren de algún grado de disfunción eréctil. Además, un uso adicional importante es el tratamiento de trastorno de la excitación femenina. Los trastornos de la excitación femenina se definen como una incapacidad recurrente para alcanzar o mantener una respuesta de excitación sexual de lubricación/esponjamiento adecuados hasta completar la actividad sexual. La respuesta de excitación consiste de vasocongestión en la pelvis, lubricación vaginal, y expansión y esponjamiento de los genitales externos. Se contempla, por consiguiente, que compuestos de fórmula (I) son útiles en el tratamiento de disfunción eréctil masculina y de trastorno de la excitación sexual femenina. Asi, la presente invención concierne al uso de compuestos de fórmula (I), o de sales de los mismos aceptables farmacéuticamente, o a .una composición farmacéutica que contenga una u otra entidad, para la manufactura de un medicamento para el tratamiento curativo o profiláctico de la disfunción eréctil en un animal macho y trastorno de la excitación en un animal hembra, incluyendo los humanos. El término "tratamiento" incluye prevenir, abatir, detener, o invertir el progreso o la severidad de la condición o de los síntomas que son tratados. Como tal, el término "tratamiento" incluye ambas administraciones médicas terapéutica y/o profiláctica, según sea apropiado. Se comprende que "un compuesto de fórmula (I)", o una sal o solvato de los mismos aceptable fisiológicamente, pueden ser administrado como el compuesto puro, o como una composición farmacéutica que contiene una u otra entidad. Aunque los compuestos de la invención se contemplan primeramente para el tratamiento de la disfunción sexual en humanos, tal como la disfunción eréctil masculina y el trastorno de la excitación femenina, también pueden ser usados para el ' tratamiento de otros estados de enfermedades . Un aspecto adicional de la presente invención, por consiguiente, es proporcionar un compuesto de fórmula (I) para uso en el tratamiento de angina estable, inestable y variante (Prinzmetal) , hipertensión, hipertensión pulmonar, enfermedad pulmonar obstructiva crónica, falla cardíaca congestiva, síndrome de fatiga respiratoria aguda, falla renal crónica y aguda, arterioesclerosis, condiciones de potencia reducida de los vasos sanguíneos (por ejemplo, estenosis de injerto postdesviación o post-PTCA) , enfermedad vascular periférica, trastornos vasculares tales como la enfermedad de Raynaud, trombocitemia, enfermedades inflamatorias, profilaxis de infarto al miocardio, profilaxis de apoplejía, apoplejía, bronquitis, asma crónica, asma alérgica, rinitis alérgica, glaucoma, osteoporosis, labor pretérmino, hipertrofia prostática benigna, disfunción eréctil masculina y disfunción femenina, o enfermedades caracterizadas por trastornos de la movilidad intestinal (por ejemplo, IBS) . De conformidad con otro aspecto de la presente invención, se proporciona el uso de un compuesto de fórmula (I) para la manufactura de un medicamento para el tratamiento de las condiciones y trastornos anteriormente mencionados . En un aspecto adicional, la presente invención proporciona un método de tratar las condiciones y trastornos anteriormente mencionados en un cuerpo animal humano o no humano, el cual comprende administrar a dicho cuerpo una cantidad efectiva terapéuticamente de un compuesto de fórmula (I) . Los compuestos de la invención pueden ser administrados por cualquier ruta adecuada, por ejemplo, por administración oral, bucal, inhalación, sublingual, rectal, vaginal, transuretral, nasal, tópica, percutánea, es decir, transdérmica, o parenteral (incluyendo intravenosa, intramuscular, subcutánea, e intracoronaria) . La administración parenteral puede lograrse usando una aguja y una jeringa, o usando una técnica de alta presión, como POWDERJECT . La administración oral de un compuesto de la invención es la ruta preferida. La administración oral es la más conveniente y evita la desventaja asociada con otras rutas de administración. Para pacientes que sufren de un trastorno de hinchazón o de deterioro de la absorción del fármaco después de administración oral, el fármaco puede ser administrado parenteralmente, por ejemplo, sublingual o bucalmente . Compuestos y composiciones farmacéuticas adecuados para uso en la presente invención incluyen aquellos en donde el ingrediente activo es administrado en una cantidad efectiva para lograr el propósito pretendido. Más específicamente, una ¾cantidad efectiva terapéuticamente", significa una cantidad efectiva para prevenir el desarrollo de, o aliviar los síntomas existentes del sujeto que es tratado. La determinación de las cantidades efectivas está bien en las capacidades de los expertos en la materia, especialmente a la vista de la descripción detallada proporcionada en la presente. Una "dosis efectiva terapéuticamente", se refiere a la cantidad del compuesto que da como resultado lograr el efecto deseado. La toxicidad y el la eficiencia terapéutica de dichos compuestos pueden determinarse por medio de procedimientos farmacéuticos estándares en cultivos celulares o en animales experimentales, por ejemplo, para determinar la LD50 (la dosis letal para 50 % de la población) y la ED50 (la dosis efectiva terapéuticamente en 50 % de la población) . La relación entre la dosis y los efectos tóxicos y terapéuticos es el índice terapéutico, el cual es expresado como la relación entre LD50 y ED50. Se prefieren los compuestos que exhiben altos índices terapéuticos. Los datos obtenidos desde dichos datos pueden usarse al formular un intervalo de dosificación para uso en humanos. La dosificación de dichos compuestos preferiblemente se efectúa en un rango de concentraciones circulantes que incluyen la ED50 con poca o ninguna toxicidad. La dosificación puede variar en este rango dependiendo de la forma de dosificación empleada, y la ruta de administración utilizada. La formulación exacta, ruta de administración, y dosificación pueden ser seleccionados por el médico individual en vista de las condiciones del paciente. La cantidad e intervalo de dosificación pueden ajustarse individualmente para proporcionar niveles plasmáticos de la porción activa que sean suficientes para mantener los efectos terapéuticos. La cantidad de composición administrada es dependiente del sujeto que es tratado, del peso del sujeto, de la severidad de la aflicción, la manera de administración, y del juicio del médico que prescribe. Específicamente, para administración a un humano en el tratamiento curativo o profiláctico de las condiciones y trastornos anteriormente identificados, las dosificaciones orales de un compuesto de fórmula (I) , generalmente son aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 1000 mg diariamente para un paciente adulto promedio (70 gs . ) · Así, para un paciente adulto típico, tabletas o cápsulas individuales contienen 0.2 a 500 mg de compuesto activo, en un vehículo o portador aceptable farmacéuticamente, para administración en dosis única o múltiples, una vez o varias veces por día. Dosificaciones para administración intravenosa, bucal, o sublingual, típicamente son de 0.1 a 500 mg por dosis única cuando se requiera. En la práctica, el médico determina el régimen de dosificación actual, la cual es más adecuada para un paciente individual, y la dosificación varía con la edad, peso, y respuesta del paciente particular. Las dosificaciones anteriores son •ejemplares del caso promedio, pero pueden ser casos individuales en los cuales se amerita dosificaciones superiores e inferiores, y éstas están en el alcance de esta invención. Para uso humano, un compuesto de la fórmula (I) puede ser administrado solo, pero generalmente es administrado en mezcla con un portador farmacéutico seleccionado con respecto a la ruta de administración y prácticas farmacéuticas programadas. Composiciones farmacéuticas para uso de conformidad con la presente invención pueden asi ser formulados de una manera convencional usando uno o más portadores aceptables fisiológicamente que comprenden excipientes y auxiliares que faciliten el proceso de compuestos de fórmula (I) en preparaciones que pueden usarse farmacéuticamente . Estas composiciones farmacéuticas pueden ser fabricadas de una manera convencional, por ejemplo, por procesos de mezclado, disolución, granulado, grageado, levigado, emulsificación, encapsulación, entrampado, o liofilizado. La formulación apropiada es dependiente de la ruta de administración seleccionada. Cuando una cantidad efectiva terapéuticamente de un compuesto de la presente invención es administrada oralmente, la composición está típicamente en la forma de una tableta, cápsula, polvo, solución, o elíxir. Cuando se administra en forma de tableta, la- composición puede contener adicionalmente un portador sólido, tal como gelatina o un adyuvante. La tableta, cápsula, y polvo contiene aproximadamente 5 % a aproximadamente 95 % de compuesto de la presente invención, y preferiblemente desde aproximadamente 25 % hasta aproximadamente 90 % de compuesto de la presente invención. Cuando se administra en forma líquida, puede añadirse un portador liquido tal como agua, petróleo o aceites de origen animal o vegetal. La forma liquida de la composición puede contener adicionalmente solución salina fisiológica, dextrosa u otras soluciones sacáridas, o glicoles. Cuando se administra en forma liquida, la composición contiene aproximadamente 0.5 % hasta aproximadamente 90 % en peso de un compuesto de la presente invención, y preferiblemente aproximadamente 1 % hasta aproximadamente 50 % de un compuesto de la presente invención. Cuando una cantidad efectiva terapéuticamente de un compuesto de la presente invención es administrado por inyección intravenosa, cutánea, o subcutánea, la composición está en la forma de una solución acuosa aceptable parenteralmente, libre de pirógenos. La preparación de las soluciones aceptables parenteralmente, que tienen los debidos pH, isotonicidad, estabilidad, y los similares, están en la experiencia en la materia. Una composición preferida para inyección intravenosa, cutánea o subcutánea contiene típicamente, además de un compuesto de la presente invención, un vehículo isotónico. Para administración oral, los compuestos pueden ser formulados fácilmente al combinar un compuesto de fórmula (I) con portadores aceptables farmacéuticamente bien conocidos en la materia. Dichos portadores facilitan que los compuestos de la presente sean formulados como tabletas, pildoras, grageas, cápsulas, líquidos, geles, jarabes, lechadas, suspensiones y los similares, para ingestión oral por un paciente a ser tratado. Las preparaciones farmacéuticas para uso oral pueden obtenerse al añadir un compuesto de fórmula (I) con un excipiente sólido, opcionalmente triturando una mezcla resultante, y procesando la mezcla de gránulos, después de añadir los auxiliares adecuados, si se desea, para obtener tabletas o núcleos de grageas. Los excipientes adecuados incluyen, por ejemplo, rellenos y preparaciones de celulosa. Si se desea, pueden añadirse agentes desintegrantes. Para administración por inhalación, los compuestos de la presente invención son liberados convenientemente en la forma de una presentación para nebulización en aerosol desde empaques presurizados o un nebulizador, con el uso de un propelente adecuado. En el caso de un aerosol presurizado, la unidad de dosificación puede determinarse proporcionando una válvula para liberar una cantidad medida. Pueden formularse cápsulas y cartuchos de, por ejemplo, gelatina, para uso en un inhalador o insuflador que contengan una mezcla en polvo del compuesto y una base en polvo adecuada tal como lactosa o almidón. Los compuestos pueden ser formulados para administración parenteral por inyección, por ejemplo, por inyección de bolus o por infusión continua. Las formulaciones para inyección pueden presentarse en forma de dosificación unitaria, por ejemplo, en ampolletas o en contenedores con dosis múltiples, con un conservador añadido. Las composiciones pueden tomar formas tales como suspensiones, soluciones, o emulsiones en vehículos oleosos o acuosos, y pueden contener agentes formuladores tales como agentes de suspensión,, estabilizantes, y/o dispersantes . Las formulaciones farmacéuticas para administración parenteral incluyen soluciones acuosas de los compuestos activos en forma acuosoluble. Adicionalmente, las suspensiones de los compuestos activos pueden prepararse como suspensiones inyectables oleosas apropiadas. Los solventes o vehículos lipofílicos adecuados incluyen aceites grasos o ésteres de ácidos grasos sintéticos. Las suspensiones inyectables acuosas pueden contener substancias que aumentan la viscosidad de la suspensión. Opcionalmente, la suspensión también puede contener estabilizantes adecuados ' o agentes que aumentan la solubilidad de los compuestos y permiten la preparación de soluciones muy concentradas. Alternativamente, una composición de la presente puede estar en forma de polvo para constitución con un vehículo adecuado, por ejemplo, agua libre de pirógenos estéril, antes de uso. Los compuestos de la presente invención también pueden ser formulados en composiciones rectales, tales como supositorios o enemas de retención, por ejemplo, que contengan bases para supositorios convencionales. Además de las formulaciones descritas previamente, los compuestos también pueden ser formulados como una preparación para depósito. Tales .formulaciones de acción prolongada pueden ser administradas por implantación (por ejemplo, subcutánea o intramuscularmente) o por inyección intramuscular. Asi, por ejemplo, los compuestos pueden ser formulados con materiales hidrofóbicos o poliméricos adecuados (por ejemplo, como una emulsión en un aceite aceptable) o resinas de intercambio iónico, o como derivados ligeramente solubles, por ejemplo, como una sal ligeramente soluble. Muchos de los compuestos de la presente invención pueden ser proporcionados como sales con iones contrarios compatibles farmacéuticamente. Dichas sales de adición de bases aceptables farmacéuticamente son aquellas sales que retienen la efectividad y propiedades biológicas de los ácidos libres, y que se obtienen por reacción con bases orgánicas e inorgánicas adecuadas . En particular, un compuesto de fórmula (I) puede ser administrado oral, bucal, o sublingualmente en la forma de tabletas que contengan excipientes, tales como almidón o lactosa, o en cápsulas u óvulos, ya sea solo o en mezcla con excipientes, o en la forma de elixires o suspensiones que contengan agentes colorantes y saborizantes . Dichas preparaciones liquidas pueden ser preparadas con aditivos aceptables farmacéuticamente, tales como agentes de suspensión. Un compuesto también puede ser inyectado parenteralmente, por ejemplo, intravenosa, intramuscular, subcutánea, o intracoronariamente . Para administración parenteral, el compuesto es mejor usado en la forma de una solución acuosa estéril que puede contener otras substancias, por ejemplo, sales, o monosacáridos, tales como manitol o glucosa, para elaborar la solución isotónica con sangre. Para uso veterinario, un compuesto de fórmula (I) o una sal no tóxica del mismo, es administrada como una formulación adecuadamente aceptable de conformidad con la práctica veterinaria normal. Los veterinarios pueden determinar fácilmente el régimen de dosificación y ruta de administración que sea más apropiada para un animal particular. Asi, la invención proporciona en un aspecto adicional una composición farmacéutica que comprende un compuesto de fórmula (I) , junto con un diluyente o portador del mismo aceptable farmacéuticamente. Por la presente invención se proporciona adicionalmente un proceso para preparar una composición farmacéutica que comprende un compuesto de fórmula (I) , dicho proceso comprende mezclar un compuesto de fórmula (I), junto con un diluyente o portador del mismo aceptables farmacéuticamente. En una modalidad particular, la invención incluye una composición farmacéutica para el tratamiento curativo o profiláctico de la disfunción eréctil en un animal macho, o trastornos de la excitación sexual en un animal hembra, incluyendo humanos, que comprende un compuesto de fórmula (I) o una sal del mismo aceptable farmacéuticamente, junto con un diluyente o portador aceptable farmacéuticamente. Los compuestos de fórmula (I) pueden ser preparados por cualquier método adecuado conocido en la materia, o por los procesos siguientes, los cuales forman parte de la presente invención. En los métodos siguientes, R°, R1, R2, R3, R4 y R5, asi como también A y B-C, se definen como en la fórmula estructural (I) anterior. Por ejemplo, compuestos de fórmula estructural (I) pueden ser preparados de conformidad con el siguiente esquema sintético de reacción, el cual comprende hacer reaccionar compuestos de fórmulas (IV) y (V) :
(V) La reacción se efectúa en la presencia de clorhidrato de 1- (3- dimetilaminopropil) - 3- etilcarbodiimida (EDCI) y 1- hidroxibenzotriazol (HOBT) en un solvente orgánico adecuado, tal como dimetilformamida (DMF) o diclorometano (CH2C12) por varias horas, por ejemplo, 8 horas a 2 días. Un compuesto de fórmula (IV) puede prepararse por medio de la ciclización de Pictet-Spengler entre un derivado de triptamina de fórmula (VI) y un aldehido de fórmula xCHO:
(VI)
Puede efectuarse la reacción en un solvente adecuado tal como un hidrocarburo halogenado (por ejemplo, diclorometano) o un hidrocarburo aromático (por ejemplo, tolueno) en la presencia de un ácido, tal como ácido trifluoroacético (TFA) . La reacción puede efectuarse a una temperatura de 20 °C a reflujo para proporcionar un compuesto de fórmula (IV) en una etapa. La reacción también puede llevarse a cabo en un solvente, tal como un hidrocarburo aromático (por ejemplo, tolueno) , bajo reflujo, usando opcionalmente un aparato de Dean - Stark para entrapar el agua producida. La reacción proporciona compuestos racémicos de fórmula (IV) . Pueden obtenerse enantiómeros desde una resolución con N-acetil leucina usando cristalización fraccionada en EtOAc:MeOH (acetato de etilo: metanol) como el solvente. Los enantiómeros (R) - y (S)- pueden aislarse como sales, dependiendo de si se usaron N-acetil- (D) y (L)-leucina como materiales iniciales. Los compuestos de fórmulas (VI) y ^CHO son compuestos disponibles comercialmente o se preparan por medio de técnicas sintéticas estándares. Un compuesto de fórmula (V) puede prepararse desde un aldehido correspondiente de fórmula (VII)
(VII)
Por medio de una reacción de Knoevenagel que emplea ácido malónico, por medio de una reacción de Witting seguida por hidrólisis básica, o por medio de una reacción de Witting-Horner . Los compuestos de fórmula (VII) pueden prepararse desde derivados de carboxaldehido aromático o de nitrilo aromático, usando técnicas bien conocidas en el arte de química orgánica sintética. ¦ Se comprenderá que pueden utilizarse grupos protectores de acuerdo con los principios generales de química orgánica sintética para proporcionar compuestos de fórmula estructural (I) . Reactivos formadores de grupos protectores, como cloroformiato de bencilo y cloroformiato de tricloroetilo, son bien conocidos por los expertos en la materia, por ejemplo, ver T. W. Greene y colaboradores, "Protecting Groups in Organic Synthesis, Tercera Edición", John Wiley & Sons, Inc., NY, Y (1999). Estos grupos protectores son removidos cuando es necesario por medio de condiciones básicas, ácidas o hidrogenolíticas apropiadas, conocidas por los expertos en la materia. Por consiguiente, compuestos de fórmula estructural (I) no ejemplificadas específicamente en la presente pueden ser preparados por los expertos en la materia. , Además, compuestos de fórmula (I) pueden ser convertidos a otros compuestos de fórmula (I) . Así, por ejemplo, un substituyente R particular puede ser interconvertido para preparar otro compuesto substituido adecuado de fórmula (I) . Ejemplos de interconversiones adecuadas incluyen, pero no se limitan a ORa a hidroxi por medios adecuados (por ejemplo, usando un agente tal como SnCl2 o un catalizador de paladio, como paladio-sobre-carbón) , o amino a amino substituido, tal como acilamino o sulfonilamino, usando condiciones de acilación o de sulfonilación estándares. Compuestos de fórmula (I) pueden prepararse como estereoisómeros individuales o como una mezcla racémica. Estereoisómeros individuales de los compuestos de la invención pueden ser preparados desde racematos por resolución usando métodos conocidos en el arte para la separación de mezclas racémicas en sus estereoisómeros constituyentes, por ejemplo, usando HPLC sobre una columna quiral, tal como Hypersil naftil urea, o usando la separación de sales de estereoisómeros. Compuestos de la invención pueden ser aislados en asociación con moléculas de solventes por cristalización desde, evaporación de, un solvente apropiado. Las sales de adición de ácidos aceptables farmacéuticamente de los compuestos de fórmula (I) que contienen un centro básico pueden prepararse de una manera convencional. Por ejemplo, una solución de la base libre puede ser tratada con un ácido adecuado, ya sea puro o en una solución adecuada, y la sal resultante se aisla ya sea por filtración o por evaporación al vacio del solvente de reacción. Sales de adición de base aceptables farmacéuticamente se obtienen de manera análoga al tratar una solución de un compuesto de fórmula (I) con una base adecuada. Pueden formarse o interconvertirse ambos tipos de sales usando técnicas por resinas de intercambio iónico. Así, de conformidad con un aspecto adicional de la invención, se proporciona un método para preparar un compuesto de fórmula (I) o una sal o solvato (por ejemplo hidrato) , seguido por (i) formación de sal, o (ii) formación de solvato (por ejemplo, hidrato) . Ejemplos de la presente invención se prepararon desde un compuesto análogo al compuesto de fórmula estructural (VIII), es decir, l-benzo[l, 3]-dioxol- 5- il. 2, 3, 4, 9-tetrahidro- 1H- ß- carbolina. La síntesis de compuesto (VIII) se describe en la Patente EUA No. 6,117,881 de Bombrun, incorporada en su integridad a la presente como referencia. Compuestos análogos al compuesto (VIII) , pero que tienen un grupo R1 diferente pueden ser sintetizados de una manera idéntica o similar que el compuesto (VIII) al utilizar materiales iniciales apropiados.
La secuencia siguiente ilustra una ruta general compuestos de fórmula estructural (I) en donde R1 es
Pueden usarse rutas sintéticas similares para sintetizar otros compuestos de fórmula general (I) . La ruta sintética general es análoga a la ruta descrita en las Patentes EUA cada una incorporada a la presente como referencia. En particular, un éster Nos. 5,859,006 y 6,117,881, cada una incorporada a la presente como referencia. En particular, un éster de triptofano (IX) es sometido a la reacción de Pictet-Spengler con un aldehido apropiado, tal como (X), por ejemplo, en la presencia de ácido trifluoroacético (TFA) para proporcionar ß-carbolina (XI) . La acilación proporciona un compuesto N-derivatizado (XII) , el cual es un compuesto de fórmula estructural (I) .
??
?? Compuestos de fórmula estructural (I) , en donde R1
-CH2OH, y -OCH2OCH3, por ejemplo, pueden prepararse de manera similar. Los compuestos de fórmula estructural (I) fueron probados por una capacidad para inhibir a PDE5. La capacidad de un compuesto para inhibir la actividad de PDE5 está relacionada con el valor de IC50 para el compuesto, es decir, la concentración de inhibidor requerida para la inhibición del 50 % de la actividad enzimática. El valor de IC50 para compuestos de fórmula estructural (I) se determinó usando la PDE5 humana recombinante . Los compuestos de la presente invención exhiben típicamente un valor de IC50 contra PDE5 humana recombinante de menos de aproximadamente 50 um, y preferiblemente menos de aproximadamente 25 µ?, y más preferiblemente menos de aproximadamente 15 µ??. Los compuestos de la presente invención exhiben típicamente un valor de IC50 contra PDE5 humana recombinante de menos de aproximadamente 1 uM, y a menudo menos de aproximadamente 0.05 uM. Para lograr la ventaja total de la presente invención, un inhibidor de PDE5 de la presente tiene un IC50 de aproximadamente 0.1 nM a aproximadamente 15 µ?. La producción de PDE5 humana recombinante y las determinaciones de IC50 pueden lograrse por medio de métodos bien conocidos en el arte. Métodos ejemplares se describen como sigue. EXPRESION DE PDEs HUMANA Expresión en Saccharomyces cerevísiae (Levadura) La producción recombinante de PDE1B, PDE2, PDE4A, PDE4B, PDE4C, PDE4D, PDE5, y PDE7 humanas , se llevó a cabo similármente a lo descrito en el Ejemplo 7 de la Patente EÜA No. 5,702,936, incorporada a la presente como referencia, excepto que el vector de transformación de la levadura empleado, el cual es derivado del plásmido ADH2 básico descrito en Price y colaboradores, Methods in Enzymology, 185, pp. 308-318 (1990), incorporó las secuencias terminadora y promotora del ADH2 de levadura y el huésped de Sacc aro yces cerevisiae fue la cepa BJ2-54 deficiente de proteasa, depositada en Agosto 31 de 1998 con la American Type Culture Collection, Manassas, Virginia, bajo el número de acceso ATCC 74465. Las células huéspedes transformadas fueron desarrolladas en medio 2X SC-leu, pH 6.2, con huellas metálicas, y vitaminas. Después de 24 horas, se añadió glicerol que contenia medio ??? a una concentración final- de 2X YET/ glicerol al 3 %. Aproximadamente 24 horas después, se cosecharon las células, se lavaron, y se almacenaron a -70 °C. PREPARACIONES DE FOSFODIESTEARASA HUMANA Determinaciones de la Actividad Fosfodiestearasa La actividad fosfodiestearasa de las preparaciones se determinó como sigue. Los ensayos de PDE que utilizan una técnica de separación por carbón vegetal se efectuaron esencialmente como se describe en Loughney y colaboradores (1996) . En este ensayo, la actividad PDE convierte [32P]cAMP o [32P]CGMP a las [32P]5'-AMP o [32P]5'-GMP correspondientes en proporción a la cantidad de actividad PDE presente. La [32P]5'-AMP o [32P]5'-GMP se convirtieron entonces cuantitativamente a [32P]fosfato libre y adenosina o guanosina no marcadas por la acción de 5 ' -nucleotidasa de veneno de víbora. Por lo tanto, la cantidad de [32P]fosfato liberada es proporcional a la actividad enzimática. El ensayo se efectuó a 30 °C en 100 [iL de mezcla de reacción que contenia (concentraciones finales) 40 mM de Tris HCl (pH 8.0), 1 uM de ZnS04, 5 itiM de MgCl2, y 0.1 mg/ml de albúmina de suero bovino (BSA) . La enzima PDE estuvo presente en cantidades que produjeron < 30 % de hidrólisis total de substrato (condiciones de ensayo lineales) . El ensayo se inició por adición de substrato (1 mM de [32P]c¾MP o cGMP) , y la mezcla se incubó por 12 minutos. Se añadieron entonces setenta y cinco (75) µg de veneno de Crotalus atrox, y se continuó la incubación por 3 minutos (en total 15 minutos) . La reacción se detuvo por adición de 200 µ? de carbón activado (25 mg/ml de suspensión en Na¾P04 0.1 M, pH 4) . Después de centrifugación (750 X g por 3 minutos) para sedimentar el carbón, se tomó una muestra del sobrenadante para determinación de radioactividad en un contador por centelleo y se calculó la actividad PDE. Purificación de PDE5 desde S. cereylsiae El compactado celular (29 g) se descongeló sobre hielo con un volumen igual de Regulador de Lisis (25 mM de Tris HCl, pH 8, 5 mM de MgCl2, 0.25 mM de DTT, 1 mM de benzamidina, y 10 µ? de ZnS04) . Se Usaron las células en un Microfluidizer® (Microfluidics Corp.) usando nitrógeno a 20,000 psi. Se centrifugó el lisado y se filtró a través de filtros desechables de 0.45 µ??. El filtrado se aplicó a una columna de 150· mi de Q SEPHAROSE® Fast-Flow (Pharmacia) . La columna se lavó con 1.5 volúmenes de Regulador A (20 mM de Bis-Tris Propano, pH 6.8, 1 mM de MgCl2, 0.25 mM de DTT, 10 µ? de ZnS04) y se eluyó con un gradiente progresivo de 125 mM de NaCl en Regulador A seguido por un gradiente lineal de 125-1000 mM de NaCl en Regulador A. Las fracciones activas del gradiente lineal se aplicaron a una columna de hidroxiapatita de 180 mi en Regulador B (20 mM de Bis-Tris Propano (pH 6.8), 1 mM de MgCl2, 0.25 mM de DTT, 10 µ? de ZnS04, y 250 mM de KC1) . Después de cargar, la columna se lavó con 2 volúmenes de Regulador B y se eluyó con un gradiente lineal de 0-125 mM de fosfato de potasio en Regulador B. Se conjuntaron las fracciones activas, se precipitaron con sulfato de amonio al 60 %, y se resuspendieron en Regulador C (20 mM de Bis-Tris-Propano, pH 6.8, 125 mM de NaCl, 0.5 mM de DTT, y 10 uM de ZnS04) . El conjunto se aplicó a una columna de 140 mi de SEPHACRYL® S-300 HR y se eluyó con Regulador C. Las fracciones activas se diluyeron en glicerol al 50 % y se almacenaron a - 20 °C.
Las preparaciones resultantes fueron aproximadamente 85 % puras por SDS-PAGE. Estas preparaciones tuvieron actividades especificas de aproximadamente 3 jomóles de cGMP hidrolizada por minuto por miligramo de proteina. Efecto Inhibidor sobre la PDE de cGMP La actividad PDE de cGMP de los compuestos de la presente invención se midió utilizando un ensayo de una etapa adaptado desde Wells y colaboradores, Biochim. Biophys. Acta, 384, 430 (1975) . El medio de reacción contuvo 50 mM de Tris-HCl, pH 7.5, 5 mM de acetato de magnesio, 250 µg/ml de 5" -Nucleotidasa, 1 mM de EGTA, y 0.15 uM de 8-[H3]-cGMP. A menos que se indique de otra manera, la enzima usada fue una PDE5 recom inante humana (ICOS Corp., Bothell, Washington) . Compuestos de la invención se disolvieron en DMSO finalmente presente a 2 % en el ensayo. El tiempo de incubación fue de 30 minutos durante los cuales la conversión total del substrato no excedió de 30 %. Los valores de IC50 para los compuestos examinados fueron determinados desde curvas de respuesta-concentración típicamente usando concentraciones que varían desde 10 nM hasta 10 µ?. Las pruebas contra otras enzimas PDE usando metodología estándar mostraron que compuestos de la invención son selectivos para la enzima PDE específica de cGM .
Datos Biológicos Se encontró que los compuestos de conformidad con la presente invención, exhibieron típicamente un valor de IC50 de menos de 500 nM (es decir, 0.5 µ?) . Obviamente, pueden hacerse muchas modificaciones y variaciones de la invención como se expuso anteriormente sin alejarse del espíritu y del alcance de la misma, y, por consiguiente, solamente pueden imponerse las limitaciones que se indican en las reivindicaciones anexas.