MXPA97004036A - 1,1-dioxidos y composiciones de 2-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-piridil)-1,2,5-thiadizaolidin-3-ona y metodo de uso - Google Patents

Abstract

1,1-dióxidos de 2-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-piridil)-1,2,5-tiadiazoli din-3-ona, composiciones farmacéuticas que los contienen y métodos para el tratamiento de enfermedades degenerativas utilizando los mismos.

Description

1.1-DIOXIDOS Y COMPOSICIONES DE 2- (2.3.5.6-TETRAFLUORO-4-PIRIDIL) -l,2.5-THIADIAZOLIDIN-3-ONA Y MÉTODO DE USO Descripción de la invención La invención se relaciona con derivados de 1,1-dióxidos de 2- (2, 3, 5, ß-tetrafluoruro-4-piridinil) -1, 2,5-tiadiazolidin-3-ona, a las composiciones farmacéuticas que los contienen y al método de uso de éstos en el tratamiento de enfermedades degenerativas . La inhibición de enzimas proteolíticas por reactivos no tóxicos es útil en el tratamiento de desórdenes degenerativos, tales como enfisema, artitris reumatoide y pancreatitis, en los cuales la proteólisis es un elemento sustantivo. Los inhibidores de proteaza se utilizan ampliamente en la investigación biomédica. Las proteazas de serina son las clases más ampliamente distribuidas de enzimas proteolíticas. Algunas proteazas de serina están caracterizadas como de tipo quimotripcin o de tipo elastasa con base en su especificidad de sustrato. Las enzimas quimotripcin y de tipo quimotripcin normalmente desdoblan enlaces de péptido en proteínas en un sitio en el cual el residuo aminoácido en el lado carboxilo es típicamente Trp, Tyr, Phe, Met, Leu u otro residuo aminoácido que contiene cadenas laterales de aromático o alquilo largas. Las enzimas de elastasa y tipo elastasa normalmente desdoblan los enlaces de péptido en un sitio en el cual el residuo aminoácido en el lado carboxilo del enlace es típicamente Ala, Val, Ser, Leu u otros aminoácidos similares menores . Tanto las enzimas de tipo quimotripsin y de tipo elastasa se encuentran en leucocitos, células arborecentes y jugo pancreático en organismos superiores y son secretadas por muchos tipos de bacterias, levaduras y parásitos. Cha, Biochem, Pharmacol., 1975. 24, 2177-2185, divulga técnicas cinéticas para el estudio de enlace de inhibidores para macromoléculas, tales como enzimas, y métodos para la determinación de tales parámetros como la inhibición de constantes, razones de reacción y concentraciones de enzima enlazada y no enlazada. Groutas y Colaboradores, Biochemical and Biophysical Research Communications 1994. 198 (1) 341-349 divulga la fórmula: en donde Rx es H, metil, bencil, CH-COOt-Bu o CH2C00Bzl y su actividad inhibitoria in vitro hacia la elastasa de leucosito humano .

Muller y Dubois, J. Org. Chem. 1989. 54, 4471-4473 divulga los compuesto de la fórmul en donde R es H, CH3, bencil o (CH2)2SCH3. Los compuestos fueron probados en actividad al gusto dulce y fueron hallados a no ser dulces o a tener potencias de dulzura de menos de 10 veces la sucrosa. Lee y Colaboradores, J. Org. Chem. 1989. 54, 3077- 3083 divulga la síntesis de los compuestos de la fórmula: en donde R es fenotil, fenil ó l-naftil. No se divulga utilidad para estos compuestos. Lee y Kohn, Journal of Pharmaceutical Sciences 1990. 79(8), 716-718 divulga compuestos de la fórmula: en donde R4 es fenotil, fenil ó 1-naftil y R4' es hidrógeno, o R4 y R4' son ambos fenil . Los compuestos fueron probados en actividad anticonvulsionante y tres de los cuatro compuestos fueron hallados a estar desprovistos de actividad anticonvulsionante . Hanewac er y Colaboradores, Arch. Pharm. 1993. 326, 497-498 divulga la sintesis de los compuestos de la fórmula: en donde R es CH2CH(CH3)2, ciclopropilmetil, CH-Ph, (CH2)2Ph, 2 -furanilmetil, l-naftilmetil, ó 3-indoliletil . Unterhalt y Hanewacker, Arch. Pharm. 1988. 321, 375- 376 divulgan la síntesis de los compuestos de la fórmula: en donde R es hidrógeno, metil, isopropil, CH2CH(CH3)2 ó bencil sin una indicación de utilidad. Unterhalt y Hanewacker, Arch. Pharm. 1988. 321, 749-751 divulgan la síntesis de los compuestos de la fórmula: en donde R=CH3, RX=H y R2=3-indolilmetil; R=CH3, R^H, y R=fenil; R=C2HS, R^H, y R=fenil; R=isopropil, R^H, y R2=fenil; R=metil, R1=CH30(0)CCH2, y R2=H, R=CH3, R^HOÍOJCCH, y R2=H; R=CH3, R^C.H; y R2=fenil; R=R1=R2CH3; y R=C2H5, RX=R=CH3. Aouf y Colaboradores, Tetrahedron Letters 1991. 32(45), 6545-6546 divulgan la síntesis de l,l-dióxido de 4-fenilmetil-1, 2, 5-tiadiazolidina-3-ona. Dewynter y Colaboradores, Tetrahedron 1993, 49(1), 65-76 divulgan la sintesis de los compuestos de la fórmula: en donde R es CH-Ph o CH2CH(CH3) (C2H5) . Dunlap y Colaboradores, Patente Norteamericana ,236,917, concedida en Agosto 17, 1993, divulga una serie de derivados de sacarina 2-sustituída, tales como S,S,1,1-tetraóxidode4- (1-metiletil) -2- [ (3-oxo-l, 2, 5-tiadiazolidina-2-iDmetil] -1, 2-bencisotiazol-3 (2H) -ona, 2- (1-metil-lH-tetrazol-5-il-tiometil) sacarina y varios derivados de sacarina 2-halometil, los cuales se consideran útiles en el tratamiento de enfermedades degenerativas . Strasser y Colaboradores, Solicitud de Patente Alemana DE 4141218, publicada en Junio 17, 1993, divulga una serie de derivados de 1,1-dióxido de tiadiazolidin-3-ona como intermediarios en las síntesis de varias l, 1-dioxo- [l, 2, 6] tiadiazinocarboxamidas, las cuales se afirma son potencialmente útiles como analgésicos, antipirético e inhibidores de inflamación. La invención se relaciona con compuestos de la fórmula I I en donde R1 es hidrógeno, al«quil inferior, o fenil-al<quil inferior; R2 es hidrógeno, al«quil inferior, o fenil-alquil inferior; y R3 es hidrógeno, o alquil inferior; o una sal de adición acida farmacéuticamente aceptable del mismo, o cuando se aplique, un enantiómero o mezcla racémica de éste. Los compuestos de la presente invención inhiben la actividad de proteasas de serina, específicamente elastasa de leucocito humano, y de esta manera son útiles en el tratamiento de condiciones de enfermedades degenerativas tales como enfisema, artritis reumatoide, pancreatitis, fibrosis cística, bronquitis crónico, síndrome de agotamiento respiratorio en adultos, enfermedad inflamatoria del intestino, psoriasis, bullous pemfigoide, enfermedad periodontal, y deficiencia de alfa-1-antitripcin. Los compuestos preferidos de la fórmula I anterior son aquéllos en donde R1 es hidrógeno, o alquil inferior; R2 es hidrógeno, o alquil inferior, y R3 es alquil inferior. La invención se relaciona además con una composición farmacéutica para el tratamiento de enfermedades degenerativas, la cual comprende un portador, auxiliar diluyente o vehículo farmacéuticamente aceptable con una cantidad efectiva inhibidora de enzima proteolítica de un compuesto de la Fórmula I. La invención se relaciona además con un método para el tratamiento de enfermedades degerativas el cual comprende administrar a un paciente que necesita de tal tratamiento una cantidad efectiva para inhibir la enzimas proteolítica de un compuesto de acuerdo con la fórmula I. El término alquil inferior como aquí se usa significa cadenas de hidrocarburo que tiene de uno a aproximadamente cinco átomos de carbono y de esta manera incluye metil, etil, propil, isopropil, n-butil, sec-butil, 3-metilbutil; n-pentil, y los similar. El término halógeno o haluro como se usa aquí significa cloro, bromo, yodo y flúor. El sistema de numeración usado a través de esta especificación está mostrado en el sistema de anillo que se ilustra abajo. Este sistema de anillo es nombrado en la literatura «química como 1,1-dióxido de 1, 2, 5-tiadiazolidin-3-ona. La síntesis de los compuestos de la invención puede ser delineada como se muestra en el es<quema A ESQUEMA A éter coronado Una sal de metal alcalino apropiadamente substituido de un 1,1, -dióxido de 1, 2, 5-tiadiazolidin-3-ona de la fórmula II, en donde M+ es un metal alcalino, por ejemplo, sodio, en un solvente orgánico apropiado, tal como acetonitrilo, o dimetil formamida, o una mezcla de dichos solventes, es tratada con al menos un mol de pentafluoropiridina (Fórmula III) en la presencia de al menos un mol de un éter coronado apropiado, preferentemente 15-coronado-5, a una temperatura en el intervalo de aproximadamente la temperatura ambiente hasta el punto de ebullición del solvente o mezcla de solvente usado, para dar los dióxidos de 2- (2, 3, 5, 6-tetrafluoro-4-piridinil) -1, 2, 5-tiadiazolidin-3-ona de la fórmula I. Se apreciará que los compuestos de la fórmula I poseen un carbono asimétrico en la posición C-4 del anillo de dióxido de l, 2, 5-tiadiazolidin-3-ona y son así incapaces de existir como enantiómeros. A menos que otra cosa se especifique, la invención está destinada a abarcar cada una de las formas incluyendo los racematos . En algunos casos puede existir ventajas, por ejemplo, potencia, en usar un enantiómero particular en comparación con otro enantiómero o racemato en el tratamiento de enfermedades degenerativas y tales ventajas serán fácilmente determinadas por aquellos con habilidad en la técnica. Los enantiómeros separados pueden ser sintetizados a partir de materiales iniciales quirales o el racemato puede ser resuelto mediante procedimientos convencionales que son bien conocidos en la técnica de la química tales como cromatografía quiral, cristalización fraccional o sales diastoméricas y lo similar. Los compuestos de la fórmula I son útiles tanto en la forma de base libre como en la forma de sales de adición acida, y ambas formas están dentro del alcance de la invención. Las sales de adición acida son a menudo una forma más conveniente de usar; y en la práctica, el uso de una forma de sal inherentemente implica el uso de la forma de base. Los ácidos, los cuales pueden ser usados para preparar las sales de adición acida incluyen preferentemente a«quellos que producen, cuando se combinan con la base libre, sales farmacéuticamente aceptables, esto es, sales cuyos aniones son relativamente inocuos para el organismo animal en dosis farmacéuticas de las sales, para que las propiedades benéficas inherentes en la base libre son sean viciadas por efectos laterales adjudicables a los aniones. En la práctica de la presente invención es conveniente usar la forma de base libre o sales de hidrocloruro, fumarato, toluenosulfato, metanosulfato o maleato. Sin embargo, otras sales farmacéuticamente aceptables dentro del alcance de la invención son aquellas derivadas de otros ácidos minerales y ácidos orgánicos. Las sales de adición acida de los compuestos básicos son preparadas mediante procedimientos estándar bien conocidos en la técnica, los cuales incluyen, pero no se limitan a ello, disolver la base libre en una solución acuosa de alcohol conteniendo el ácido apropiado y aislar la sal al evaporar la solución., o al reaccionar la base libre y un ácido en un solvente orgánico, en cuyo caso, la sal se separa directamente, o se precipita con un segundo solvente orgánico, o puede ser obtenida mediante concentración de la solución. Aunque se prefieren sales medieinalmente aceptables de los compuestos básicos, todas las sales de adición acida son útiles como fuentes de la forma de base libre aún si la sal particular en sí es deseada solo como un producto intermediario como, por ejemplo, cuando la sal se forma con el propósito de purificación o identificación, o cuando se usa como intermediario en la preparación de una sal medicinalmente aceptable, por ejemplo, procedimientos de intercambio de iones.

Las sales de metal alcalino de la fórmula II pueden ser preparados como se muestra en el esquema B: ESQUEMA B IV II Un 1,1-dióxido de 1, 2, 5-tiadiazolidin-3-ona sustituido apropiado de la formula IV, en un solvente del alcanol inferior, por ejemplo, metanol, es tratado con aproximadamente un mol de un exceso de un alcóxido inferior de metal alcalino, tal como metóxido de sodio, a aproximadamente la temperatura ambiente para dar los compuestos de la fórmula II. Los 1,1-dióxidos de 1, 2, 5-tiadiazolidin-3-ona de la fórmula IV puede ser preparados como se muestra en el esquema C: ESQUEMA C v IV Un compuesto sustituido apropiado de la fórmula V, en donde R es al«quil inferior, en un solvente apropiado de alcanol inferior, tal como metanol, es tratado con un exceso de un alcóxido inferior de metal alcalino; por ejemplo metóxido de sodio, a una temperatura en el intervalo de aproximadamente la temperatura ambiente hasta el punto de ebullición de solvente usado, seguido por el tratamiento con una fuente de protones, tal como resina de intercambio de iones H+ BIO-RAD® 50W-X8, para dar los compuestos de la fórmula IV. De forma alterna, cuando se deseen los compuestos de la fórmula IV, en donde R3 es diferente de hidrógeno, uno puede proceder como se ilustra en el esquema D: ESQUEMA D IX IV Un compuesto de la fórmula IV en donde R3 es hidrógeno, es tratado con un exceso de un haluro de bencil de la fórmula IV, en donde X es cloro, bromo, flúor o yodo, preferentemente bromo, en un solvente orgánico apropiado, por ejemplo, tolueno, dimetilformamida, o uña mezcla de dichos ácidos orgánicos, en la presencia de una cantidad catalítica de un haluro de tetraalcjuilamonio, preferentemente bromuro de tetrabutilamonio, a una temperatura en el intervalo de aproximadamente la temperatura ambiente hasta el punto de ebullición del solvente, o mezcla de solventes usada, para dar los compuestos de la fórmula VII. Los compuestos de la fórmula VIII puede tratarse después con un exceso de un agente altquilador (R3X' ) de la fórmula VIII, en donde R3 es alquil inferior y X' es cloro, bromo, flúor o yodo, preferentemente yodo, en un solvente orgánico apropiado, tal como tetrahidrofurán, en la presencia de un exceso de una base, tal como ter-butóxido de potasio, a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 0°C hasta el punto de ebullición del solvente usado, preferentemente a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 0°C hasta la temperatura ambiente, para dar un compuesto de la fórmula IX. Los compuestos de la fórmula IX puede luego ser desbencilados mediante tratamiento con un exceso de donador de hidrógeno apropiado, preferentemente formato de amonio, en la presencia de un catalizador apropiado, preferentemente paladio o carbono, en un solvente de alcanol inferior apropiado, por ejemplo, metanol, a una temperatura en el intervalo de aproximadamente la temperatura ambiente hasta el punto de ebullición del solvente usado, para dar los compuestos de la fórmula IV en donde R3 es al<quil inferior. Los compuestos de la fórmula IV, pueden ser preparados como se ilustra en el Escjuema E: Un isocianato de halosulfonil de la fórmula X, en donde X es una halógeno, preferentemente cloro, es tratado con un exceso de un éster a-aminoácido de la fórmula XI, en donde R es alquil inferior y X" es un halógeno, preferentemente cloro, y un exceso de alcohol de bencil, en la presencia de un exceso de una base, tal como trietilamina, en un solvente orgánico apropiado, tal como cloruro de metileno, a una temperatura en el intervalo de aproximadamente -10°C a aproximadamente la temperatura ambiente, para dar un compuesto de la fórmula XII (nótese, que si se desea, el Qf-aminoácido puede ser usado como el reactivo limitador en vez del isocianato de halosulfonil) . El compuesto de la fórmula XII puede ser luego hidrogenado a una presión de hidrógeno de aproximadamente (50-55 lb/pulg2) en un solvente de alcanol inferior, tal como metanol, en la presencia de un catalizador, preferentemente paladio sobre carbono, para producir el compuesto de la fórmula V. El pentafluoruro de la fórmula III esta disponible comercialmente. El haluro de bencil de la fórmula VI, el agente alquilador de la fórmula VIII del isocianato de halosulfonil de la fórmula X y el éster de a-aminoácido de la fórmula XI ya sea que estén comercialmente disponibles, o pueden ser preparados mediante procedimientos en la técnica, o mediante los procedimientos descritos de aquí en adelante en los ejemplos. Las estructuras de los compuestos de la invención se establecieron por el modo de síntesis, y por medio de uno o más de análisis elemental, e infrarrojo, resonancia magnética y espectrocopía de masas. El curso de la reacciones y la identificación y homogeneidad de los productos fue valorada por uno o más de cromatografía de capa delgada (TLC) , cromatografía de líquido a alta presión (HPLC) , o cromatografía de gas-líquido (GLC) . Los siguientes ejemplos ilustrarán adicionalmente la invención, no obstante, sin limitarla. Todos los puntos de fusión (p.f) están dados en grados centígrados (°C) y no están corregidos . Ejemplo 1 (a) A una solución agitada de 14.72 ml (0.17 mol) de isocianato de clorosulfonilo en 400 ml . de cloruro de metileno se le agregó fenilmetanol (17.69 ml, 0.17 mmol) a 0-5 °C.

Después de agitar la anterior solución durante 1.5 hrs., se agregó una solución de 31.24 g. (0.186 mol) de hidrocloruro de éster de metilo de ácido 2-aminopentanoico en 1100 ml de cloruro de metileno conteniendo trietilamina (71 ml, 0.5 mol) a 0-5 °C, y la mezcla resultante fue agitada toda la noche dejando la mezcla calentar a la temperatura ambiente. La mezcla de reacción fue vaciada en solución acuosa de HCl al 10% saturada con cloruro de sodio y la capa orgánica fue separada.

La capa acuosa fue extraída con cloruro de metileno/acetato de etilo (4:1, 2x) y la capa orgánica combinada fue lavada con salmuera, secada sobre sulfato de magnesio y concentrada al vacío para dar 4.77 gr. (82%) de éster de metil de ácido 2-(N-carbobenciloxiaminosulfonil) aminopentanóico (Fórmula XII: R=CH3; R^propil; R2=H; R3=H) p.f 76-78°C. (b) Una mezcla de ácido 2- (N-carbobenciloxiaminosulfo-nil) aminopentanóico (46.7 gr) metanol (350 ml) y paladio sobre carbono al 10% (3.0 gr) fue hidrogenada a 55 lb/pulg2 durante aproximadamente 2 horas. El catalizador fue retirado por filtración a través de CELITE®, el solvente fue retirado al vacío y el residuo fue purificado por cromatografía de columna sobre sílice, enjugando con acetato de etilo/hexano al 50% para dar 25.6 gr (90%) de éster de metil de ácido 2- (aminosulfonilamino)pentanoico (Fórmula V: R=CH3; R1=propil; R=H; R3=H) p.f 63-64°C. (O A una solución de éster de metil de ácido 2- (aminosulfonilamino)pentanóico (24.6 gr, 0.11 mol) en metanol (150 ml) se le agregó una solución de metóxido de sodio (8.86 gr, 1.64 mol) en 150 ml de metanol y la mezcla de reacción resultante fue refluida durante 18 horas. La mezcla fue enfriada, neutralizada con resina de intercambio de iones H+ BIO-RAD® 50 -X8, y se filtró. El filtrado fue concentrado al vacío para dar un aceite que cristalizó a partir de metanol/hexano para dar 20.73 gr (teoría) de 1,1-dióxido de 4- propil -l . 2 , 5 -tiadiazolidin-3 -ona (Fórmula IV: Rx=propil ; R2=R3=H) . (d) Una mezcla del compuesto 1,1-dióxido de 4-propil-1, 2, 5-tiadiazolidin-3-ona, (20.74 gr, 0.117 mol), bromuro de fenilmetil (22.09 gr, 0.129 mol) y bromuro de tetrabutilamonio (3.77 gr, 0.012 mol) en tolueno (400 ml) y DMF (50 ml) , fue refluido durante 40 horas, enfriada y vaciada sobre hielo/agua.

El producto crudo fue purificado por cromatografía de descarga para dar ll . l gr de 1.1-dióxido de 2-fenilmetil-4-propil-l, 2 .5-tiadiazolidin-3-ona (Fórmula VII: R1=propil; R2=R3=H) . (e) Se agregó t-butóxido de potasio (1.83 gr, 14.9 mmol) a una solución de 1,1-dióxido de 2-fenilmetil-4-propil-l, 2,5-tiadiazolidin-3-ona (4 gr, 14.9 mmol) en 150 ml de THF a 0° y la mezcla fue agitada durante 1 hora a la misma temperatura. A la anterior mezcla se le agregó 10.58 gr (74.6 mmol) de yoduro de metil y la mezcla de reacción fue agitada a 0°C durante 0.5 horas, a la temperatura ambiente durante 6 horas, y se descompuso con solución saturada de cloruro de amonio. La mezcla resultante fue extraída con cloruro de metileno y la capa orgánica lavada con salmuera, secada y concentrada al vacío para dar 4.19 gr (cuantitativo) de 1,1-dióxido de 2-fenilmetil-5-metil-4-propil-l .2.5-tiadiazolidin-3-ona (Fórmula IX: R^propil; R2=H; R3=CH3) . (f) Una mezcla de 1,1-dióxido de 2-fenilmetil-5-metil-4-propil-l, 2, 5-tiadiazolidin-3-ona (4.15 gr) , Pd/C al 10% (2.0 gr) , y formato de amonio (8.0 gr) y metanol fue agitada toda la noche a la temperatura ambiente. El solvente fue retirado y el producto crudo purificado por cromatografía de descarga para dar 2.3 gr (80.9 %) de 1.1-dióxido de 5-metil-4-propil-l.2.5-tiadiazolidin-3-ona (Formula IV: R1-propil; R2=H; R3=CH3) . (g) A una mezcla de la sal de sodio de 1,1-dióxido de 5-metil-4-propil-l, 2, 5-tiadiazolidin-3-ona (5.2 mmol, preparada mediante tratamiento con metóxido de sodio) suspendida en 30 ml de acetonitrilo se le agregó pentafluoropiridina (0.57 ml, 5.2 mmol) y 1.14 gr (5.17 mmol) de 15-coronado-5 y DMF (25 ml) y la mezcla resultante fue refluida durante 20 horas. La mezcla fue enfriada, concentrada al vacío y el residuo diluido con agua, extraído con cloruro de metileno y la capa orgánica fue lavada con agua y salmuera. La capa orgánica fue concentrada al vacío y un producto crudo fue purificado por cromatografía de descarga para dar 0.39 gr (22%) de 1.1-dióxido de 2- (2.3.5, 6-tetrafluoro-4-piridil) -5-metil-4-propil-l.2.5-tiadiazolidin-3-ona (Fórmula I: R^propil; R2=H; R3=CH3) . Ejemplo 2 (a) A una solución de N-t-butoxicarbonil-sarcosina (50 gr; 0.264 mmol) en 700 ml de benceno se le agregó 1,8-diazabiciclo [5.4.0] -undec-7-eno (DBU; 40.19, 0.264 mol) en una porción. A la anterior solución clara se le agregó 74.84 g (0.528 mol) de yoduro de metilo en una porción y la solución clara resultante fue dejada refluir durante .7 horas. Después de agregar yoduro de metil adicional (16 ml) , la mezcla de reacción fue refluida con agitación y después enfriada a la temperatura ambiente y agitada toda la noche. La mezcla de reacción fue filtrada, el residuo lavado con éter y el filtrado combinado fue lavado con agua, solución saturada de carbonato de sodio y salmuera. La capa orgánica resultante se secó sobre sulfato de sodio, filtró y concentró al vacío para dar 46.38 gr (86.4%) de éster de metil de N-t-butoxicarbonil-sarcosina de un aceite amarillo. (b) A una solución 2 M de LDA (70.23 ml, 0.14 mol) se le agregó (por medio de una jeringa) una solución de éster de metil de N-t-butoxicarbonil-sarcosina (26 gr, 0.1279 mol) en 40 ml de THF seco a 78°C bajo nitrógeno, y la mezcla fue agitada a esta temperatura por 30 minutos. A la mezcla anterior le fue agregado 4-bromo-2-metil-2-buteno (20 gr., 0.134 mol) con agitación continua a -78°C, y la mezcla resultante fue dejada calentar a la temperatura ambiente. La mezcla de reacción fue apagada con 6 ml de solución de cloruro de amonio a -78°C, se agregaron 20 ml de agua y la mezcla de reacción resultante fue extraída con acetato de etilo. La capa orgánica fue lavada con agua y salmuera, secada sobre sulfato de sodio y concentrada al vacío para dar un aceite amarillo, el cual fue purificado por cromatografía de columna de gel de sílice (acetato de etilo en hexano al 20%) para dar 22.1 gr (63.7%) de éster de metil de N-t-butoxicarbonil-2- (3-metil-2-buten) il-sarcosina como un aceite . (c) Una solución de éster de metil de N-t-butoxicarbonil-2- (3-metil-2-buten) il-sarcosina (22.1 gr, 81.44 mmol) en 400 ml de metanol bajo nitrógeno fue enfriado a 0°C y se agregó 1.5 gr de Pd/C al 10%. La mezcla fue colocada en un aparato Parr y se hidrogenó durante 6 horas. El catalizador fue removido sobre una almohadilla de CELITE® y el filtrado fue concentrado al vacío para dar 22.0 gr (99%) de éster de metil de N-t-butoxicarbonil-2- (3-metilbutil) -sarcosina como un aceite. (d) Una mezcla de éster de meil de N-t-butoxicarbonil-2- (3-metilbutil) -sarcosina (22.04 gr, 80.62 mmol) en 350 ml de HCl etéreo fue agitada a la temperatura ambiente durante 3 días. La mezcla resultante fue enfriada en un baño de hielo y el solvente fue concentrado al vacío para dar después de secar 13.17 gr (78%) de hidrocloruro de éster de metil de 2- (3-metilbutil) sarcosina (Fórmula XI: R=CH3; R^ (CH3)2CH(CH3)2; R2=H; R3=CH3; X"=C1") el cual fue recristalizado a partir de metanol/eter, p.f. 110-111°C. (e) A una solución agitada de 5.77 ml (66.78 mmol) de isocianato de clorosulfonil en cloruro de metileno le fue agregada, bajo nitrógeno, fenilmetanol (6.89 ml, 66.57 mmol) a 0-5°C. Después de agitar la anterior solución durante una hora, se agregó una solución de 13.166 g (62.78 mmol) de hidrocloruro de éster de metil de 2- (3-metilbutil) sarcosina en cloruro de metileno conteniendo trietilamina (27.33 ml, 194.62 mmol) a 0-5°C, y la mezcla resultante fue agitada toda la noche permitiendo a la mezcla calentarse a la temperatura ambiente.

La mezcla de reacción fue vaciada en 600 ml de solución acuosa HCl saturada con cloruro de sodio, y la capa orgánica fue separada. La capa acuosa fue extraída con cloruro de metileno y la capa orgánica combinada fue lavada con salmuera, secada sobre sulfato de magnesio, y concentrada al vacío para dar 21.22 gr (87.2%) de éster de metil de N- (carbobenciloxiamino-sulfonil) -2- (3 -metilbutil) -sarcosina (Fórmula XII: R=CH3, R1=(CH2)2CH(CH3)2; R2=H; R3=CH3) la cual fue purificada por cromatografía de gel de sílice (acetato de etil en hexano al %) para dar un aceite. (f) Una solución de éster de metil de N- (carbobenciloxiamino-sulfonil) -2- (3-metilbutil) -sarcosina (20.6 g, 53.17 mmol) en 200 ml de metanol bajo nitrógeno fue enfriada a 0°C y se le agregó 1.5 gr de Pd/C al 10%. La mezcla se colocó en un aparato Parr a 50 lb/pul2 e hidrogenó durante 3.5 horas. El catalizador fue retirado sobre una almohadilla de CELITE® y el filtrado fue concentrado al vacío para dar 13.24 gr (98.6%) de éster de metil de N- (aminosulfonil) -2- (3-metilbutil) sarcosina (Fórmula V: R=CH3; Rx= (CH2) 2CH (CH3) 2 ; R2=H; R3=CH3) como un aceite. (g) Una solución de éster de metil de N- (aminosulfonil) -2- (3-metilbutil) sarcosina (12.25 g, 48.17 mmol) en metanol (150 ml) fue agregada a una solución de metóxido de sodio (Na=2.4 gr) en 150 ml de hielo-metanol frío. La mezcla de reacción resultante fue agitada a la temperatura ambiente bajo nitrógeno durante 18.5 horas, y después la mezcla fue tratada con 25 gr de resina de intercambio de iones (BIO RAD® 50W x 8; malla 200-400) durante 40 minutos y se filtró. El filtrado fue concentrado al vacío para dar 10.7 gr (99.8%) de 1.1-dióxido de 4- (3-metilbutil) -5-metil-l.2.5-tiadiazolidin-3-ona (FórmulaIV: Rx= (CH2)2CH(CH3)2; R2=H; R3=CH3) como un sólido, p.f. 212-214°C. (h) A una mezcla de la sal de sodio de 1,1-dióxido de 5-metil-4- (3-metilbutil) -l, 2, 5-tiadiazolidin-3-ona (1 gr; 4.13 mmol, preparado mediante tratamiento con metóxido de sodio), pentafluoropiridina (0.54 ml, 4.97 mmol), y 0.91 gr (4.13 mmol) de 15-corona-5 suspendido en 30 ml de acetonitrilo fue refluida durante 17 horas. La mezcla fue enfriada, concentrada al vacío, y el residuo extraído con cloruro de metileno, y la capa orgánica fue lavada con agua (3x) y salmuera. Después de secar sobre sulfato de sodio, la capa orgánica fue concentrada al vacío y un producto crudo fue purificado por cromatografía de descarga (acetato de etilo en hexano al 10%) para dar 0.62 gr. (41%) de 1.1-dióxido de 2- (2.3.5.6-tetrafluoro-4-piridil) -5-metil-4- (3-metilbutil) -1.2.5-tiadiazolidin-3-ona (Fórmula I: R= (CH2)2CH(CH3)2; R=H; R3=CH3) , como un sólido, p.f. 80.5-81.5°C. Ejemplo 3 (a) Siguiendo el procedimiento similar al descrito en el ejemplo 2 (b) , pero substituyendo 2.1 equivalentes de yoduro de metil por 4-bromo-2-metil-2-buteno y utilizando 2.2 equivalentes de amida de diisopropil (LDA) se contempla que puede prepararse un compuesto de la fórmula: (CH3)2C(C02CH3)N(CH3) (C02tBu) . (b) Siguiendo un procedimiento similar al descrito en el ejemplo 2 (d) , pero substituyendo el compuesto del ejemplo 3 (a) por el compuesto del ejemplo 2 (c) , se contempla que puede prepararse un compuesto de la fórmula (CH3)2C(C02CH3)NHCH3-HC1. Siguiendo procedimientos similares a los descritos en los Ejemplos l(a)-(c) pero substituyendo un éster apropiado de a-aminoácido de la fórmula V por hidrocloruro de éster de metil norvalina en el ejemplo l(a), se contempla que pueden prepararse los siguientes compuestos de la fórmula IV ilustrada en la Tabla I . Tabla I IV Siguiendo un procedimiento similar al descrito en el Ejemplo 1 (g) , pero substituyendo un compuesto apropiado de la Fórmula IV por 1,1-dióxido de 4-propil-5-metil-l, 2 , 5-tiadiazo-lidin-3-ona se contempla que pueden prepararse los siguientes compuestos 'de la fórmula I ilustrados en la Tabla II: Resultados de pruebas biológicas Los ejemplos representativos de los compuestos de la invención han sido hallados a poseer propiedades farmacológicas valiosas. En particular, han sido hallados a inhibir la actividad de proteasas de serina, específicamente elastasa de leucocito humano, y son de esta manera útiles en el tratamiento de condiciones de enfermedades degenerativas, tales como efisema, artritis reumatoide, pancreatitis, fibrosis cística, bronquitis crónico, síndrome de agotamiento respiratorio en adultos, enfermedad inflamatoria del intestino, psoriasis, bullous pemfigoide, enfermedad periodontal, deficiencia de alfa-1-antitripsin. Las propiedades farmacológicas de ejemplos representativos de los compuestos de la invención fueron demostradas mediante el siguiente procedimiento convencional de prueba biológica in vitro. El compuesto de prueba (inhibidor) se disolvió en DMSO en un tubo para producir una solución de material inhibidor el cual tiene una concentración en el intervalo de 200 a 1000 µM. La solución de material inhibidor está diluida (1:4, 1:16 y 1:64) en tubos de ensayo (tubos 1, 2 y 3, respectivamente) conteniendo 2.4 ml de solución reguladora (50 mM de ácido N-[2-hidroxietil] piperazina-N' - [2-ácido etanosulfónico/NaOH, 500 mM de NaCl, pH 7.8 a 25°C) y se agregó DMSO para que el volumen total de cada tubo fuera de 3.2 ml. 70 µL, 50 µL, 35 µL y 25 µL de inhibidor del tubo de ensayo 1 se colocaron en el primero de cuatro depósitos de una placa de microtitulación de 96-depósitos, y cada depósito está hecho de hasta 90 µL del volumen total con la adición de una solución de DMSO/reguladora al 25%. El inhibidor de los tubos de ensayo 2 y 3 es procesado de una manera similar y se le colocó en los depósitos 5-12, respectivamente, para dar un total de 12 concentraciones diferentes de inhibidor. Cuatro depósitos (depósitos 13,16) conteniendo 90 µL de solución DMSO/reguladora al 25% pero sin inhibidor fueron también corridos de forma simultánea con los depósitos inhibidos como el control. 150 microlitros de la solución de substrato (preparada mediante la adición de 500 µL de la elastasa de leucocito humano (HLE) , se agregaron luego de forma simultánea a cada uno de los depósitos, y la solución en cada depósito fue mezclada perfectamente. La placa de microtitulación de 96 depósitos se colocó en un espectrofotométro Microplate Reader #89815A y 110 µL de la solución de enzima (preparada como sigue: una mezcla de 20 µL de solución reguladora y 20 mg de albúmina de suero bovino se vorticeó suavemente en un tubo de escintilación y se agregaron 5 µL de solución de material HLE (lmg/mL disuelto en agua desionizada) ) es agregada de forma simultánea a cada uno de los 16 depósitos . Cada una de las soluciones en los depósitos se mezcla perfectamente y luego se colectan los datos de absorbancia dependiente del tiempo de 410 nM hasta «que el ensayo se completa. Debe notarse que aunque este método de ensayo puede hacerse manualmente, se prefiere realizar el ensayo robóticamente usando un Robot de Sistema Hewlett Packard MicroAssay. Una gráfica de datos de absorbancia versus tiempo así obtenida produce curvas progresivas de la pendiente final de la cual es igual a las velocidades de estado estacionario (VF) .

Usando el programa ENZFITTER (Elsevier Software) , las curvas de progreso para los cuatro ensayos de control ([I]=0) se ajustan por regresión lineal para dar valores de velocidad de reacción de enzimas en la ausencia de inhibidor (V0) los cuales se promedian para producir un solo valor fijo. La constante de inhibición K± (nM) se obtiene después a partir de una gráfica de ni versus V0/Vp ?-vp/v0 lo cual da una gráfica lineal en donde pendiente =Kt jl + TS1 I Km y [S] es la concentración del sustrato y K. es la constante de Michaelis. Compuestos representativos de la invención, Ejemplos l(g) y 2 (h) , fueron probados en actividad inhibidora de elastasa de leucocito humano de acuerdo con el procedimiento anteriormente descrito, y tuvieron valores K¿ de 10 y >100 nM, respectivamente .

Los compuestos de la invención pueden ser preparados para uso farmacéuticamente mediante procedimientos farmacéuticos convencionales que son bien conocidos en la técnica; esto es, al formular una composición farmacéutica que comprende compuestos de la invención o sus sales farmacéuticamente aceptables junto con uno o más portadores, auxiliares, diluyentes o vehículos fisiológicamente aceptables, para administración oral en forma sólida o líquida, administración parental, administración tópica o administración inhalación en aerosol, y lo similar. Las composiciones sólidas para administración oral incluyan tabletas comprimidas, pildoras, polvos y gr nulos. En tales composiciones líquidas, el compuesto activo se incorpora con al menos un diluyente inerte tal como almidón, carbonato de calcio, sucrosa o lactosa. Estas composiciones también pueden contener substancias adicionales diferentes a los diluyentes inertes, por*ejemplo, agentes lubricantes, tales como estearato de magnesio, talco y lo similar. Las composiciones líquidas para administración oral incluyen emulsiones farmacéuticamente aceptables, soluciones, suspensiones, jarabes y elíxires que contienen diluyentes inertes usados comúnmente en la técnica, tales como agua y parafina líquida. Además de los diluyentes inertes, tales composiciones también pueden contener auxiliares, tales como agentes humectantes y de suspensión, y agentes endulzantes, saborizantes, perfumes y conservadores. De acuerdo con la invención, los compuestos para administración oral incluyen cápsulas de material absorbible, tal como gelatina, que contienen al componente activo con o sin la adición de diluyentes o excipientes . Las preparaciones de acuerdo con la invención para administración parental incluyen soluciones, suspensiones y emulsiones acuosas estériles, acuosas orgánicas y orgánicas. Ejemplos de solventes orgánicos o medios de suspensión son glicol de propileno, glicol de polietileno, aceites vegetales tales como aceite de oliva y esteres orgánicos inyectables tales como oleato de etil . Estas composiciones también pueden contener auxiliares tales como agentes estabilizadores, conservadores, humectantes, emulsificadores y dispersantes. Las preparaciones de acuerdo con la invención para la administración tópica o administración inhalación en aerosol incluyen disolver o suspender un compuesto de la invención en un vehículo farmacéuticamente aceptable tal como agua, alcohol acuoso, glicol, solución de aceite o emulsión de aceite en agua, y lo similar. Si se desea, los compuestos de la invención pueden incorporarse además en sistemas de liberación lenta o enfocada tales como matrices de polímero, liposomas y microesferas. El porcentaje de componente activo en tales composiciones puede variar para que pueda obtenerse una dosis apropiada. La dosis administrada a un paciente en particular varía dependiendo del juicio clínico usando como criterio: La ruta de administración, la duración del tratamiento, el tamaño y condición física del paciente, la potencia del componente activo y la respuesta del paciente a éste. Una cantidad de dosis efectiva del componente activo puede así determinarse fácilmente por el médico después de una consideración de todos los criterios y usando su mejor juicio en favor del paciente.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES 1. Un compuesto de la fórmula en donde R1 es hidrógeno, alquil inferior, o fenil-alquil inferior; R2 es hidrógeno, alquil inferior, o fenil-alquil inferior; y
2. R3 es hidrógeno, o alquil inferior; o una sal de adición acida farmacéuticamente aceptable del mismo; o cuando sea aplicable, un enantiómero o mezcla racémica del mismo. 2. El compuesto de acuerdo con la reivindicación 1, en donde R1 es hidrógeno, o alquil inferior y R2 es hidrógeno o alquil inferior.
3. 3. El compuesto de acuerdo con la reivindicación 2, en donde R3 es alquil inferior.
4. 4. El compuesto de acuerdo con la reivindicación 3, en donde R1 es hidrógeno, propil, ó 3-metilbutil; R2 es hidrógeno, propil, ó 3-metilbutil; y R3 es metil.
5. 5. 1,1, -dióxido de 4-propil-5-metil-2- (2 , 3 , 5 , 6-tetrafluoro-4-piridil) -1,2, 5-tiadiazolidin-3-ona de acuerdo con la reivindicación 4.
6. 6. Una composición farmacéutica para el tratamiento de enfermedades degenerativas la cual comprende un portador, auxiliar, diluyente o vehículo farmacéuticamente aceptable junto con una cantidad efectiva inhibidora de enzima proteolítica de un compuesto de la fórmula: en donde R1 es hidrógeno, alquil inferior, o fenil-alquil inferior; R2 es hidrógeno, alquil inferior, o fenil-alquil inferior; y R3 es hidrógeno, o alquil inferior; o una sal de adición acida farmacéuticamente aceptable del mismo; o cuando sea aplicable, un enantiómero o mezcla racémica del mismo .
7. 7. La composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 6, en donde R1 es hidrógeno, o alquil inferior; • y R2 es hidrógeno o alquil inferior.
8. 8. La composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 7, en donde R3 es alquil inferior.
9. 9. La composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 8, en donde el compuesto es 1,1-dióxido de 4-propil -5 -metil -2 - (2,3,5,6-tetrafluoro-4-piridil) -1,2,5- iadiazolidin-3-ona.
10. 10. Un método para el tratamiento de enfermedades degenerativas, el cual comprende administrar a un paciente en necesidad de tal tratamiento una cantidad efectiva inhibidora de enzima proteolítica de un compuesto de la fórmula: en donde R1 es hidrógeno, alquil inferior, o fenil-alquil inferior; R2 es hidrógeno, alquil inferior, o fenil-alquil inferior; y R3 es hidrógeno, o alquil inferior; o una sal de adición acida farmacéuticamente aceptable del mismo; o cuando sea aplicable, un enantiómero o mezcla racémica del mismo.
11. 11. El método de acuerdo con la reivindicación 10, en donde R1 es hidrógeno, o alquil inferior; y R2 es hidrógeno o alquil inferior.
12. 12. El método de acuerdo con la reivindicación 11, en donde R3 es alquil inferior.
13. 13. El método de acuerdo con la reivindicación 12 , en donde el compuesto es 1,1-dióxido de 4-propil-5-metil-2-(2,3,5, 6-tetrafluoro-4-piridil) -1,2, 5-tiadiazolidin-3-ona.
14. 14. El método de acuerdo con la reivindicación 10, en donde dicha enfermedad degenerativa se selecciona de efisema, artritis reumatoide, pancreatitis, fibrosis cística, bronquitis crónica, síndrome de agotamiento respiratorio en adultos, bullous pemfigoide, enfermedad periodontal, y deficiencia de alfa-1-antitripsin.
15. 15. El método de acuerdo con la reivindicación 14, en donde las enfermedades degenerativas se seleccionan de efisema, fibrosis cística, bronquitis crónico y síndrome de agotamiento respiratorio en adultos.