PL238932B1

PL238932B1 - Pochodne soli pirydyniowych oraz ich zastosowanie

Info

Publication number: PL238932B1
Application number: PL424073A
Authority: PL
Inventors: Stefan CHŁOPICKI; Stefan Chłopicki; Kamil Kuś; Ivars Kalvins; Victor Andrianov; Einars Loza
Original assignee: Univ Jagiellonski
Priority date: 2017-12-31
Filing date: 2017-12-31
Publication date: 2021-10-18
Also published as: PL424073A1; PL3505512T3; EP3505512B1; EP3505512A1

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy pochodnych soli pirydyniowych stanowiących O-podstawione halogenki 3-oksymetyloaminokarbonylo-1-metylopirydyniowe oraz ich farmaceutyczne dopuszczalnych soli. Ujawnione związki mogą być stosowane jako leki w związku z zaob serwowanym uwalnianiem przez te związki substancji czynnej w postaci N1-metylo-nikotynamidu (MNA). Związki te mogą być stosowane zwłaszcza w leczeniu lub profilaktyce stanów chorobowych związanych z dysfunkcją śródbłonka naczyniowego.

Powszechnie znane jest to, że MNA jest metabolitem niacyny, który stanowi endogenny modulator uwalniania prostacykliny (Chlopicki S et al. British Journal of Pharmacology 2007; 152(2):230-39) i wykazuje liczne działania farmakologiczne zależne od szlaku COX-2/PGb. W szczególności MNA działa przeciwzakrzepowo (Chlopicki S et al. 2007, op. cit.), przeciwzapalne (Bryniarski K et al. European Journal of Pharmacology 2008; 578(2-3):332-38), gastroprotekcyjne (Brzozowski T et al. Pharmacology 2008; 326(1): 105-16), poprawia wytrzymałość wysiłkową (Przyborowski K et al. PLoS ONE 2015; 10(6): 1-15), a jej terapeutyczne działania w wielu przypadkach można mechanistycznie powiązać z poprawą czynności śródbłonka naczyniowego (Bartuś M et al. Pharmacological Reports 2008; 60(1): 127-38; Bar A et al. Front Pharmacol 2017;8). Tym samym, skutek terapeutyczny MNA może dotyczyć wszystkich chorób przebiegających z dysfunkcja śródbłonka.

Znane jest także działanie przeciwzapalne 1-metylo-N-hydroksymetylonikotynamidu (MNAF) będącego prekursorem MNA. Ponadto, MNAF zmniejsza generację wolnych rodników oraz wykazuje działanie przeciwbakteryjne (Adamiec M et al. Pharmacological Reports 2006; 58(2):246-49; Miedzobrodzki J et al. Acta Poloniae Pharmaceutica 2010; 67(5):487-94).

Z kolei z polskiego zgłoszenia patentowego nr PL 364348 znane jest zastosowanie grupy czwartorzędowych soli pirydyniowych do wytwarzania środka naczynioprotekcyjnego do leczenia i/lub profilaktyki stanów lub chorób związanych z dysfunkcją śródbłonka naczyniowego, stresem oksydacyjnym i niewydolnością śródbłonkowej syntezy prostacykliny (PGI2). Przedmiotem tego zgłoszenia jest również grupa soli pirydyniowych przeznaczona do stosowania w suplementacji diety oraz zastosowanie tych pochodnych do wytwarzania środka przeznaczenia żywieniowego do ochrony naczyń krwionośnych u ssaków w stanach lub chorobach związanych z dysfunkcją śródbłonka naczyniowego, stresem oksydacyjnym do aktywacji śródbłonkowej syntezy prostacykliny (PGI2).

W związku z tym, że egzogennie podawany MNA cechuje słaba biodostępność oraz niekorzystny profil stężenia związku we krwi - krótki czas, podczas którego obserwowane jest zwiększenie stężenia MNA we krwi - związany z szybką eliminacją i krótkim biologicznym okres półtrwania we krwi, wciąż prowadzone są badania nad nowymi grupami związków, które cechowałby inny prof il farmakokinetyczny niż samego MNA. Istotnym czynnikiem ograniczającym szybkość oraz stopień wchłaniania jest niska lipofilowość MNA, który jest zjonizowanym związkiem niskocząsteczkowym. Utrudnia to bowiem przenikanie przez bariery biologiczne, a transport związku przez błony może odbywać się tylko za pośrednictwem odpowiednich transporterów. Właściwości hydrofilowe związku wpływają również na szybką eliminację związku drogo nerkową, co wiąże się z krótkim okresem przebywania związku w organizmie. Zatem celem rozwiązania według wynalazku było opracowanie nowej grupy związków będących prekursorami MNA, które charakteryzowałyby się większym charakterem lipofilowym oraz lepszą biodostępnością i/lub lepszym profilem uwalnianych stężeń MNA w osoczu, w porównaniu do podawania samego MNA.

Problemem technicznym, jaki rozwiązuje wynalazek, jest opracowanie nowych związków charakteryzujących się tym, że mają charakter proleków i w wyniku hydrolizy te związki uwalniają czynną substancję w postaci MNA, jednak cechuje te związki inna charakterystyka, w tym przede wszystkim inny profil uwalnianych stężeń MNA w osoczu i zatem inna biodostępność, w porównaniu do podawania samego MNA. Tym samym, te związki posiadają takie same działanie farmakologiczne jak MNA, ale nie posiadają ograniczeń farmakokinetycznych samego MNA.

Nieoczekiwanie okazało się, że struktury o wzorze ogólnym (I) wykazują określoną powyżej aktywność. W związku z powyższym przedmiotem wynalazku są pochodne soli pirydyniowych stanowiące O-podstawione pochodne 3-oksymetylo-aminokarbonylo-1-metylopirydyniowe o wzorze (I):

PL 238 932 Β1

gdzie:

R oznacza podstawnik wybrany z grupy obejmującej: C(O)R¹ i -(CHżjR², gdzie:

R¹ oznacza podstawnik wybrany z grupy obejmującej: niższy linowy lub rozgałęziony alkil C1-C4, grupę adamantylową, fenylową lub trimetoksyfenylową, niższy linowy lub rozgałęziony alkil C1-C5 z grupą COOH lub COOR³, gdzie:

R³ oznacza: niższy alkil C1-C4,

R² oznacza podstawnik wybrany z grupy obejmującej: H, niższy alkil C1-C3.

X' oznacza: F', C1-, Br', Γ lub inny farmaceutycznie dopuszczalny przeciwjon.

Korzystnie pochodne soli pirydyniowych według wynalazku obejmują sole szybko uwalniające N1-metylo-nikotynamid (MNA) wybrane z grupy:

jodek 3-(acetoksymetylokarbamoilo)-1-metylopirydyniowy;

jodek 3-[(2,2-dimetylopropionyloksymetylo)karbamoilo]-1-metylopirydyniowy;

jodek 3-(benzoiloksymetylokarbamoilo)-1-metylopirydyniowy;

jodek 3-(izobutyryloksymetylokarbamoilo)-1-metylopirydyniowy;

jodek 3-[(3,4,5-trimetoksy)benzoiloksymetylokarbamoilo]-1-metylopirydyniowy;

jodek 3-[(1-etoksy-1,5-diokso)-pent-5-yloksymetylokarbamoilo]-1-metylopirydyniowy;

jodek 3-[(1-etoksy-1,4-diokso)-but-4-yloksymetylokarbamoilo]-1-metylopirydyniowy;

jodek 3-[(1-hydroksy-1,4-diokso)-but-4-yloksymetylokarbamoilo]-1-metylopirydyniowy.

W innym aspekcie, pochodną soli pirydyniowych według wynalazku jest jodek 3-[(1-mety1o)cykloheks-1-ylokarbonyloksymetylokarbamoilo]-1-metylopirydyniowy.

Wynalazek także dotyczy pochodnych soli pirydyniowych według wynalazku do stosowania jako lek, zwłaszcza do stosowania w leczeniu lub profilaktyce stanów chorobowych związanych z dysfunkcją śródbłonka naczyniowego, definiowaną jako upośledzenie wytwarzania śród błon kowego tlenku azotu (NO), któremu towarzyszy aktywacja procesów zakrzepowych i zapalnych śródbłonka naczyniowego i ściany naczyń krwionośnych, wybranych z grupy: miażdżyca tętnic; miażdżyca tętnic u pacjentów ze stabilną chorobą wieńcową, niedokrwiennym epizodem mózgowym lub miażdżycą kończyn, w tym zakrzepowo-zarostowym zapaleniem tętnic; hipercholesterolemia, hipertriglicerydemia; zakrzepica o innym podłożu niż miażdżyca tętnic, w szczególności zakrzepica związana z implantacją metalowych protez naczyniowych, operacją pomostowania aortalno-wieńcowego, hemodializą, chorobą zakrzepowo-zatorową żył; stan z obecnym czynnikiem ryzyka rozwoju miażdżycy tętnic wybranym z grupy: hipercholesterolemia, nadciśnienie tętnicze, hiperhomocysteinemia, otyłość, stres psychiczny, infekcje, miażdżyca naczyń przeszczepu przy przeszczepie narządów; przewlekła niewydolność serca, nadciśnienie płucne, zespół nerczycowy, przewlekła niewydolność nerek, zespół ostrej niewydolności oddechowej typu dorosłych, mukowiscydoza, przewlekła obturacyjna choroba płuc, stan przedrzucawkowy, rzucawka, zaburzenia wzwodu, zespół Steina-1eventhala, zespół bezdechu śródsennego, toczeń rumieniowaty układowy, anemia sierpowata, choroba wrzodowa żołądka lub dwunastnicy, jaskra, przewlekłe choroby wątroby, wirusowe zapalenie wątroby, stłuszczenie wątroby, jak również przerzutowość nowotworowa.

Stosowane w niniejszym opisie wyrażenie „związki według wynalazku” odnosi się do związków o wzorze (I) .

Określenie „farmaceutycznie akceptowalne przeciwjony” dotyczy takich przeciwjonów, które tworzą sole będące - w zakresie oceny medycznej - odpowiednie do stosowania w kontakcie z tkankami ludzi i niższych zwierząt bez nadmiernej toksyczności, podrażnienia, czy odpowiedzi alergicznej. Farmaceutycznie dopuszczalne sole, np. sole metali i sole addycyjne z kwasami, zarówno z kwasami organicznymi jak i nieorganicznymi, są znane w dziedzinie środków farmaceutycznych. Reprezentatywne przykłady farmaceutycznie dopuszczalnych soli addycyjnych z kwasami obejmują między inny

PL 238 932 Β1 mi: chlorowodorki, bromowodorki, siarczany, azotany, fosforany, sulfoniany, metanosulfoniany, mrówczany, winiany, maleiniany, cytryniany, benzoesany, salicylany, askorbiniany, octany i szczawiany.

Wynalazek obejmuje swoim zakresem wszystkie możliwe izomery optyczne np. diastereoizomery i enancjomery związków. Ponadto, wynalazek obejmuje swoim zakresem zarówno poszczególne izomery, jak i dowolne ich mieszaniny, np. mieszaniny racemiczne. Poszczególne izomery można otrzymać, stosując odpowiednie formy izomeryczne substancji wyjściowej lub można je rozdzielać po wytworzeniu związku końcowego według typowych metod rozdzielania. Do rozdzielania izomerów optycznych, np. enancjomerów, z ich mieszaniny, można stosować typowe metody rozdzielania, np. krystalizacja frakcjonowana.

W celu ułatwienia zrozumienia istoty wynalazku, poniżej opisano pewne jego korzystne realizacje. Stanowią one jedynie przykłady ilustrujące i nie powinny być utożsamiane z pełnym zakresem wynalazku. Przedmiot wynalazku został przedstawiony także na rysunku, na którym:

fig. 1 stanowi struktury chemiczne związków szybko uwalniających MNA;

fig. 2 stanowi struktury chemiczne związków stabilnych metabolicznie, uwalniających niewielkie ilości MNA;

fig. 3 stanowi struktury chemiczne związków według wynalazku o budowie betain;

fig. 4 stanowi wykres zależności stężeń MNAF oraz MNA od czasu inkubacji prowadzonej w buforze PBS dla związków szybko uwalniających MNA;

fig. 5 stanowi wykres zależności stężeń MNAF oraz MNA od czasu inkubacji prowadzonej w świeżym osoczu szczura dla związków szybko uwalniających MNA;

fig. 6 stanowi wykres zależności stężenia od czasu inkubacji badanych związków w PBS oraz w osoczu szczura dla związków bardzo stabilnych i uwalniających niewielkie ilości MNA;

fig. 7 stanowi wykres zależności stężeń substancji macierzystych w osoczu szczura dla związków uwalniających MNA o charakterze betain.

Przykłady

Ogólny sposób otrzymywania związków według wynalazku pokazano na schemacie 1:

Schemat 1

Widma NMR rejestrowano w temperaturze otoczenia przy użyciu spektrometru Varian 400 OXFORD NMR (400 MHz). LC-MS przeprowadzono z wykorzystaniem systemu Acquity UPLC (Waters) połączonym z tandemowym spektrometrem mas Micromass Ouatre microTM API (Micromass) pracującym w trybie dodatnich jonów ESI (jonizacja przez elektrorozpylanie) i stosując kolumnę Acquity UPLC BEH HILIC (1,7 pm, 2,1 x 100 mm) na gradiencie 80-50% acetonitrylu/10 mM octanu amonu (pH 4). Analizy elementarne uzyskano za pomocą przyrządu Carlo Erba EA 1108. Temperatury topnienia mierzono w aparacie do oznaczania temperatury topnienia Gallenkamp lub OptiMelt i nie korygowano. Różne odczynniki i rozpuszczalniki zakupiono od Sigma-Aldrich, Acres Organie, Alfa Aesar i Apollo Scientific. Silicagel, 0,035-0,070 mm, (Acros) zastosowano do chromatografii kolumnowej. W tabeli 1 przedstawiono sposób syntezy i właściwości związków według wynalazku.

PL 238 932 Β1

Tabela 1

Symbol Sposób syntezy i właściwości

N-(hydroksymetylo)pirydyno-3-karboksyamid (SI) otrzymano jak opisano w: N. Singh, V. K. Pandey,R. Gupta. Pharma Chemica, 2015, 7 (6), 305-311.

Octan pirydyno-3-karbonyloamino) metylu (S2a) otrzymano sposobem opisanym w: Ivan A.Natchev Tetrahedron, 1988, 44 (20), 6465-70.

(2,2-dimetylopropionian (S2b) pirydyno-3-karbonyloamino) metylu. Do zawiesiny N(hydroksymetylo) pirydyno-3-karboksy amidu (SI) (1,52 g, 10 mmol) w acetonitrylu (20 ml) dodano trietyloaminę (1,52 g, 15 nimoli), a następnie roztwór 2,2-dimetylopropanoilu. chlorek (1,57 g, 1,3 mmol) w acetonitrylu (10 ml) dodano w ciągu 10 minut w 15-20°C. Mieszaninę reakcyjną mieszano w temperaturze pokojowej w atmosferze argonu przez 24 godziny, osad przesączono i przemyto acetonitrylem (10 ml). Przesącz odparowano, wodę (20 ml) dodano do pozostałości i mieszaninę ekstrahowano octanem etylu (3 x 30 ml), przemyto nasyconym NaCI (20 ml), osuszono (Na^SOa) i odparowano. Pozostałość oczyszczono metodą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując jako eluent chloroform / metanol (10:1), w wyniku czego otrzymano (S2b) (2,63-dimetylopropanian pirydyno-3-karbonyloamino) metylu (1,63 g, 69%).

(benzoesan pirydyno-3-karbonyloaminc) metylowy (S2c) otrzymano z N- (hydroksymetylo) pirydyno-3-karboksyamidu (SI) i chlorku benzoilu według podobnego protokołu do 2b, wydajność 42%.

(pirydyno-3-karbonyloamino)metylo-propanian (S2d) otrzymano z N- (hydroksymetylo) pirydyno3-karboksyamidu (SI) i chlorku 2-metylopropanoilu według podobnego protokołu do 2b, wydajność 53%.

C-2912 (3,4,5-trimetoksybenzoesan pirydyno-3-karbonyloamino)metylu (S2e) otrzymano z N(hydroksymetyIo)pirydyno-3-karboksaniidu (SI) i chlorku 3,4,5-trimetoksybenzoilu według podobnego protokołu do S2b, wydajność 39%.

Ci7HibN₂O₆ (M: 346.33); temp, topnienia: 134-136°C; ’Η-NMR spectrum 400 MHz: (DMSO-d<„ HMDSO) δ: 3.74 (s, 3H); 3.83 (s, 6H); 5.61 (d, 1=6.7 Hz, 2H); 7.23 (s, 2H); 7.55 (ddd, J=0.8 Hz, 4.8 Hz, 8.0 Hz, 1H); 8.27 (ddd, J=1.8 Hz, 2.3 Hz, 8.0 Hz, 1H); 8.75 (dd, J=1.7 Hz, 4.8 Hz, 1H); 9.09 (dd, J=0.8 Hz, 2.3 Hz, 1H); 9.86 (t, J=6.7 Hz, 1H) (1-metylocykloheksanokarboksylan pirydyno-3-karbonyloamino) metylu (S2f) otrzymano z N(hydroksymetylo) pirydyno-3-karboksy amidu (SI) i chlorku 1-metylocykloheksanokarbonylu według podobnego protokołu do 2b, wydajność 54%.

(2-glikozyd kwasu pirydyno-3-karbonyloamino) metylo-adamantano-2-karboksylowego otrzymano z N- (hydroksymetylo) pirydyno-3-karboksyamidu (SI) i chlorku adamantano-l-karbonylu podobnym protokołem do 2b, wy dajność 37%.

N- (Metoksymetylo) pirydyno-3-karboksyamid (S2h) otrzymano sposobem opisanym w: J. Pernak, B. Mrówczyński, J. Węglewski. Synthesis 1994, (12), 1415-17.

PL 238 932 Β1

Kwas 4-okso-4-[(pirydyn-3-karbonyloamino) metoksy] butanowy (S2i), Mieszaninę N(hydroksymetylo) pirydyno-3-karboksyamidu (1) (1,52 g, 10 mmol) i bezwodnika bursztynowego (1,0 g, 10 mmol) ogrzewano w 125-140°C przez 20 mm. Mieszaninę reakcyjną ochłodzono i produkt oczyszczono metodą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując jako eluent chloroform / metanol (3: 1), w wyniku czego otrzymano kwas 4-okso-4-[(pirydyno-3karbonyloaminojmetoksy] butanowy (S2i) (1,03 g, 41%).

Ol-etylo O5-[(pirydyno-3-karbonyloamino)metylo] pentanodionian (S2j) otrzymano z N(hydroksymetylo)pirydyno-3-karboksyamidu (1) i 5-chloro-5-okso-pentamanu etylu według podobnego protokołu do S2b, wydajność 49%.

Ol-Etylo 04 - [(pirydyno-3-karbonyloamino)metyloJ butanodionian (S2k) otrzymano z N(hydroksymetylo) pirydyno-3-karboksyamidu (1) i 4-chloro-4-okso-butanianu etylu według podobnego protokołu do 2b, wydajność 52%.

C-2578 Jodek 3-(acetoksymetylokarbamoilo)-l-metylopirydyniowy (S3a). (Octan pirydyno-3karbonyloamino) metylu (S2a) (0,97 g, 5 mmoli) rozpuszczono w acetonie (10 ml) i dodano jodek metylu (1,42 g, 10 mmoli). Mieszaninę reakcyjną mieszano w temperaturze pokojowej w atmosferze argonu przez 24 godziny, produkt przesączono i przemyto acetonem (2 ml). Wydajność 1,21 g (72%).

C10H13IN2O3 (M: 336.13); temp, topnienia: 93-95°C; 'H-NMR spectrum 400 MHz: (DMSO-d₆, HMDSO) δ: 2.04 (s, 3H); 4 40 (s, 3H); 5.35 (d, J=6.6 Hz, 2H); 8.26 (dd, J=6.1 Hz, 8 1 Hz, 1H);

8.92 (dt, J= 1.5 Hz, 8.1 Hz, 1H); 9.13 (dt, J=1.5 Hz, 6.1 Hz, 1H); 9.44 (br s, 1H); 10.08 (t, J=6.6 Hz, 1H).

C-2647 Jodek 3-[(2,2-dimetylopropionyloksymetylo)karbamoilo]-l-metylopirydyniowy (S3b) otrzymano z 2,2-dimetylopropionianu (S2b) pirydyno-3-karbonyloamino) metylu (S2b) według podobnego protokołu do S3a. Produkt otrzymano jako olej po odparowaniu mieszaniny reakcyjnej. Wydajność 79%.

Ci₃H₁₉IN₂O₃ (M: 378.21); 1H-NMR spectrum 400 MHz: (DMSO-d₆, HMDSO) δ: 1.14 (s, 9H); 4.40 (s, 3H); 5.38 (d, J=6.6 Hz, 2H); 8.25 (dd, J=6.1 Hz, 8.1 Hz, 1H); 8.92 (d, J=8.2 Hz, 1H); 9.12 (d, J=6.1 Hz, 1H); 9.4 5 (br s, 1 H); 1 O. O 9 (t, J=6. 6 Η z, 1H)

C-2648 Jodek 3-(benzoiloksymetylokarbamoilo)-l-metylopirydyniowy (S3c) otrzymano z benzoesanu(pirydyno-3-karbonyloamino)metylu (S2c) według podobnego protokohi do S3a. Wydajność 71%.

CisHułNiOi (M: 398.20); temp, topnienia: 112-114°C; Ή-NMR spectrum 400 MHz: (DMSO-d_e, HMDSO) δ: 4.40 (s, 3H); 5.65 (d, J=6.6 Hz, 2H); 7.51-7.59 (m, 2H); 7.65-7.72 (m, 1H); 7.93 -8.00 (m, 2H); 8.26 (dd, J=6.1 Hz, 8.1 Hz, 1H); 8.95 (d, J =8.2 Hz, 1H); 9.12 (d, J=6.1 Hz, 1H); 9.46 (br s, 1H); 10.25 (t, J=6.6 Hz, 1H)

C-2649 Jodek 3-(izobutyryloksymetylokarbamoilo)-l-metylopirydyniowy (S3d) otrzymano z (2metylopropionian 2-pirydyno-3-karbonyloamino) metylu (S2d) podobnego protokołu do S3b. Wydajność 77%.

PL 238 932 Β1

	C12H17IN2O3 (M: 364.18); ‘H-NMR spectrum 400 MHz; (DMSO-d₆, HMDSO) δ: 1.90 (d, J=7.0 Hz, 6H); 2.54 (septet, J=7.0 Hz, 1H); 4.40 (s, 3H); 5.38 (d, J=6.6 Hz, 2H); 8.26 (dd, J=6.1 Hz, 8.1 Hz, 1H); 8.92 (d, J=8.2 Hz. 1H); 9.13 (d, J=6.1 Hz, 1H);9.44 (brs, 1H); 10.09 (t,J=6.6Hz, 1H)
C-2942	.Todek3-[[[(3,4,5-trimetoksybenzoilo)oxy]metyło]karbamoilo] 1- metylopirydyniowy (S3e) otrzymano z 3,4,5-trimetoksybenzoesanu (pirydyn-3-karbonyloamino) metylu (S2e) według podobnego protokołu do S3a. Wydajność 55%. C_lsH₂iłN₂O6 (M: 488.27); temp. Topmnienia: 142-144°C; H-NMR spectrum 400 MHz: (CDC1₃, HMDSO) 5: 3.88 (s, 3H); 3.88 (s, 6H); 4.63 (s, 3H); 5.73 (d, .1=6.7 Hz, 2H); 7.27 (s, 2H); 8.10 (dd, J=6.2 Hz, 8.2 Hz, 1H); 8.89 (d, J=6.2 Hz, 1H); 9.05 (d, J=8.2 Hz, 1H); 9.59 (t, J=6.7 Hz, 1H); 10.26 (s, 1H)
C-2959	Jodek 34LlL(l-melylocykloheksylo)karbonyloJoksyJnietylo]karbamoik)]-l-metylo-pirydyniowy (S3f) uzyskano z (Slf) (pirydyno-3-karbonyloamino) metylo-l-metylocykloheksanokarboksylanu (S2f) za pomocą podobnego protokołu do S3b. Wydajność 74%. C16H23IN2O3 (M: 418.27); temp, topnienia: olej; H-NMR spectrum 400 MHz: (CDCls, HMDSO) δ: 1.41 (s, 3H); 1.17-1.40 (m, 5H); 1.40-1.56 (m, 3H); 1.91-2.01 (m, 2H); 4.69 (s, 3H); 5.47 (d, .1=6.5 Hz, 2H); 8.21 (dd, J=5.6 Hz, 7.9 Hz, 1H); 9.10 (d, .1=7.9 Hz, 1H); 9.26 (d, J=5.6 Hz, 1H); 9.35 (t, J=6.5 Hz, 1H); 10.04 (s, 1H)
C-2808	Jodek 3-[(adamantano l-karbonyloksymetylo)karbamoilo]-l-metylopirydyniowy (S3g) otrzymano z (pirydyn-3-karbonyloamino) metylo adamantano-l-karboksylanu (S2g) za pomocą podobnego protokołu do S3b. Wydajność 81%. C19H25IN2O3 * 0.5 H₂O (M: 465.33); H-XMR spectrum400MHz: (DMSO-d_fc HMDSO) 6: 1.601.72 (m, 6H); 1.76-1.83 (m, 6H); 1.92-2.00 (111, 3H); 4.40 (s, 3H); 5.36 (d, J=6.5 Hz. 2H); 8.25 (dd, J=6.1 Hz, 8.1 Hz, 1H); 8.92 (dt, J=1.4 Hz, 8.1 Hz, 1H); 9.12 (d, J=6.1 Hz, 1H); 9.45 (br s, 1H); 10.08 (t, J=6.5 Hz. 1H)
C-2823	Jodek 3-(metoksymetylokarbamoilo)-l-metylopirydyniowy (S3h) otrzymano z N-(metoksymetylo) pirydyno-3-karboksyamidu (S2h) według podobnego protokołu do S3a Wydajność 71%. C9H13IN2O2 (M: 308.12); temp. Topnienia: 101-103°C; H-NMR spectrum 400 MHz: (DMSO-de, HMDSO) δ: 3.29 (s, 3H); 4.41 (s, 3H); 4.75 (d, J=6.2 Hz, 2H); 8.27 (dd, J=6.1 Hz, 8.2 Hz, 1H); 8.92 (dt, J=1.6 Hz, 8.2 Hz, 1H); 9.12 (d, J=6.1 Hz, 1H); 9.43 (br s, 1H); 9.80 (t, J=6.2 Hz, 1H)
C-3008	Jodek 3-[[[(3-karboksypropanoi1o)oksy]metylo]karbamoi1o]-l -metylopirydyniowy (S3i)otrzymano z kwasu 4-okso-4-[(pirydyno-3-karbonyloamino)metoksy]butanowego (S2i) za pomocą podobnego protokołu do S3b. Wydajność 74%. C₁₂Hi₅łN₂O₅ (M: 394.16), iH-NMR spectrum 400 MHz: (DMSO-d_fi, HMDSO) δ: 2.46-2.58 (m, overlapped with DMSO, 4H); 4.40 (s, 3H); 5.38 (d, 1=6.6 Hz, 2H); 8.25 (dd, 1=6.1 Hz, 8.1 Hz, 1H); 8.91 (d, 8.1 Hz, lH);9.12(d,1=6.1 Hz, 1H);9.43 (s, 1H); 10.10 (t, .1=6.6 Hz, 1H); 12.22 (br s, 1H); (CD3OD, HMDSO) δ: 2.65 (s. 4H); 4.51 (s, 3H); 5.51 (s, 2H); 8.24 (dd, 1=6.2 Hz, 8.0 Hz, 1H); 8.96 (d, 8.0 Hz, 1H); 9.09 (d, 1=6.2 Hz, 1H); 9.41 (s, 1H)

PL 238 932 Β1

C-3027 Jodek 3-[[[(5-etoksy-5-oksopentaoilo)oksy]metylo]karbanioilo]-l-metylopirydytiiowy (S3j) otrzymano z Ol-etylo 05 [(pirydyno-3-karbonyloamino) metylo] pentanodionianu (S2j) za pomocą podobnego protokołu do S3h. Wydajność 78%.

C₁₅H₂i1N₂O₅ (M: 436.25); Ή-NMR spectrum 400 MHz: (CDC1₃, HMDSO) 5: 1.23 (t, J=7.2 Hz, 3H); 1.86 (quintet, J=7.4 Hz, 2H); 2.33 (t, J=7.4 Hz, 2H); 2.38 (t, J=7.4 Hz, 2H); 4.09 (q, J=7.2 Hz, 2H); 4.67 (s, 3H); 5.44 (d, J=6.7 Hz. 2H); 8.26 (dd, J=6.1 Hz, 8.1 Hz, 1H); 9.09 (dt. J=1.5 Hz, 8.2 Hz, 1H); 9.30 (dt, J=1.2 Hz, 6.1 Hz, 1H); 9.37 (t, 1=6.7 Hz, 1H); 9.91 (s, 1H); ¹³C-NMR spectrum 400 MHz: (CDC1₃, HMDSO) δ: 14.2, 19.9, 33.1,33.2,49.8, 60.5, 64.1, 128.3, 133.1, 145.0, 145.2, 147.6, 162.2, 172.6, 173.0

C-3029 Jodek 3-[[[(4-etoksy-4-oksobutanoilo)oksy]metylo]karbamoilo]-l-metylopirydyniowy (S3k) otrzymano z Ol-etylo O4-[(pirydyno-3-karbonyloamino) metylo] butanodionianu (S2k) podobny m protokołem do S3b. Wydajność 74%.

Ci₄Hi₉IN₂O₅ (M: 422.22); Ή-NMR spectrum 400 MHz: (CDC1₃, HMDSO) 5: 1.24 (t, J=7.2 Hz, 3H); 2.58-2.67 (m, 4H); 4.11 (q, J=7.2 Hz. 2H); 4.66 (s. 3H); 5.46 (d. J=6.7 Hz. 2H); 8.21 (dd, J=6.1 Hz, 8.1 Hz, 1H); 9.08 (dt, J=L5 Hz, 8.2 Hz, 1H); 9.19 (dt, J=1.2 Hz, 6.1 Hz, 1H); 9.36 (t, J=6.7 Hz, 1H); 9.99 (s, 1H)

Związki z grupy pochodnych soli pirydyniowych według wynalazku w swojej strukturze posiadają tak usytuowane ugrupowanie estrowe, że w wyniku hydrolizy związku macierzystego uwalniały cząsteczkę stabilnego metabolitu - MNAF, który następnie zostaje przekształcony do MNA w kolejnej reakcji hydrolizy katabolizowanej przez esterazy, jak pokazano poniżej na 5 schemacie 2.

Schemat 2

Rodzaj wprowadzonego podstawnika R dołączonego do struktury wiodącej określonej wzorem I ma wpływ na stabilność związku macierzystego oraz kinetykę uwalniania związku aktywnego. W zależności od struktury związki będące przedmiotem wynalazku wykazują dodatkowe właściwości, takie jak: (a) szybkie uwalnianie związku pośredniego MNAF, który następnie przekształcany jest do MNA (grupa związków zilustrowanych na fig. 1 obejmująca struktury C-2578, C-2647, C-2648, C-2649, C-2942, C-2959); (b) stabilność metaboliczną - bardzo wolno hydrolizują (grupa związków zilustrowanych na fig. 2 obejmująca struktury C-2808, C-2823); (c) o zwiększonych właściwościach lipofilowych - związki o strukturze betain, czyli wewnątrzcząsteczkowych soli organicznych, w których znajdują się równocześnie równoważące się ładunki dodatni oraz ujemny (grupa związków zilustrowanych na fig. 3 obejmująca struktury C-3008, C-3027, C-3029).

Uwalnianie MNA przez badane związki zostało zbadane w warunkach in vitro w badaniach stabilności hydrofitycznej. W tym celu przeprowadzono inkubację badanych związków: (1) w buforze PBS - badając stabilność hydrolityczną w roztworze; (2) w osoczu szczurzym - badając dodatkowo hydrolizę zależną od esteraz. Inkubację prowadzono w łaźni wodnej z wytrząsaniem, w temperaturze 37°C. Badane związki dodawano do przygotowanej matrycy biologicznej oraz inkubowano przez 120 min. Badane próbki pobierano po upływie 1, 5, 15, 30, 60, 90 oraz 120 min. od rozpoczęcia inkubacji, poprzez pobieranie 50 pL próbki, do której dodawano 500 pL schłodzonego do -20°C acetonitrylu w celu przerwania reakcji hydrolizy. Próbki chłodzono przez 20 min w temperaturze 4°C w celu precypitacji białek, a następnie wirowano w następujących warunkach: 4°C, 15 000 x rpm,

PL 238 932 B1 min. Supernatant przenoszono do osobnych probówek chromatograficznych i 5 μΕ nanoszono na kolumnę chromatograficzną.

System analityczny służący do oznaczania stężeń MNA i MNAF składał się z chromatografu cieczowego UltiMate 3000 (Dionex, Thermo Scientific) oraz spektrometru masowego TSQ Quantum Ultra (Thermo Scientific). Do rozdzielania chromatograficznego zastosowano kolumnę Thermo, Aquasil C18 (4,6 x 150 mm, 5 μm) z izokratycznym przepływem fazy ruchomej będącej mieszaniną

0,1% kwasu mrówkowego w acetonitrylu i 5 mM mrówczanu amonu (80 : 20, v/v), przy szybkości przepływu fazy ruchomej wynoszącej 0,8 mL/min.. Detekcję prowadzono w trybie śledzenia wybranych reakcji fragmentacji (SRM) w jonizacji dodatniej, monitorując następujące przejścia jonowe: m/z 137 ^ 94 (CE = 19 V) dla MNA, m/z 167 ^ 137 (CE 10) dla MNAF, m/z 140 ^ 97 (CE = 19 V) dla MNA-d3 - standardu wewnętrznego. Parametry źródła jonów były następujące: ciśnienie gazów 30 psi (sheath gas) oraz 10 psi (auxiliary gas), napięcie przyłożone do igły 4500 V, temperatura źródła jonów 300°C, temperatura kapilary 300°C, ciśnienie w komorze kolizyjnej 1,5 mTorr (argon).

(1) Związki szybko uwalniające MNA

Na fig. 1 przedstawiono związki szybko uwalniające MNA, które charakteryzują się bardzo szybką hydrolizą do metabolitu pośredniego MNAF. Podczas inkubacji prowadzonej w buforze PBS zaobserwowano stopniowe zmniejszenie stężeń związków macierzystych oraz jednoczesne zwiększenie stężeń metabolitów tych związków - MNAF oraz MNA (krzywe zależności stężeń MNAF oraz MNA od czasu inkubacji przedstawiono na fig. 4). Świadczy to o chemicznej hydrolizie związków do ich metabolitów. Chemiczna hydroliza związków macierzystych do metabolitu pośredniego MNAF oraz MNA była badana poprzez pomiar stężenia badanych związków inkubowanych przez 2 godz. w roztworze PBS w 37°C. Na fig 4 przedstawiono przykładowe krzywe zależności czasu od stężenia związków macierzystych - C-2647 (A), C-2648 (B) oraz C-2649 (C) - kolor niebieski, metabolitu pośredniego MNAF - kolor czerwony oraz końcowego aktywnego metabolitu MNA - kolor zielony.

Inkubacja tych związków w świeżym osoczu szczura powodowała bardzo szybką hydrolizę związków macierzystych (oznaczone stężenia związków macierzystych znajdywały się poniżej granicy detekcji już po 1 minucie od rozpoczęcia inkubacji) do metabolitu pośredniego MNAF (którego stężenia na początku inkubacji były bardzo wysokie), a następnie do MNA (stężenia MNAF zmniejszały się wraz z jednoczesnym zwiększaniem się stężeń MNA). Świadczy to o bardzo szybkiej hydrolizie związków macierzystych w osoczu krwi do związku pośredniego MNAF i następnie do MNA. Dużo szybsza hydroliza związków macierzystych w osoczu, niż w buforze PBS świadczy o udziale esteraz osoczowych w reakcji rozpadu związków macierzystych oraz w przemianie MNAF do MNA. Przykładowe krzywe zależności stężenia związków od czasu inkubacji w świeżym osoczu przedstawiono na fig. 5. Hydroliza związków macierzystych zależna od esteraz osoczowych do metabolitu pośredniego MNAF oraz MNA badana poprzez pomiar stężenia badanych związków inkubowanych przez 2 godz. w osoczu szczura w 37°C. Na fig. 5 przedstawiono przykładowe krzywe zależności czasu od stężenia związków macierzystych - C-2647 (A), C-2648 (B) oraz C-2649 (C) - kolor niebieski, metabolitu pośredniego MNAF - kolor czerwony oraz końcowego aktywnego metabolitu MNA - kolor zielony.

(2) Związki bardzo stabilne i uwalniające niewielkie ilości MNA

Na fig. 2 zilustrowano podgrupę związków według wynalazku - stanowiących analogi C-2823 oraz C-2808 - wykazujących stabilność chemiczną i odpornych na hydrolizę. Związki te w badaniach in vitro wykazywały dużą stabilność w buforze PBS. Podczas inkubacji w osoczu zaobserwowano jedynie powolną i niewielką hydrolizę tych związków. Przykładowe krzywe zależności stężenia od czasu inkubacji badanych związków w PBS oraz w osoczu szczura przedstawiono na fig. 6. Badane związki z 2 grupy wykazują dużą stabilność hydrolityczną. Nie zaobserwowano zmian stężeń badanych związków C-2808 (A) oraz C-2823 (B) podczas inkubacji w roztworze PBS. Podczas inkubacji związków w świeżym osoczu (C i D) występowała powolna hydroliza związków macierzystych. Na fig. 6 uwidoczniono przykładowe krzywe zależności czasu od stężenia związków macierzystych - kolor niebieski, metabolitu pośredniego MNAF - kolor czerwony oraz końcowego aktywnego metabolitu MNA - kolor zielony.

(3) Związki uwalniające MNA o charakterze betain

Związki uwalniające MNA o charakterze betain (przykładowe struktury zostały zamieszczone na fig. 3), podobnie jak związki z podgrupy (1), w warunkach in vitro w osoczu rozkładały się natychmiast do MNAF, który następnie szybko hydrolizo wał do MNA. Reakcja hydrolizy MNAF do MNA w osoczu zachodziła z udziałem esteraz osoczowych z kinetyką reakcji pierwszego rzędu. Nie obserwowano stężeń substancji macierzystych w osoczu, co może świadczyć o całkowitej biotransformacji związków

PL 238 932 Β1 macierzystych do MNAF i MNA. Związeki hydrolizowały do MNAF oraz do MNA również w warunkach pozbawionych esteraz - w PBS, lecz reakcja rozpadu zachodziła z mniejszą szybkością z kinetyką rozkładu zerowego rzędu (fig. 7). Związki z grupy betain w warunkach in vitro szybko uwalniają metabolit pośredni, następnie przekształcany do MNA. Na fig. 7 zilustrowano zależności stężeń związku pośredniego MNAF oraz MNA po inkubacji przykładowych badanych związków C-3008 (A) oraz C-3027 (B) w roztworze PBS (A) oraz świeżym osoczu (C i D) - metabolit pośredni MNAF - kolor niebieski oraz MNA - kolor czerwony.

Dla specjalisty w dziedzinie farmakologii jest oczywiste, że związki będące przedmiotem wynalazku, które uwalniają MNA, posiadają aktywności farmakologiczne analogiczne do samego MNA i mogą być stosowane jako leki, przy czym w szczególności mogą być stosowane w leczeniu lub profilaktyce stanów chorobowych związanych z dysfunkcją śródbłonka naczyniowego, definiowaną jako upośledzenie wytwarzania śród błon kowego tlenku azotu (NO), któremu towarzyszy aktywacja procesów zakrzepowych i zapalnych śródbłonka naczyniowego i ściany naczyń krwionośnych, wybranych z grupy: miażdżyca tętnic; miażdżyca tętnic u pacjentów ze stabilną chorobą wieńcową, niedokrwiennym epizodem mózgowym lub miażdżycą kończyn, w tym zakrzepowo-zarostowym zapaleniem tętnic; hipercholesterolemia, hipertriglicerydemia; zakrzepica o innym podłożu niż miażdżyca tętnic, w szczególności zakrzepica związana z implantacją metalowych protez naczyniowych, operacją pomostowania aortalno-wieńcowego, hemodializą, chorobą zakrzepowo-zatorową żył; stan z obecnym czynnikiem ryzyka rozwoju miażdżycy tętnic wybranym z grupy: hipercholesterolemia, nadciśnienie tętnicze, hiperhomocysteinemia, otyłość, stres psychiczny, infekcje, miażdżyca naczyń przeszczepu przy przeszczepie narządów; przewlekła niewydolność serca, nadciśnienie płucne, zespół nerczycowy, przewlekła niewydolność nerek, zespół ostrej niewydolności oddechowej typu dorosłych, mukowiscydoza, przewlekła obturacyjna choroba płuc, stan przedrzucawkowy, rzucawka, zaburzenia wzwodu, zespół Steina-1eventhala, zespół bezdechu śródsennego, toczeń rumieniowaty układowy, anemia sierpowata, choroba wrzodowa żołądka lub dwunastnicy, jaskra, przewlekłe choroby wątroby, wirusowe zapalenie wątroby, stłuszczenie wątroby, jak również przerzutowość nowotworowa.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Pochodne soli pirydyniowych stanowiące O-podstawionę pochodne 3-oksymetyloaminokarbonylo-1-metylopirydyniowe o wzorze (I):

O

gdzie:

R oznacza podstawnik wybrany z grupy obejmującej: C(0)R' i -(CFhjR2, gdzie:

R¹ oznacza podstawnik wybrany z grupy obejmującej: niższy linowy lub rozgałęziony alkil C1-C4, grupę adamantylową, fenylową lub trimetoksyfenylową, niższy linowy lub rozgałęziony alkil C1-C5 z grupą COOH lub COOR³, gdzie:

R³ oznacza: niższy alkil C1-C4,

R² oznacza podstawnik wybrany z grupy obejmującej: H, niższy alkil C1-C3.

X oznacza: F’, Cl’, Br', Γ lub inny farmaceutycznie dopuszczalny przeciwjon.
2. Pochodne soli pirydyniowych według zastrz. 1, znamienne tym, że obejmują sole wybrane z grupy:

jodek 3-(acetoksymetylokarbamoilo)-1-metylopirydyniowy;

jodek 3-[(2,2-dimetylopropionyloksymetylo)karbamoilo]-1-metylopirydyniowy;

jodek 3-(benzoiloksymetylokarbamoilo)-1-metylopirydyniowy;

jodek 3-(izobutyryloksymetylokarbamoilo)-1-metylopirydyniowy;

jodek 3-[(3,4,5-trimetoksy)benzoiloksymetylokarbamoilo]-1-metylopirydyniowy;

jodek 3-[(1-etoksy-1,5-diokso)-pent-5-yloksymetylokarbamoilo]-1-metylopirydyniowy;

PL 238 932 B1 jodek 3-[(1-etoksy-1,4-diokso)-but-4-yloksymetylokarbamoilo]-1-metylopirydyniowy;

jodek 3-[(1-hydroksy-1,4-diokso)-but-4-yloksymetylokarbamoilo]-1-metylopirydyniowy.
3. Jodek 3-[(1-metylo)cykloheks-1-ylokarbonyloksymetylokarbamoilo]-1-metylopirydyniowy.
4. Pochodne soli pirydyniowych określone w zastrzeżeniach od 1 do 3 do stosowania jako lek.
5. Pochodne soli pirydyniowych określone w zastrzeżeniach od 1 do 3 do stosowania w leczeniu lub profilaktyce stanów chorobowych związanych z dysfunkcją śródbłonka naczyniowego, definiowaną jako upośledzenie wytwarzania śródbłonkowego tlenku azotu (NO), któremu towarzyszy aktywacja procesów zakrzepowych i zapalnych śródbłonka naczyniowego i ściany naczyń krwionośnych, wybranych z grupy: miażdżyca tętnic; miażdżyca tętnic u pacjentów ze stabilną chorobą wieńcową, niedokrwiennym epizodem mózgowym lub miażdżycą kończyn, w tym zakrzepowo-zarostowym zapaleniem tętnic; hipercholesterolemia, hipertriglicerydemia; zakrzepica o innym podłożu niż miażdżyca tętnic, w szczególności zakrzepica związana z implantacją metalowych protez naczyniowych, operacją pomostowania aortalnowieńcowego, hemodializą, chorobą zakrzepowo-zatorową żył; stan z obecnym czynnikiem ryzyka rozwoju miażdżycy tętnic wybranym z grupy: hipercholesterolemia, nadciśnienie tętnicze, hiperhomocysteinemia, otyłość, stres psychiczny, infekcje, miażdżyca naczyń przeszczepu przy przeszczepie narządów; przewlekła niewydolność serca, nadciśnienie płucne, zespół nerczycowy, przewlekła niewydolność nerek, zespół ostrej niewydolności oddechowej typu dorosłych, mukowiscydoza, przewlekła obturacyjna choroba płuc, stan przedrzucawkowy, rzucawka, zaburzenia wzwodu, zespół Steina-1eventhala, zespół bezdechu śródsennego, toczeń rumieniowaty układowy, anemia sierpowata, choroba wrzodowa żołądka lub dwunastnicy, jaskra, przewlekłe choroby zapalne wątroby, wirusowe zapalenie wątroby, stłuszczenie wątroby, jak również przerzutowość nowotworowa.