Kompozycje farmaceutyczne zawierające związki

RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(12)
OPIS PATENTOWY
(19)
PL
(21) Numer zgłoszenia: 363115
(22) Data zgłoszenia: 28.07.2000
(86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:
28.07.2000, PCT/EP00/07306
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej Polskiej
(87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:
08.02.2001, WO01/09140
PCT Gazette nr 06/01
198700
(13) B1
(11)
(51) Int.Cl.
C07D 495/04 (2006.01)
A61K 31/496 (2006.01)
A61P 9/06 (2006.01)
A61P 13/02 (2006.01)
A61P 15/10 (2006.01)
A61P 25/02 (2006.01)
Związki tienopiranokarboksyamidowe
oraz kompozycje farmaceutyczne zawierające te związki
(54)
(73) Uprawniony z patentu:
(30) Pierwszeństwo:
RECORDATI IRELAND LIMITED,
Ringaskiddy,IE
30.07.1999,IT,MI99A001704
(72) Twórca(y) wynalazku:
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
15.11.2004 BUP 23/04
Amedeo Leonardi,Milano,IT
Gianni Motta,Barlassina,IT
Carlo Riva,Varese,IT
Rodolfo Testa,Vignate,IT
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
31.07.2008 WUP 07/08
(74) Pełnomocnik:
Barbara Bogdan, POLSERVICE Sp. z o.o.
PL 198700 B1
(57)
1. Związek tienopiranokarboksyamidowy o ogólnym wzorze
w którym R oznacza grupę fenylową, cykloheksylową lub trifluorometylową, R1 oznacza grupę (C1-C4)-alkoksylową lub 2,2,2-trifluoroetoksylową, R2 oznacza atom wodoru lub atom fluoru, R3 oznacza atom
wodoru lub atom chlorowca lub grupę trifluoroetoksylową, a n oznacza 1, lub farmaceutycznie dopuszczalną sól takiego związku.
2
PL 198 700 B1
Opis wynalazku
Wynalazek dotyczy związków tienopiranokarboksyamidowych oraz zawierających je kompozycji
farmaceutycznych.
W opisie patentowym St. Zj. Am. nr 5403842 i jego kontynuacji w części (opisy patentowe St. Zj.
Am. Nr nr 5474994 i 5605896) zastrzeżono pochodne heterobicykliczne zawierające jako reszty zasadowe podstawione fenylopiperazyny połączone z pierścieniem heterocyklicznym poprzez różne grupy
łączące. Wśród tych pochodnych szczególnie interesujący jest związek A (przykład 11, Rec 15/2739)
ze względu na jego bardzo dużą aktywność uroselektywną. Związek A, w rzeczywistości, jest obdarzony dobrym powinowactwem wobec receptorów adrenaliny α1A i jest zdolny selektywnie inhibitować
kurczliwość części sterczowej cewki moczowej w modelu psim bez istotnego wpływu na ciśnienie krwi
(Leonardi A. et al., J. Pharmacol. Exp. Therap. 281, 1272-1283 (1997).
Kwas 7-okso-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksylowy i jego N,ω-aminoalkiloamidy są związkami,
które dotychczas nie są opisane w literaturze. Niniejszy wynalazek dotyczy nowej strukturalnej klasy
N-podstawionych fenylo-N',ω-(5-podstawionych-7-okso-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karbonyloamino)-alkilopiperazyn.
Związki tej klasy są obdarzone zwiększoną selektywnością wobec receptorów adrenergicznych
α1 i ulepszoną in vivo uroselektywnością w stosunku, np., do związku A ze znacznym wpływem na
rozluźnienie części sterczowej cewki moczowej i bardzo niską aktywnością obniżającą ciśnienie krwi.
Ten profil działania sugeruje bezpieczne stosowanie związków według wynalazku do leczenia objawów czopowania dolnych dróg moczowych włącznie z łagodnym przerostem gruczołu krokowego
(BPH), do leczenia objawów dolnych dróg moczowych (LUTS) i do leczenia neurogenicznej dysfunkcji
dolnych dróg moczowych (NLUTD), wszystko to bez działań ubocznych związanych z działaniem podciśnieniowym.
Wynalazek dotyczy związków o wzorze I:
w którym R oznacza grupę fenylową, cykloheksylową lub trifluorometylową, R1 oznacza grupę (C1-C4)-alkoksylową lub 2,2,2-trifluoroetoksylową, R2 oznacza atom wodoru lub atom fluoru, R3 oznacza atom
wodoru lub atom chlorowca lub grupę trifluoroetoksylową, a n oznacza 1, lub farmaceutycznie dopuszczalną sól takiego związku.
Korzystnie R oznacza grupę metoksylową.
PL 198 700 B1
3
Korzystnymi związkami są związki wybrane z grupy:
N-{3-[4-(5-chloro-2-metoksyfenylo)-1-piperazynylo]-propylo}-7-okso-5-fenylo-7H-tieno[3,2-b]-pirano-3-karboksyamid,
N-{3-[4-(2-metoksyfenylo)-1-piperazynylo]-propylo}-7-okso-5-fenylo-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid,
5-cykloheksylo-N-[3-[4-(2-metoksyfenylo)-1-piperazynylo]propylo}-7-okso-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid,
N-{3-[4-(2-metoksyfenylo)-1-piperazynylo]-propylo}-7-okso-5-trifluorometylo-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid,
7-okso-5-fenylo-N-{3-[4-[2-(2,2,2-trifluoroetoksy)-fenylo]-1-piperazynylo]-propylo}-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid,
N-{3-[4-[2-metoksy-5-(2,2,2-trifluoroetoksy)fenylo]-1-piperazinylo]-propylo}-7-okso-5-fenylo-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid, i
N-{3-[4-[4-Fluoro-2-(2,2,2-trifluoroetoksy)-fenylo]-1-piperazynylo]-propylo}-7-okso-5-fenylo-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid.
Wynalazek obejmuje także farmaceutycznie dopuszczalne sole tych związków.
Wynalazek ponadto zapewnia kompozycje farmaceutyczne, zawierające związek o wzorze I lub
farmaceutycznie dopuszczalną sól takiego związku w mieszaninie z farmaceutycznie dopuszczalnym
rozcieńczalnikiem lub nośnikiem.
Takie kompozycje farmaceutyczne mogą ewentualnie dodatkowo zawierać środek przeciwcholinergiczny, np. jeden lub większą liczbę takich środków, wybranych spośród tolterodine, oxybutinin, darifenacin, alvameline i temiverine.
Zapobieganie skurczom (włącznie ze skurczami wywoływanymi za pośrednictwem noradrenaliny) cewki moczowej i dolnych dróg moczowych, selektywnego zapobiegania tym skurczom (bez istotnego wpływania na ciśnienie krwi), uzyskuje się dzięki podawaniu ssakom (z ludźmi włącznie) potrzebującym takiego leczenia jednego lub większej liczby wybranych związków o wzorze I w ilości lub
ilościach skutecznych dla tego szczególnego zastosowania.
Blokowanie receptorów α1 uzyskuje się przez dostarczanie do środowiska tych receptorów, np.
do środowiska pozakomórkowego, (lub przez podawanie ssakowi mającemu takie receptory) skutecznej ilości związku według wynalazku, łagodząc w ten sposób stan chorobowy związany z nadaktywnością tych receptorów.
Wszystkie opisy patentowe, opisy zgłoszeń patentowych i odnośniki literaturowe, cytowane
w niniejszym zgłoszeniu są tu włączone w całości jako odnośniki.
Adrenergiczne działanie antagonistyczne związków według wynalazku czyni je przydatnymi jako środki działające na tkanki ciała szczególnie bogate w receptory adrenergiczne α1, takie jak stercze
i cewka moczowa. Dlatego, antyadrenergiczne związki według wynalazku, ustalone jako takie na podstawie ich profilu wiązania receptorów, mogą być przydatnymi środkami leczniczymi do leczenia, np.,
trudności w oddawaniu moczu związanych z zaburzeniami czopującymi dolne drogi moczowe, włącznie z łagodnym przerostem gruczołu krokowego (BPH), lecz nie ograniczonych tylko do niego.
BPH jest stanem postępowym, charakteryzującym się guzopodobnym powiększeniem tkanki
gruczołu krokowego, powodującym czopowanie cewki moczowej. Wynikiem tego jest zwiększona
częstotliwość oddawania moczu, nadmierna diureza nocna, słaby strumień moczu i niepewność lub
opóźnienie w rozpoczęciu wypływu moczu. Chroniczne konsekwencje BPH mogą obejmować przerost
mięśnia gładkiego pęcherza moczowego, niewydolność pęcherza i zwiększoną zapadalność na zakażenia przewodu moczowego. Szczególne właściwości biochemiczne, histologiczne i farmakologiczne
gruczolaka prostaty, prowadzące do zaczopowania wylotu pęcherza, nie są dotychczas znane.
Rozwój BPH jest jednak uważany za nieuniknione zjawisko, związane ze starzeniem się męskiej populacji. BPH obserwuje się u około 70% mężczyzn w wieku powyżej 70 lat. Obecnie, powszechnie
wybieraną na świecie metodą leczenia BPH jest metoda chirurgiczna. Medyczna alternatywa chirurgii
jest więc bardzo pożądana. Do ograniczeń chirurgicznej metody leczenia BPH należą współczynnik
zachorowalności starszych mężczyzn, uporczywość lub nawrót objawów czopowania i podrażnienia,
jak również wysoki koszt operacji chirurgicznych.
Receptory adrenergiczne α (McGrath et al., Med. Res. Rev. 9, 407-533 (1989)) są specyficznymi neuroreceptorowymi proteinami usytuowanymi w obwodowym i ośrodkowym układzie nerwowym
w tkankach i organach ciała. Receptory te są ważnymi przetwornikami do regulowania wielu funkcji
fizjologicznych, i tym samym są ważnymi celami przyświecającymi opracowywaniu leków. W rzeczy-
4
PL 198 700 B1
wistości, w ciągu ostatnich 40 lat opracowano wiele leków α-adrenergicznych. Przykłady obejmują
clonidine, phenoxybenzamine i prazosin, terazosin, alfuzosin, doxazosin, tamsulosin (leczenie nadciśnienia), naphazoline (donosowy środek zmniejszający przekrwienie), i apraclonidine (do leczenia
jaskry). Leki α-adrenergiczne można podzielić na dwie różne klasy: agonistów (clonidine i naphazoline są agonistami), które imitują właściwości aktywujące receptorów endogennego neurotransmitera, norepinefryny, i antagonistów (phenoxybenzamine i prazosin, terazosin, alfuzosin, doxazosin, tamsulosin są antagonistami), które działają tak, że blokują działanie norepinefryny. Wiele z tych leków
jest skutecznych, ale wywołuje także niepożądane działania uboczne (np., clonidine oprócz działania
przeciwnadciśnieniowego wywołuje suchość w ustach i działanie uspokajające). Wymienieni wyżej
agoniści są selektywni dla receptora adrenergicznego α2, podczas gdy większość antagonistów jest
selektywna wobec receptorów adrenaliny α1, z wyjątkiem tamsulosiny, wykazującej odpowiednie powinowactwo także wobec receptora 5-HT1A. Wiele spośród wymienionych antagonistów α1 stosuje się
obecnie do leczenia BPH, ale ze względu na ich złą uroselektywność, powodują one działania uboczne, wpływając na układ sercowo-naczyniowy.
Ostatnie badania farmakologiczne, biochemiczne i nad wiązaniem ligandów znaczonych radioaktywnie dowiodły istnienia trzech różnych podtypów receptorów α1, o dużym powinowactwie wobec
prazosinu, a mianowicie α1A-(α1a-), α1B-(α1b-), i α1D-(α1d-), przy czym niższe indeksy stosuje się dla
wychwytywania rekombinantowego a górne indeksy dla wychwytywania w tkankach rodzimych (Hieble
et al., Pharmacol. Rev. 47, 267-270, 1995). W badaniach funkcjonalnych zidentyfikowano także receptory α1 o niskim powinowactwie wobec prazosiny i receptory okresowe α1L (Flavahan i Vanhoutte,
Trends Pharmacol. Sci. 7, 347-349, 1986; Muramatsu et al., Pharmacol. Comm. 6, 23-28, 1995).
Szereg badań wykazało obecność tych podtypów receptorów adrenergicznych α1 w tkankach
dolnych dróg moczowych, jak podano przez K.E. Anderssona w materiałach "4th International Consultation in Benign Prostatic Hyperplasia (BPH)", które miały miejsce w Paryżu, 2-5 lipiec, 1997 (strony
601-609).
Szereg badań wykazało, że ludzki gruczoł krokowy jest unerwiony zarówno przez współczulny
jak i przywspółczulny układ nerwowy.
Uważa się, że nerwy adrenergiczne są odpowiedzialne za napięcie mięśnia gładkiego gruczołu
krokowego poprzez uwalnianie noradrenaliny, stymulującej skurcz wywoływany za pośrednictwem
receptorów α adrenaliny. Około 50% całkowitego ciśnienia w cewce moczowej u pacjentów z BPH
może być powodowane napięciem mięśnia, w którym pośredniczą receptory adrenaliny. Badania
funkcjonalne wykazały występowanie ważnych funkcji receptorów adrenaliny w tkance gruczolakowatej i torebkowej gruczołu krokowego. Badania kliniczne prototypowego antagonisty selektywnego wobec receptorów adrenaliny, prazosinu, wzmocniły kluczową rolę receptorów α1 adrenaliny w regulowaniu napięcia mięśnia gładkiego gruczołu krokowego. Potwierdzono to także laboratoryjnie przez
badania wykazujące, że chociaż zarówno receptory α1- i α2- adrenaliny można identyfikować z ludzkim gruczołem krokowym, właściwość kurczenia się przebiega głównie za pośrednictwem receptorów
α1 adrenaliny. Wiele badań klinicznych potwierdziło, że blokada receptorów α1 adrenaliny łagodzi
u pacjentów z BPH objawy dolnych dróg moczowych (LUTS), zarówno jeśli chodzi o objawy typu zatrzymywania (podrażniające) jak i oddawania (czopowania) moczu.
Objawy dolnych dróg moczowych (LUTS) nasilają się także z wiekiem u kobiet. Podobnie jak
u mężczyzn, LUTS u kobiet obejmują zarówno objawy napełnienia, takie jak bezzwłoczna potrzeba
oddawania moczu, niemożność utrzymania moczu i nadmierna diureza nocna, jak i objawy oddawania
moczu, takie jak słaby strumień, niepewność w oddawaniu moczu, stan zaznaczający się przerwami
w oddawaniu moczu, niepełne opróżnienie pęcherza i naprężenie brzuszne. To, że zarówno mężczyźni jak i kobiety doświadczają podobnego, często występującego objawu napełnienia i oddawania
moczu LUTS sugeruje, że co najmniej część przyczyn może być identyczna. W ostatnich badaniach
stwierdzono, że antagonista α1 zmniejsza LUTS u kobiet w większym stopniu niż środek przeciwcholinergiczny (Serels, S. i Stein, M., Neurology and Urodynamics 17:31-36, 1998). Autorzy konkludują, że
wydaje się, iż jest rola do odegrania dla antagonistów α1 w leczeniu LUTS u kobiet. Możliwymi mechanizmami wyjaśniającymi te wyniki są: a) dysfunkcja szyjki pęcherza i cewki moczowej, wywołująca
obstrukcję w funkcjonowaniu wylotu, analogiczna do obstrukcji wylotu wywoływanej przez BPH,
z wtórną nadaktywnością wypieracza moczu; i b) zwiększona aktywność receptorów α1 adrenaliny
w wypieraczu moczu, powodująca częstotliwość oddawania moczu i potrzebę natychmiastowego oddania moczu. Na tej podstawie, antagoniści α1 są stosowani w praktyce klinicznej do leczenia LUTS
u kobiet (Fitzpatrick, Brit. J. Urol. Intl. 85, Supp.2:1-5,2000; Kakizaki, M. et al., Brit. J. Urol. Intl. 85,
PL 198 700 B1
5
Supp.2:25-30, 2000). Wyniki Serelsa także wskazują, że łączne podawanie antagonistów α1 i środków
przeciwcholinergicznych może wykazywać zwiększoną skuteczność w leczeniu LUTS, jak to sugeruje
Fitzpatrick, Brit. J. Urol. Intl. 85, Supp.2:1-5,2000.
Innym możliwym zastosowaniem antagonistów α1 jest leczenie neurologicznej dysfunkcji dolnych dróg moczowych (NLUTD), jaką mogą spowodować choroby neurologiczne lub uraz. NLUTD
może prowadzić do objawów niedołęstwa i poważnych komplikacji, włącznie ze zwiększoną częstotliwością oddawania moczu, niemożnością utrzymania moczu, trudności w oddawaniu moczu, często
powracających infekcji dróg moczowych i pogorszenia stanu górnych dróg moczowych. Leczenie
NLUTD jest wskazane, aby zachować funkcje nerek i unikać komplikacji urologicznych. Podawanie
antagonistów α1 może być korzystne dla pacjentów z NLUTD, ułatwiając zatrzymywanie moczu przez
łagodzenie dużego nacisku wypieracza moczu podczas napełnienia pęcherza, o czym świadczy zła
podatność i hiperrefleksja wypieracza moczu. Zarówno na modelach zwierzęcych jak i u pacjentów
z uszkodzonym rdzeniem kręgowym, odpornych na środki przeciwcholinergiczne, antagoniści α1 poprawiali podatność (Kakizaki, M. et al., Brit. J. Urol. Intl. 85, Supp.2:25-30, 2000; Sundin, T. et al. Invest Urol. 14:322-328, 1977; McGuire et al. Neurology and Urodynamics 4:139-142, 1985; Swrerzewski, S. J. et al., J. Urol. 151:951-954, 1994).
Zasugerowano, że w męskim gruczole krokowym występują dwa różne podtypy receptorów adrenaliny α1, jeden o wysokim (α1H) i jeden o niskim (α1L) powinowactwie do prazosiny. Wszystkie trzy
podtypy receptorów adrenaliny α1 o wysokim powinowactwie, znalezione podczas badań klonowania
cząsteczkowego, zidentyfikowano w tkance zrębowej gruczołu krokowego. Stwierdzono, że dominujący jest podtyp α1a, stanowiący około 60-85% populacji receptorów adrenaliny α1. Ostatnie odkrycia
sugerują, że może występować zróżnicowanie w populacjach podtypów w normalnych i hiperplastycznych gruczołach krokowych, przy czym stosunki podtypów α1a : α1b : α1d w tkance BPH wynoszą
85 : 1 : 14, a w tkance nie-BPH 63 : 6 : 31.
Doniesiono, że receptory adrenaliny α1A pośredniczą w reakcji skurczowej ludzkiego gruczołu
krokowego in vitro. Ford et al. stwierdził, że receptor adrenaliny α1A może nie pośredniczyć w reakcji
skurczowej w przypadku noradrenaliny, i sugerował jako kandydata receptorów adrenaliny α1L. Odkrycia Kenny et al. (Br. J. Pharmacol. 118, 871-878 (1996)) potwierdzają pogląd, że receptor adrenaliny
α1L, który wydaje się mieć wiele wspólnych właściwości z receptorem adrenaliny α1A, pośredniczy
w reakcji skurczowej ludzkiego gruczołu krokowego.
W żeńskiej cewce moczowej przeważające jest mRNA dla podtypu α1 i autoradiografia potwierdziła dominację receptorów adrenaliny α1A (Andersson, K. E., Brit. J. Urol. Intl. 85, Supp.2:12-18,
2000). Doniesiono, że podtypy α1A i α1D występują w ludzkim wypieraczu moczu, przy czym dominuje
ten ostatni podtyp (Malloy, B. et al., J. Urol. 160:937-943, 1998). Dlatego dowodu, że antagoniści receptorów adrenaliny α1A są przydatni w leczeniu objawów dolnych dróg moczowych zarówno pochodzenia prostatycznego jak i nieprostatycznego zarówno u kobiet jak i mężczyzn można używać do
podtrzymania użyteczności związków według wynalazku do leczenia takich objawów, niezależnie od
tego, czy mają one charakter czopujący czy nie i niezależnie od anatomicznej płci pacjenta.
Z drugiej strony, sugerowano także, że receptory adrenaliny α1A i α1L mogą przedstawiać różne
farmakologiczne miejsca tego samego receptora.
Powinowactwo związków według wynalazku do każdego receptora można ocenić w próbach
wiązania receptora, np. następująco:
1) podtypy receptora adrenaliny α1: stosując specyficzny ligand 3H-prazosin, według Testa et
al., Pharmacol. Comm. 6, 79-86, 1995;
2) receptory serotoniny 5HT1A: stosując specyficzny ligand 3H-8-OH-DPAT według Fargin et al.,
Nature 335, 358-360, 1988.
Receptor adrenaliny α1L nie został dotychczas sklonowany, i dlatego powinowactwo funkcjonalne związków według wynalazku dla tego podtypu można oceniać, stosując preparat wyizolowanego
narządu, jak to opisał Testa et al. J. Pharmacol. Exp. Ther. 281, 1284-1293. 1997.
Badania in vitro związków według wynalazku dla powyższych receptorów opisano w przykładach 8 i 9.
Leki o działaniu antagonistycznym wobec receptorów adrenaliny α1, stosowane obecnie do objawowego leczenia BPH, są mało selektywne wobec tych podtypów i ze względu na ich działanie
przeciwpodciśnieniowe wywołują działania uboczne. Dlatego ciągle istnieje zapotrzebowanie na selektywnych α1-antagonistów, niewywołujących u pacjentów z BPH działań ubocznych podczas leczenia,
zwłaszcza działań typu sercowo-naczyniowego.
6
PL 198 700 B1
Bardzo wysoką uroselektywność związków według wynalazku zbadano na modelu psa, jak opisano w przykładzie 10, gdzie wykazano ich skuteczność w antagonizowaniu skurczów części sterczowej cewki moczowej przy bardzo ograniczonym wpływie na ciśnienie krwi i przedstawiono w porównaniu ze związkiem A i innym dobrze znanym antagonistą α1, prazosinem.
Dlatego, głównym celem wynalazku jest zapewnienie sposobu leczenia BPH, w którym unika
się wszelkich niepożądanych działań ubocznych spowodowanych ostrym podciśnieniem.
Innym celem wynalazku jest zapewnienie kompozycji farmaceutycznych zawierających pochodne 7-okso-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamidu, które są selektywnymi antagonistami receptorów
adrenaliny α1, skutecznych do leczenia BPH i innych chorób dolnych dróg moczowych, takich jak
LUTS i NLUTD.
Innym celem wynalazku jest zapewnienie sposobu leczenia BPH przy użyciu pochodnych
7-okso-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamidu, będących selektywnymi antagonistami receptorów
adrenaliny α1.
Innym celem wynalazku jest zastosowanie nowych związków do zmniejszania ciśnienia śródgałkowego i do leczenia niemiarowości bicia serca i erekcji oraz dysfunkcji seksualnych.
Inne cechy i zalety wynalazku staną się oczywiste dla fachowców na podstawie następującego
szczegółowego opisu i załączonych zastrzeżeń.
Synteza związków według wynalazku
Związki według wynalazku można na ogół wytwarzać następująco:
Bezpośrednia kondensacja kwasów 1 z pochodnymi ω-aminoalkylaminy 2 (schemat 1)
Schemat 1
prowadzi do związków według wynalazku. Kondensację można prowadzić w obecności środka kondensującego (np. dicykloheksylokarbodiimidu lub cyjanofosfonianu dietylu) ewentualnie w obecności
środka promującego (np. N-hydroksysukcynimidu, 4-dimetyloaminopirydyny lub N',N'-karbonylodiimidazolu) w aprotycznym lub chlorowanym rozpuszczalniku (np. N,N-dimetyloformamidzie lub chloroformie) w temperaturze -10/140°C (Albertson, Org. React. 12, 205-218 (1962); Doherty et al., J.
Med. Chem. 35, 2-14 (1992); Ishihara, Chem. Pharm. Bull. 39, 3236 (1991)). W niektórych przypadkach można wyodrębniać pośrednie aktywowane estry lub amidy (takie jak estry N-hydroksysukcynimidylu lub imidazolid acylu) i dalej poddawać reakcji ze związkiem 2, aby przekształcić je
w odpowiednie amidy (I) w aprotycznym lub chlorowanym rozpuszczalniku w temperaturze 10/100°C.
Ten rodzaj kondensacji dobrze zilustrowano w przykładach. Innym aktywowanym związkiem pośrednim, który można stosować, jest mieszany bezwodnik związku 1, dający się otrzymać w reakcji związku 1 z chloromrówczanem alkilu w obecności czwartorzędowej aminy (np. trietyloaminy lub
N-metylomorfoliny), który poddaje się reakcji ze związkiem 2 w temperaturze 0 - 80°C; ewentualnie
przed dodaniem aminy można dodać środek promujący (np. 1-hydroksypiperydynę) (Albertson, Org.
React. 12, 157 (1962)).
PL 198 700 B1
7
Alternatywnie, kondensację można prowadzić bez rozpuszczalnika w temperaturze 150 - 220°C
(Mitchell et al., J. Am. Chem. Soc. 53; 1879 (1931)) lub w wysokowrzącym rozpuszczalniku eterowym
(np. w diglyme).
Dodatkowo, kondensację można prowadzić poprzez wytwarzanie i ewentualne wyodrębnienie
reaktywnych pochodnych związku 1, takich jak halogenki kwasowe. Wytwarzanie i zastosowanie tych
ostatnich pochodnych jest dobrze udokumentowane w literaturze i znane fachowcom.
Można także stosować mniej reaktywne pochodne związku 1, takie jak estry alkilowe, które
z kolei można przekształcać w związek I w obecności środka kondensującego (np. trimetyloglinu)
w aprotycznym i/lub chlorowanym rozpuszczalniku (np. w heksanie, dichlorometanie) w temperaturze
-10/80°C, lub pod nieobecność rozpuszczalnika w temperaturze 80 - 180°C, (S. M. Weinreb et al.,
Tetrahedron Lett. 4171 (1977); M. F. Lipton et al., Org. Synth. 59, 49 (1979)).
Za pomocą tych samych sposobów kondensacji, opisanych wyżej, i stosując jako reagent
H2NCH2(CH2) nCH2X (gdzie X = atom chlorowca lub OH), związek 1 można przekształcić w związek 3.
W przypadku gdy X = OH, można następnie przeprowadzić w sposób znany fachowcom konwersję
grupy alkoholowej w odpowiednią grupę odszczepialną. Związki 3 (gdzie X oznacza atom chlorowca
lub grupę alkilo/arylosulfonyloksylową) można następnie poddawać reakcji z fenylopiperazyną 8.
Reakcję podstawienia nukleofilowego prowadzi się korzystnie, lecz niekoniecznie, w temperaturze
w zakresie 20 - 200°C, w polarnym rozpuszczalniku, takim jak dimetyloformamid, acetonitryl, metanol
lub inne rozpuszczalniki, lub bez żadnego rozpuszczalnika, zwykle w obecności zasady, takiej jak
węglan potasu. Patrz także rozdział Gibsona w publikacji Patai: "The Chemistry of the Amino Group",
strona 45 i następne., Wiley International Science, N.Y., 1968.
Wytwarzanie związków 2 ujawniono w literaturze i jest dobrze znane fachowcom, a obejmuje
nukleofilowe podstawienie fenylopiperazyny 8 na N-(ω-chlorowcoalkilo)ftalimidzie lub właściwym
ω-chlorowcoalkilonitrylu bądź chlorowcoalkiloamidzie sposobem zilustrowanym wyżej dla kondensacji
związków 3 i 8, lub przez addycję α,β-nienasyconego alkilonitrylu lub alkiloamidu w odpowiednim rozpuszczalniku (np. acetonitrylu, N,N-dimetyloformamidzie, chlorowanym rozpuszczalniku lub innym
aprotycznym polarnym rozpuszczalniku) w temperaturze od 0°C do temperatury wrzenia rozpuszczalnika pod chłodnicą zwrotną. Następne standardowe usunięcie ftalimidowych grup zabezpieczających
lub redukcja grupy amidowej lub cyjanowej zapewnia związki 2.
Kwasy 1 według wynalazku, w których R oznacza grupę cykloheksylową lub fenylową, można
syntetyzować (schemat 2) wychodząc z 2-acetylo-3-hydroksytiofeno-4-karboksylanu metylu (wytworzonego jak opisano w J. Chem. Soc. Perkin Trans I, 507 (1986)), który można estryfikować odpowiednim chlorkiem alkanoilu lub aroilu, stosując sposoby bardzo dobrze znane fachowcom. Alternatywne sposoby postępowania obejmują te same sposoby, które opisano wyżej dla amidyfikacji związków 1, co można zrobić także w etapie estryfikacji, otrzymując związek 4.
Schemat 2
8
PL 198 700 B1
Proste monobromowanie grupy metyloketonowej związku 4 może dać związek 5, który można
poddawać reakcji z trifenylofosfiną w zwykły sposób (acetonitryl lub toluen lub inny aprotyczny rozpuszczalnik w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika), otrzymując sól fosfoniową 6. Następne poddanie tego substratu wewnątrzcząsteczkowej reakcji estryfikacji Wittiga może dać tieno[3,2-b]pirany 7.
Hydroliza funkcji estrowej związku 7 katalizowana kwasem lub zasadą, dobrze znana fachowcom,
daje związki 1.
Bardzo dobrze znane sposoby hydrolizy obejmują zastosowanie wodorotlenku sodu lub potasu
w uwodnionym etanolu w temperaturze 40 - 75°C lub wodorotlenku litu w uwodnionym dimetyloformamidzie lub dioksanie bądź tetrahydrofuranie w temperaturze 40 - 100°C.
Związki 1, w których R oznacza grupę trifluorometylową można wytwarzać z 2-acetylo-3-hydroksytiofeno-4-karboksylanu, stosując sposób cyklizacji opisany przez Riva, C. et al. Synthesis,
195-201 (1997) przez bezpośrednią cyklizację w obecności bezwodnych bezwodników polifluoroalkanoilu, katalizowaną 1,8-diazabicykloundec-7-enem.
Wytwarzanie fenylopiperazyn 8, nieznane dotychczas w literaturze, jest dobrze udokumentowane w części eksperymentalnej i wykorzystuje sposoby syntezy dobrze znane fachowcom, obejmujące
syntezę odpowiedniej aniliny w standardowych reakcjach i następną cyklizację z bis-(2-chloroetylo)aminą, z uzyskaniem piperazyny zgodnie ze sposobem Preloga (Collect. Czech. Chem. Comm. 5,
497-502 (1933)) lub jego odmian (Elworthy T. R., J. Med. Chem. 40, 2674-2687 (1997).
Szczegółowy opis syntezy związków według wynalazku.
Przykład 1
N-{3-[4-(5-Chloro-2-metoksyfenylo)-1-piperazynylo]-propylo}-7-okso-5-fenylo-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid
a) 1-(5-Chloro-2-metoksyfenylo)-4-[3-(N-ftalimido)-propylo]-piperazina (Związek 1A)
Mieszaninę 28,64 g 1-(5-chloro-2-metoksyfenylo)-piperazyny, 44,6 g bezwodnego węglanu potasu i 33,65 g N-(3-bromopropylo)-ftalimidu w 250 ml acetonitrylu mieszano w ciągu 8 godzin w warunkach wrzenia pod chłodnicą zwrotną. Po ochłodzeniu do temperatury 20 - 25°C, mieszając, dodano
800 ml wody i powstałą zawiesinę przesączono z odsysaniem, otrzymując żółtawe ciało stałe, które
przemyto 300 ml wody i krystalizowano z metanolu, otrzymując 46,5 g tytułowego związku, topniejącego w temperaturze 131 - 133°C.
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 7,78 - 7,82, m, 2H, ftalimidowe H3 i H6; 7,64 - 7,78, m, 2H, ftalimidowe H4 i H5; 6,92, dd, 1H, metoksyfenylowe H4; 6,65 - 6,78, m, 2H, metoksyfenyIowe H3 i H6;
3,81, s, 3H, CH3O; 3,71 - 3,89, m, 2H, CH2N(CO)2; 2,78 - 3,00, m, 4H, 3 i 5 piperazynowych CH2; 2,40
- 2,65, m, 6H, 2 i 6 piperazynowych CH2, CH2CH2CH2N(CO)2; 1,80 - 2,03, m, 2H, CH2CH2CH2.
b) Trichlorowodorek 1-(3-aminopropylo)-4-(5-chloro-2-metoksyfenylo)-piperazyny 2,15 H2O
(związek 1B)
Roztwór 20,7 g związku 1A i 8,6 ml 85% wodzianu hydrazyny mieszano w ciągu 3,5 godziny
w 300 ml etanolu w warunkach wrzenia pod chłodnicą zwrotną. Następnie mieszaninę reakcyjną
ochłodzono do temperatury 20 - 25°C, rozcieńczono 400 ml wody, zakwaszono 37% kwasem chlorowodorowym (pH = 1) i mieszano w ciągu 30 minut. Wytrącone ciało stałe zgromadzono przez odsączenie i przemyto 1N kwasem chlorowodorowym, a następnie wodą. Przesącz zatężono przez odparowanie pod zmniejszonym ciśnieniem, przesączono, zalkalizowano dodatkiem 35% wodorotlenku
sodu w temperaturze 0 - 5°C i ekstrahowano eterem etylowym. Warstwę organiczną przemyto solanką, wysuszono nad siarczanem sodowym i odparowano do suchości pod zmniejszonym ciśnieniem,
otrzymując 13,6 g (96%) tytułowego związku w postaci zasady. Zakwaszenie roztworu zasady w chloroformie ponad trzema równoważnikami 3N etanolowego roztworu chlorowodoru i następnie odparowanie do suchości pod zmniejszonym ciśnieniem oraz krystalizacja pozostałości z mieszaniny etanol :
eter etylowy 10 : 3, dała tytułowy związek, topniejący w temperaturze 200 - 202°C.
1
H-NMR (200MHz, DMSO-d6, δ): 11,20 - 11,50, br, 1H, NH+; 8,10 - 8,40, br, 3H, NH3+; 6,85 7,10, m, 3H, fenyl H3, H4 i H6; 5,10, br, 5,3H, NH+ 2,15 H2O; 3,79, s, 3H, CH3O; 3,35 - 3,65, m, 4H, 2
piperazynowe CH2; 3,03 - 3,35, m, 6H, 2 piperazynowe CH2, CH2CH2CH2NH3+; 2,80 - 3,03, m, 2H,
CH2CH2CH2NH3+; 1,95 - 2,22, m, 2H, CH2CH2CH2NH3+.
c) 2-Acetylo-3-benzoiloksytiofeno-4-karboksylan metylu (związek 1 C)
Do roztworu 5,0 g 2-acetylo-3-hydroksytiofeno-4-karboksylanu metylu (wytworzonego jak opisano w J. Chem. Soc. Perkin Trans I, 1986, 507) i 3,66 g 4-dimetyloaminopirydyny w 100 ml dichlorometanu wkroplono w temperaturze 25°C 3,48 ml chlorku benzoilu. Mieszaninę mieszano w ciągu
2 godzin; po czym przemyto ją 0,5N kwasem chlorowodorowym, wodą (2 x 20 ml), 2,5% wodnym
PL 198 700 B1
9
roztworem wodorowęglanu sodu (2 x 40 ml) i wodą (2 x 20 ml). Warstwę organiczną wysuszono (siarczan sodowy), odparowano do suchości pod zmniejszonym ciśnieniem i oczyszczano metodą chromatografii rzutowej (chloroform : octan etylu 100 : 1), otrzymując 7,08 g związku 1C w postaci żółtego,
rozpływającego się ciała stałego, stosowanego w następnym etapie bez dalszego oczyszczania.
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 8,36, s, 1H, tiofenowe H5; 8,20 - 8,42, m, 2H, fenylowe H2, H6;
7,52 - 7,78, m, 3H, fenylowe H3, H4, H5; 3,73, s, 3H, CH3O; 2,50, s, 3H, CH3CO.
d) 2-(2-Bromoacetylo)-3-benzoiloksytiofeno-4-karboksylan metylu (związek 1D)
Do roztworu 7,23 g związku 1C w 72 ml tetrachlorometanu, mieszanego w warunkach wrzenia
pod chłodnicą zwrotną, wkroplono w ciągu 10 minut roztwór 1,28 ml bromu w 24 ml tetrachlorometanu. Po dalszych 5 minutach w warunkach wrzenia pod chłodnicą zwrotną, mieszaninę
ochłodzono do temperatury 20 - 25°C. Wytrącone ciało stałe odsączono i przemyto zimnym tetrachlorometanem, otrzymując 7 g (77%) związku 1D, topniejącego w temperaturze 115 - 118°C. Związek był
zanieczyszczony związkiem 1C i 2-(2,2-dibromoacetylo)-3-benzoiloksytiofeno-4-karboksylanem mety1
lu (odpowiednio, 2% i 6% molowych, jak oznaczono metodą spektroskopii H-NMR), ale mógł być
stosowany bez dalszego oczyszczania w następnym etapie reakcji.
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 8,43, s, 1H, thiofenowy H5; 8,20 - 8,42, m, 2H, fenylowe H2, H6;
7,52 - 7,80, m, 3H, fenylowe H3, H4, H5; 6,70, s, 0,06H, CHBr2; 4,30, s, 1,84H, CH2Br; 3,73, s, 3H,
CH3O; 2,50, s, 0,06H, CH3CO.
e) Hemihydrat bromku 2-[(3-benzoiloksy-4-metoksykarbonylo)-2-tienylo]-2-oksoetylotrifenylofosfoniowego (związek 1E)
Roztwór 6,9 g związku 1D i 5,19 g trifenylofosfiny w 45 ml acetonitrylu mieszano w warunkach
wrzenia pod chłodnicą zwrotną w ciągu 4 godzin a następnie ochłodzono do temperatury 20 - 25°C.
Osad odsączono, otrzymując 10,27 g (88%) związku 1E, topniejącego w temperaturze 150 - 152°C
i dostatecznie czystego, aby stosować go w dalszych reakcjach. 0,27 g tego surowego związku krystalizowano z izopropanolu, otrzymując 0,24 g próbki do analiz. Temperatura topnienia (124)128 132°C.
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 8,38 - 8,50, m, 3H, PhCO H2, H6 i tienyl H5; 7,41 - 7,87, m, 18H,
(C6H5)3P i PhCO H3, H4, H5; 6,35, d, 2H, CH2P; 3,71, s, 3H, CH3O.
f) 7-Okso-5-fenylo-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksylan metylu (związek 1F)
Do roztworu 10,07 g związku 1E w 200 ml 1,2-dichloroetanu dodano 150 ml 1M wodnego roztworu węglanu sodu i mieszaninę mieszano w ciągu 11 godzin w temperaturze 85°C. Po ochłodzeniu,
oddzielono warstwę organiczną, przemyto wodą do uzyskania odczynu obojętnego, wysuszono nad
bezwodnym siarczanem sodowym i odparowano do suchości pod zmniejszonym ciśnieniem, otrzymując 8,67 g surowej pozostałości. Tę surową pozostałość oczyszczano metodą chromatografii rzutowej
(eter naftowy/octan etylu 6 : 4), otrzymując 4,1 g (92%) związku 1F, topniejącego w temperaturze 169
- 171°C. Związek ten krystalizowano z metanolu, otrzymując próbkę do analiz. Temperatura topnienia
169 - 171°C,
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 8,50, s, 1H, H2; 7,95 - 8,05, m, 2H, fenylowy H2, H6; 7,50 - 7,60,
m, 3H, fenylowy H3, H4, H5; 6,88, s, 1H, H6; 4,00, s, 3H, CH3O.
g) Kwas 7-okso-5-fenylo-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksylowy (związek 1G)
Do mieszanego roztworu 3,82 g związku 1F w 174 ml metanolu i 87 ml dioksanu dodano
w temperaturze 50°C 26 ml 0,6N wodorotlenku sodu. Mieszaninę mieszano następnie w ciągu 20
minut w tej samej temperaturze, ochłodzono do temperatury 20 - 25°C, rozcieńczono 280 ml wody,
przesączono i zakwaszono 1N kwasem chlorowodorowym do pH = 1. Zawiesinę wytrąconego żelu
mieszano w ciągu 2 godzin w temperaturze 60°C, aż do uzyskania dającego się odsączyć ciała stałego. To ciało stałe odsączono i wysuszono, otrzymując 3,4 g tytułowego związku, stosowanego w następnym etapie reakcji bez dalszego oczyszczania. Krystalizowano go z etanolu, otrzymując próbkę
do analizy, topniejącą w temperaturze 282 - 283 °C,
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 13,39, bs, 1H, COOH; 8,50, s, 1H, H2; 8,00 - 8,05, m, 2H, fenylowe H2, H6; 7,52-7,60, m, 3H, fenylowe H3, H4, H5; 7,13, s, 1H, H6.
h) N-(3-[4-(5-Chloro-2-metoksyfenylo)-1-piperazynylo]-propylo}-7-okso-5-fenylo-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid.
Do poddawanego mieszaniu roztworu 0,82 g związku 1G i 0,94 g związku 1B w postaci zasady
w 15 ml bezwodnego dimetyloformamidu w temperaturze 0°C dodano 0,54 ml 93% cyjanofosfonianu
dietylu i 0,46 ml trietyloaminy. Po 22 godzinach mieszania w temperaturze 20 - 25°C, mieszaninę reakcyjną wylano do 150 ml wody. Ług macierzysty dekantowano, a wytrącone pastowate ciało stałe
10
PL 198 700 B1
rozpuszczono w 60 ml chloroformu, przemyto wodą, wysuszono nad siarczanem sodowym i odparowano do suchości pod zmniejszonym ciśnieniem. Surowy produkt oczyszczano metodą chromatografii
rzutowej (octan etylu/metanol 9:1). Odparowanie dało czysty tytułowy związek (1,2 g; 74%), który krystalizowano z octanu etylu. Temperatura topnienia 165 - 166,5°C.
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 8,45, s, 1H, H2 ; 7,90 - 8,02, m, 2H, fenylowe H2, H6; 7,55 - 7,62,
m, 3H, fenylowe H3, H4, H5; 7,45, t, 1H, CONH; 6,95, dd, 1H, chlorofenylowy H4; 6,83, s, 1H, H6;
6,65 - 6,75, m, 2H, chlorofenylowe H3, H6; 3,81, s, 3H, CH3O; 3,66, dt, 2H, CONHCH2 ; 2,74 - 2,92,
m, 4H, 2 piperazynowe CH2; 2,48 - 2,54, m, 6H, CH2N i 2 piperazynowe CH2; 1,80 - 2,00, m,
CH2CH2CH2.
Przykład 2
N-{3-[4-(2-Metoksyfenylo)-1-piperazynylo]-propylo}-7-okso-5-fenylo-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid
Tytułowy związek wytworzono jak opisano w przykładzie 1h, ale zastępując związek 1B 1-(3-aminopropylo)-4-(2-metoksyfenylo)-piperazyną (wytworzoną jak opisano w brytyjskim opisie patentowym nr 2161807). Po wylaniu mieszaniny reakcyjnej do wody i ekstrakcji octanem etylu, połączone
warstwy organiczne przemyto wodą (3 x 80 ml), wysuszono (siarczan sodowy) i odparowano do suchości pod zmniejszonym ciśnieniem. Surowy produkt oczyszczano metodą chromatografii rzutowej
(octan etylu/metanol 8,5 : 1,5). Pozostałość otrzymaną przez odparowanie zebranych frakcji zawierających czysty tytułowy związek (1,4 g; 77%) krystalizowano z octanu etylu, otrzymując tytułowy związek, topniejący w temperaturze 161 - 162°C.
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 8,41, s, 1H, H2; 7,90 - 8,02, m, 2H, fenylowe H2, H6; 7,50 - 7,65,
m, 4H, NHCO i fenylowe H3, H4, H5; 6,80, s, 1H, H6; 6,70 - 7,05, m, 4H, CH z pierścienia metoksyfenylu; 3,83, s, 3H, CH3O; 3,66, dt, 2H, CONHCH2; 2,80 - 3,00, m, 4H, 2 piperazynowe CH2; 2,48 - 2,62,
m, 6H, CH2N i 2 piperazynowe CH2; 1,80 - 2,00, m, 2H, CH2CH2CH2.
Przykład 3
5-Cykloheksylo-N-[3-[4-(2-metoksyfenylo)-1-piperazynylo]propylo}-7-okso-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid
a) 2-Acetylo-3-cykloheksanokarbonyloksytiofeno-4-karboksylan metylu (związek 3A)
Związek ten wytwarzano jak opisano w przypadku związku 1C z przykładu 1, lecz stosując zamiast chlorku benzoilu chlorek cykloheksankarbonylu. Surowy produkt oczyszczano metodą chromatografii rzutowej (eter naftowy : octan etylu gradient od 9 : 1 do 7 : 3), otrzymując związek 3A (80%).
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 8,30, s, 1H, tiofenowy H5; 3,80, s, 3H, CH3O; 2,50, s, 3H, CH3CO;
1,00 - 3,00, m, 11H, cykloheksanowe CH.
b) 2-(2-Bromoacetylo)-3-cykloheksanokarbonyloksytiofeno-4-karboksylan metylu (związek 3B).
Do roztworu 3,56 g związku 3A w 34,5 ml kwasu octowego mieszanego w temperaturze 20 25°C wkroplono w ciągu 60 minut roztwór 0,70 ml bromu w 3,45 ml kwasu octowego. Po mieszaniu
w ciągu dalszych 2,5 godziny w temperaturze 20 - 25°C, mieszaninę wylano do wody z lodem i ekstrahowano eterem etylowym (2 x 80 ml). Połączone warstwy organiczne przemyto wodą (2 x 80 ml),
10% wodnym roztworem węglanu sodu (100 ml) i wodą (3 x 80 ml), wysuszono nad siarczanem sodowym i odparowano do suchości pod zmniejszonym ciśnieniem. Surowy produkt oczyszczano metodą chromatografii rzutowej (n-heksan : chloroform 6 : 4), otrzymując 1,31 g (29%) związku 3B.
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 8,36, s, 1H, tiofenowy H5; 4,29, s, 2H, CH2Br; 3,83, s, 3H, CH3O;
2,65 - 2,80, m, 1H, cykloheksanowe CH; 2,15 - 2,25, m, 2H, 2, 6 cykloheksanowe CH(eq,); 1,85 1,95, m, 2H, 2, 6 cykloheksanowych CH (ax,); 1,25 - 1,80, m, 6H, 3, 4, 5 cykloheksanowe CH.
c) Bromek 2-[(3-cykloheksanokarbonyloksy-4-metoksykarbonylo)-2-tienyo]-2-oksoetylotrifenylofosfoniowy (związek 3C)
Roztwór 0,20 g związku 3B i 0,13 g trifenylofosfiny w 1,25 ml acetonitrylu mieszano w ciągu 2,5
godziny w warunkach wrzenia pod chłodnicą zwrotną i następnie ochłodzono do temperatury 0 - 5°C.
Osad odsączono, przemyto na filtrze mieszaniną 2 : 1 octan etylu : acetonitryl a następnie octanem
etylu, otrzymując 0,19 g (59%) związku 3C, topniejącego w temperaturze 165 - 167°C.
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 8,31, s, 1H, tiofen H5; 7,55 - 8,00, m, 15H, (C6H5)3P; 6,35, d, 2H,
CH2P; 3,79, s, 3H, CH3O; 2,60 - 2,75, m, 1H, cykloheksanowe CH; 1,95 - 2,05, m, 2H, 2, 6 cykloheksanowych CH(eq.); 1,10 - 1,70, m, 8H, inne cykloheksanowe CH.
d) 5-Cykloheksylo-7-okso-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksylan metylu (związek 3D).
Mieszaninę 0,16 g związku 3C, 2 ml 1,2-dichloroetanu i 2 ml 1M wodnego roztworu węglanu
sodu ogrzewano w ciągu 36 godzin w temperaturze 45°C. Po ochłodzeniu do temperatury 20 - 25°C,
PL 198 700 B1
11
dodano 5 ml chloroformu, warstwę organiczną przemyto wodą (2 x 10 ml), wysuszono bezwodnym
siarczanem sodowym i odparowano do suchości pod zmniejszonym ciśnieniem. Surowy produkt
oczyszczano metodą chromatografii rzutowej (eter naftowy : octan etylu 1 : 1), otrzymując 0,05 g
(68%) związku 3D w postaci białego ciała stałego, topniejącego w temperaturze 114 - 119°C.
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 8,43, s, 1H, H2; 6,20, s, 1H, H6; 3,94, s, 3H, COOCH3; 2,55 2,70, m, 1H, cykloheksanowe CH; 1,15 - 2,15, m, 10H, cykloheksanowe CH2.
e) Kwas 5-cykloheksylo-7-okso-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksylowy (związek 3E).
Do mieszanego roztworu 0,040 g związku 3D w 1,8 ml metanolu i 0,9 ml 1,4-dioksanu w temperaturze 20 - 25°C dodano 0,3 ml 1N wodorotlenku sodu i 1,0 ml wody. Mieszaninę ogrzewano w ciągu
3,5 godziny w temperaturze 50°C. Po ochłodzeniu do temperatury 20 - 25°C, mieszaninę rozcieńczono wodą i zakwaszono do pH 1 3N kwasem chlorowodorowym. Wytrącone ciało stałe zgromadzono
przez odsączenie i przemyto wodą, otrzymując 0,028 g (73,5%) tytułowego związku, topniejącego
w temperaturze 269 - 275°C.
1
H-NMR (200MHz, DMSO-d6, δ): 13,30, bs, 1H, COOH; 8,78, s, 1H, H2; 6,23, s, 1H, H6; 2,55 2,70, m, 1H, cykloheksanowe CH; 1,10 - 2,05, m, 10H, cykloheksanowe CH2.
f)
5-Cykloheksylo-N-{3-[4-(2-metoksyfenylo)-1-piperazynylo]-propylo}-7-okso-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid.
Tytułowy związek wytwarzano jak opisano w przykładzie 2, lecz zastępując związek 1G związkiem 3E. Surowy produkt oczyszczano metodą chromatografii rzutowej (octan etylu : 2,7N metanolowy
roztwór amoniaku 95 : 5). Pozostałość, otrzymaną po odparowaniu rozpuszczalnika z zebranych frakcji, zawierających surowy tytułowy związek (0,03 g; 73%), rozpuszczono w 5 ml metanolu i opalizujący
roztwór klarowano z węglem drzewnym. Odparowanie rozpuszczalnika dało surowy tytułowy związek
w postaci żółtego, pastowatego ciała stałego (67%).
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 8,41, s, 1H, H2; 7,15, t, 1H, NH; 6,85 - 7,10, m, 4H, metoksyfenylowe CH; 6,21, s, 1H, H6; 3,86, s, 3H, OCH3; 3,60, q, 2H, NHCH2; 3,00 - 3,15, m, 4H, 2 piperazynowe
CH2 2,55 - 2,80, m, 7H, 2 piperazynowe CH2, cykloheksanowe CH i CH2CH2CH2N; 2,05, dt, 2H,
CH2CH2CH2; 1,20 -1,95, m, 10H, cykloheksanowe CH.
Przykład 4
N-{3-[4-(2-Metoksyfenylo)-1-piperazynylo]-propylo}-7-okso-5-trifluorometylo-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid
a) 7-Okso-5-trifluorometylo-7H-tieno[3,2-6]pirano-3-karboksylan metylu (związek 4A)
Do mieszaniny 4,10 g 2-acetylo-3-hydroksytiofeno-4-karboksylanu metylu i 14 ml pirydyny
w temperaturze 0 - 5°C dodano 3,95 ml bezwodnika trifluorooctowego i 9,2 ml 1,8-diazabicyklo[5.4.0]undec-7-enu (DBU). Mieszaninę ogrzewano w ciągu 27 godzin w temperaturze 80°C.
W tym czasie dodano trzy dalsze porcje bezwodnika trifluorooctowego (łącznie 9,9 ml) i DBU (9,2 ml).
Po ochłodzeniu do temperatury 20 - 25°C mieszaninę wylano do mieszaniny lodu (250 g) z 37% kwasem chlorowodorowym (50 ml) i ekstrahowano octanem etylu (2 x 80 ml). Połączone warstwy organiczne przemyto wodą, wysuszono nad siarczanem sodowym i odparowano do suchości pod zmniejszonym ciśnieniem. Pozostałość roztworzono w mieszaninie eter naftowy : octan etylu 7 : 3 i przesączono. Przesącz oczyszczano metodą chromatografii rzutowej (eter naftowy : octan etylu, gradient od
7 : 3 do 0 : 1). Pozostałość rozpuszczono w eterze etylowym, przemyto 5% wodnym roztworem węglanu sodu i wody, wysuszono nad siarczanem sodowym i odparowano do suchości pod zmniejszonym ciśnieniem, otrzymując tytułowy produkt (22%), topniejący w temperaturze 148-158°C, który
można stosować w następnym etapie bez dalszego oczyszczania. Próbkę do analizy otrzymano przez
krystalizację z etanolu. Temperatura topnienia 163 - 164°C.
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 8,58, s, 1H, H2; 6,80, s, 1H, H6; 3,96, s, 3H, COOCH3.
b) Kwas 7-okso-5-trifluorometylo-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksylowy (związek 4B).
Mieszaninę 0,70 g związku 4A, 5,6 ml dioksanu i 8,4 ml 9N kwasu chlorowodorowego mieszano
w ciągu 75 minut w warunkach wrzenia pod chłodnicą zwrotną. Po ochłodzeniu do temperatury 20 25°C, wytrącone ciało stałe odsączono, przemyto mieszaniną dioksan : woda 1 : 1,5 i wodą, otrzymując 0,46 g tytułowego związku w postaci szarego ciała stałego topniejącego w temperaturze
249 - 251°C.
1
H-NMR (200MHz, DMSO-d6, δ): 13,50, bs, 1H, COOH; 8,25, s, 1H, H2; 7,19, s, 1H, H6.
c) N-{3-[4-(2-Metoksyfenylo)-1-piperazynylo]-propylo}-7-okso-5-trifluorometylo-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid.
12
PL 198 700 B1
Tytułowy związek wytwarzano jak opisano w przykładzie 2, lecz zastępując Związek 1B związkiem 4B. Surowy produkt oczyszczano metodą chromatografii rzutowej (octan etylu : 2,7N roztwór
amoniaku w metanolu, 95 : 5), otrzymując tytułowy związek w postaci jasnobrązowego ciała stałego,
topniejącego w temperaturze 170 - 177°C (33%).
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 8,55, s, 1H, H2; 7,10, t, 1H, NH; 6,85 - 7,10, m, 4H, metoksyfenylowe CH; 6,80, s, 1H, H6; 3,88, s, 3H, OCH3; 3,60, q, 2H, NHCH2; 2,90 - 3,15, m, 4H, 2 piperazynowe
CH2; 2,45 - 2,80, m, 6H, 2 piperazynowe CH2, CH2CH2CH2N; 1,88, dt, 2H, CH2CH2CH2.
Przykład 5
7-Okso-5-fenylo-N-{3-[4-[2-(2,2,2-trifluoroetoksy)-fenylo]-1-piperazynylo]-propylo}-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karoksyamid
a) N-(3-Chloropropylo)-7-okso-5-fenylo-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid (związek 5A)
Związek ten wytwarzano jak opisano w przykładzie 1, lecz zastępując związek 1B chlorowodorkiem 3-chloropropyloaminy i podwajając ilość stosowanej trietyloaminy. Po rozcieńczeniu wodą, wytrącone ciało stałe odsączono i przemyto mieszaniną zimna woda : dimetyloformamid 2 : 1, a następnie wodą na filtrze. Otrzymane ciało stałe zawieszono następnie w 10% wodnym roztworze węglanu
sodu, mieszano, odsączono i przemyto wodą do uzyskania obojętnego odczynu. Suszenie w temperaturze 70°C pod zmniejszonym ciśnieniem dało tytułowy związek (95%).
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 8,52, s, 1H, H2; 7,75 - 7,85, m, 2H, fenylowe H2, H6; 7,50 - 7,60,
m, 3H, fenylowe H3, H4, H5; 7,00, s, 1H, NH; 6,80, s, 1H, H6; 3,65 - 3,80, m, 4H, CH2CH2CH2; 2,15,
dt, 2H, CH2CH2CH2.
b) 7-Okso-5-fenylo-N-[3-[4-[2-(2,2,2-trifluoroetoksy)-fenylo]-1-piperazynylo]propylo-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid
Mieszaninę 0,17 g związku 5A, 0,13 g 1-[2-(2,2,2-trifluoroetoksy)-fenylo]-piperazyny (wytworzonej jak opisano w europejskim opisie patentowym EP 0748800) i 0,07 g węglanu potasu ogrzewano
w ciągu 20 minut w temperaturze 200°C. Po ochłodzeniu do temperatury 20 - 25°C, surową pozostałość oczyszczano metodą chromatografii rzutowej (octan etylu : metanol, gradient od 95 : 5 do 9 : 1),
otrzymując 0,193 g (70%) tytułowego związku. Temperatura topnienia 152 - 158°C.
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 8,45, s, 1H, H2; 7,80 - 7,95, m, 2H, fenylowe H2, H6; 7,50 - 7,65,
m, 4H, CONH, fenylowe H3, H4, H5; 6,80, s, 1H, H6; 6,75 - 7,10, m, 4H, trifluoroetoksyfenylowe CH;
4,44, q, 2H, CH2O; 3,66, dt, 2H, CONHCH2; 2,90 - 3,05, m, 4H, 2 piperazynowe CH2; 2,50 - 2,70, m,
6H, CH2N i 2 piperazynowe CH2; 1,80 - 2,00, m, 2H, CH2CH2CH2.
Przykład 6
N-{3-[4-[2-Metoksy-5-(2,2,2-trifluoroetoksy)fenylo]-1-piperazinylo]-propylo}-7-okso-5-fenylo-7Htieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid
a) 1-t-Butoksykarbonylo-4-(5-hydroksy-2-metoksyfenylo)-piperazyna (związek 6A)
Roztwór 8 g dibromowodorku 1-(5-hydroksy-2-metoksyfenylo)piperazyny i 3,17 g bezwodnego
węglanu potasu w 30 ml wody odparowano do suchości pod zmniejszonym ciśnieniem, do pozostałości dodano 100 ml bezwodnego tetrahydrofuranu i 5,18 g 97% diwęglanu di-t-butylu, i mieszaninę
mieszano w ciągu 2 godzin w temperaturze 20 - 25°C, po czym dodano 100 ml bezwodnego tetrahydrofuranu. Zawiesinę przesączono i z przesączu usunięto rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem. Pozostałość rozpuszczono w 200 ml chloroformu. Roztwór przemyto 3 x 50 ml 5% roztworu
wodorowęglanu sodu i 2 x 50 ml wody, i wysuszono nad siarczanem sodowym. Usunięto rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem a pozostałość oczyszczano metodą chromatografii rzutowej
(eter naftowy : octanu etylu 75 : 25), otrzymując 1,91 g (28,7%) związku 6A i 1,58 g (35,7%)
1-t-butoksykarbonylo-4-(5-t-butoksykarbonyloksy-2-metoksyfenylo)-piperazyny. Roztwór tego produktu
ubocznego w 40 ml metanolu i 6 ml 1N wodorotlenku sodu przechowywano przez noc w temperaturze
20 - 25°C. Mieszaninę zobojętniono kwasem octowym; rozpuszczalnik usunięto pod zmniejszonym
ciśnieniem a pozostałość rozpuszczono w 40 ml chloroformu. Po przemyciu 3 x 10 ml wody, warstwę
organiczną wysuszono nad siarczanem sodowym i odparowano rozpuszczalnik pod zmniejszonym
ciśnieniem, odzyskując dodatkowe 1,15 g (17,2%) związku 6A w postaci gęstego oleju (całkowita wydajność 45,9%).
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 6,70, d, 1H, H3 pierścienia fenylowego; 6,45 - 6,53, m, 2H, H4
i H6 pierścienia fenylowego; 5,77, s, 1H, OH; 3,78, s, 3H, CH3O; 3,48 - 3,68, m, 4H, 2 piperazynowe
CH2; 2,82 - 3,05, m, 4H, 2 piperazynowe CH2; 1,48, s, 9H, (CH3)3C.
b) 1-t-Butoksykarbonylo-4-[2-metoksy-5-(2,2,2-trifluoroetoksy)fenylo]-piperazyna (związek 6B)
PL 198 700 B1
13
Poddawaną mieszaniu mieszaninę 2,83 g związku 6A, 6,05 g węglanu cezu i 2,95 g
p-toluenosulfonianu 2,2,2-trifluoroetylu w 60 ml acetonitrylu ogrzewano w ciągu 16 godzin w warunkach wrzenia pod chłodnicą zwrotną. Odparowano rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem, do
pozostałości dodano 90 ml solanki i mieszaninę ekstrahowano 3 x 40 ml octanu etylu. Warstwę organiczną przemyto 3 x 20 ml wody i 20 ml solanki i wysuszono nad siarczanem sodowym. Usunięto rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem a pozostałość oczyszczano metodą chromatografii rzutowej
(eter naftowy : octan, etylu, gradient 95 : 5 do 80 : 20). Usunięto rozpuszczalnik pod zmniejszonym
ciśnieniem, otrzymując 1,86 g (52%) związek 6B w postaci białego ciała stałego. Temperatura topnienia (98) 102 - 105°C.
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 6,77, d, 1H, H3 pierścienia fenylowego; 6,45 - 6,63, m, 2H, H4
i H6 pierścienia fenylowego; 4,28, q, 2H, CF3CH2O; 3,84, s, 3H, CH3O; 3,53 - 3,68, m, 4H, 2 piperazynowe CH2; 2,90 - 3,06, m, 4H, 2 piperazynowe CH2; 1,48, s, 9H, (CH3)3C.
c) 1,9 Chlorowodorek 1-[2-Metoksy-5-(2,2,2-trifluoroetoksy)-fenylo]-piperazyny (związek 6C)
Roztwór 2,42 ml kwasu trifluooctowego w 30 ml bezwodnego dichlorometanu wkroplono w temperaturze 3 - 5°C do poddawanego mieszaniu roztworu 1,17 g związku 6B w 40 ml bezwodnego dichlorometanu. Mieszaninę przechowywano przez noc w temperaturze 20 - 25°C, przemyto 2 x 30 ml
2N wodorotlenku sodu i ekstrahowano 3 x 15 ml 2N kwasu chlorowodorowego. Warstwę wodną kwasu przemyto 2 x 20 ml eteru etylowego, zalkalizowano 37% wodorotlenkiem sodu w temperaturze 5 10°C i ekstrahowano 3 x 30 ml eteru etylowego. Warstwę organiczną wysuszono nad siarczanem
sodowym i usunięto rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem, otrzymując 0,78 g (89%) związku
6C w postaci zasady, jako gęsty olej. Roztwór zasady w eterze etylowym traktowano węglem drzewnym, przesączono i zakwaszono dodatkiem 3,6N roztworu HCl w eterze etylowym, otrzymując sól
chlorowodorkową, którą odzyskiwano przez odsączenie i krystalizowano z acetonitrylu i etanolu,
otrzymując próbkę do analizy. Temperatura topnienia (188) 202 - 208°C (z rozkładem).
1
H-NMR (200MHz, DMSO-d6, δ): 9,18, bs, 2,9H, NH2+ i NH+; 6,90, d, 1H, fenylowe H3; 6,67, dd,
1H, fenylowe H4; 6,59, d, 1H, fenylowe H6; 4,66, q, 2H, CF3CH2O; 3,74, s, 3H, CH3O; 3,18, bs, 8H,
piperazynowe CH2.
d) N-{3-[4-[2-Metoksy-5-(2,2,2-trifluoroetoksy)-fenylo]-1-piperazynylo]-propylo}-7-okso-5-fenylo7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid
Związek ten wytwarzano jak opisano wyżej w przykładzie 5b, z tą różnicą, że zamiast 1-[2-(2,2,2-trifluoroetoksy)-fenylo]-piperazyny stosowano związek 6C. Po ochłodzeniu do temperatury 20 25°C, surową pozostałość oczyszczano metodą chromatografii rzutowej (octan etylu : 2N roztwór
amoniaku w metanolu, 98 : 2), otrzymując tytułowy związek (60%). Temperatura topnienia 156 158°C.
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 8,50, s, 1H, H2; 7,80 - 7,95, m, 2H, fenylowe H2, H6; 7,40 - 7,80,
m, 4H, CONH, fenylowe H3, H4, H5; 6,85, s, 1H, H6; 6,75, d, 1H, trifluoroetoksyfenylowe H3; 6,40 6,55, m, 2H, trifluoroetoksyfenylowe H4, H6; 4,30, q, 2H, CH2O; 3,80, s, 3H, CH3O; 3,65, dt, 2H,
CONHCH2; 2,50 - 3,10, m, 10H, piperazynowe CH2 i CH2N; 1,85 - 2,10, m, 2H, CH2CH2CH2.
Przykład 7
N-{3-[4-[4-fluoro-2-(2,2,2-trifluoroetoksy)fenylo]-1-piperazynylo]-propylo}-7-okso-5-fenylo-7Htieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid
Związek ten wytwarzano jak opisano w przykładzie 5b z tą różnicą, że zamiast 1-[2-(2,2,2trifluoroetoksy)-fenylo]-piperazyny stosowano 1-[4-fluoro-2-(2,2,2-trifluoroetoksy)fenylo]-piperazynę
(wytworzoną jak opisano w europejskim opisie patentowym nr EP 0748800). Po ochłodzeniu do temperatury 20 - 25°C, surową pozostałość oczyszczano metodą chromatografii rzutowej (octan etylu : 2N
amoniak w metanolu, 95 : 5), otrzymując tytułowy związek (74%). Temperatura topnienia 189 - 191°C.
1
H-NMR (200MHz, CDCl3, δ): 8,45, s, 1H, H2; 7,80 - 7,95, m, 2H, fenylowe H2, H6; 7,45 - 7,65,
m, 4H, CONH, fenylowe H3, H4, H5; 6,80, s, 1H, H6; 6,65 - 6,75, m, 2H, trifluoroetoksyfenylowe CH;
6,60, dd, 1H, trifluoroetoksyfenylowe CH; 4,35, q, 2H, CH2O; 3,65, dt, 2H, CONHCH2, ; 2,80 - 3,00, m,
4H, 2 piperazynowe CH2; 2,50 - 2,70, m, 6H, CH2N i 2 piperazynowe CH2; 1,90 - 2,00, m, 2H,
CH2CH2CH2.
Przykład 8
Oznaczenie powinowactwa dla klonowanych ludzkich receptorów adrenaliny i receptorów 5-HT^
serotoniny
Oznaczanie powinowactwa dla klonowanych ludzkich receptorów adrenaliny podtypu α1 prowadzono na błonach z komórek CHO (komórki jajnikowe chomika chińskiego) transfekowanych przez
14
PL 198 700 B1
elektroporację DNA powodującego ekspresję genów kodujących każdy z podtypów receptorów adrenaliny α1. Klonowanie i stabilną ekspresję genów receptorów adrenaliny α1 prowadzono jak opisano
poprzednio (Testa et al., Pharmacol. Comm. 6, 79-86 (1995)). Błony komórek CHO inkubowano
w ciągu 30 minut w temperaturze 25°C w 50 nM Tris, pH 7,4, z 0,2 nM [3H]prazosinem, w końcowej
objętości 1,02 ml, pod nieobecność lub w obecności konkurujących leków (1 pM - 10 μM). Niespecyficzne wiązanie oznaczano w obecności 10 μM phentolamine. Inkubację przerywano dodatkiem buforu
Tris chłodzonego lodem i szybkie przesączenie przez filtry Schleicher & Schuell GF52, wstępnie potraktowane 0,2% polietylenoiminą.
Genomowy klon G-21 ludzkich receptorów serotoniny 5-HT1A trwale transfekowano w ludzkiej
linii komórkowej (HeLa) (Fargin et al., J. Biol. Chem. 284, 14848-14852 (1989)). Komórki HeLa hodowano w postaci monowarstw w modyfikowanej pożywce Eagle wytwarzanej przez Dulbecco (DMEM),
z dodatkiem 10% cielącej surowicy płodowej i gentamycyny (100 g/ml), 5% CO2, w temperaturze 37°C. Komórki oddzielano z kolby do hodowli przez zlanie 95% za pomocą skrobaczki komórek
i poddawani lizie w chłodzonym lodem buforze Tris-5-mM i EDTA-5-mM (pH 7,4). Homogenizaty odwirowano przy 40000 x g w ciągu 20 minut i błony zawieszano ponownie w małej objętości chłodzonego
lodem buforu Tris-5-mM i EDTA-5-mM (pH 7,4), po czym natychmiast zamrażano i przechowywano
w temperaturze -70°C aż do czasu użycia.
W dniu próby błony komórkowe zawieszano ponownie w buforze wiążącym, składającym się
z 50 mM Tris (pH 7,4), 2,5 mM MgCl2, 10 μM pargyliny (Fargin et al., Nature 335, 358-360 (1988)).
Błony inkubowano w końcowej objętości 1 ml w ciągu 30 minut w temperaturze 30°C z 1,2 nM [3H]8-OH-DPAT, w obecności lub pod nieobecność konkurujących leków; niespecyficzne wiązanie oznaczano w obecności of 10 μM 5-HT. Inkubację przerywano dodatkiem buforu Tris chłodzonego lodem
i szybkie przesączenie przez filtry Schleicher & Schuell GF52, wstępnie potraktowane 0,2% polietylenoiminą.
Analizowano inhibitowanie specyficznego wiązania znaczonych promieniotwórczo ligandów
przez badane leki, aby oszacować wartość IC50, stosując nieliniowy program dopasowania krzywej
Allfit (De Lean et al, Am. J. Physiol. 235, E97-E102 (1978)). Wartość IC50 przekształcano w stałą powinowactwa (Ki), stosując równanie Chenga i Prusoffa (Biochem. Pharmacol. 22, 3099-3108 (1973)).
Dane wyrażono jako średnią Ki.
Związki według wynalazku wykazywały pożądaną moc i selektywność wobec receptorów adrenaliny α1, jak przedstawiono w Tabeli 1.
Tabela 1
Powinowactwo (Ki, nM) różnych badanych związków do rekombinantowych
podtypów receptorów adrenaliny α1 i receptora 5-HT1A.
Przykład
Klonowane receptory
α1a
α1b
α1d
1
0,58
2,53
4,12
2
0,10
7,52
2,46
4,48
4
0,60
23,16
3,60
26,21
5
0,045
4,34
1,01
7,59
6
3,19
39,31
48,17
1081,00
7
0,17
3,47
2,45
88,54
Związek A
0,60
3,29
2,84
4,53
Prozasin
0,61
0,42
0,23
>10000
5-HT1A
Przykład 9
Powinowactwo funkcjonalne dla receptorów adrenaliny α1L
Funkcjonalną aktywność antagonistyczną badanych związków wobec skurczów aorty królika
wywołanych noradrenaliną (NA), wstępnie traktowanej chloroetyloklonidyną (receptor α1L) oceniano
zgodnie z metodą Testa et al. (J. Pharmacol. Exp. Ther. 281, 1284-1293 (1997)). Dorosłe męskie
osobniki królików New Zeali uśmiercano przez skręcenie karku. Usuwano aortę, umieszczano ją
15
PL 198 700 B1
w buforze Krebs-Henseleita i preparowano, pozbawiając ją przylegającej tkanki. Z każdej sporządzano pierścienie (8 pierścieni na aortę, o szerokości około 4-5 mme) i zawieszano w 20 ml kąpieli organu, zawierającej wodorowęglanowy bufor Krebsa o następującym składzie (mM): NaCl 112,0, KCl 5,0,
CaCl2 2,5, KH2PO4 1,0, MgSO4 1,2, NHCO3 12,0 i glukoza 11,1, równoważonym w temperaturze 37°C
95% O2 : 5% CO2. Do buforu dodano desmetyloimipraminę (0,1 μM) i kortikosteron (1 μM), aby blokować neuronalne i ekstraneuronalne wychwytywanie NA, (±)-propranol (1 μM) aby blokować receptory adrenaliny β i yohimbinę (0,1 μM) aby blokować receptory adrenaliny α2. Tkanki poddano biernemu
obciążeniu 2 g i oznaczano wywołane naprężenie, stosując przekaźniki izometryczne (Basile 7003).
Pozwolono na zrównoważenie preparatów w ciągu 60 minut i następnie zerowano co 30 minut
trzykrotnie stosując 10 μM NA. Pierścienie z aorty inkubowano następnie ze środkiem alkilującym,
chloroetyloklonidyną, (5 x 10-5 M) w ciągu 30 minut i następnie trzykrotnie dokładnie przemyto (w ciągu 0,5 godziny) przed skonstruowaniem krzywej stężenie NA/reakcja. Po wymyciu NA i ponownym
zrównoważeniu tkanki (45 minut), dodawano badany lek, a po 30 minutach, konstruowano drugą
krzywą kumulatywne stężenie NA/reakcja. Każde stężenie antagonisty badano, stosując 2-3 pierścienie z aorty, pochodzące od różnych królików.
Stosunki dawek (to znaczy, stosunek stężenia norepinefryny, potrzebnego do wywołania półmaksymalnej reakcji w obecności i pod nieobecność badanego antagonisty) obliczano przy każdym
stężeniu związków. Sporządzano wykres zależności logarytmu tego stosunku dawki -1 od logarytmu
stężeń związków (wykres Schilda), aby oszacować stałą powinowactwa Kb. Gdy wykorzystywano
tylko jedno lub dwa stężenia badanych związków, odpowiednią wartość Kb obliczano, stosując wzór:
Kb = [B]/(stosunek dawki-1),
w którym B oznacza stężenie antagonisty.
Wyniki
Badane związki wykazywały dobre powinowactwo wobec podtypu receptorów adrenaliny α1L.
Dane wyrażono jako pKb w Tabeli 2.
Tabela 2
Funkcjonalne powinowactwo badanych związków wobec podtypu receptorów adrenaliny α1L
Przykład
PKb
1
8,17
2
8,85
4
7,92
5
9,12
7
8,66
Związek A
8,64
Prazosin
8,11
P r z y k ł a d 10
Wpływ na skurcze cewki moczowej wywołane wstrzyknięciem noradrenaliny i ciśnienie krwi
u psów po podaniu i.v.
Próby prowadzono jak następuje zgodnie z metodą Imagawa et al. (J. Pharmacol. Methods 22,
103-111 (1989)), z istotnymi modyfikacjami: dorosłe męskie osobniki psów gończych, ważące 8-10 kg,
znieczulano solą sodową pentobarbitalu (30 mg/kg i.v. i 2 mg/kg/h i.v.), intubowano i spontanicznie
wentylowano powietrzem z otoczenia. W celu monitorowania układowego ciśnienia krwi (BP), do łuku
tętnicy głównej przez lewą tętnicę udową wprowadzano kateter polietylenowy (PE). Do bocznej lewej
żyły udowej wprowadzano rurkę do wlewu środka znieczulającego, a do prawej żyły udowej wprowadzano rurkę do podawania badanych związków. Do wewnątrztętniczego (i.a.) wstrzykiwania noradrenaliny (NA), do dolnej części tętnicy brzusznej przez prawą zewnętrzną tętnicę biodrową wprowadzono kateter PE. Dzięki takiej procedurze, NA była selektywnie rozprowadzana do dolnych dróg moczowych. Wykonano paramedialne nadłonowe pionowe nacięcie, rozciągające się od podstawy miednicy
do obszaru śródbrzusza i eksponowano pęcherz moczowy i prostatę. Pęcherz moczowy opróżniano
ręcznie strzykawką. Monitorowano ciśnienie w części sterczowej cewki moczowej za pomocą katetera
Mikro-tip (5F), wprowadzonego do pęcherza moczowego przez zewnętrzne ujście cewki moczowej
16
PL 198 700 B1
i wsuwano go aż do umieszczenia przetwornika ciśnienia w sterczowym regionie cewki moczowej.
Zabezpieczono podwiązanie pomiędzy szyjką pęcherza a cewką moczową, aby wyodrębnić reakcję
tej ostatniej i aby uniknąć wszelkich wzajemnych oddziaływań z pęcherzem moczowym. Inne podwiązanie wykonano dookoła katetera Mikro-tip przy wylocie zewnętrznym, aby zabezpieczyć sam kateter.
Po okresie stabilizacji następującym po zabiegu chirurgicznym (30 minut), podczas którego stale monitorowano ciśnienie tętnicze i ciśnienie w części sterczowej cewki moczowej jako wartości podstawowe, podawano i.a. NA w odstępach 20 minutowych.
Wybrane dawki NA były takie, aby wywołać wzrost ciśnienia w cewce moczowej o co najmniej 100%. Badane związki podawano i.v. w sposób kumulatywny z przerwami 15 - 20 minut pomiędzy podaniami. Iniekcje i.a. NA powtarzano w 5 minut po każdym dozowaniu badanego związku
z przerwami około 10 minut pomiędzy stymulacjami. W celu porównania wpływu podawanego związku, konstruowano krzywe dawka/reakcja (przekształcenie w log dawki) przez obliczenie, przy szczytowym działaniu, percentowego spadku rozkurczowego ciśnienia krwi i percentowego inhibitowania
wzrostu ciśnienia w cewce moczowej wywołanego przez NA. Następnie stosowano równania regresji
liniowej, aby ocenić teoretyczną skuteczność jako ED25 (skuteczna dawka wywołująca 25% spadek
rozkurczowego ciśnienia krwi) i ID50 (dawka inhibitująca o 50% wzrost ciśnienia w cewce moczowej).
Wyniki
Efekty, uzyskane po podaniu i.v. związków z przykładów 1, 2 i 5 przedstawiono w tabeli 3.
Wyniki, dotyczące efektów uzyskanych po iniekcji prazosinu i Rec 15/2739 również przedstawiono
w tabeli 3.
Tabela 3
Dane przedstawiające aktywne dawki (wyrażone w μg/kg) inhibitujące w 50% skurcze cewki moczowej (UC),
wywołane noradrenaliną (NA), aktywne dawki (wyrażone w μg/kg) obniżające rozkurczowe ciśnienie krwi (DBP)
i stosunek (DBP/UC) pomiędzy tymi aktywnymi dawkami
Związek
UC IC50 NA
DBP ED25
Stosunek
1
5,3
280
52,8
2
1,8
35,5
19,7
5
2,7
>1000
>370
Prozasin*
3,6
6,6
1,83
Związek A
2,4
243
101,2
*Dane z Leonardi et al., J. Pharmacol. Exp, Ther, 281, 1272-1283 (1997).
Wyniki farmakologiczne potwierdzają, że związki według wynalazku są antagonistami receptorów adrenaliny α1 z dobrą selektywnością wobec receptorów adrenaliny α1, zwłaszcza w porównaniu
z receptorem 5-HT1A, i dobrym powinowactwem także wobec podtypu α1L, jeśli chodzi o dane in vitro.
Wyniki farmakologiczne in vivo potwierdzają wysoką uroselektywność związków według wynalazku i uzasadniają ich możliwe zastosowanie w leczeniu chorób czopujących dolnych dróg moczowych, włącznie z BPH.
Skuteczne ilości
Następujące informacje stanowią wytyczne odnośnie skutecznych zakresów dawek podawanych doustnie, pozajelitowo lub dożylnie, wyrażonych w mg/kg ciężaru ciała na dzień, do stosowania
w zaburzeniach czopujących dolnych dróg moczowych:
Ogólną
0,001 - 20
Korzystna
0,05 - 3
Najkorzystniejsza
0,5 - 2
Najkorzystniejsze wartości dotyczą dawkowania doustnie. Dawkowanie dożylne powinno być 10
do 100 razy niższe. Dawki stosowane selektywnie, to znaczy dawki, które są aktywne w dolnych drogach moczowych bez wywierania istotnego wpływu na ciśnienie krwi, zależą od konkretnego stosowanego związku. Zwykle, w przypadku związku selektywnego w inhibitowaniu skurczów cewki moczowej, można podawać do czterdziestokrotnej ilości ED50, stosowanej do inhibitowania skurczów
cewki moczowej, bez istotnego wpływu na ciśnienie krwi. Możliwe są dalsze modyfikacje i optymalizacje dawek przy zastosowaniu niczego innego jak rutynowe eksperymenty. Aktywne związki według
wynalazku można podawać doustnie, np. z obojętnym rozcieńczalnikiem lub z jadalnym nośnikiem,
17
PL 198 700 B1
lub można je zamykać w kapsułkach żelatynowych, bądź można je sprasowywać w tabletki. Dla celów
leczniczego podawania doustnego, aktywne związki według wynalazku można łączyć z zaróbkami
i stosować w postaci tabletek, kołaczyków, kapsułek, eliksirów, zawiesin, syropów, opłatków, gumy do
żucia i podobnych. Te preparaty powinny zawierać co najmniej 0,5% związku aktywnego, ale ilość
składnika aktywnego może zmieniać się, w zależności od konkretnej postaci i może dogodnie wynosić
od 5% do około 70% ciężaru dawki jednostkowej. Ilość aktywnego związku w takich kompozycjach
jest taka, że uzyskuje się odpowiednią dawkę, chociaż pożądaną dawkę można otrzymać przez podanie licznych postaci dawek. Korzystne kompozycje i preparaty według wynalazku wytwarza się tak, że
dawka jednostkowa do podawania doustnego zawiera od 1,0 - 300 miligramów aktywnego związku.
Tabletki, pigułki, kapsułki, kołaczyki i podobne mogą także zawierać, np., następujące składniki: środek wiążący, taki jak mikrokrystaliczna celuloza, tragakanta lub żelatyna; zaróbkę, taką jak skrobia lub
laktoza; środek dezintegrujący, taki jak kwas alginowy, glikolan soli sodowej skrobi, skrobia kukurydziana i podobne; środek smarujący, taki jak stearynian magnezu lub uwodorniony olej rącznikowy,
środek poślizgowy, taki jak koloidalny ditlenek krzemu; i środek słodzący, taki jak cukroza lub sacharyna lub środek zapachowy, taki jak mięta, salicylan metylu, lub aromat pomarańczy. Gdy postacią
dawki jednostkowej jest kapsułka, może ona zawierać, oprócz materiałów powyższego rodzaju, ciekły
nośnik, taki jak olej tłuszczowy. Inna postać dawki jednostkowej może zawierać inne różne materiały,
modyfikujące fizyczną postać dawki jednostkowej, np. powłokę. I tak, tabletki lub pigułki mogą być
powlekane cukrem, szelakiem, lub innym środkiem powłokowym rozpuszczalnym dopiero w jelitach.
Syrop może zawierać, oprócz związków aktywnych, cukier trzcinowy jako środek słodzący i pewne
środki konserwujące, barwniki, środki barwiące i zapachowe. Materiały stosowane do wytwarzania
tych różnych kompozycji powinny być farmaceutycznie czyste i nietoksyczne w stosowanych ilościach.
Dla celów leczniczego podawania pozajelitowego, aktywne związki według wynalazku można wprowadzać do roztworu lub zawiesiny. Te preparaty powinny zawierać co najmniej 0,1% aktywnego
związku, ale ta ilość może zmieniać się od 0,5 do około 30% ciężaru preparatu. Ilość aktywnego
związku w takich kompozycjach jest taka, żeby uzyskać odpowiednią dawkę. Korzystne kompozycje
i preparaty według wynalazku wytwarza się tak, że dawka jednostkowa do podawania pozajelitowego
zawiera od 0,2 do 100 miligramów aktywnego związku. Roztwory lub zawiesiny mogą także zawierać
następujące składniki: jałowy rozcieńczalnik, taki jak woda do wstrzyknięć, roztwór soli, ciekły tłuszcz,
glikole polietylenowe, gliceryna, glikol propylenowy lub inny syntetyczny rozpuszczalnik; środek przeciwbakteryjny, taki jak alkohol benzylowy lub metyl paraben; antyutleniacze, takie jak kwas askorbinowy lub wodorosiarczyn sodowy; środki chelatujące, takie jak kwas etylenodiaminotetraoctowy; bufory, takie jak octany; citryniany lub fosforany i środki do nastawiania toniczności, takie jak chlorek sodowy lub dekstroza. Fiolki z wielokrotną dawką do podawania pozajelitowo mogą być wykonane ze
szkła lub z tworzywa sztucznego. W zakres wynalazku wchodzą także inne kompozycje, nadające się
do podawania różnymi drogami i zawierające związki według wynalazku.
Rozważane tu postacie dawek, dodatkowe składniki i drogi podawania obejmują te, które ujawniono w opisach patentowych St. Zjedn. Am. nr 4089969 i 5091182.
Zastrzeżenia patentowe
1. Związek tienopiranokarboksyamidowy o ogólnym wzorze
(I)
18
PL 198 700 B1
w którym R oznacza grupę fenylową, cykloheksylową lub trifluorometylową, R1 oznacza grupę (C1-C4)-alkoksylową lub 2,2,2-trifluoroetoksylową, R2 oznacza atom wodoru lub atom fluoru, R3 oznacza atom
wodoru lub atom chlorowca lub grupę trifluoroetoksylową, a n oznacza 1, lub farmaceutycznie dopuszczalną sól takiego związku.
2. Związek według zastrz. 1, w którym R oznacza grupę metoksylową.
3. Związek wybrany z grupy:
N-{3-[4-(5-chloro-2-metoksyfenylo)-1-piperazynylo]-propylo}-7-okso-5-fenylo-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid,
N-{3-[4-(2-metoksyfenylo)-1-piperazynylo]-propylo}-7-okso-5-fenylo-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid,
5-cykloheksylo-N-[3-[4-(2-metoksyfenylo)-1-piperazynylo]propylo]-7-okso-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid,
N-{3-[4-(2-metoksyfenylo)-1-piperazynylo]-propylo}-7-okso-5-trifluorometylo-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid,
7-okso-5-fenylo-N-{3-[4-[2-(2,2,2-trifluoroetoksy)-fenylo]-1-piperazynylo]-propylo}-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid,
N-{3-[4-[2-metoksy-5-(2,2,2-trifluoroetoksy)fenylo]-1-piperazinylo]-propylo}-7-okso-5-fenylo-7Htieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid, i
N-{3-[4-[4-Fluoro-2-(2,2,2-trifluoroetoksy)-fenylo]-1-piperazynylo]-propylo}-7-okso-5-fenylo-7H-tieno[3,2-b]pirano-3-karboksyamid.
4. Kompozycja farmaceutyczna zawierająca substancję czynną w mieszaninie z farmaceutycznie dopuszczalnym rozcieńczalnikiem lub nośnikiem, znamienna tym, że jako substancję czynną
zawiera związek określony w zastrz. 1-3, lub farmaceutycznie dopuszczalną sól takiego związku.
Departament Wydawnictw UP RP
Nakład 50 egz. Cena 4,00 zł.