【実施例】
【0042】
調製法および実施例
以下の調製法および実施例は、本発明をさらに説明し、本発明の化合物の典型的な合成を表す。試薬および出発材料は、当業者によって容易に入手可能であるか、または容易に合成され得る。調製法および実施例は限定ではなく例示として説明され、当業者によりさまざまな変更が行われ得ることを理解すべきである。
【0043】
本発明の化合物のRまたはS配置は、X線分析およびキラルHPLCの保持時間との相関などの標準技術により決定され得る。
【0044】
LC−ES/MSは、AGILENT(登録商標)HP1100液体クロマトグラフィーシステムにおいて行われる。エレクトロスプレー質量分析測定(ポジティブおよび/またはネガティブモードで取得される)は、HP1100HPLCと連動するMass Selective Detector四重極質量分析計で行われる。LC−MS条件(低pH):カラム:PHENOMENEX(登録商標)GEMINI(登録商標)NX C−18 2.1×50mm 3.0μm、勾配:5〜100%Bで3分間、次に100%Bで0.75分間、カラム温度:50℃+/−10℃、流速:1.2mL/分、溶媒A:0.1%HCOOH含有脱イオン水、溶媒B:0.1%ギ酸含有ACN、波長214nm。代替LC−MS条件(高pH):カラム:XTERRA(登録商標)MS C18カラム2.1×50mm、3.5μm、勾配:5%の溶媒Aで0.25分間、勾配:5%〜100%の溶媒Bで3分間、および100%の溶媒Bで0.5分間または10%〜100%の溶媒Bで3分間、および100%の溶媒Bで0.75分間、カラム温度:50℃+/−10℃、流速:1.2mL/分、溶媒A:10mMのNH
4HCO
3 pH9、溶媒B:ACN、波長:214nm。
【0045】
分取逆相クロマトグラフィーは、Mass Selective Detector質量分析計およびLEAP(登録商標)自動回収装置/自動分取装置を備えたAGILENT(登録商標)1200LC−ES/MSで行われる。高pH法は、75×30mmのPHENOMENEX(登録商標)GEMINI(登録商標)−NX、10×20mmのガードを備えた5μm粒径カラムで実行される。流速85mL/分。溶離液は、アセトニトリル中10mMの重炭酸アンモニウム(pH10)である。
【0046】
NMRスペクトルは、Bruker AVIII HD400MHz NMR Spectrometerで実施し、残留溶媒[CDCl
3、7.26ppm、(CD
3)
2SO、2.50ppm]を参照標準として使用して、ppmで報告されるCDCl
3溶液または(CD
3)
2SO溶液として得る。ピーク多重度を報告する場合、次の略語を使用することができる。s(一重線)、d(二重線)、t(三重線)、q(四重線)、m(多重線)、br−s(ブロード一重線)、dd(二重線の二重線)、dt(三重線の二重線)。結合定数(J)は、報告される場合、ヘルツ(Hz)で報告される。
【0047】
調製法1
イソプロピル(3S)−3−(4−ブロモフェニル)ブタノエート
【化8】
スキーム1、ステップA:N
2雰囲気下、1,4−ジオキサン(750mL)中の(4−ブロモフェニル)ボロン酸(110g、547.73mmol)の脱酸素溶液に、ビス(ノルボルナジエン)ロジウム(I)テトラフルオロボレート(2g、5.13mmol)、続いて(R)−(+)−2,2’−ビス(ジフェニルホスフィノ)−1,1’−ビナフチル(4.5g、7.2mmol)を加える。混合物を室温で1時間熟成した後、H
2O(100mL)、TEA(70mL、502mmol)、およびイソプロピル(E)−ブタ−2−エノエート(65g、507.14mmol)を添加する。得られた赤色溶液を40℃で18時間加熱する。反応混合物を減圧下で半分の体積に濃縮し、500mLのMTBEで希釈する。有機溶液を水500mLで洗浄し、Na
2SO
4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮乾固させる。粗生成物を、ヘキサン/EtOAc(勾配1:0〜9:1)で溶出する、シリカのフラッシュクロマトグラフィーにより精製する。純粋なクロマトグラフィー画分を合わせ、減圧下で濃縮して、表題化合物を得る(144g、94.6%収率、94.5%ee)。主エナンチオマーt
R=2.20分、副エナンチオマーt
R=2.69分(キラルSFC Lux Amylose−2、5%のMeOH/CO
2、5mL/分、225nm)。
1H NMR(DMSO−d
6):δ1.05(d、J=6.2Hz、3H)、1.10(d、J=6.2Hz、3H)、1.19(d、J=7.0Hz、3H)、2.48−2.59(m、2H)、3.08−3.19(m、1H)、4.74−4.84(m、1H)、7.20−7.24(m、2H)、7.44−7.48(m、2H)。
【0048】
調製法2
(3S)−3−(4−ブロモフェニル)ブタン酸
【化9】
スキーム1、ステップB:室温で撹拌しながら、MeOH(8L)中のイソプロピル(3S)−3−(4−ブロモフェニル)ブタノエート(1042g、3471.0mmol)の溶液に5MのNaOH水溶液(2L)を加える。反応物をN
2雰囲気下で40分間50℃に加熱する。30℃に冷却した後、反応混合物を減圧下で濃縮し、残渣を2Lの水で希釈する。得られた水性混合物をDCM(約2L)で1回抽出する。水層を約1kgの氷で処理し、濃HCl(1L)を20分かけてゆっくりと添加することでpHを約4に酸性化する。次に、濁った水層をDCM(約4L)で抽出する。有機層をNa
2SO
4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、透明な褐色油とし、固化してオフホワイトの固体にした。ヘプタン(約4L)を固体に加え、得られた混合物を2時間45℃に加熱すると、固体が沈殿する。固体を濾過により回収し、ヘプタン(200〜250mL)で洗浄する。次いで、濾液を減圧下で濃縮乾固させて、表題化合物をオフホワイトの固体として得る(771g、91.4%収率、99%ee)。ES/MS(m/z):241.0(M−H)。主エナンチオマーt
R=2.35分、副エナンチオマーt
R=2.82分(キラルSFC Lux Amylose−2、5%のMeOH/CO
2、5mL/分、225nm)。
1H NMR(DMSO−d
6):δ1.19(d、J=7.0Hz、3H)、2.48−2.52(m、2H)、3.07−3.17(m、1H)、7.20−7.25(m、2H)、7.44−7.49(m、2H)、12.08(s、1H)。
[α]
D25+25.0°(c=1、MeOH)。
【0049】
調製法3
メチル(3S)−3−(4−ブロモフェニル)ブタノエート
【化10】
スキーム1、ステップC:濃H
2SO
4(45mL、802mmol)を(3S)−3−(4−ブロモフェニル)ブタン酸(450g、1851.1mmol)のMeOH(4.5L)溶液に加える。混合物を65℃で2時間加熱し、室温に冷却し、減圧下で濃縮して乾燥残渣にする。固体をMTBE(2.5L)およびH
2O(2.5L)で希釈し、得られた混合物をMTBE(2×2.5L)で抽出した。合わせた抽出物をH
2O(2.5L)で洗浄し、MgSO
4で乾燥し、濾過し、減圧下で濃縮して、さらなる精製をせずに使用することができる淡黄色の油(469.8g、>99%収率)として表題化合物を得る。ES/MS(m/z):274.0(M+NH
4+)。
1H NMR(CDCl
3):δ1.27(d、J=7.0Hz、3H)、2.50−2.62(m、2H)、3.20−3.30(m、1H)、3.61(s、3H)、7.07−7.12(m、2H)、7.39−7.43(m、2H)。
【0050】
調製法4
(3S、2R)−メチル3−(4−ブロモフェニル)−2−メチルブタノエート
および
(3S、2S)−メチル3−(4−ブロモフェニル)−2−メチルブタノエート
【化11】
スキーム1、ステップD:ヘキサン(1250mL)中のn−BuLiの2.5M溶液を、無水THF(2.3L)中のDIPEA(444mL、3150mmol)の溶液に−40℃で30分かけて滴加する。30分後、無水THF(3.3L)中のメチル(3S)−3−(4−ブロモフェニル)ブタノエート(468.90g、1750.7mmol)の溶液を40分かけて添加し、反応混合物を−40°Cで40分間熟成させる。CH
3I(176mL、2798mmol)を30分かけて加え、混合物を−40℃で15分間撹拌する。反応混合物を、−40℃でMeOH(283mL)、続いてH
2O(2.5L)でゆっくりクエンチし、混合物を室温まで温める。反応混合物をH
2O(2.5L)で希釈し、得られた層を分離する。水層をさらにMTBE(7.5L)で抽出し、合わせた有機抽出物をH
2O(3L)および飽和NaCl水溶液(2.5L)で順次洗浄する。有機抽出物をMgSO
4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、表題化合物を、さらなる精製をせずに使用できるジアステレオマーの混合物(7:3)として薄茶色の油(489g、93%収率)として得る。主ジアステレオマーt
R=1.29分、副ジアステレオマーt
R=1.32分(XBRIDGE(登録商標)C18カラム、3.5μ、2.1×50mm、1.2mL/分、50℃、ACN中10〜95%の10mMのNH
4CO
3(pH10))。ES/MS(
79Br/
81Brのm/z):288.0、290.0(M+NH
4+)。
【0051】
調製法5
4−(tert−ブチル)1−メチル(S)−2−((R)−1−(4−ブロモフェニル)エチル)−2−メチルスクシナート
および
4−(tert−ブチル)1−メチル(R)−2−((R)−1−(4−ブロモフェニル)エチル)−2−メチルスクシナート
【化12】
スキーム1、ステップE:ヘキサン(1150mL、2900mmol)中のn−BuLiの2.5M溶液を、無水THF(3L)中のDIPEA(410L、2910mmol)の溶液に−40°Cで20分かけて添加する。得られた混合物を−40℃で30分間撹拌し、無水THF(3L)中のジアステレオマー混合溶液、メチル(2R/S、3S)−3−(4−ブロモフェニル)−2−メチル−ブタノエート(488.00g、1619.8mmol)を1時間かけて添加する。反応混合物を−40℃で45分間熟成し、無水THF(250mL)中のtert−ブチル2−ブロモアセテート(391mL、2596mmol)の溶液を30分かけて添加する。得られた混合物を−40℃でさらに30分間撹拌する。MeOH(250mL)を加えた後、H
2O(2.5L)を加え、得られた混合物を室温まで温める。混合物をH
2O(2.5L)で希釈し、得られた層を分離する。水層をMTBE(5L)で抽出し、有機抽出物をH
2O(5L)、続いて飽和NaCl水溶液(2.5L)で順次洗浄し、MgSO
4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、表題化合物を、さらなる精製をせずに使用できるジアステレオマーの混合物として濃茶色の油(786g、87%収率)として得る。主ジアステレオマーt
R=1.51分、副ジアステレオマーのt
R=1.53分(XBRIDGE(登録商標)C18カラム、3.5μ、2.1×50mm、1.2mL/分、50℃、ACN中10〜95%の10mMのNH
4CO
3(pH10))。ES/MS(
79Br/
81Brのm/z):328.8、330.8(M−tBu+H)。
【0052】
調製法6
(3S、4R)−4−(4−ブロモフェニル)−3−(メトキシカルボニル)−3−メチルペンタン酸
および
(3R、4R)−4−(4−ブロモフェニル)−3−(メトキシカルボニル)−3−メチルペンタン酸
【化13】
スキーム1、ステップF:DCM(6L)中のジアステレオマー混合溶液の4−(tert−ブチル)1−メチル(R/S)−2−((R)−1−(4−ブロモフェニル)エチル)−2−メチルスクシナート(785g、1406mmol)をTFA(1.06L)で処理し、室温で18時間撹拌する。反応混合物をH
2O(2×5L)および飽和NaCl水溶液(5L)で順次洗浄する。有機抽出物をMgSO
4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、表題化合物を、さらなる精製をせずに使用できるジアステレオマーの混合物(8:2)として暗褐色のガム(604g、91%収率)として得る。ES/MS(
79Br/
81Brのm/z):329.0、331.0(M+H)。
【0053】
調製法7
メチル(2S)−4−アミノ−2−[(1R)−1−(4−ブロモフェニル)エチル]−2−メチル−4−オキソ−ブタノエート
および
メチル(2R)−4−アミノ−2−[(1R)−1−(4−ブロモフェニル)エチル]−2−メチル−4−オキソ−ブタノエート
【化14】
スキーム1、ステップG:0℃の無水DMF(4L)中の(3R/S、4R)−4−(4−ブロモフェニル)−3−メトキシカルボニル−3−メチルペンタン酸(603g、1282mmol)とTEA(550mL、3870mmol)とのジアステレオマー混合物に、HATU(597g、1538.69mmol)を15分かけて添加する。反応混合物を室温で2時間熟成する。7MのNH
3/MeOH(1.83L)の溶液を10°Cで30分かけて添加し、得られた混合物を室温に温め、1時間撹拌する。反応混合物を10℃に冷却し、DCM(5L)、続いてH
2O(5L)でゆっくり希釈する。得られた層を分離し、水層をさらにDCM(2.5L)で抽出する。合わせた抽出物をH
2O(5L)および飽和NaCl水溶液(5L)で順次洗浄し、MgSO
4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、表題化合物をさらなる精製をせずに使用できるジアステレオマーの混合物(8:2)として、暗色のガム(520g、87%収率)として得る。主ジアステレオマーt
R=0.97分、副ジアステレオマーのt
R=0.99分(XBRIDGE(登録商標)C18カラム、3.5m、2.1×50mm、1.2mL/分、50℃、ACN中10〜95%の10mMのNH
4CO
3(pH10))。ES/MS(
79Br/
81Brのm/z):328.0/330.0(M+H/M+H+2)。
【0054】
調製法8
(3S)−3−[(1R)−1−(4−ブロモフェニル)エチル]−3−メチル−ピロリジン−2,5−ジオン
および
(3R)−3−[(1R)−1−(4−ブロモフェニル)エチル]−3−メチル−ピロリジン−2,5−ジオン
【化15】
スキーム1、ステップH:THF(4.2L)およびH
2O(4.2L)に溶解したジアステレオマー混合物、メチル(2R/S)−4−アミノ−2−[(1R)−1−(4−ブロモフェニル)エチル]−2−メチル−4−オキソ−ブタノエート(519g、1107mmol)に、Na
2CO
3(293g、2764.46mmol)を加え、混合物を60℃で2時間加熱する。反応物を室温に冷却し、EtOAc(2.5L)で抽出する。有機層をH
2O(3L)で洗浄する。得られた水性抽出物をEtOAc(5L)で抽出し、合わせた有機抽出物をMgSO
4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、SFCにより分離される2つのジアステレオマーの粗混合物を得る[カラム:AS−H、150×50mm、10%EtOH(0.2%DEMA)、340g/分、BPR150bar、注入量:4ml、220nm]。(3R)−3−[(1R)−1−(4−ブロモフェニル)エチル]−3−メチル−ピロリジン−2,5−ジオン:第1の溶出化合物(43.8g、11%)。
1H NMR(CDCl
3):δ1.33(d、J=7.2Hz、3H)、1.40(s、3H)、2.34(d、J=18.4Hz、1H)、2.80(、J=18.4Hz、1H)、3.23(q、J=7.2Hz、1H)、7.07(d、2H)、7.40(d、2H)、7.54(br−s、1H)。ES/MS(
79Br/
81Brのm/z):313.0、315.0(M+H)。(3S)−3−[(1R)−1−(4−ブロモフェニル)エチル]−3−メチル−ピロリジン−2,5−ジオン:第2の溶出化合物(241.8g、55%)。
1H NMR(CDCl
3):δ1.23(s、3H)、1.30(d、J=7.1Hz、3H)、2.21(d、J=18.4Hz、1H)、2.96(d、J=18.4Hz、1H)、3.14(q、J=7.1Hz、1H)、7.04−7.09(m、2H)、7.42−7.48(m、2H)、8.09(br−s、1H)。ES/MS(
79Br/
81Brのm/z):313.0、315.0(M+H)。
【0055】
調製法9
2−シクロプロピル−6−メチル−ピリジン−4−オール
【化16】
1,2−ジメトキシエタン(150mL)中のNaH(油中60%、11.6g、289mmol)の懸濁液を油浴で110°Cに加熱する。アセチルアセトン(6.0mL、57.8mmol)、メチルシクロプロパンカルボキシレート(9.0mL、86.8mmol)、および1,2−ジメトキシエタン(75mL)の溶液を40分かけて滴加する。さらに4時間加熱した後、懸濁液を室温まで冷却し、減圧下でDMEを除去する。得られたスラリーをEt
2O(200mL)で希釈し、氷/水浴で約5℃に冷却し、氷水(200mL)で注意深くクエンチする。層を分離し、有機層を水(100ml)および0.25MのNaOH水溶液(100mL)で洗浄する。合わせた水層を氷/水浴で冷却し、濃HCl(40mL)で慎重に処理する。酸性の水性混合物をEt
2O(4×200mL)で抽出し、有機抽出物をNa
2SO
4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、淡琥珀色油を得る。得られた残渣を28%NH
4OH(180mL、4.6mol)で処理し、得られた混合物を3時間加熱還流し、続いて減圧下で濃縮した。粗生成物を、(2NのNH
3/MeOH)/DCM(勾配1:99〜1:9)で溶出する、シリカのフラッシュクロマトグラフィーにより精製する。純粋なクロマトグラフィー画分を合わせ、減圧下で濃縮して、表題化合物を得る(8.0g、90%収率)。ES/MS(m/z):150.0(M+H
+)。
【0056】
調製法10
4−[(1R)−1−[(3S)−3−メチル−2,5−ジオキソ−ピロリジン−3−イル]エチル]ベンズアルデヒド
【化17】
スキーム1、ステップI:100mlのParrオートクレーブに(3S)−3−[(1R)−1−(4−ブロモフェニル)エチル]−3−メチル−ピロリジン−2,5−ジオン(2.47g、8.34mmol)、酢酸パラジウム(II)(75mg、0.334mmol)、ブチル−ジ−1−アダマンチル−ホスフィン(CataCXiumA(登録商標))(360mg、0.954mmol)、無水トルエン(70ml)、およびTMEDA(1.3ml、8.6mmol)を装填する。オートクレーブを密閉する。反応混合物を合成ガス(H
2/CO(1:1))(75psi)の雰囲気下に置き、95℃に加熱し、その状態で16時間撹拌する。混合物を冷却し、懸濁液を珪藻土のパッドで濾過する。濾過ケークをEtOAcで洗浄し、回収した濾液を減圧下で濃縮して、琥珀色の油を得る。粗生成物を、ヘキサン/EtOAc(勾配9:1〜2:3)で溶出する、シリカのフラッシュクロマトグラフィーにより精製する。純粋なクロマトグラフィー画分を合わせ、減圧下で濃縮して、表題化合物を得る(1.27g、62%収率)。ES/MS(m/z):263.0(M+NH
4+)。
【0057】
調製法11
4−[(1R)−1−[(3S)−3−メチル−2,5−ジオキソ−1−トリチル−ピロリジン−3−イル]エチル]ベンズアルデヒド
【化18】
スキーム1、ステップJ:炭酸セシウム(2.24g、6.87mmol)および塩化トリフェニルメチル(1.56g、5.50mmol)を4−[(1R)−1−[(3S)−3−メチル−2,5−ジオキソ−ピロリジン−3−イル]エチル]ベンズアルデヒド(1.12g、4.58mmol)およびDMF(25ml)の溶液に室温で撹拌しながら添加する。4.5時間撹拌した後、混合物を水(100ml)に注ぎ、EtOAc(2×75ml)で抽出する。合わせた抽出物を水(50ml)および飽和NaCl水溶液で洗浄し、Na
2SO
4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、黄色泡沫を得る。粗生成物を、ヘキサン/EtOAc(勾配49:1〜7:3)で溶出する、シリカのフラッシュクロマトグラフィーにより精製する。純粋なクロマトグラフィー画分を合わせ、減圧下で濃縮して、表題化合物を得る(2.28g、100%収率)。ES/MS(m/z):510.2(M+Na
+)。
【0058】
調製法12
(3S)−3−[(1R)−1−[4−(ヒドロキシメチル)フェニル]エチル]−3−メチル−1−トリチル−ピロリジン−2,5−ジオン
【化19】
スキーム1、ステップK:水素化ホウ素ナトリウム(147mg、3.81mmol)を単回で、氷/水浴で冷却したEtOH(50ml)中の4−[(1R)−1−[(3S)−3−メチル−2,5−ジオキソ−1−トリチル−ピロリジン−3−イル]エチル]ベンズアルデヒド(1.24g、2.54mmol)懸濁液に添加する。40分後、反応物を水(10ml)でクエンチし、減圧下で濃縮してEtOHを除去する。得られた濃縮物を水(50ml)で希釈し、EtOAc(2x50ml)で抽出する。合わせた抽出物を飽和NaCl水溶液で洗浄し、Na
2SO
4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して白色泡沫を得る。粗生成物を、ヘキサン/EtOAc(勾配19:1〜1:19)で溶出する、シリカのフラッシュクロマトグラフィーにより精製する。純粋なクロマトグラフィー画分を合わせ、減圧下で濃縮して、表題化合物を得る(1.19g、95%収率)。ES/MS(m/z):507.2(M+NH
4+)。
【0059】
調製法12の代替手順
オーバーヘッド撹拌機を備えた3口丸底フラスコ内の、無水THF(1.6L)に溶解した4−[(1R)−1−[(3S)−3−メチル−2,5−ジオキソ−1−トリチル−ピロリジン−3−イル]エチル]ベンズアルデヒド(160.7g、329.6mmol)の溶液に、水素化ホウ素ナトリウム(10g、264.3mmol)を2gずつ加える。反応混合物を室温で3時間撹拌し、EtAOc(2L)および水(1.5L)で希釈し、得られた層を分離する。有機抽出物を水(1L)および飽和NaCl水溶液(500mL)で順次洗浄し、Na
2SO
4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮する。得られた残渣をEtOAc(1L)およびMTBE(1L)に溶解し、水(500mL)および1NのHCl水溶液(250mL)を加え、二相混合物を約15分間撹拌する。有機層を分離し、飽和NaCl水溶液で洗浄し、Na
2SO
4で乾燥し、濾過し、減圧下で濃縮し、得られた残渣を真空オーブンで40〜50℃で一晩乾燥させて、表題化合物(164.5g、96%収率)を褐色固体として得る。
【0060】
調製法13
(3S)−3−[(1R)−1−[4−[(2−シクロプロピル−6−メチル−4−ピリジル)オキシメチル]フェニル]エチル]−3−メチル−1−トリチル−ピロリジン−2,5−ジオン
【化20】
スキーム1、ステップL:氷/水浴で約5°Cに冷却したDCM(15mL)中の(3S)−3−[(1R)−1−[4−(ヒドロキシメチル)フェニル]エチル]−3−メチル−1−トリチル−ピロリジン−2,5−ジオン(636mg、1.30mmol)の溶液を、TEA(274μL、1.95mmol)およびメタンスルホニルクロリド(122μL、1.56mmol)で処理する。冷浴で2時間撹拌した後、混合物をDCM(25mL)および水(25mL)で希釈する。層を分離し、水層をDCM(25mL)で抽出する。合わせた有機層を飽和NaHCO
3水溶液および飽和NaCl水溶液で洗浄し、Na
2SO
4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、粗製[4−[(1R)−1−[(3S)−3]−メチル−2,5−ジオキソ−1−トリチル−ピロリジン−3−イル]エチル]フェニル]メチルメタンスルホネートを油として得る。
【0061】
スキーム1、ステップM:別のフラスコで、水素化ナトリウム(油中60%、78mg、1.95ミリモル)を、DMF(5mL)中の2−シクロプロピル−6−メチル−ピリジン−4−オール(291mg、1.95mmol)溶液に加える。室温で40分間撹拌した後、DMF(5ml)中の粗メシレートの溶液を水素化ナトリウム混合物に加え、室温で16時間撹拌する。反応混合物を水(50mL)でクエンチし、EtOAc(2×50mL)で抽出する。合わせた有機層を水および飽和NaCl水溶液で洗浄し、Na
2SO
4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、油を得る。粗生成物を、ヘキサン/EtOAc(勾配19:1〜1:3)で溶出する、シリカのフラッシュクロマトグラフィーにより精製する。純粋なクロマトグラフィー画分を合わせ、減圧下で濃縮して、表題化合物を得る(597mg、74%収率)。ES/MS(m/z):621.3(M+H
+)。
【0062】
調製法13の代替手順
氷/水浴で約5℃に冷却したDCM(1.2L)中の(3S)−3−[(1R)−1−[4−(ヒドロキシメチル)フェニル]エチル]−3−メチル−1−トリチル−ピロリジン−2,5−ジオン(121.3g、247.8mmol)の溶液をTEA(52mL、373mmol)で処理し、メタンスルホニルクロリド(23mL、297mmol)を約10分かけて滴加する。反応混合物を約5℃で約1時間撹拌し、水(1.2L)を加える。有機層を分離し、水(500mL)で洗浄し、Na
2SO
4で乾燥し、濾過し、減圧下で濃縮して、ヘキサン(500mL)と共沸し、減圧下で濃縮して、得られた残渣を高真空に供して、[4−[(1R)−1−[(3S)−3−メチル−2,5−ジオキソ−1−トリチル−ピロリジン−3−イル]エチル]フェニル]メチルメタンスルホネート(143.6g、定量的収率、ヘキサン含有生成物)を黄色固体として得る。
【0063】
2−シクロプロピル−6−メチル−ピリジン−4−オール(56g、375.4mmol)をACN(1.3L)に溶解し、THF中の2MのNaHMDS溶液を20分かけて滴加する。完全に添加した後、反応混合物を55℃に加熱し、[4−[(1R)−1−[(3S)−3−メチル−2,5−ジオキソ−1−トリチル−ピロリジン−3]−イル]エチル]フェニル]メチルメタンスルホネート(133.8g、235.7mmol)をACN(670mL)に溶解した溶液を55℃で45分かけて滴加する。反応混合物を55℃で1時間加熱し、室温に冷却し、MTBE(2L)と水(2L)の混合物に注ぎ、有機層を分離し、水(500mL)で洗浄し、Na
2SO
4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮した。得られた残渣をDCM(300mL)に溶解し、MgSO
4で乾燥し、珪藻土の床で濾過した。濾過ケークを追加のDCMで洗浄し、濾液を減圧下で還元する。得られた残渣を、ヘキサン/アセトン(勾配9:1〜7:3)で溶出する、シリカ上のフラッシュクロマトグラフィーにより精製する。純粋なクロマトグラフィー画分を合わせ、減圧下で濃縮して、表題化合物をオフホワイトの固体として得る(62.7g、43%収率)。
【0064】
調製法14
(3S)−3−[(1R)−1−(4−ブロモフェニル)エチル]−3−メチル−1−トリチル−ピロリジン−2,5−ジオン
【化21】
スキーム2、ステップA:(3S)−3−[(1R)−1−(4−ブロモフェニル)エチル]−3−メチル−ピロリジン−2,5−ジオン(201g、678.6mmol)を4Lの3口フラスコ内のDMF(1500mL)に室温の窒素下で機械的に撹拌しながら溶解する。Cs
2CO
3(330g、1012.8mmol)を約5分かけて加え、混合物を室温に温め、さらに3時間撹拌する。内部温度を20℃未満に維持しながら、反応混合物を水(1500mL)で希釈する。得られた沈殿物を真空濾過によって回収する。濾過ケークを水(2×500mL)で洗浄し、窒素気流下で乾燥させる。濾過ケークを機械的に撹拌しながら12Lの3口に移す。MeOH(4L)を加え、混合物を約5分間加熱還流する。メタノール溶液を約0℃に冷却し、得られた沈殿物を真空濾過により回収し、固体を真空下で約50℃で乾燥させて、白色固体として表題化合物(350.9g、96%収率)を得る。ES/MS(m/z、
79Br/
81Br):538.1/540.1(M+H
+)。
【0065】
調製法15
4−[(1R)−1−[(3S)−3−メチル−2,5−ジオキソ−1−トリチル−ピロリジン−3−イル]エチル]ベンズアルデヒド
【化22】
スキーム2、ステップB:(3S)−3−[(1R)−1−(4−ブロモフェニル)エチル]−3−メチル−ピロリジン−2,5−ジオン(185.5g、0.35mol)を3等分に分割して、それぞれをParrオートクレーブ容器内に配置し、それぞれがパラジウム(II)アセテート(0.77g、3.4mmol)、ブチル−ジ−1−アダマンチル−ホスフィン(CataCXiumA(登録商標))(5.0g、0.014mol)、無水トルエン(500mL)、およびTMEDA(17.5ml、0.12mol)を含有する。各容器を排気し、CO/H
2の雰囲気で約75psiまで満たす。容器を95℃で16時間加熱し、室温まで冷却する。各反応物を珪藻土の床で濾過し、濾液を合わせて減圧下で濃縮する。得られた残渣をトルエン(約1L)に溶解し、2Lの3口フラスコに移し、活性炭(200g(200gの))を加え、混合物を室温で一晩撹拌する。反応混合物を珪藻土の床で濾過し、濾過ケークをMTBE(1L)で洗浄し、濾液を減圧下で濃縮する。得られた残渣をEtOH(1.3L)でスラリー化し、75℃に加熱し、水(640mL)を約20分かけて滴加する。混合物を室温に冷却し、固体を濾過により回収し、水(500mL)ですすぎ、窒素圧下で乾燥させて、黄色固体として表題化合物(160.7g、収率87%)を得る。ES/MS(m/z):488.1(M+H
+)。
【0066】
実施例1
(3S)−3−[(1R)−1−[4−[(2−シクロプロピル−6−メチル−4−ピリジル)オキシメチル]フェニル]エチル]−3−メチル−ピロリジン−2,5−ジオン
【化23】
スキーム1、ステップN:DCM(5ml)中の(3S)−3−[(1R)−1−[4−[(2−シクロプロピル−6−メチル−4−ピリジル)オキシメチル]フェニル]エチル]−3−メチル−1−トリチル−ピロリジン−2,5−ジオン(597mg、0.961mmol)の溶液に、TFA(3ml、38.6mmol)を加え、混合物を17時間撹拌する。減圧下で濃縮した後、DCM(20ml)と水(20ml)を濃縮物に加え、1NのNaOH水溶液でpH6に調整する。DCM(2×50ml)で抽出し、Na
2SO
4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、油を得た。粗生成物を、DCM/MeOH(勾配1:0〜9:1)で溶出する、シリカのフラッシュクロマトグラフィーにより精製する。純粋なクロマトグラフィー画分を合わせ、減圧下で濃縮して、表題化合物を得る(332mg、91%収率)。ES/MS(m/z):379.0(M+H
+)。[α]
D20=−42.142°(C=0.2、MeOH)
【0067】
実施例1の代替手順
(3S)−3−[(1R)−1−[4−[(2−シクロプロピル−6−メチル−4−ピリジル)オキシメチル]フェニル]エチル]−3−メチル−1−トリチル−ピロリジン−2,5−ジオン(61.7g、99.4mmol)をDCM(230mL)に溶解し、約5°Cに冷却する。TFA(310mL)を約10分かけてゆっくり加え、反応混合物を室温に温め、一晩撹拌する。反応混合物を減圧下で濃縮し、得られた残渣をMTBE(620mL)と水(620mL)との間で分配する。混合物を約5℃に冷却し、5NのNaOH水溶液を加え(pH約14)、層を分離する。水性抽出物を濃HClで酸性化(pH約5)し、EtOAc(1.2L)で抽出する。層を分離し、有機抽出物を飽和NaHCO
3水溶液(2×500mL)で洗浄し、MgSO
4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮し、約2時間高真空に供して、オフホワイトの固体として表題化合物(31.4g、83.5%収率)を得る。ES/MS(m/z):379.0(M+H
+)。
【0068】
実施例1A
(3S)−3−[(1R)−1−[4−[(2−シクロプロピル−6−メチル−4−ピリジル)オキシメチル]フェニル]エチル]−3−メチル−ピロリジン−2,5−ジオンヒドロブロミドモノハイドレート
【化24】
(3S)−3−[(1R)−1−[4−[(2−シクロプロピル−6−メチル−4−ピリジル)オキシメチル]フェニル]エチル]−3−メチル−ピロリジン−2,5−ジオン(401mg、1.06mmol)を60°CのEtOAc(8mL)でスラリー化する。EtOAc(2mL)に溶解した48%臭化水素酸の溶液を加え、混合物を60℃で1時間撹拌する。得られた白色固体を濾過により回収し、EtOAcですすぎ、風乾して、白色結晶固体として表題化合物(385mg、収率79%)を得る。
【0069】
実施例1B
(3S)−3−[(1R)−1−[4−[(2−シクロプロピル−6−メチル−4−ピリジル)オキシメチル]フェニル]エチル]−3−メチル−ピロリジン−2,5−ジオンヒドロクロリドモノハイドレート
【化25】
(3S)−3−[(1R)−1−[4−[(2−シクロプロピル−6−メチル−4−ピリジル)オキシメチル]フェニル]エチル]−3−メチル−ピロリジン−2,5−ジオン(250mg、0.7mmol)を、60°Cで撹拌しながら、EtOAc/EtOH(4:1)の混合物に溶解する。EtOAc(0.7mL)中の1MのHCl溶液を添加し、得られた混合物を60℃で1時間撹拌し、室温まで冷却し、淡黄色沈殿物を濾過により回収し、EtOAcですすぎ、風乾させて、表題化合物(151mg、55%収率)を淡黄色結晶固体として得る。
【0070】
粉末X線回折(XRPD)
結晶固体のXRPDパターンは、35kVおよび50mAで作動する、CuKa源(λ=1.54060Å)およびVantec検出器を備えたBruker D4 EndeavorX線粉末回折計にて得られる。サンプルは、2θにおける0.009°のステップサイズおよび0.5秒/ステップの走査速度で、0.6mmの発散スリット、5.28mmの固定散乱防止スリット、および9.5mm検出スリットを用いて、2θにおける4および40°で走査される。乾燥粉末を石英サンプルホルダーに充填し、ガラススライドを使用して滑らかな表面を得る。結晶形の回折パターンは、周囲温度および相対湿度で収集される。結晶学の分野において、任意の所与の結晶形に関して、結晶形態および晶癖などの要因から生じる好ましい配向に起因して、回折ピークの相対強度が変化し得ることは周知である。好ましい配向の効果が存在する場合、ピーク強度は変化するが、多形体の特徴的なピーク位置は変化しない。例えば、The United States Pharmacopeia #23,National Formulary#18,pages 1843−1844,1995を参照されたい。さらに、所与の任意の結晶形について、角ピーク位置がわずかに変化し得ることも、結晶学の分野において周知である。例えば、ピーク位置は、サンプルが分析される温度もしくは湿度の変動、サンプルの変位、または内部標準の有無に起因して変動し得る。本発明の場合、2θの±0.2のピーク位置の変動は、示された結晶形の明確な同定を妨げることなくこれらの潜在的な変動を考慮する。結晶形の確認は、特徴的なピーク(°2θの単位で)、典型的にはより顕著なピークの任意の固有の組み合わせに基づいて行われ得る。周囲温度および相対湿度にて収集された結晶形の回折パターンは、°2θの8.85および26.77で、NIST675標準ピークに基づき調整する。
【0071】
実施例1Aの化合物のサンプルは、CuKa放射線を用いるXRDパターンによって、以下の表1に記載の回析ピーク(2θ値)を有するものとして特徴付けられる。具体的には、パターンは、回折角について±0.2度の許容差を伴って、13.9°、22.1°、8.7°、19.5°、および18.8°からなる群から選択される1つ以上のピークと組み合わせた、26.1°におけるピークを含む。
【表1】
【0072】
実施例1Bの化合物のサンプルは、CuKa放射線を用いるXRDパターンによって、以下の表2に記載の回析ピーク(2θ値)を有するものとして特徴付けられる。具体的には、パターンは、回折角について±0.2度の許容差を伴って、13.8°、22.2°、19.7°、21.3°、14.1°、および25.4°からなる群より選択される1つ以上のピークと組み合わせた、26.3°におけるピークを含む。
【表2】
【0073】
CGRP受容体アンタゴニストによるcAMP産生の阻害
hCGRP(ヒトカルシトニン遺伝子関連ペプチド)受容体は、Gαsタンパク質と機能的に結合する。hCGRPの刺激は、細胞内cAMPの合成の増加をもたらし、受容体アンタゴニストの添加により阻止することができる。したがって、受容体活性は、細胞内に存在するcAMP量の反映であり、標準的なin vitro技術を使用して検出することができる。
【0074】
細胞培養:内因hCGRP受容体を発現する培養SK−N−MC神経芽細胞腫細胞(ATCC)を、10%熱不活化ウシ胎児血清(FBS;GIBCO(登録商標))、非必須アミノ酸(GIBCO(登録商標))、1mMのピルビン酸ナトリウム、2mMのL−グルタミン、100U/mLのペニシリン、および10μg/mLのストレプトマイシンを補充したイーグル最小必須培地(HYCLONE(商標))中で約70%コンフルエントで増殖させた。新鮮な培地を提供した後、細胞を37℃で一晩インキュベートする。アッセイの日に、細胞をACCUTASE(登録商標)(MP Biomedicals)を用いて分離し、アッセイ緩衝液[1:2で混合したCaCl
2およびMgCl
2、3.3mMの4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジンエタンスルホン酸、3.3mMの4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジンエタンスルホン酸、0.03%のウシ血清アルブミン、ならびに0.5mMの1−メチル−3−イソブチルキサンチン各100ミリグラム/mlを含むハンクス平衡塩溶液/ダルベッコリン酸緩衝生理食塩水(cAMPの阻害剤として)]中に再懸濁し、3〜5K/ウェルを、384ウェルのポリ−D−リジンでコーティングした白色プレート(BD Biosciences)に播種する。
【0075】
cAMP産生の阻害:用量反応試験では、化合物をジメチルスルホキシドで1:3に、次いでアッセイ緩衝液で1:10に順次希釈する。hCGRP受容体の受容体特異的アゴニストとしてのヒトCGRP(0.8nM;Bachem)を希釈化合物と混合し、EC
80濃度で誘発刺激物質として細胞に添加する。
【0076】
データ分析:細胞内cAMP量は、ベンダーごとの指示に従ってHTRFテクノロジー(Cisbio)を使用して定量化される。簡潔に、溶解緩衝液中のcAMP−d2抱合体および抗cAMP−クリプテート抱合体を、処理された細胞とともに室温で90分間インキュベートする。HTRFシグナルをENVISION(登録商標)プレートリーダー(Perkin−Elmer)を用いて直ちに検出し、620〜665nMでの蛍光の比率を計算する。生データは、各実験で生成されたcAMP標準曲線を使用して、cAMP量(ピコモル/ウェル)に変換される。相対EC
50値は、4パラメータロジスティック曲線フィッティングプログラム(ACTIVITYBASE(登録商標)v5.3.1.22またはGENEDATA SCREENER(登録商標)v12.0.4)を用いて、濃度応答曲線の上下範囲から計算され、K
b値は、次式を使用してアゴニスト補正IC
50値として推定される。
【数1】
推定K
b値は、平均値±SEMとして報告され、実行回数(n)から平均される。
【0077】
本質的に上記の手順に従って、実施例1の化合物は、0.57±0.25nM(n=11)のヒトCGRPで測定したK
bを有する。これは、実施例1の化合物がin vitroでヒトCGRP受容体のアンタゴニストであることを実証する。
【0078】
ABCB1、ヒトP糖タンパク質(Pgp)による流出のin vitro測定
細胞培養:ヒト野生型ABCB1(Pgp)を安定して発現するMDCKII細胞は、Netherlands Cancer Institute(Amsterdam,The Netherlands)から入手する。MDCK細胞は、前述のように維持される(Desai et al.,Mol Pharm10:1249−1261,2013)。
【0079】
MDCK細胞を通過する双方向輸送:アッセイは本質的に前述のように実施される(Desai et al.,Mol Pharm10:1249−1261,2013)。輸送は、10mMのDMSO保存溶液から希釈した基質濃度5μM(最終DMSO濃度0.05%)および単一の60分時間間隔を使用して、非阻害および阻害細胞単層を通過して両方向で測定される。2.5μMの実施例1の化合物を使用して、Pgpを選択的に阻害する。見かけの透過係数(Papp)は、回収された総質量に対する60分あたりの輸送質量の勾配として推定される。底部対頂部(BA)/頂部対底部(AB)Papp比は、純流出率(NER)に対する各細胞株における阻害剤の有無で計算される。Pgpによる流出に関する実施例1の化合物のNERは、1.7であると決定される。
【0080】
ラットにおける非結合脳−血漿分配係数(K
p,uu,brain)のin vivo測定
非結合脳−血漿分配係数(K
p,uu,brain)は、血液脳関門(BBB)を通過する化合物の能力を評価するための重要な薬物動態パラメータの1つである(Hammarlund−Udenaes、M.;Friden、M.;Syvanen、S.;Gupta、A.On theRate and Extent of Drug Delivery to the Brain.Pharm.Res.2008、25(8)、1737−1750)。K
p,uu,brainは通常、前臨床種で次の方法論を使用して測定され、0.3を超えるK
p,uu,brain値は、血漿中の非結合化合物の30%超がBBBを通過することを示す。
【0081】
試験集団:動物研究は、Covance Institutional Animal Care and Use Committeeによって承認されたプロトコルの下で実施される。体重250〜350gのオスのSprague−Dawleyラットは、Harlan Sprague Dawley Inc.(Indianapolis,IN)から入手する。動物は、試験前および試験中に自由に食物と水を摂取できる。
【0082】
用量投与:動物はそれぞれ、精製水中の10ml/kgのヒドロキシエチルセルロース(1%w/v)/ポリソルベート80(0.25%v/v)/Antifoam1510−US(0.05%v/v)(プローブ超音波処理済み)を経口投与され、10mg/kgの実施例1のCGRP受容体アンタゴニスト化合物を投与される。
【0083】
薬物動態サンプリング:時点ごとに3匹の動物を使用する。血液(心臓穿刺による)および脳サンプルは、投与後0.5および2時間で採取される。血液サンプルをK
3−EDTA抗凝固剤で処理し、1600gで10分間遠心分離して血漿を採取する。脳サンプルは、灌流せずに、計量および均質化する。すべてのサンプルをLC−MS/MSによる分析まで−70℃で保存し、各時点で血漿および脳中の実施例1の化合物の濃度を決定する。
【0084】
血漿および脳タンパク質結合の測定:ラット血漿および脳ホモジネートタンパク質のin vitro結合は、他所(Zamek−Gliszczynski et al.,J Pharm Sci,101:1932−1940,2012)に記載のように、平衡透析を使用して決定される。結果は、血漿(f
u,plasma)および脳(f
u,brain)に結合していない画分として報告され、表1に記載のK
p,uu,brainの計算に使用される。実施例1の化合物のラットのf
u,plasmaおよびf
u,brainは、それぞれ0.071および0.043であると決定された。
【0085】
分析および結果
K
p,uu,brainは、以下の式から各時点で計算され、上記で実行されたin vitroおよびin vivoの測定値の組み合わせから個々の成分が得られる。
【数2】
式中、C
total,brain、C
u,brain、C
total,plasma、およびC
u,plasmaは、総脳内濃度および総血漿濃度ならびに非結合脳内濃度および非結合血漿濃度であり、f
u,brainおよびf
u,plasmaはそれぞれ、非結合脳内画分および非結合血漿画分である。
【0086】
実施例1の化合物の血漿濃度および脳内濃度を表3に提供する。結果は、平均±標準偏差として表される。
【表3】
【0087】
オスのSprague−Dawleyラットにおける10mpk経口投与の1時間後および3時間後の実施例1の非結合脳内濃度は、それぞれ41±15nMおよび22±5nMであると決定される。さらに、オスのSprague−Dawleyラットにおける10mpk経口投与の1時間後および3時間後の実施例1のK
p,uu,brainは、それぞれ0.89±0.17および0.93±0.43であると決定される。
全体として考慮すると、これらのデータは、実施例1の化合物が中枢浸透性化合物であることを示している。