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特許7382406ムスカリンM1および/またはM4受容体アゴニストとしてのキノリノンおよびベンゾオキサジン誘導体
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-08
(45)【発行日】2023-11-16
(54)【発明の名称】ムスカリンM1および/またはM4受容体アゴニストとしてのキノリノンおよびベンゾオキサジン誘導体
(51)【国際特許分類】
   C07D 413/14 20060101AFI20231109BHJP
   A61K 31/4709 20060101ALI20231109BHJP
   A61K 31/4995 20060101ALI20231109BHJP
   A61P 25/04 20060101ALI20231109BHJP
   A61P 25/18 20060101ALI20231109BHJP
   A61P 25/28 20060101ALI20231109BHJP
   A61P 29/00 20060101ALI20231109BHJP
   A61P 43/00 20060101ALI20231109BHJP
   C07D 453/06 20060101ALI20231109BHJP
   C07D 471/08 20060101ALI20231109BHJP
【FI】
C07D413/14 CSP
A61K31/4709
A61K31/4995
A61P25/04
A61P25/18
A61P25/28
A61P29/00
A61P43/00 111
C07D453/06
C07D471/08
【請求項の数】 12
(21)【出願番号】P 2021532237
(86)(22)【出願日】2019-12-09
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-26
(86)【国際出願番号】 GB2019053467
(87)【国際公開番号】W WO2020115506
(87)【国際公開日】2020-06-11
【審査請求日】2022-11-11
(31)【優先権主張番号】1819961.2
(32)【優先日】2018-12-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(73)【特許権者】
【識別番号】514120896
【氏名又は名称】ヘプタレス セラピューティクス リミテッド
【氏名又は名称原語表記】Heptares Therapeutics Limited
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100106080
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 晶子
(72)【発明者】
【氏名】ブラウン,ジャイルズ・アルバート
(72)【発明者】
【氏名】コングリーヴ,マイルズ・スチュアート
(72)【発明者】
【氏名】テハン,ベンジャミン・ジェラルド
(72)【発明者】
【氏名】ピックワース,マーク
【審査官】安藤 倫世
(56)【参考文献】
【文献】特表2008-524328(JP,A)
【文献】国際公開第2009/106534(WO,A1)
【文献】Journal of Medicinal Chemistry,2014年,57(21),9065-9077
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C07D
A61K
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
式(I)の化合物:
【化1】
またはその塩(式中、
は、以下:
【化2】
であり;
nは、1、2、3または4であり;
は、CHまたはOであり;
Yは、NまたはCHであり;
およびXは、合わせると合計で4~6個の炭素原子を含有する飽和炭化水素基であって、以下の部分:
【化3】
が、単環式環系または二環式環系を表すように互いに連結している、飽和炭化水素基であり;
Zは、CHまたはCOであり;
は、CHまたはOであり;
は、FまたはHである)。
【請求項2】
式(II):
【化4】
の請求項1に記載の化合物、またはその塩。
【請求項3】
式(III):
【化5】
の請求項1に記載の化合物、またはその塩。
【請求項4】
以下の部分:
【化6】
によって形成された環系が、以下の単環式環系:
【化7】
であるか;
または、二環式環系AもしくはB:
【化8】
から選択される、請求項1から3のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項5】
以下の部分:
【化9】
によって形成された環系が、以下の二環式環系A1:
【化10】
である、請求項1から3のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項6】
以下:
1-[3-[4-[2-(4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イルオキシ)エチル]-1-ピペリジル]プロピル]-3,4-ジヒドロキノリン-2-オン、
1-[3-[4-[4-(4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イルオキシ)ブチル]-1-ピペリジル]プロピル]-3,4-ジヒドロキノリン-2-オン、
1-[3-[3-[2-(4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イルオキシ)エチル]-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-イル]プロピル]-3,4-ジヒドロキノリン-2-オン、
1-[3-[3-[3-(4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イルオキシ)プロピル]-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-イル]プロピル]-3,4-ジヒドロキノリン-2-オン、
1-[3-[(1R,5S)-3-[2-(4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イルオキシ)エトキシ]-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-イル]プロピル]-3,4-ジヒドロキノリン-2-オン、
1-[3-[3-[3-(4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イルオキシ)プロピル]-3,8-ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-イル]プロピル]-3,4-ジヒドロキノリン-2-オン、
4-[3-[4-[2-(4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イルオキシ)エチル]-1-ピペリジル]プロピル]-7-フルオロ-1,4-ベンゾオキサジン-3-オン、
4-[3-[4-[4-(4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イルオキシ)ブチル]-1-ピペリジル]プロピル]-7-フルオロ-1,4-ベンゾオキサジン-3-オン、
3-[3-[8-[3-(3,4-ジヒドロ-2H-キノリン-1-イル)プロピル]-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-3-イル]プロポキシ]-4,5-ジヒドロイソオキサゾール、
2-[2-[1-[3-(2-オキソ-3,4-ジヒドロキノリン-1-イル)プロピル]-4-ピペリジル]エチル]イソオキサゾリジン-3-オン、
2-[4-[1-[3-(2-オキソ-3,4-ジヒドロキノリン-1-イル)プロピル]-4-ピペリジル]ブチル]イソオキサゾリジン-3-オン、
2-[5-[1-[3-(2-オキソ-3,4-ジヒドロキノリン-1-イル)プロピル]-4-ピペリジル]ペンチル]イソオキサゾリジン-3-オン、
2-[3-[8-[3-(2-オキソ-3,4-ジヒドロキノリン-1-イル)
プロピル]-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-3-イル]プロピル)イソオキサゾリジン-3-オン、
から選択される、請求項1に記載の化合物、またはその塩。
【請求項7】
医薬における使用のための、請求項1から6のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項8】
請求項1から6のいずれか一項に記載の化合物、および薬学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物。
【請求項9】
ムスカリンM受容体アゴニスト活性を有する、請求項1から6のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項10】
認知障害もしくは精神病性障害の処置における使用のための、あるいは急性、慢性、神経性もしくは炎症性疼痛を処置するまたはそれらの重症度を軽減するための、請求項1から6に記載の化合物。
【請求項11】
認知障害が、アルツハイマー病である、請求項10に記載の化合物。
【請求項12】
認知障害が、レビー小体型認知症である、請求項10に記載の化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、あるクラスの新規な複素環式化合物、それらの塩、それらを含む医薬組成物、およびヒトの身体の治療におけるその使用に関する。特に、本発明は、ムスカリンM受容体および/またはM受容体のアゴニストであるあるクラスの化合物を対象とし、したがって、アルツハイマー病、統合失調症、認知障害、およびムスカリンM/M受容体により媒介される他の疾患の処置、ならびに疼痛の処置または緩和に有用である。
【背景技術】
【0002】
ムスカリンアセチルコリン受容体(mAChR)は、中枢神経系と末梢神経系の両方において、神経伝達物質であるアセチルコリンの作用を媒介する、Gタンパク質共役型受容体スパーファミリーのメンバーである。5つのmAChRサブタイプ、すなわちM~Mがクローニングされている。M mAChRは、皮質、海馬、線条体および視床において、シナプス後に主に発現される。M mAChRは、脳幹および視床に主に位置するが、皮質、海馬および線条体にも位置し、これらにおいては、M mAChRは、コリン作動性シナプス末端に存在する(Langmeadら、2008年 Br J Pharmacol)。しかし、M mAChRは末梢においても、心臓組織表面(M mAChRは、心臓の迷走神経支配を媒介する)、ならびに平滑筋および外分泌腺中にも発現する。M mAChRは、CNSでは、比較的低いレベルで発現されるが、平滑筋、ならびに汗腺および唾液腺などの腺組織では、幅広く発現する(Langmeadら、2008年Br J Pharmacol)。
【0003】
中枢神経系におけるムスカリン受容体、とりわけM mAChRは、一層高い認知処理を媒介する際に重要な役割を果たす。アルツハイマー病などの認知障害に関連する疾患には、前脳基底部におけるコリン作動性ニューロンの喪失を伴う(Whitehouseら、1982年、Science)。認知障害をやはり特徴とする統合失調症では、mAChR密度は、統合失調症の対象の前頭前皮質、海馬および尾状被殻で低下している(Deanら、2002年、Mol Psychiatry)。さらに、動物モデルでは、中枢コリン作動経路の遮断または病変により、深刻な認知欠陥がもたらされ、非選択的mAChRアンタゴニストは、精神病患者における精神異常作用を誘発することが示されている。コロン作動性補充療法は、内因性アセチルコリンの破壊を阻止する、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤の使用に主に基づいてきた。これらの化合物は、外来診療所では、症候性認知の低下に対して有効性を示すが、胃腸管運動の障害、徐脈、吐き気および嘔吐を含めた、末梢MおよびM mAChRの刺激に起因する用量限定的な副作用を引き起こす(http://www.drugs.com/pro/donepezil.html;http://www.drugs.com/pro/rivastigmine.html)。
【0004】
さらなる発見努力は、認知機能の増大を標的とする、直接的なM mAChRアゴニストを特定することを目標に置いてきた。このような努力は、キサノメリン、AF267B、サブコメリン、ミラメリンおよびセビメリンなどの化合物によって例示される、ある範囲のアゴニストの特定をもたらした。これらの化合物の多くは、げっ歯類および/または非ヒト霊長類の両方における認知の前臨床モデルにおいて高い有効性が示された。ミラメリンは、げっ歯類において、作業記憶および空間記憶において、スコポラミン誘発性欠陥に対して有効性を示した。サブコメリンは、マーモセットにおける、視覚的物体認識の課題に有効性を示し、キサノメリンは、受動的回避パラダイムにおいて、認知性能のmAChRアンタゴニスト誘発性欠陥を好転させた。
【0005】
アルツハイマー病(AD)は、高齢者が罹患する、最も一般的な神経性障害(2006年には、世界中で2660万人である)であり、深刻な記憶喪失および認知機能不全をもたらす。疾患の原因論は複雑であるが、2つの顕著な特徴である脳の後遺症:アミロイド-β-ペプチド(Aβ)から主になる、アミロイドプラークの凝集、および過剰リン酸化タウタンパク質により形成される神経原線維変化を特徴とする。Aβの蓄積は、ADの進行における中心的な特徴と考えられており、したがって、ADの処置に対する多数の想定される療法は、現在、Aβ生成の阻害を標的としている。Aβは、膜結合アミロイド前駆体タンパク質(APP)のタンパク質分解的開裂に起因する。APPは、2つの経路、すなわち非アミロイド形成およびアミロイド形成によってプロセシングされる。γ-セクレターゼによるAPPの開裂は、両方の経路に共通しているが、前者では、APPはα-セクレターゼによって開裂を受け、可溶性APPαをもたらす。開裂部位は、Aβ配列内に存在し、それによって、その形成が妨げられている。しかし、アミロイド形成性経路では、APPは、β-セクレターゼによって開裂を受け、可溶性APPβ、およびやはりAβを生じる。インビトロ検討によって、mAChRアゴニストは、可溶性の非アミロイド形成性経路に向かう、APPのプロセシングを促進することができることが示されている。インビボ検討により、mAChRアゴニストであるAF267Bは、アルツハイマー病の様々な構成要素のモデルである、3xTgADトランスジェニックマウスにおいて、疾患様病理を改変することが示された(Caccamoら、2006年、ニューロン)。最後に、mAChRアゴニストであるセビメリンは、アルツハイマー患者において、Aβの脳脊髄液レベルの、わずかではあるが有意な低下をもたらすことが示され、こうして、潜在的な疾患修飾有効性を実証した(Nitschら、2000年、Neurol)。
【0006】
さらに、前臨床検討により、mAChRアゴニストは、前臨床パラダイムの範囲において、非定型抗精神様プロファイルを示すことが示唆された。mAChRアゴニストであるキサノメリンは、ラットにおけるアンフェタミン誘発性運動、マウスにおけるアポモルフィン誘発性木登り、片側6-OH-DA病変ラットにおけるドーパミンアゴニスト推進性の回転運動、およびサル(EPS負荷はない)におけるアンフェタミン誘発性運動過多を含めた、いくつかのドーパミンが推進する挙動を好転させる。ラットにおいて、線条体にではなく、前頭前皮質および側坐核において、A9ではなく、A10、ドーパミン細胞の発火、および条件回避を阻害し、c-fos発現を誘発することがやはり示されている。これらのデータのすべてが、非定型抗精神様プロファイルであることを示唆している(Mirzaら、1999年 CNS Drug Rev)。ムスカリン受容体もまた、中毒の神経生理学に関与している。コカインおよび他の中毒性物質の強化作用は、中脳辺縁系ドーパミンシステムによって媒介され、この場合、行動検討および神経化学的検討により、コリン作動性ムスカリン受容体サブタイプは、ドーパミン作動性神経伝達の調節において重要な役割を果たしていることが示されている。例えば、M(4)(-/-)マウスは、コカインへの曝露の結果として、報酬駆動行動を顕著に増強していることを実証した(Schmidtら Psychopharmacology(2011年)8月;216巻(3号):367~78頁)。さらに、キサノメリンは、これらのモデルにおいて、コカインの作用を遮断することが実証されている。
【0007】
ムスカリン受容体はまた、運動の制御に関与し、潜在的に、パーキンソン病、ADHD、ハンチントン病、トゥレット症候群、および潜在的な病原性因子推進性疾患としてのドーパミン作動性機能不全に関連する他の症候群などの、運動障害の新規な処置の対象となる。
【0008】
キサノメリン、サブコメリン、ミラメリンおよびセビメリンはすべて、アルツハイマー病および/または統合失調症を処置するための、様々な臨床開発段階に進んでいる。キサノメリンを用いる第II相臨床検討により、アルツハイマー病に関連する行動障害および幻覚を含めた、様々な認知症状ドメインに対して有効であることが実証された(Bodickら、1997年、Arch Neurol)。この化合物はまた、統合失調症薬(schizophrenics)の小規模第II相検討においても評価されており、プラセボ対照と比べると、ポジティブ症状およびネガティブ症状の有意な低下をもたらした(Shekharら、2008年、Am J Psych)。しかし、すべての臨床検討において、キサノメリンおよび他の関連mAChRアゴニストは、吐き気、胃腸管の疼痛、下痢、発汗(発汗多過)、過流延(唾液分泌過剰)、気絶および徐脈を含めた、コリン作動性副作用に関して、許容されない安全マージンを示す。
【0009】
ムスカリン受容体は、中枢疼痛および末梢疼痛に関与している。疼痛は、3種の様々なタイプ:急性、炎症性および神経障害性に分類され得る。急性疼痛は、組織損傷を生じる恐れのある刺激から生物を安全に維持する重要な防御機能の役割をするが、術後疼痛の管理が必要である。炎症性疼痛は、組織損傷、自己免疫応答および病原体の侵襲を含めた、多数の理由のために起こり得、ニューロンの炎症および疼痛をもたらす、神経ペプチドおよびプロスタグランジンなどの炎症性メディエータの作用が引き金となる。神経障害性疼痛は、非疼痛性刺激に対する異常な疼痛感覚に関連するものである。神経障害性疼痛は、脊髄損傷、多発性硬化症、糖尿病(糖尿病性神経障害)、ウイルス感染(HIVまたはヘルペスなど)などの、いくつかの異なる疾患/外傷に関連する。神経障害性疼痛はまた、疾患または化学療法の副作用の結果として、どちらもがんに共通のものでもある。ムスカリン受容体の活性化は、脊髄、および脳内の最も高い疼痛中心では、受容体の活性化により、いくつかの疼痛状態に鎮痛作用があることが示されている。アセチルコリンエステラーゼ阻害剤によるアセチルコリンの内因性レベルの増大、アゴニストまたはアロステリックモジュレーターによるムスカリン受容体の直接的な活性化は、鎮痛活性を有することが示されている。対照的に、アンタゴニストによるムスカリン受容体の遮断、またはノックアウトマウスの使用により、疼痛の感受性が増大する。疼痛におけるM受容体の役割に関するエビデンスは、D.F.FiorinoおよびM.Garcia-Guzman、2012によって、概説されている。
【0010】
さらに最近、末梢で発現するmAChRサブタイプに比べた、M mAChRサブタイプに対する選択性の改善を示す少数の化合物が、特定されている(Bridgesら、2008年、Bioorg Med Chem Lett;Johnsonら、2010年、Bioorg Med Chem Lett;Budzikら、2010年、ACS Med Chem Lett)。M mAChRサブタイプへの作用が低下するような選択性レベルの向上にも関わらず、これらの化合物の一部は、このサブタイプおよびM mAChRサブタイプの両方において、有意なアゴニスト活性を維持している。本明細書において、本発明者らは、MおよびM受容体サブタイプに比べた、Mおよび/またはM mAChRに対する高い選択性レベルを予想外に示す、一連の化合物を記載する。
【0011】
WO2006/068904およびWO03/057672は、ムスカリンアゴニストとしてのテトラヒドロキノリン化合物に関する。EP1900732は、抗菌薬としての複素環式化合物に関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明
本発明は、ムスカリンMまたはMおよびM受容体アゴニストとしての活性を有する化合物を提供する。より詳細には、本発明は、MおよびM受容体サブタイプに比べた、M受容体に対する選択性を示す化合物を提供する。
【0013】
したがって、第1の実施形態(実施形態1.1)では、本発明は、式(I)の化合物:
【0014】
【化1】
またはその塩(式中、
は、以下:
【0015】
【化2】
であり;
nは、1、2、3または4であり;
は、CHまたはOであり;
Yは、NまたはCHであり;
およびXは、合わせると合計で4~6個の炭素原子を含有する飽和炭化水素基であって、以下の部分:
【0016】
【化3】
が、単環式環系または二環式環系を表すように互いに連結している、飽和炭化水素基であり;
Zは、CHまたはCOであり;
は、CHまたはOであり;
は、FまたはHである)
を提供する。
【0017】
特定の化合物および好ましい化合物は、以下の実施形態1.2~1.29において定義されている通りである。
【0018】
さらなる実施形態(実施形態1.2)では、本発明は、式(II)の化合物:
【0019】
【化4】
またはその塩(式中、
は:
【0020】
【化5】
であり;
nは、1、2、3または4であり;
は、CHまたはOであり;
Yは、NまたはCHであり;
およびXは、合わせると合計で4~6個の炭素原子を含有する飽和炭化水素基であって、以下の部分:
【0021】
【化6】
が、単環式環系または二環式環系を表すように互いに連結している、飽和炭化水素基であり、
は、FまたはHである)
を提供する。
【0022】
さらなる実施形態(実施形態1.3)では、本発明は、式(III)の化合物:
【0023】
【化7】
またはその塩(式中、
は、以下:
【0024】
【化8】
であり;
nは、1、2、3または4であり;
は、CHまたはOであり;
Yは、NまたはCHであり;
およびXは、合わせると合計で4~6個の炭素原子を含有する飽和炭化水素基であって、以下の部分:
【0025】
【化9】
が、単環式環系または二環式環系を表すように互いに連結している、飽和炭化水素基であり;
は、FまたはHである)
を提供する。
【0026】
1.4 Rが、イソオキサゾリジン-3-オン環系:
【0027】
【化10】
を表す、実施形態1.1~1.3のいずれか1つによる化合物。
【0028】
1.5 Rが、4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-オール環系:
【0029】
【化11】
を表す、実施形態1.1~1.3のいずれか1つによる化合物。
【0030】
1.6 nが、1である、実施形態1.1~1.5のいずれかによる化合物。
【0031】
1.7 nが、2である、実施形態1.1~1.5のいずれかによる化合物。
【0032】
1.8 nが、3である、実施形態1.1~1.5のいずれかによる化合物。
【0033】
1.9 nが、4である、実施形態1.1~1.5のいずれかによる化合物。
【0034】
1.10 Xが、CHである、実施形態1.1~1.9のいずれかによる化合物。
【0035】
1.11 Xが、Oである、実施形態1.1~1.9のいずれかによる化合物。
【0036】
1.12 Yが、Nである、実施形態1.1~1.11のいずれかによる化合物
1.13 Yが、CHである、実施形態1.1~1.11のいずれかによる化合物。
【0037】
1.14 X、XおよびYが、合わせて、ピペリジニル、8-アザビシクロ[3.2.1]オクタニルまたは3,8-ジアザビシクロ[3.2.1]オクタニル環系を表す、実施形態1.1~1.13のいずれかによる化合物。
【0038】
1.15 XおよびXが、以下の部分:
【0039】
【化12】
が、以下の単環式環系:
【0040】
【化13】
であるか;
または、二環式環系AおよびB:
【0041】
【化14】
から選択されるように互いに連結している、飽和炭化水素基である、実施形態1.1~1.14のいずれかによる化合物。
【0042】
1.16 XおよびXが、以下の部分:
【0043】
【化15】
が、以下の二環式環系A1:
【0044】
【化16】
であるように互いに連結している、飽和炭化水素基である、実施形態1.1~1.14のいずれかによる化合物。
【0045】
1.17 Zが、CHである、実施形態1.1~1.16のいずれかによる化合物。
【0046】
1.18 Zが、COである、実施形態1.1~1.16のいずれかによる化合物。
【0047】
1.19 Xが、CHである、実施形態1.1~1.18のいずれかによる化合物。
【0048】
1.20 Xが、Oである、実施形態1.1~1.18のいずれかによる化合物。
【0049】
1.21 Rが、Fである、実施形態1.1~1.20のいずれかによる化合物。
【0050】
1.22 Rが、Hである、実施形態1.1~1.20のいずれかによる化合物。
【0051】
1.23 以下の部分:
【0052】
【化17】
が、以下:
【0053】
【化18】
からなる群から選択される、実施形態1.1~1.20のいずれかによる化合物。
【0054】
1.24 以下:
1-[3-[4-[2-(4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イルオキシ)エチル]-1-ピペリジル]プロピル]-3,4-ジヒドロキノリン-2-オン、
1-[3-[4-[4-(4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イルオキシ)ブチル]-1-ピペリジル]プロピル]-3,4-ジヒドロキノリン-2-オン、
1-[3-[3-[2-(4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イルオキシ)エチル]-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-イル]プロピル]-3,4-ジヒドロキノリン-2-オン、
1-[3-[3-[3-(4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イルオキシ)プロピル]-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-イル]プロピル]-3,4-ジヒドロキノリン-2-オン、
1-[3-[(1R,5S)-3-[2-(4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イルオキシ)エトキシ]-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-イル]プロピル]-3,4-ジヒドロキノリン-2-オン、
1-[3-[3-[3-(4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イルオキシ)プロピル]-3,8-ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-イル]プロピル]-3,4-ジヒドロキノリン-2-オン、
4-[3-[4-[2-(4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イルオキシ)エチル]-1-ピペリジル]プロピル]-7-フルオロ-1,4-ベンゾオキサジン-3-オン、
4-[3-[4-[4-(4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イルオキシ)ブチル]-1-ピペリジル]プロピル]-7-フルオロ-1,4-ベンゾオキサジン-3-オン、
3-[3-[8-[3-(3,4-ジヒドロ-2H-キノリン-1-イル)プロピル]-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-3-イル]プロポキシ]-4,5-ジヒドロイソオキサゾール、
2-[2-[1-[3-(2-オキソ-3,4-ジヒドロキノリン-1-イル)プロピル]-4-ピペリジル]エチル]イソオキサゾリジン-3-オン、
2-[4-[1-[3-(2-オキソ-3,4-ジヒドロキノリン-1-イル)プロピル]-4-ピペリジル]ブチル]イソオキサゾリジン-3-オン、
2-[5-[1-[3-(2-オキソ-3,4-ジヒドロキノリン-1-イル)プロピル]-4-ピペリジル]ペンチル]イソオキサゾリジン-3-オン、
2-[3-[8-[3-(2-オキソ-3,4-ジヒドロキノリン-1-イル)プロピル]-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-3-イル]プロピル]イソオキサゾリジン-3-オン、
から選択される、実施形態1.1による化合物、またはその塩。
【0055】
1.25 表1の実施例1~13のいずれか1つに定義されている通りである、実施形態1.1による化合物。
【0056】
1.26 550未満、例えば500未満、または450未満の分子量を有する、実施形態1.1~1.25のいずれか1つによる化合物。
【0057】
1.27 塩の形態にある、実施形態1.1~1.26のいずれか1つによる化合物。
【0058】
1.28 塩が酸付加塩である、実施形態1.27による化合物。
【0059】
1.29 塩が薬学的に許容される塩である、実施形態1.27または実施形態1.28による化合物。
定義
本出願では、特に示さない限り、以下の定義が適用される。
【0060】
式(I)、式(II)または式(III)の化合物の使用に関する、用語「処置」は、問題としている疾患または障害に罹患している対象、これらに罹患するリスクのある対象、またはこれらに罹患するリスクが可能性としてある対象に、化合物が投与されるという何らかの干渉の形態を記載するために使用される。したがって、用語「処置」は、疾患または障害の測定可能なまたは検出可能な症状が示されている、予防的(防止的)処置および処置の両方を包含する。
【0061】
用語「治療有効量」とは、本明細書で使用する場合(例えば、疾患または状態の処置の方法に関する)、所望の治療効果を生じるのに有効な化合物の量を指す。例えば、状態が疼痛である場合、治療有効量とは、所望のレベルの疼痛緩和を実現するのに十分な量のことである。所望のレベルの疼痛緩和は、例えば、疼痛の完全な消滅、または疼痛の重症度の軽減とすることができる。
【0062】
用語「アルキル」、「複素環式」および「エーテル」は、特に示さない限り、それらの慣用的な意味(例えば、IUPAC Gold Bookに定義されている通り)で使用される。
【0063】
用語「単環式」とは、本明細書で使用する場合、単環構造を形成するように並んだ原子の配列を指す。用語「二環式」とは、本明細書で使用する場合、2つの結合した環を形成するように並んだ原子の配列を指す。二環式化合物は、炭素環式または複素環式とすることができる。さらに、2つの環は、どちらも脂肪族とすることができる、またはどちらも芳香族とすることができる、または脂肪族と芳香族との組合せとすることができる。
【0064】
上記のX、X、X、X、およびYの定義において、明記されている場合、非芳香族炭化水素基の、1個または2個の、但しすべてではない炭素原子が、OおよびNから選択されるヘテロ原子により交換されていてもよい。炭素原子が、ヘテロ原子によって交換されている場合、ヘテロ原子の原子価が炭素に比べて低いことは、交換された炭素原子に結合しているよりも少ない原子がヘテロ原子に結合していることを意味することが理解される。したがって、例えば、CH基中の炭素原子(原子価は4である)の酸素(原子価は2である)による交換は、生じた分子が、2個少ない水素原子を含有することを意味し、CH基中の炭素原子(原子価は4である)の窒素(原子価は3である)による交換は、生じた分子が、1個少ない水素原子を含有することを意味する。
【0065】
炭素原子に対するヘテロ原子の交換の例には、-CH-CH-CH-鎖中の炭素原子の酸素または硫黄による交換によるエーテル-CH-O-CH-またはチオエーテル-CH-S-CH-の生成、基CH-C≡C-H中の炭素原子の窒素による交換によるニトリル(シアノ)基CH-C≡Nの生成、基-CH-CH-CH-中の炭素原子のC=Oによる交換によるケトン-CH-C(O)-CH-の生成、基-CH-CH-CH-中の炭素原子のS=OまたはSOによる交換によるスルホキシド-CH-S(O)-CH-またはスルホン-CH-S(O)-CH-の生成、-CH-CH-CH-鎖中の炭素原子のC(O)NHによる交換によるアミド-CH-CH-C(O)-NH-の生成、-CH-CH-CH-鎖中の炭素原子の窒素による交換によるアミン-CH-NH-CH-の生成、および-CH-CH-CH-鎖中の炭素原子のC(O)Oによる交換によるエステル(またはカルボン酸)-CH-CH-C(O)-O-の生成が含まれる。このような交換の各々において、炭化水素基の少なくとも1個の炭素原子は、残っていなければならない。

式(I)、式(II)または式(III)の多数の化合物は、塩、例えば、酸付加塩、またはある種の場合、カルボン酸塩、スルホン酸塩およびリン酸塩などの有機塩基および無機塩基の塩の形態で存在し得る。このような塩のすべてが、本発明の範囲内にあり、式(I)、式(II)または式(III)の化合物の言及は、実施形態1.27~1.29に定義されている化合物の塩形態を含む。
【0066】
塩は、通常、酸付加塩である。
【0067】
本発明の塩は、Pharmaceutical Salts: Properties, Selection, and Use、P.Heinrich Stahl(編)、Camille G.Wermuth(編)、ISBN:3-90639-026-8、Hardcover、388頁、2002年8月に記載されている方法などの、慣用的な化学的方法により、塩基性部分または酸性部分を含有する親化合物から合成され得る。一般に、このような塩は、水中もしくは有機溶媒中、または上記2種の混合物中、遊離酸または遊離塩基の形態のこれらの化合物を、適切な塩基または酸と反応させることにより製造することができる。一般に、エーテル、酢酸エチル、エタノール、イソプロパノールまたはアセトニトリルなどの非水性媒体が使用される。
【0068】
酸付加塩(実施形態1.28において定義されている)は、幅広い酸、すなわち無機および有機の両方と共に形成され得る。実施形態1.28の範囲内に収まる酸付加塩の例には、酢酸、2,2-ジクロロ酢酸、アジピン酸、アルギン酸、アスコルビン酸(例えば、L-アスコルビン酸)、L-アスパラギン酸、ベンゼンスルホン酸、安息香酸、4-アセトアミド安息香酸、ブタン酸、(+)樟脳酸、カンファー-スルホン酸、(+)-(1S)-カンファー-10-スルホン酸、カプリン酸、カプロン酸、カプリル酸、桂皮酸、クエン酸、シクラミン酸、ドデシル硫酸、エタン-1,2-ジスルホン酸、エタンスルホン酸、2-ヒドロキシエタンスルホン酸、ギ酸、フマル酸、ガラクタル酸、ゲンチシン酸、グルコヘプトン酸、D-グルコン酸、グルクロン酸(例えばD-グルクロン酸)、グルタミン酸(例えば、L-グルタミン酸)、α-オキソグルタル酸、グリコール酸、馬尿酸、ハロゲン化水素酸(例えば、臭化水素、塩化水素、ヨウ化水素)、イセチオン酸、乳酸(例えば、(+)-L-乳酸、(±)-DL-乳酸)、ラクトビオ酸、マレイン酸、リンゴ酸、(-)-L-リンゴ酸、マロン酸、(±)-DL-マンデル酸、メタンスルホン酸、ナフタレン-2-スルホン酸、ナフタレン-1,5-ジスルホン酸、1-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸、ニコチン酸、硝酸、オレイン酸、オロト酸、シュウ酸、パルミチン酸、パモ酸、リン酸、プロピオン酸、ピルビン酸、L-ピログルタミン酸、サリチル酸、4-アミノ-サリチル酸、セバシン酸、ステアリン酸、コハク酸、硫酸、タンニン酸、(+)-L-酒石酸、チオシアン酸、p-トルエンスルホン酸、ウンデシレン酸および吉草酸、ならびにアシル化アミノ酸および陽イオン交換樹脂からなる群から選択される酸と共に形成される単塩または二塩が含まれる。
【0069】
式(I)、式(II)または式(III)の化合物が、アミン官能基を含有する場合、これらの化合物は、例えば、当業者に周知の方法によるアルキル化剤との反応によって、四級アンモニウム塩を形成することができる。このような四級アンモニウム化合物は、式(I)、式(II)および式(III)の範囲内にある。
【0070】
本発明の化合物は、塩が形成される酸のpKaに応じて、単塩または二塩として存在することができる。
【0071】
本発明の化合物の塩形態は、通常、薬学的に許容される塩であり、薬学的に許容される塩の例は、Bergeら、1977年、「Pharmaceutically Acceptable Salts」、J.Pharm.Sci.、66巻、1~19頁で考察されている。しかし、薬学的に許容されない塩もまた、中間体として調製されてもよく、この中間体は、次に、薬学的に許容される塩に変換され得る。例えば、本発明の化合物の精製または分離に有用となり得るこのような非薬学的に許容される塩形態は、本発明の一部をやはり形成する。
立体異性体
立体異性体は、同じ分子式および結合原子の配列を有するが、それらの原子の空間における三次元配向のみが異なる、異性体分子である。立体異性体は、例えば、幾何異性体または光学異性体とすることができる。
幾何異性体
幾何異性体の場合、異性は、炭素-炭素二重結合に関するシスおよびトランス(ZおよびE)異性のような、二重結合に関する原子または基の異なる配向、またはアミド結合に関するシスおよびトランス異性体、または炭素と窒素の二重結合(例えば、オキシムにおけるもの)に関するシンおよびアンチ異性、または回転の制限がある結合に関する回転異性、またはシクロアルカン環などの環に関するシスおよびトランス異性によるものがある。
【0072】
したがって、別の実施形態(実施形態1.30)では、本発明は、実施形態1.1~1.29のうちのいずれか1つによる化合物の幾何異性体を提供する。
光学異性体
本文脈が特に必要としない限り、式の化合物が、1個または複数のキラル中心を含有し、2つ以上の光学異性体の形態で存在し得る場合、化合物の言及には、個々の光学異性体、または混合物(例えば、ラセミ混合物)、または2つ以上の光学異性体のいずれかとして、そのすべての光学異性体(例えば、鏡像異性体、エピマーおよびジアステレオ異性体)を含む。
【0073】
したがって、別の実施形態(実施形態1.31)では、本発明は、キラル中心を含有する、実施形態1.1~1.30のうちのいずれか1つによる化合物を提供する。
【0074】
光学異性体は、その光学活性(すなわち、+および-異性体、またはdおよびl異性体)によって特徴付けられて、特定されてもよく、またはそれらは、Cahn、IngoldおよびPrelogにより開発された「RおよびS」命名法を使用して、その絶対立体化学に関して特徴付けされてもよく、Jerry MarchによるAdvanced Organic Chemistry、第4版、John Wiley&Sons、New York、1992年、109~114頁、やはりまたCahn、Ingold&Prelog、Angew.Chem.Int.Ed.Engl.、1966年、5巻、385~415頁を参照されたい。光学異性体は、キラルクロマトグラフィー(キラルな支持体上のクロマトグラフィー)を含むいくつかの技法によって分離することができ、このような技法は当業者に周知である。光学異性体は、キラルクロマトグラフィーの代わりとして、(+)-酒石酸、(-)-ピログルタミン酸、(-)-ジ-トルオイル-L-酒石酸、(+)-マンデル酸、(-)-リンゴ酸および(-)-カンファー-スルホン酸などのキラルな酸とのジアステレオ異性体塩の形成し、優先結晶化によるジアステレオ異性体を分離し、次に、塩を解離させて、遊離塩基である個々の鏡像異性体を得ることができる。
【0075】
本発明の化合物が、2つ以上の光学異性体として存在する場合、一対の鏡像異性体中の鏡像異性体の1つは、例えば、生物活性に関して、もう一方の鏡像異性体よりも利点を示すことがある。したがって、ある特定の状況では、一対の鏡像異性体の一方しか、または複数のジアステレオ異性体の1つしか治療剤としての使用に望ましくないことがある。
【0076】
したがって、別の実施形態(実施形態1.32)では、本発明は、1個または複数のキラル中心を有する、実施形態1.31による化合物であって、実施形態1.31の化合物の少なくとも55%(例えば、少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%または95%)が、単一光学異性体(例えば、鏡像異性体またはジアステレオ異性体)として存在する、化合物を含有する組成物を提供する。
【0077】
一般的な一実施形態(実施形態1.33)では、実施形態1.31の化合物(使用のための化合物)の総量の99%以上(例えば、実質的にすべて)が、単一光学異性体として存在する。
【0078】
例えば、一実施形態(実施形態1.34)では、本化合物は、単一鏡像異性体として存在する。
【0079】
別の実施形態(実施形態1.35)では、本化合物は、単一ジアステレオ異性体として存在する。
【0080】
本発明はまた、ラセミまたは非ラセミとすることができる、光学異性体の混合物を提供する。したがって、本発明は以下を提供する:
1.36 光学異性体のラセミ混合物の形態にある、実施形態1.31による化合物。
【0081】
1.37 光学異性体の非ラセミ混合物の形態にある、実施形態1.31による化合物。
同位体
実施形態1.1~1.37のいずれか1つにおいて定義されている本発明の化合物は、1種または複数の同位体置換を含有してもよく、特定の元素を言う場合、その元素のすべての同位体をその範囲内に含む。例えば、水素を言う場合、その範囲内に、H、H(D)およびH(T)を含む。同様に、炭素および酸素を言う場合、それぞれ、その範囲内に、12C、13Cおよび14C、ならびに16Oおよび18Oを含む。
【0082】
同様に、特定の官能基を言う場合はやはり、文脈が特に示さない限り、その範囲内に、同位体変形体を含む。例えば、エチル基などのアルキル基を言う場合、基中の1個または複数の水素原子が、例えば、5個の水素原子がすべて、重水素同位体形態にあるエチル基(パージュウテロエチル基)のように、重水素またはトリチウム同位体の形態にある変形体もまた包含する。
【0083】
同位体は、放射活性であってもよく、または非放射活性であってもよい。本発明の一実施形態(実施形態1.38)では、実施形態1.1~1.35のいずれか1つの化合物は、非放射活性同位体を含有する。このような化合物は、治療的使用に好ましい。しかし、別の実施形態(実施形態1.39)では、実施形態1.1~1.37のいずれか1つの化合物は、1個または複数の放射性同位体を含有してもよい。このような放射性同位体を含有する化合物は、診断状況に有用となり得る。
溶媒和物
実施形態1.1~1.39のいずれか1つにおいて定義されている式(I)、式(II)または式(III)の化合物は、溶媒和物を形成することがある。好ましい溶媒和物は、非毒性の薬学的に許容される溶媒の分子の、本発明の化合物の固体状態構造(例えば、結晶構造)への組込みによって形成される溶媒和物である(以下において、溶媒和する溶媒と称される)。このような溶媒の例には、水、アルコール(エタノール、イソプロパノールおよびブタノールなど)およびジメチルスルホキシドが含まれる。溶媒和物は、本発明の化合物を、溶媒和する溶媒を含有する溶媒または溶媒の混合物と共に再結晶することによって調製することができる。溶媒和物が、所与のいずれかの例で形成されているか否かは、化合物の結晶を、熱重量分析(TGE)、示差走査熱量測定(DSC)およびX線結晶学などの周知な標準技法を使用する分析に施すことによって決定され得る。溶媒和物は、化学量論量の溶媒和物とすることができるか、または非化学量論量の溶媒和物とすることができる。特に、好ましい溶媒和物は、水和物であり、水和物の例には、半水和物、一水和物および二水和物が含まれる。
【0084】
したがって、さらなる実施形態1.40および1.41では、本発明は、以下を提供する:
1.40 溶媒和物形態にある、実施形態1.1~1.39のいずれか1つによる化合物。
【0085】
1.41 溶媒和物が水和物である、実施形態1.40による化合物。
【0086】
溶媒和物、および溶媒和物を作製し特徴付けるために使用される方法の一層詳細な考察に関しては、SSCI、Inc of West Lafayette、IN、米国により出版された、Brynら、Solid-State Chemistry of Drugs、第2版、1999年、ISBN 0-967-06710-3を参照されたい。
【0087】
水和物として存在するよりも代替的に、本発明の化合物は、無水であってもよい。したがって、別の実施形態(実施形態1.42)では、本発明は、無水形態(例えば、無水結晶形態)にある、実施形態1.1~1.40のいずれか1つに定義されている化合物を提供する。
結晶およびアモルファス形態
実施形態1.1~1.42のいずれか1つの化合物は、結晶性または非結晶性(例えばアモルファス)状態で存在することがある。化合物が結晶状態で存在しているか否かは、X線粉末回折(XRPD)などの標準技法によって容易に決定することができる。結晶およびその結晶構造は、単結晶X線結晶学、X線粉末回折(XRPD)、示差走査熱量測定(DSC)、および赤外分光法、例えばフーリエ変換赤外分光法(FTIR)を含めた、いくつかの技法を使用して特徴付けることができる。様々な湿度の条件下での結晶の挙動は、重量測定蒸気吸着検討、およびやはりまたXRPDによって分析され得る。化合物の結晶構造の決定は、本明細書に記載されている方法、およびFundamentals of Crystallography、C.Giacovazzo、H.L.Monaco、D.Viterbo、F.Scordari、G.Gilli、G.Zanotti and M.Catti(International Union of Crystallography/Oxford University Press、1992年 ISBN 0-19-855578-4(p/b)、0-19-85579-2(h/b))に記載されている方法などの従来の方法に準拠して行うことができる、X線結晶学によって行われ得る。この技法は、単結晶のX線回折の分析および解釈を含む。アモルファス固体では、結晶形態で通常、存在する三次元構造は存在せず、アモルファス形態において、互いに対する分子の位置は、実質的にランダムであり、例えば、Hancockら J.Pharm.Sci.(1997年)、86巻、1頁を参照されたい。
【0088】
したがって、さらなる実施形態では、本発明は、以下を提供する:
1.43 結晶形態にある、実施形態1.1~1.42のいずれか1つによる化合物。
【0089】
1.44 以下:
(a)50%~100%の結晶性、より詳細には、少なくとも50%の結晶性、または少なくとも60%の結晶性、または少なくとも70%の結晶性、または少なくとも80%の結晶性、または少なくとも90%の結晶性、または少なくとも95%の結晶性、または少なくとも98%の結晶性、または少なくとも99%の結晶性、または少なくとも99.5%の結晶性、または少なくとも99.9%の結晶性、例えば100%の結晶性である、
実施形態1.1~1.42のいずれか1つによる化合物。
【0090】
1.45 アモルファス形態にある、実施形態1.1~1.42のいずれか1つによる化合物。
プロドラッグ
実施形態1.1~1.39のいずれか1つに定義されている式(I)、式(II)または式(III)の化合物は、プロドラッグの形態で存在することがある。「プロドラッグ」とは、例えば、インビボで、実施形態1.1~1.39のいずれか1つに定義されている、式(I)、式(II)または式(III)の生物活性化合物に変換される任意の化合物を意味する。
【0091】
例えば、一部のプロドラッグは、活性化合物のエステル(例えば、生理学的に許容される、代謝に不安定なエステル)である。代謝中に、エステル基(-C(=O)OR)は、開裂して活性薬物を生じる。このようなエステルは、適宜、親化合物中に存在している他の任意の反応性基を前もって保護しておき、必要な場合、その後に脱保護して、例えば親化合物中に存在する任意のヒドロキシル基をエステル化することによって形成され得る。
【0092】
同様に、一部のプロドラッグは、酵素により活性化されて、活性化合物、またはさらなる化学反応時に、活性化合物(例えば、ADEPT、GDEPT、LIDEPTなどのような)を生じる化合物をもたらす。例えば、プロドラッグは、糖誘導体または他のグリコシドコンジュゲートであってもよく、またはアミノ酸エステル誘導体であってもよい。
【0093】
したがって、別の実施形態(実施形態1.46)では、本発明は、実施形態1.1~1.39のいずれか1つにおいて定義されている化合物のプロドラッグであって、該化合物が、ヒドロキシル基またはアミノ基を形成する生理的条件下で変換可能な官能基を含有する、プロドラッグを提供する。
錯体および包接化合物
同様に、実施形態1.1~1.46の化合物の錯体(例えば、シクロデキストリンなどの化合物との包接錯体もしくは包接化合物、または金属との錯体)が、実施形態1.1~1.46における式(I)、式(II)または式(III)によって包含される。
【0094】
したがって、別の実施形態(実施形態1.47)では、本発明は、錯体または包接化合物の形態の、実施形態1.1~1.46のいずれか1つによる化合物を提供する。
生物活性および治療的使用
本発明の化合物は、ムスカリンM受容体アゴニストとして活性を有する。本化合物のムスカリン活性は、以下の実施例Aに記載されているホスホ-ERK1/2アッセイを使用して決定され得る。
【0095】
本発明の化合物の大きな利点は、本化合物が、MおよびM受容体サブタイプに比べた、M受容体に対する選択性が高いということである。本発明の化合物は、MおよびM受容体サブタイプのアゴニストでもアンタゴニストでもない。例えば、本発明の化合物は、通常、実施例Aに記載されている機能アッセイにおいて、M受容体に対して、少なくとも6(好ましくは、少なくとも6.5)のpEC50値、および80より高い(好ましくは、95より高い)Emax値を有する一方、それらの化合物は、実施例Aの機能アッセイにおいて、MおよびMサブタイプに対して試験した場合、5未満のpEC50値、および20%未満のEmax値を有することができる。
【0096】
本発明の一部の化合物は、MおよびM受容体の両方に活性を有する。
【0097】
したがって、実施形態2.1~2.17では、本発明は、以下を提供する:
2.1 医薬における使用のための、実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物。
【0098】
2.2 ムスカリンMまたはMおよびM受容体アゴニストとして使用するための、実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物。
【0099】
2.3 本明細書における実施例Aのアッセイ、またはそれと実質的に類似したアッセイにおいて、M受容体に対して、6.9より大きなpEC50および少なくとも80のEmaxを有する、ムスカリンM受容体アゴニストである、実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物。
【0100】
2.4 7.0より大きなpEC50を有するムスカリンM受容体アゴニストである、実施形態2.3による化合物。
【0101】
2.5 M受容体に対して、少なくとも90のEmaxを有する、実施形態2.3または実施形態2.4による化合物。
【0102】
2.6 本明細書における実施例Aのアッセイ、またはそれと実質的に類似したアッセイにおいて、M受容体に対して、6.0~8.7の範囲のpEC50および少なくとも60のEmaxを有する、ムスカリンMおよびM受容体アゴニストである、実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物。
【0103】
2.7 本明細書における実施例Aのアッセイ、またはそれと実質的に類似したアッセイにおいて、M受容体に対して、6.0~8.1の範囲のpEC50および少なくとも90のEmaxを有する、ムスカリンMおよびM受容体アゴニストである、実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物。
【0104】
2.8 7.5~8.7の範囲のpEC50を有するムスカリンM受容体アゴニストである、実施形態2.6による化合物。
【0105】
2.9 6.5~7.5の範囲のpEC50を有するムスカリンM受容体アゴニストである、実施形態2.7による化合物。
【0106】
2.10 M受容体に対して、少なくとも75のEmaxを有する、実施形態2.6または実施形態2.8による化合物。
【0107】
2.11 M受容体に対して、少なくとも95のEmaxを有する、実施形態2.7または実施形態2.9による化合物。
【0108】
2.12 ムスカリンMおよびM受容体と比較して、MおよびM受容体に対して選択的な、実施形態2.3~2.11のいずれか1つによる化合物。
【0109】
2.13 ムスカリンMおよびM受容体と比較して、M受容体に対して選択的な、実施形態2.12による化合物。
【0110】
2.14 ムスカリンM、MおよびM受容体と比較して、M受容体に対して選択的な、実施形態2.3~2.5のいずれか1つによる化合物。
【0111】
2.15 ムスカリンMおよびM受容体サブタイプに対して、5未満のpEC50、および50未満のEmaxを有する、実施形態2.3~2.14のいずれか1つによる化合物。
【0112】
2.16 ムスカリンMおよびM受容体サブタイプに対して、4.5未満のpEC50、および/または30未満のEmaxを有する、実施形態2.15による化合物。
【0113】
2.17 ムスカリンM受容体によって媒介される疾患または状態の処置における使用のための、実施形態1.1~1.47および実施形態2.3~2.16のいずれか1つによる化合物。
【0114】
ムスカリンMまたはMおよびM受容体アゴニスト活性のために、本発明の化合物は、アルツハイマー病、統合失調症および他の精神病性障害、認知障害、ならびにムスカリンMまたはMおよびM受容体により媒介される他の疾患の処置に使用することができ、様々なタイプの疼痛の処置にも使用され得る。
【0115】
したがって、実施形態2.18~2.39では、本発明は、以下を提供する:
2.18 認知障害または精神病性障害の処置における使用のための、実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物。
【0116】
2.19 認知障害(disorder)または精神病性障害(disorder)が、認知障害(impairmant)、軽度認知障害(impairmant)(アルツハイマー病および/または前駆アルツハイマー病による軽度認知障害(impairmant)を含む)、前頭側頭型認知症、血管性認知症、レビー小体型認知症、初老期認知症、老人性認知症、フリーデリッヒの運動失調、ダウン症候群、ハンチントン舞踏病、運動過剰、躁病、トゥレット症候群、アルツハイマー病(fda.gov/downloads/Drugs/GuidanceComplianceRegulatoryInformation/Guidances/UCM596728.pdfにおいて入手可能な、米国食品医薬品局の「Early Alzheimer’s disease:Developing Drugs for Treatment」により定義されている、前駆アルツハイマー病、ならびにステージ1、2および3の初期アルツハイマー病を含む)、進行性核上麻痺、注意、適応性、学習障害(disorder)、記憶(すなわち、記憶障害(disorder)、健忘症、健忘障害(disorder)、一過性全健忘症候群および加齢に伴う記憶障害(impairmant))および言語機能を含む認知機能の障害(impairmant);脳卒中、ハンチントン病、ピック病の結果としての認知障害(impairmant)、AIDS関連の認知症、または多発梗塞性認知症などの他の認知症の状態、アルコール性認知症、甲状腺機能低下症関連認知症、ならびに小脳萎縮および筋萎縮性側索硬化症などの他の変性障害(disorder)に伴う認知症;せん妄またはうつ病(偽認知状態)、外傷、頭外傷、加齢に関連する認知機能低下、脳卒中、神経変性、薬物誘発状態、神経毒性物質、加齢に関連する認知障害(impairmant)、自閉症関連の認知障害(impairmant)、ダウン症候群、精神病に関連する認知欠陥、および電気けいれん療法後に関連する認知障害(disorder)などの認知機能低下を引き起こす恐れのある他の急性または亜急性状態;ニコチン、大麻、アンフェタミン、コカインを含む薬物乱用または薬物離脱による認知障害(disorder)、注意欠陥多動性障害(ADHD)、およびパーキンソン病などの運動障害(disorder)、神経遮断誘発性パーキンソン症候群、および遅発性ジスキネジア、統合失調症、統合失調症様疾患、精神的うつ病、躁病、急性躁病、妄想、幻覚および妄想性障害(disorder)、パーソナリティ障害(disorder)、強迫性障害(disorder)、統合失調型障害(disorder)、妄想性障害(disorder)、悪性腫瘍による精神病、代謝障害(disorder)、内分泌疾患またはナルコレプシー、薬物乱用または薬物離脱による精神病、双極性障害(disorder)および統合失調感情障害(disorder)から選択される状態を含む、この状態に起因する、またはこれらの状態に関連する、実施形態2.18による使用のための化合物。
【0117】
2.20 アルツハイマー病の処置における使用のための、実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物。
【0118】
2.21 統合失調症の処置における使用のための、実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物。
【0119】
2.22 対象(例えば、ヒトなどの哺乳動物患者、例えば、認知障害の処置を必要とするヒト)における認知障害を処置する方法であって、治療有効用量の実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物の投与を含む方法。
【0120】
2.23 実施形態2.22による方法であって、認知障害が、実施形態2.18において定義されている状態を含む、この状態に起因する、またはこの状態に関連する、方法。
【0121】
2.24 認知障害が、アルツハイマー病に起因する、またはこの状態に関連する、実施形態2.23による方法。
【0122】
2.25 認知障害が統合失調症である、実施形態2.23による化合物。
【0123】
2.26 認知障害を処置する医薬の製造のための実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物の使用。
【0124】
2.27 実認知障害が、実施形態2.19において定義されている状態を含む、この状態に起因する、またはこの状態に関連する、実施形態2.26による使用。
【0125】
2.28 認知障害が、アルツハイマー病に起因する、またはアルツハイマー病に関連する、実施形態2.27による使用。
【0126】
2.29 認知障害が統合失調症である、実施形態2.28による使用。
【0127】
2.30 急性、慢性、神経性または炎症性疼痛、関節炎、偏頭痛、群発頭痛、三叉神経痛、帯状疱疹神経痛、一般的な神経痛、内臓痛、変形性関節症の疼痛、帯状疱疹後神経痛、糖尿病性神経障害、神経根痛、座骨神経痛、背痛、頭または頚の疼痛、重度または難治性疼痛、侵害受容性疼痛、突出疼痛、術後の疼痛またはがん疼痛を処置するまたはそれらの重症度を軽減するための、実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物。
【0128】
2.31 急性、慢性、神経性または炎症性疼痛、関節炎、偏頭痛、群発頭痛、三叉神経痛、帯状疱疹神経痛、一般的な神経痛、内臓痛、変形性関節症の疼痛、帯状疱疹後神経痛、糖尿病性神経障害、神経根痛、座骨神経痛、背痛、頭または頚の疼痛、重度または難治性疼痛、侵害受容性疼痛、突出疼痛、術後の疼痛またはがん疼痛を処置するまたはそれらの重症度を軽減する方法であって、治療有効用量の実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物の投与を含む方法。
【0129】
2.32 緑内障における眼内圧の低下などの末梢性障害の処置、ならびにシェーグレン症候群を含めたドライアイおよびドライマウスの処置のための、実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物。
【0130】
2.33 緑内障における眼内圧の低下などの末梢性障害の処置、ならびにシェーグレン症候群を含めたドライアイおよびドライマウスの処置の方法であって、治療有効用量の実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物の投与を含む方法。
【0131】
2.34 急性、慢性、神経性または炎症性疼痛、関節炎、偏頭痛、群発頭痛、三叉神経痛、帯状疱疹神経痛、一般的な神経痛、内臓痛、変形性関節症の疼痛、帯状疱疹後神経痛、糖尿病性神経障害、神経根痛、座骨神経痛、背痛、頭または頚の疼痛、重度または難治性疼痛、侵害受容性疼痛、突出疼痛、術後の疼痛またはがん疼痛を処置するもしくはそれらの重症度を軽減するため、または緑内障における眼内圧の低下などの末梢性障害の処置、ならびにシェーグレン症候群を含めたドライアイおよびドライマウスの処置のための医薬を製造するための、実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物の使用。
【0132】
2.35 例えば、尋常性天疱瘡、疱疹状皮膚炎、類天疱瘡および他の水疱形成皮膚状態による皮膚病変の処置における使用のための、実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物の使用。
【0133】
2.36 機能性消化不良、過敏性腸症候群、胃食道酸逆流(GER)および食道の運動障害、胃不全麻痺の症状および慢性下痢などの、胃腸機能および運動性の変化に関連する状態の処置、予防、改善または好転における使用のための、実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物の使用。
【0134】
2.37 ボスマ-ヘンキン-クリスチャンセン症候群、化学中毒(例えば、セレンおよび銀)、下垂体機能低下症、カルマン症候群、頭蓋骨骨折、腫瘍治療および甲状腺機能低下などの、嗅覚機能障害の処置における使用のための、実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物の使用。
【0135】
2.38 中毒の処置のための、実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物の使用。
【0136】
2.39 パーキンソン病、ADHD、ハンチントン病、トゥレット症候群、および潜在的な病原性因子推進性疾患としてのドーパミン作動性機能不全に関連する他の症候群などの、運動障害の処置のための、実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物の使用。
【0137】
2.40 認知症の行動症状および精神学的症状(BPSD;興奮、言葉による攻撃性、身体的攻撃性、うつ病、不安症、異常な運動行動、高揚した気分、刺激性、無関心、脱抑制、衝動性、妄想、幻覚、睡眠の変化、および食欲の変化を含む)の処置のための、実施形態1.1~1.47のいずれか1つによる化合物の使用。
【発明を実施するための形態】
【0138】
式(I)、式(II)または式(III)の化合物の調製のための方法
式(I)、式(II)または式(III)の化合物は、当業者に周知の合成法、および本明細書に記載されている合成法に準拠して調製され得る。
【0139】
したがって、別の実施形態(実施形態3.1)では、本発明は、実施形態1.1~1.47のいずれか1つにおいて定義されている化合物の調製のための方法であって、以下を含む方法を提供する:
【0140】
【化19】
【0141】
一旦形成されると、XおよびZの定義に応じて式(I)、式(II)もしくは式(III)の1つの化合物、またはその保護誘導体は、当業者に周知の方法によって、式(I)、式(II)または式(III)の別の化合物に変換され得る。1つの官能基を別の官能基に変換するための合成手順の例は、Advanced Organic Chemistry and Organic Syntheses(上記の参考文献を参照)またはFiesers’ Reagents for Organic Synthesis、1~17巻、John Wiley、Mary Fieser編集(ISBN:0-471-58283-2)などの標準教書に説明されている。
【0142】
上記の反応の多数において、分子上の望ましくない場所に反応が起こるのを阻止するために、1つまたは複数の基を保護することが必要なことがある。保護基の例、ならびに官能基を保護および脱保護する方法は、Protective Groups in Organic Synthesis(T.GreeneおよびP.Wuts;第3版;John Wiley and Sons、1999年)に見出され得る。
【0143】
上述の方法によって作製される化合物は、当業者に周知の様々な方法のいずれかによって、単離および精製することができ、このような方法の例は、再結晶、ならびにカラムクロマトグラフィー(例えばフラッシュクロマトグラフィー)、およびHPLCなどのクロマトグラフィー技法を含む。
医薬製剤
本活性化合物は、単独で投与することが可能であるが、医薬組成物(例えば、製剤)として供給されることが好ましい。
【0144】
したがって、本発明の別の実施形態(実施形態4.1)では、実施形態1.1~1.47のいずれか1つに定義されている式(I)、式(II)または式(III)のうちの少なくとも1つの化合物と少なくとも1種の薬学的に許容される賦形剤を一緒に含む医薬組成物が提供される。
【0145】
一実施形態(実施形態4.2)では、本組成物は、錠剤組成物である。
【0146】
別の実施形態(実施形態4.3)では、本組成物は、カプセル剤組成物である。
【0147】
薬学的に許容される賦形剤は、例えば、担体(例えば、固体、液体または半固体担体)、アジュバント、希釈剤(例えば、充填剤または増量剤などの固体希釈剤;ならびに溶媒および共溶媒などの液体希釈剤)、造粒剤、結合剤、流動助剤、コーティング剤、放出制御剤(例えば放出抑制もしくは遅延ポリマーまたはワックス)、結合剤、崩壊剤、緩衝化剤、滑沢剤、保存剤、抗真菌剤および抗菌剤、抗酸化剤、緩衝化剤、張度調節剤、増粘剤、香味剤、甘味剤、顔料、可塑剤、味覚マスキング剤、安定剤、または医薬組成物に慣用的に使用される任意の他の賦形剤から選択され得る。
【0148】
本明細書で使用する場合、用語「薬学的に許容される」は、過度の毒性、刺激、アレルギー反応、または他の問題もしくは合併症なしに、対象(例えば、ヒト対象)の組織と接触して使用するのに好適な、妥当な医療的判断の範囲内で、妥当な利益/リスク比に見合う、化合物、物質、組成物および/または剤形を意味する。各賦形剤はまた、製剤の他の成分と適合可能であるという意味において、「許容される」ものでなければならない。
【0149】
式(I)、式(II)または式(III)の化合物を含有する医薬組成物は、公知技術に従い製剤化することができ、例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences、Mack Publishing Company、Easton、PA、米国を参照されたい。
【0150】
本医薬組成物は、経口、非経口、局所、鼻内、気管支内、舌下、眼内、耳内、直腸内、膣内または経皮投与に好適な任意の形態とすることができる。
【0151】
経口投与に好適な医薬剤形には、錠剤(コーティング錠または非コーティング錠)、カプセル剤(硬質シェルまたは軟質シェル)、カプレット剤、丸剤、ロゼンジ剤、シロップ剤、溶液剤、散剤、顆粒剤、エリキシル剤および懸濁液剤、舌下錠剤、ワッファー剤、または頬パッチ剤などのパッチ剤が含まれる。
【0152】
錠剤組成物は、糖もしくは糖アルコール、例えば、ラクトース、スクロース、ソルビトールもしくはマンニトール;および/または炭酸ナトリウム、リン酸カルシウム、炭酸カルシウムなどの非糖由来の希釈剤、またはマイクロクリスタリンセルロース(MCC)、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースなどのセルロースもしくはその誘導体、およびトウモロコシデンプンなどのデンプンなどの不活性希釈剤あるいは担体と一緒にした単位投与量の活性化合物を含有することができる。錠剤はまた、ポリビニルピロリドン、崩壊剤(例えば、架橋カルボキシメチルセルロースなどの膨潤性架橋ポリマー)、滑沢剤(例えば、ステアリン酸塩)、保存剤(例えば、パラベン)、抗酸化剤(例えば、BHT)、緩衝化剤(例えば、リン酸塩またはクエン酸緩衝剤)などの結合剤および造粒剤、ならびにクエン酸塩/炭酸水素塩混合物などの発泡剤として、このような標準成分を含有してもよい。このような賦形剤は、周知であり、ここで詳細に考察する必要なない。
【0153】
錠剤は、薬物を、胃液に接触すると放出するよう(即時放出錠剤)、または長期間にわたり、もしくはGI管の特定領域と接触すると制御された様式で放出するよう(制御放出錠剤)設計され得る。
【0154】
本医薬組成物は、通常、約1%(w/w)~約95%、好ましくは%(w/w)の活性成分、および99%(w/w)~5%(w/w)の薬学的に許容される賦形剤(例えば、上で定義されている)、またはこのような賦形剤の組合せを含む。好ましくは、本組成物は、約20%(w/w)~約90%の活性成分、および80%(w/w)~10%の薬学的賦形剤、または賦形剤の組合せを含む。本医薬組成物は、約1%~約95%、好ましくは約20%~約90%の活性成分を含む。本発明による医薬組成物は、例えば、アンプル、バイアル、坐剤、事前充填シリンジ、ドラジェ剤、散剤、錠剤またはカプセル剤などの、単位用量形態にあってもよい。
【0155】
錠剤およびカプセル剤は、例えば、0~20%の崩壊剤、0~5%の滑沢剤、0~5%の流動助剤および/または0~99%(w/w)の充填剤/または増量剤(薬物用量に依存)を含有することができる。錠剤およびカプセル剤は、0~10%(w/w)のポリマー結合剤、0~5%(w/w)の抗酸化剤、0~5%(w/w)の顔料を含有することができる。緩徐放出錠剤は、さらに、通常、0~99%(w/w)の放出制御性(例えば、遅延)ポリマー(用量に依存)を含有する。錠剤またはカプセル剤のフィルムコーティング剤は、通常、0~10%(w/w)のポリマー、0~3%(w/w)の顔料および/または0~2%(w/w)の可塑剤を含有する。
【0156】
非経口製剤は、通常、0~20%(w/w)の緩衝剤、0~50%(w/w)の共溶媒および/または0~99%(w/w)の注射用水(WFI)(用量に依存し、凍結乾燥の場合)を含有する。筋肉内デポ剤用の製剤は、0~99%(w/w)の油も含有してもよい。
【0157】
本医薬製剤は、単一パッケージ、通常、ブリスター包装中に、処置の全治療単位分を含有する「患者用パック」で患者に供給されてもよい。
【0158】
式(I)、式(II)または式(III)の化合物は、一般に、単位剤形中で供給され、したがって、所望のレベルの生物活性を実現するのに十分な化合物を通常、含有する。例えば、製剤は、1ナノグラム~2グラムの活性成分、例えば1ナノグラム~2ミリグラムの活性成分を含有することができる。これらの範囲内における、化合物の特定のサブ範囲は、0.1ミリグラム~2グラムの活性成分(さらに典型的には、10ミリグラム~1グラム、例えば50ミリグラム~500ミリグラム)、または1マイクログラム~20ミリグラム(例えば1マイクログラム~10ミリグラム、例えば0.1ミリグラム~2ミリグラムの活性成分)である。
【0159】
経口組成物の場合、単位剤形は、1ミリグラム~2グラム、さらに典型的には、10ミリグラム~1グラム、例えば50ミリグラム~1グラム、例えば100ミリグラム~1グラムの活性化合物を含有することができる。
【0160】
活性化合物は、所望の治療効果(有効量)を実現するのに十分な量で、それを必要とする患者(例えば、ヒトまたは動物患者)に投与される。投与される化合物の正確な量は、標準手順に従い、監督医師によって決定され得る。
【0161】
本発明は、これより、以下に限定されないが、以下の実施例に記載されている特定の実施形態を参照することによって例示される。
【実施例
【0162】
実施例1~13
以下の表1に示されている実施例1~13の化合物を調製した。それらの化合物のNMRおよびLCMS特性、ならびにそれらを調製するために使用した方法を表3に記載する。実施例のそれぞれに関する出発原料は、表2に列挙される。
【0163】
【表1】
一般手順
調製経路は含まれていない場合、関連する中間体が市販されている。市販試薬は、さらに精製することなく利用した。室温(rt)は、約20~27℃を指す。H NMRスペクトルは、BrukerまたはJeolの機器のどちらかで400MHzで記録した。ケミカルシフト値は、百万分率(ppm)、すなわち(δ)値で表す。NMRシグナルの多重度について、以下の略称を使用する:s=シングレット、br=ブロード、d=ダブレット、t=トリプレット、q=カルテット、quint=クインテット、td=ダブレットのトリプレット、tt=トリプレットのトリプレット、qd=ダブレットのカルテット、ddd=ダブレットのダブレットのダブレット、ddt=トリプレットのダブレットのダブレット、m=マルチプレット。カップリング定数は、Hzで測定したJ値として列挙する。NMRおよび質量分光法の結果は、バックグラウンドピークを考慮して補正した。クロマトグラフィーとは、60~120メッシュのシリカゲルを使用して行い、窒素加圧下(フラッシュクロマトグラフィー)条件で実施したカラムクロマトグラフィーを指す。反応をモニタリングするためのTLCは、指定した移動相、およびMerck製の固定相としてシリカゲルF254を使用して実施したTLCを指す。マイクロ波を媒介とする反応は、Biotage開始剤またはCEM Discoverマイクロ波用反応器で行った。
【0164】
詳細な実験項目でそれぞれの化合物について特定されているエレクトロスプレー条件を使用して、Shimadzu LC-2010 EV、Waters ZQ-2000、UPLC-Mass SQD-3100またはApplied Biosystem API-2000分光計で質量分析を実施した。
【0165】
分取HPLCは、通常、以下の条件下で実施した(Waters HPLC):カラム:XSelect CSH Prep C-18、19×50mm、5μm;移動相:水およびMeCN(それぞれ0.1%ギ酸を含有する)のグラジエント;グラジエント水中の0.1 HCOOH中の5%MeCN(30秒)、5%~40%(7分間)、次に、水中の0.1 HCOOH中の95%MeCN(1分間)、次に、28mL/分で水中の0.1 HCOOH中の5%MeCN(1.5分)。
【0166】
LCMS実験は、通常、以下の条件下で、それぞれの化合物について特定されているエレクトロスプレー条件を使用して実施した。
方法A
機器:Waters Acquity H Class、光ダイオードアレイ、SQ検出器、カラム:BEH C18、1.7ミクロン、2.1×50mm;グラジエント[時間(分)/溶媒A中のB(%)]:0.01/5、0.40/5、0.8/35、1.20/55、2.50/100、3.30/100、3.31/5、4.00/5;溶媒:溶媒A=5mM酢酸アンモニウムおよびH2O中の0.1%ギ酸;溶媒B=MeCN中の0.1%ギ酸;注入量2μL;UV検出200~400nM;質量検出100~1200AMU(+veエレクトロスプレー);周囲温度でのカラム;流速0.55mL/分。
方法B
機器:Waters 2695、光ダイオードアレイ、ZQ-2000検出器、カラム:X-Bridge C18、5ミクロン、150×4.6mm;グラジエント[時間(分)/溶媒A中のB(%)]:0.01/10、5.00/90、7.00/100、11.00/100、11.01/10 12.00/10;溶媒:溶媒A=H2O中の0.1%アンモニア;溶媒B=MeCN中の0.1%アンモニア;注入量10μL;UV検出200~400nM;質量検出60~1000AMU(+veエレクトロスプレー);周囲温度でのカラム;流速1.0mL/分。
方法C
機器:Waters 2695、光ダイオードアレイ、ZQ-2000検出器、カラム:X-Bridge C18、3.5ミクロン、50×4.6mm;グラジエント[時間(分)/溶媒A中のB(%)]:0.01/5、5.00/90、5.80/95、7.20/95、7.21/5、10.00/5;溶媒:溶媒A=H2O中の0.1%アンモニア;溶媒B=MeCN中の0.1%アンモニア;注入量10μL;UV検出200~400nM;質量検出60~1000AMU(+veエレクトロスプレー);周囲温度でのカラム;流速1.0mL/分。
方法D
機器:Waters 2695、光ダイオードアレイ、ZQ-2000検出器、カラム:X-Bridge C18、5ミクロン、150×4.6mm;グラジエント[時間(分)/溶媒A中のB(%)]:0.01/10、5.00/90、7.00/100、11.00/100、11.01/10、12.00/10;溶媒:溶媒A=H2O中の20mM酢酸アンモニウム;溶媒B=MeOH;UV検出200~400nM;質量検出60~1000AMU(+veエレクトロスプレー);周囲温度でのカラム;流速1.0mL/分。
【0167】
実験項目のLCMSデータは、以下の形式:質量イオン、保持時間、UV活性で示されている。
略称
d = 日
DCM = ジクロロメタン
DIPEA = ジイソプロピルエチルアミン
DMF = ジメチルホルムアミド
DMSO = ジメチルスルホキシド
ES = エレクトロスプレーイオン化
EtOAc = 酢酸エチル
h = 時間
HPLC = 高速液体クロマトグラフィー
LC = 液体クロマトグラフィー
MeCN = アセトニトリル
MeOH = メタノール
min = 分間
MS = 質量分析法
NMR = 核磁気共鳴
rt = 室温
sat. = 飽和
sol. = 溶液
STAB = トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム
THF = テトラヒドロフラン
TLC = 薄層クロマトグラフィー
接頭語のn-、s-、i-、t-およびtert-は、その通常の意味を有する:ノルマル、二級、イソおよび三級。
実施例B
医薬製剤
(i)錠剤製剤
式(1)の化合物を含有する錠剤組成物は、50mgの化合物を、希釈剤として197mgのラクトース(BP)および滑沢剤として3mgのステアリン酸マグネシウムと混合し、公知の方法で圧縮して錠剤を形成することによって調製する。
(ii)カプセル剤製剤
カプセル剤製剤は、100mgの式(1)の化合物を、ラクトース100mgおよび場合により1重量%のステアリン酸マグネシウムと混合し、得られた混合物を標準の不透明な硬質ゼラチンカプセルに充填することによって調製する。
中間体の合成:
経路1
中間体4である1-(3-(4-(2-ヒドロキシエチル)ピペリジン-1-イル)プロピル)3,4-ジヒドロキノリン-2(1H)-オンの調製によって例示される、アルコールの調製の典型的な手順
【0168】
【化20】
tertブチルジメチルシリルクロリド(303mg、2.01mmol)を、25℃でDMF(5mL)に溶解し、イミダゾール(263mg、3.88mmol)を加え、反応混合物を25℃で1時間、撹拌した。2-(ピペリジン-4-イル)エタン-1-オール(200mg、1.55mmol)を加え、得られた反応混合物を25℃で8時間、撹拌した。反応混合物を、冷HO(60mL)とEtOAc(40mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×40mL)によりさらに抽出し、有機層を合わせ、乾燥(NaSO)し、溶媒を真空で除去し、残留物を、カラムクロマトグラフィー(通常の塩基性活性化アルミナ、DCM中の1.0%~2.0%MeOH)によって精製すると、4-(2-((tert-ブチルジメチルシリル)オキシ)エチル)ピペリジン(310mg、82.45%)が無色ガム状物として得られた。
LCMS(方法A):m/z 244(M+H)(ES)、2.11分、UV不活性。
【0169】
4-(2-((tert-ブチルジメチルシリル)オキシ)エチル)ピペリジン(238mg、0.98mmol)を、THF(10mL)に溶解し、K2CO3(368mg、2.60mmol)およびヨウ化ナトリウム(66mg、0.44mmol)を加え、反応混合物を60℃で1時間、撹拌し、次に、25℃に冷却した。1-(3-クロロプロピル)-3,4-ジヒドロキノリン-2(1H)-オン(200mg、0.88mmol)を加え、得られた反応混合物を80℃で48時間、撹拌した。反応混合物を、冷HO(80mL)とEtOAc(50mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×50mL)によりさらに抽出し、有機層を合わせ、乾燥(NaSO)し、溶媒を真空で除去し、残留物を、カラムクロマトグラフィー(通常のシリカ、メッシュサイズ:60~120、MDC中の1.5%~2.5%MeOH)によって精製すると、1-(3-(4-(2-((tert-ブチルジメチルシリル)オキシ)エチル)ピペリジン-1-イル)プロピル)-3,4-ジヒドロキノリン-2(1H)-オン(203mg、57.50%)が黄色ガム状物として得られた。
LCMS(方法A):m/z 431(M+H)(ES)、2.45分、252.0nm。
【0170】
1-(3-(4-(2-((tert-ブチルジメチルシリル)オキシ)エチル)ピペリジン-1-イル)プロピル)-3,4-ジヒドロキノリン-2(1H)-オン(200mg、0.47mmol)をTHF(10mL)に溶解し、フッ化テトラブチルアンモニウム(THF中の1.0M)(0.9mL、0.93mmol)を加え、得られた反応混合物を25℃で8時間、撹拌した。反応混合物を、冷HO(80mL)とEtOAc(50mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×50mL)によりさらに抽出し、有機層を合わせ、乾燥(NaSO)し、溶媒を真空で除去し、残留物を、カラムクロマトグラフィー(通常のシリカ、メッシュサイズ:60~120、MDC中の6.0%~12.0%MeOH)によって精製すると、1-(3-(4-(2-ヒドロキシエチル)ピペリジン-1-イル)プロピル)-3,4-ジヒドロキノリン-2(1H)-オン(140mg、95.89%)が無色ガム状物として得られた。表題化合物に関するデータは、表2にある。
経路2
中間体3である1-(3-クロロプロピル)-3,4-ジヒドロキノリン-2(1H)-オンの調製によって例示される、アルコールの調製の典型的な手順
【0171】
【化21】
3,4-ジヒドロキノリン-2(1H)-オン(2.0g、13.6mmol)をアセトニトリル(10mL)に25℃で溶解し、Cs2CO3(13.0g、40.8mmol)を加え、反応液を60℃で1時間、撹拌し、次に、25℃に冷却した。次に、1-クロロ-3-ヨードプロパン(3.61g、17.7mmol)を加え、得られた反応混合物を80℃で48時間、撹拌した。この時間の後、反応混合物を、冷HO(150mL)とEtOAc(100mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×100mL)によりさらに抽出し、有機層を合わせ、乾燥(NaSO)し、溶媒を真空で除去し、残留物を、カラムクロマトグラフィー(通常のシリカ、メッシュサイズ:60~120、ヘキサン中の20.0%~25.0%EtOAc)によって精製すると、1-(3-クロロプロピル)-3,4-ジヒドロキノリン-2(1H)-オン(1.48g、48.84%)が黄色ガム状物として得られた。表題化合物に関するデータは、表2にある。
経路3
中間体9である3-ニトロ-4,5-ジヒドロイソオキサゾールの調製によって例示される、ニトロの調製の典型的な手順
【0172】
【化22】
亜硝酸イソペンチル(0.94mL、7.01mmol)をDMSO(10mL)に25℃で溶解し、亜硝酸ナトリウム(879mg、12.7mmol)を加え、反応混合物を30分間撹拌し、次に、1-ブロモ3-クロロプロパン(1.0g、6.36mmol)を滴下して加え、得られた反応混合物を25℃で24時間、撹拌した。次に、これを、HO(120mL)とEtOAc(80mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×80mL)によりさらに抽出し、有機層を合わせ、乾燥(NaSO)し、溶媒を真空で除去し、残留物を、カラムクロマトグラフィー(通常のシリカ、メッシュサイズ:60~120、ヘキサン中の20%EtOAc)によって精製すると、3-ニトロ-4,5-ジヒドロイソオキサゾール(600mg、81.30%)が明緑色液体として得られた。表題化合物に関するデータは、表2にある。
経路4
中間体14である3-(2-(8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-3-イル)エトキシ)-4,5-ジヒドロイソオキサゾールの調製によって例示される、アミンの調製の典型的な手順
【0173】
【化23】
NaH(60%)(0.43g、10.65mmol)をDMF(15.0mL)に0℃で溶解し、メチル2-(ジエトキシホスホリル)アセテート(1.92mL、13.3mmol)を滴下して加え、反応液を0℃で1時間、撹拌した。DMF(5.0mL)中のtert-ブチル(1R,5S)-3-オキソ-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(2.0g、8.88mmol)を加え、RMを30分間撹拌した。反応混合物を、氷冷HO(50mL)とEtOAc(15mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×15mL)によりさらに抽出し、合わせた有機層を乾燥(NaSO)し、ろ過し、溶媒を真空で除去して粗生成物を得、これを、カラムクロマトグラフィー(順相シリカ、ヘキサン中の0~25%EtOAc)によって精製すると、tert-ブチル(1R,5S,E)-3-(2-メトキシ-2-オキソエチリデン)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(2.03g、64.24%)が無色ガム状物として得られた。
LCMS(方法A):m/z 283(M+H)(ES)、2.54分、235nm。
【0174】
tert-ブチル(1R,5S,E)-3-(2-メトキシ-2-オキソエチリデン)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(2.0g、7.10mmol)および10%乾燥Pd/C(0.5g)を、メタノール(25.0mL)に懸濁させ、Parr水添器中、室温で16時間、50Psiで撹拌した。反応混合物をセライトを通してろ過し、パッドをメタノール(50mL)で洗浄した。溶媒を高真空下で濃縮して粗製化合物を得、これをカラムクロマトグラフィー(順相シリカ、ヘキサン中の0~30%EtOAc)によって精製すると、tert-ブチル(1S,5S)-3-(2-メトキシ-2-オキソエチル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(1.50g、74.58%)が無色ガム状物として得られた。
LCMS(方法A):m/z 285(M+H)(ES)、2.46分、202nm。
【0175】
tert-ブチル(1S,5S)-3-(2-メトキシ-2-オキソエチル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(1.50g、5.29mmol)をTHF(20.0mL)に溶解し、続いて、LAH(THF中の2.0M)(5.30mL、10.58mmol)を0℃で滴下して加え、20分間撹拌した。次に、反応混合物を、氷冷NHCl(50mL)とEtOAc(15mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×15mL)によりさらに抽出し、合わせた有機層を乾燥(NaSO)し、ろ過し、溶媒を真空で除去して粗生成物を得、これを、カラムクロマトグラフィー(順相シリカ、DCM中の0~1%メタノール)によって精製すると、tert-ブチル(1R,5R)-3-(2-ヒドロキシエチル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(1.30g、96.29%)が無色ガム状物として得られた。
LCMS(方法A):m/z 256(M+H)(ES)、2.03分、202nm。
【0176】
NaH(60%)(0.31g、7.80mmol)をTHF(12.0mL)に溶解し、続いて、tert-ブチル(1R,5R)-3-(2-ヒドロキシエチル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(1.00g、3.90mmol)(THF中)を0℃で滴下して加え、0℃で1時間撹拌した。3-ニトロ-4,5-ジヒドロイソオキサゾール(0.55g、4.69mmol)(THF中)を滴下して加え、反応液を室温で2時間、撹拌した。次に、反応混合物を、冷HO(25mL)とEtOAc(15mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×15mL)によりさらに抽出し、合わせた有機層を乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮して粗生成物を得、これを、カラムクロマトグラフィー(順相シリカ、ヘキサン中の0~30%EtOAc)によって精製すると、tert-ブチル(1R,5S)-3-(2-((4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イル)オキシ)エチル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(0.90g、70.86%)が黄色ガム状物として得られた。
LCMS(方法A):m/z 325(M+H)(ES)、2.28分、202nm。
【0177】
tert-ブチル(1R,5S)-3-(2-((4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イル)オキシ)エチル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(0.90g、2.77mmol)を0℃で1,4-ジオキサン(15.0mL)中の4M HClに溶解し、室温で6時間撹拌した。反応混合物を濃縮し、次に、ジエチルエーテル(3×10mL)と共沸すると、3-(2-(8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-3-イル)エトキシ)-4,5-ジヒドロイソオキサゾール.HCl塩(700mg、96.95%)が無色ガム状物として得られた。表題化合物に関するデータは、表2にある。
経路5
中間体16であるtert-ブチル3-(3-((4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イル)オキシ)プロピル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレートの調製によって例示される、アミンの調製の典型的な手順
【0178】
【化24】
NaH(0.53g、13.3mmol)をDMSO(16.00mL)に溶解し、続いて、トリメチルスルホキソニウムヨージド(2.93g、13.3mmol)を20~30℃でロット毎に加え、1時間撹拌した。DMSO(2.00mL)中のtert-ブチル3-オキソ-8-アザビシク[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(2.00g、8.80mmol)を反応混合物に滴下して加え、室温で2時間撹拌した。反応混合物を冷HO(50mL)とEtOAc(30mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×30mL)によりさらに抽出し、合わせた有機層を乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮すると、粗製tert-ブチル8-アザスピロ[ビシクロ[3.2.1]オクタン-3,2’-オキシラン]-8-カルボキシレート(2.00g、94.33%)が無色ガム状として得られ、これを、次のステップに直接使用した。
LCMS(方法A):m/z 240(M+H)(ES)、2.23分、202nm。
【0179】
tert-ブチル8-アザスピロ[ビシクロ[3.2.1]オクタン-3,2’-オキシラン]-8-カルボキシレート(2.00g、8.35mmol)をTHF(25mL)に溶解し、BFエーテラート(1.18mL、4.18mmol)を0℃で加え、室温で15時間撹拌した。反応混合物を、冷HO(25mL)とEtOAc(15mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×15mL)によりさらに抽出し、合わせた有機層を乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮して粗生成物を得、これを、カラムクロマトグラフィー(順相シリカ、ヘキサン中の8%アセトン)によって精製すると、tert-ブチル3-ホルミル-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(900mg、45.00%)が無色ガム状物として得られた。
LCMS(方法A):m/z 240(M+H)(ES)、2.11分、202nm。
【0180】
NaH(60%)(180mg、4.50mmol)を0℃でDMF(12mL)に溶解し、メチル2-(ジエトキシホスホリル)アセテート(0.60mL、4.50mmol)を滴下して加え、反応液を0℃で1時間、撹拌した。DMF(2mL)中のtert-ブチル3-ホルミル-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(0.90g、3.75mmol)を滴下して加え、30分間撹拌し、次に、反応混合物を氷冷HO(50mL)とEtOAc(15mL)との間に分配した。水性層をEtOAc(2×15mL)によりさらに抽出し、合わせた有機層を乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮して粗生成物を得、これを、カラムクロマトグラフィー(順相シリカ、ヘキサン中の0~15%EtOAc)によって精製すると、tert-ブチル(E)-3-(3-メトキシ-3-オキソプロパ-1-エン-1-イル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(760mg、67.56%)が明黄色ガム状物として得られた。
LCMS(方法A):m/z 296(M+H)(ES)、2.42分、221nm。
【0181】
tert-ブチル(E)-3-(3-メトキシ-3-オキソプロパ-1-エン-イル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(645mg、2.18mmol)および10%乾燥Pd/C(200mg)を、メタノール(15mL)に懸濁させ、Parr水添器中、室温で16時間、150Psiで撹拌した。反応混合物をセライトを通してろ過し、パッドをメタノール(2×15mL)で洗浄し、溶媒を濃縮すると、tert-ブチル3-(3-メトキシ-3-オキソプロピル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(450mg、69.33%)が無色ガム状物として得られた。
LCMS(方法A):m/z 298(M+H)(ES)、2.44分、202nm。
【0182】
tert-ブチル3-(3-メトキシ-3-オキソプロピル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(545mg、1.83mmol)を、0℃でTHF(15mL)に溶解し、LiAlH(THF中の2.0M)(1.2mL、2.30mmol)を滴下して加え、20分間撹拌した。反応混合物を、氷冷NHCl(50mL)とEtOAc(15mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×15mL)によりさらに抽出し、合わせた有機層を乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮して粗生成物を得、これを、カラムクロマトグラフィー(順相シリカ、ヘキサン中の0~40%EtOAc)によって精製すると、tert-ブチル3-(3-ヒドロキシプロピル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(425mg、86.20%)が無色ガム状物として得られた。
TLC:(5:5、EtOAc/ヘキサン、RF:0.30)。
LCMS(方法A):m/z 270(M+H)(ES)、2.11分、202nm。
【0183】
NaH(60%)(0.12g、2.96mmol)を、0℃でTHF(12mL)に溶解し、THF(2mL)中のtert-ブチル3-(3-ヒドロキシプロピル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(0.40g、1.48mmol)を滴下して加え、0℃で1時間撹拌した。THF(2mL)中の3-ニトロ-4,5-ジヒドロイソオキサゾール(0.35g、2.96mmol)を滴下して加え、室温で2時間撹拌し、反応混合物を冷HO(25mL)とEtOAc(15mL)との間に分配した。水性層をEtOAc(2×15mL)によりさらに抽出し、合わせた有機層を乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮して粗生成物を得、これを、カラムクロマトグラフィー(順相シリカ、ヘキサン中の0~30%EtOAc)によって精製すると、tert-ブチル3-(3-((4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イル)オキシ)プロピル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(380mg、76.0%)が明黄色液体として得られた。
LCMS(方法A):m/z 339(M+H)(ES)、2.38分、202nm。
【0184】
tert-ブチル3-(3-((4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イル)オキシ)プロピル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(0.40g、1.18mmol)を0℃でDCM(25)に溶解し、TFA(1.35g、1.18mmol)を加え、反応混合物を室温で16時間、撹拌した。溶媒を濃縮し、残留物を、ジエチルエーテル(3×10mL)と共沸すると、3-(3-(8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-3-イル)プロポキシ)-4,5-ジヒドロイソオキサゾール.TFA塩(135mg、48.04%)が褐色固体として得られた。表題化合物に関するデータは、表2にある。
経路6
中間体19である3-(2-((8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-3-イル)オキシ)エトキシ)-4,5-ジヒドロイソオキサゾールの調製によって例示される、アミンの調製の典型的な手順
【0185】
【化25】
tert-ブチル3-ヒドロキシ-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(500.0mg、2.20)および酢酸ロジウム(10.0mg)を、窒素下、トルエン(20.0mL)に溶解した。反応混合物を80℃で30分間、加熱し、ジアゾ酢酸エチル(1.0mL)を加え、反応混合物を80℃で4時間、加熱した。冷却後、反応混合物を冷D.M.水(150mL)で希釈し、EtOAc(3×60mL)により抽出し、合わせた有機層を乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮して粗生成物を得、これを、カラムクロマトグラフィー(順相、中性シリカゲル、60~120メッシュ、ヘキサン中の0~30%EtOAc)によって精製すると、480mgのtert-ブチル3-(2-エトキシ-2-オキソエトキシ)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(480mg、69.4%)が黄色ガム状物として得られた。
LCMS(方法A):m/z 314(M+H)(ES)、2.53分、202nm。
【0186】
tert-ブチル3-(2-エトキシ-2-オキソエトキシ)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(480.0mg、1.53mmol)をTHF(10.0mL)に溶解し、-5℃に冷却した。LiAlH(THF中の2.0M)(1.2mL、2.30mmol)を加え、反応混合物を-5℃で30分間撹拌した。反応混合物を飽和NH4Cl(100mL)でクエンチし、冷D.M.水(150mL)で希釈し、EtOAc(3×60mL)により抽出し、合わせた有機層を乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮すると、tert-ブチル(1R,3r,5S)-3-(2-ヒドロキシエトキシ)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(340mg、81.9%)が得られ、これを、次のステップに直接使用した。
LCMS(方法A):m/z 216(M-56)(ES)、1.91分、202nm。
【0187】
tert-ブチル(1R,3r,5S)-3-(2-ヒドロキシエトキシ)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(340mg、1.25mmol)をTHF(5mL)に溶解し、0℃に冷却した。NaH(60%)(150mg、3.76mmol)を加え、反応混合物を40℃で3時間、撹拌した。3-ニトロ-4,5-ジヒドロイソオキサゾール(160mg、1.38mmol)を加え、反応混合物を40℃で4時間、撹拌し、冷D.M.水(150mL)で希釈し、EtOAc(3×60mL)により抽出し、次に、合わせた有機層を乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮して粗生成物を得、これを、カラムクロマトグラフィー(順相、中性アルミナ、ヘキサン中の0~40%EtOAc)によって精製すると、tert-ブチル3-(2-((4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イル)オキシ)エトキシ)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(340mg、79.8%)が黄色ガム状物として得られた。
LCMS(方法A):m/z 341(M+H)(ES)、2.14分、214nm。
【0188】
tert-ブチル3-(2-((4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イル)オキシ)エトキシ)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(340mg、1.00mmol)をジクロロメタン(10mL)に溶解し、0℃に冷却した。TFA(570.0mg、5.00mmol)を加え、反応液を室温で12時間、撹拌した。反応混合物を真空下で濃縮し、ジエチルエーテル(2×10mL)と共沸すると、粗製3-(2-((8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-3-イル)オキシ)エトキシ)-4,5-ジヒドロイソオキサゾール.TFA塩(350mg、98.5%)が黄色ガム状物として得られ、これを、精製せずに次のステップに直接使用した。表題化合物に関するデータは、表2にある。
経路7
中間体22である3-(3-((1R,5S)-3,8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-3-イル)プロポキシ)-4,5-ジヒドロイソオキサゾールの調製によって例示される、アミンの調製の典型的な手順
【0189】
【化26】
tert-ブチル(1S,5S)-3,8-ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(500mg、2.35mmol)をアセトニトリル(10mL)に溶解し、CsCO(2300mg、7.07mmol)および3-ブロモ1-プロパノール(420mg、3.06mmol)を加え、反応混合物を0℃で16時間、撹拌した。溶媒を濃縮し、残留物を、HO(100mL)とEtOAc(80mL)との間に分配した。水性層をEtOAc(2×80mL)により抽出し、有機層を合わせ、乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮して粗生成物を得、これを、カラムクロマトグラフィー(通常の塩基性活性化アルミナ、DCM中の0.5~1.0%MeOH)によって精製すると、tert-ブチル(1R,5S)-3-(3-ヒドロキシプロピル)-3,8-ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(400mg、57.95%)が明黄色粘性液体として得られた。
LCMS(方法C):m/z 271(M+H)(ES)、3.81分、202nm。
【0190】
tert-ブチル(1R,5S)-3-(3-ヒドロキシプロピル)-3,8-ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(400mg、1.481mmol)を0℃でTHF(10mL)に溶解し、NaH(100mg、4.16mmol)を加え、10分間撹拌し、3-ニトロ-4,5-ジヒドロイソオキサゾール(180mg、1.62mmol)を加え、反応混合物を室温で16時間、撹拌した。残留物をHO(25mL)とEtOAc(50mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×50mL)により抽出し、有機層を合わせ、乾燥(NaSO)し、ろ過し、溶媒を濃縮して粗生成物を得、これを、カラムクロマトグラフィー(通常の塩基性活性化アルミナ、DCM中の0.5~1.0%MeOH)によって精製すると、tert-ブチル(1R,5S)-3-(3-((4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イル)オキシ)プロピル)-3,8-ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(140mg、28.0%)が明黄色粘性液体として得られた。
LCMS(方法C):m/z 340(M+H)(ES)、4.69分、202nm。
【0191】
tert-ブチル(1R,5S)-3-(3-((4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イル)オキシ)プロピル)-3,8-ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(140mg、0.41mmol)をDCM(10mL)に溶解し、TFA(0.28g、2.477mmol)を加え、得られた反応混合物を25℃で16時間、撹拌した。溶媒を濃縮し、残留物を、ジエチルエーテル(10mL)とすり混ぜると、3-(3-((1R、5S)-3,8-ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン-3-イル)プロポキシ)-4,5-ジヒドロイソオキサゾール.TFA塩(100mg、100%)が明黄色ガム状物として得られた。表題化合物に関するデータは、表2にある。
経路8
中間体34である2-(4-(ピペリジン-4-イル)ブチル)イソオキサゾリジン-3-オンの調製によって例示される、アミンの調製の典型的な手順
【0192】
【化27】
イソオキサゾリジン-3-オン(109mg、1.25mmol)、tert-ブチル4-(4-ブロモブチル)ピペリジン-1-カルボキシレート(400mg、1.25mmol)、K2CO3(345mg、2.50mmol)およびKI(207mg、1.25mmol)をDMF(7.00mL)に溶解し、70℃で16時間撹拌した。反応混合物を、HO(25mL)とEtOAc(15mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×15mL)によりさらに抽出し、合わせた有機層を乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮して粗生成物を得、これを、カラムクロマトグラフィー(順相シリカ、ヘキサン中の0~30%EtOAc)によって精製すると、tert-ブチル4-(4-(3-オキソイソオキサゾリジン-2-イル)ブチル)ピペリジン-1-カルボキシレート(150mg、36.49%)が無色ガム状物として得られた。
LCMS(方法A):m/z 327(M+H)(ES)、2.30分、225nm。
【0193】
tert-ブチル4-(4-(3-オキソイソオキサゾリジン-2-イル)ブチル)ピペリジン-1-カルボキシレート(150mg、0.46mmol)をTFA(0.5mL)およびDCM(1.0mL)に0℃で溶解し、室温で3時間撹拌した。反応混合物を濃縮し、次に、ジエチルエーテル(3×10mL)とすり混ぜると、2-(4-(ピペリジン-4-イル)ブチル)イソオキサゾリジン-3-オン.TFA塩(100mg、96.15%)が黄色ガム状物として得られた。表題化合物に関するデータは、表2にある。
経路9
中間体36である2-(5-(ピペリジン-4-イル)ペンチル)イソオキサゾリジン-3-オンの調製によって例示される、アミンの調製の典型的な手順
【0194】
【化28】
乾燥DCM(40mL)中のDMSO(5.0mL、57.61mmoL)の溶液に-78℃で、乾燥DCM(10mL)中の塩化オキサリル(1.5mL、16.0mmoL)の溶液を、5分間かけて滴下して加えた。同じ温度で反応混合物を30分間撹拌した後、乾燥DCM(10mL)中のtert-ブチル4-(3-ヒドロキシプロピル)ピペリジン-1-カルボキシレート(2.8g、12.32mmol)の溶液を、5分間かけて滴下して加え、同じ温度で撹拌をさらに2時間継続した。この反応混合物に、EtN(9.0mL、57.61mmoL)を滴下して加え、反応混合物を、2時間かけて室温にゆっくり加温した。有機層を水(50mL)で洗浄した。分離した有機層を合わせ、乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮すると、tert-ブチル4-(3-オキソプロピル)ピペリジン-1-カルボキシレート(2.4g、90%)が褐色ガム状物として得られた。
LCMS(方法C):m/z 242(M+H)(ES)、4.58分、202nm。
【0195】
DMF(40mL)中のNaH(986mg、41.1mmol)の溶液に、0℃で、メチル2-(ジエトキシホスホリル)アセテート(3.6g、20.5mmol)を加え、1時間撹拌した後、DMF(10mL)中のtert-ブチル4-(3-オキソプロピル)ピペリジン-1-カルボキシレート(3.3g、13.7mmol)を加えた。2時間撹拌した後、反応混合物を、氷冷HO(50mL)とEtOAc(100mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×50mL)によりさらに抽出し、合わせた有機層をブライン溶液(20mL)で洗浄し、次に乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮して粗生成物を得、これを、シリカゲルおよびヘキサン中の50%EtOAcを使用するカラムクロマトグラフィーによって精製すると、tert-ブチル(E)-4-(5-メトキシ-5-オキソペンタ-3-エン-1-イル)ピペリジン-1-カルボキシレート(1.2g、30%)が褐色ガム状物として得られた。
LCMS(方法C):m/z 298(M+H)(ES)、5.38分、210nm。
【0196】
MeOH(75mL)中のtert-ブチル(E)-4-(5-メトキシ-5-オキソペンタ-3-エン-1-イル)ピペリジン-1-カルボキシレート(3g、10.0mmol)の撹拌溶液に、Pd(OH)(1g、35重量%)を加え、Nガスにより脱気し、次にH(150psi)下で16時間撹拌した。次に反応混合物を、セライトを通してろ過し、濃縮すると、tert-ブチル4-(5-メトキシ-5-オキソペンチル)ピペリジン-1-カルボキシレート(2.0g、66%)が褐色ガム状物として得られた。
LCMS(方法C):m/z 300(M+H)(ES)、2.62分、210nm。
【0197】
THF(30mL)中のtert-ブチル4-(5-メトキシ-5-オキソペンチル)ピペリジン-1-カルボキシレート(2.0g、6.69mmol)の撹拌溶液に、-78℃で、水酸化アルミニウムリチウム(THF中の1.0M、12.0mL、12.0mmol)を加え、反応混合物をrtで4時間、撹拌した。飽和水性NHCl(10mL)を加え、水性層をEtOAc(3×15mL)により抽出し、合わせた有機層をブライン(10mL)で洗浄し、乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮すると、粗製tert-ブチル4-(5-ヒドロキシペンチル)ピペリジン-1-カルボキシレート(1.6g、88%)が無色ガム状として得られ、これを、次のステップに直接使用した。
LCMS(方法C):m/z 272(M+H)(ES)、5.04分、210nm。
【0198】
DCM(10mL)中のtert-ブチル4-(5-ヒドロキシペンチル)ピペリジン-1-カルボキシレート(0.6g、2.21mmol)の撹拌溶液に、0℃で、EtN(1.0mL、6.64mmol)を加え、10分間撹拌した。塩化トシル(0.84g、4.43mmol)を滴下して加え、反応混合物をrtで16時間、撹拌した。次に、これを、冷水(15mL)とDCM(30mL)との間に分配し、水性層をDCM(2×10mL)によりさらに抽出し、合わせた有機層をブライン(10mL)で洗浄し、乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮して粗生成物を得、これを、シリカゲルおよびヘキサン中の50%EtOAcを使用するカラムクロマトグラフィーによって精製すると、tert-ブチル4-(5-(トシルオキシ)ペンチル)ピペリジン-1-カルボキシレート(0.4g、42%)が無色ガム状物として得られた。
LCMS(方法C):m/z 427(M+H)(ES)、4.23分、225nm。
【0199】
アセトン(10mL)中のtert-ブチル4-(5-(トシルオキシ)ペンチル)ピペリジン-1-カルボキシレート(0.4g、1.23mmol)の撹拌溶液に、LiBr(0.32g、3.69mmol)を加え、反応液を80℃で16時間加熱した。次に、反応混合物を冷水(5mL)とEtOAc(15mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×10mL)によりさらに抽出し、合わせた有機層をブライン(10mL)で洗浄し、乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮すると、粗製tert-ブチル4-(5-ブロモペンチル)ピペリジン-1-カルボキシレート(0.27g、42%)が無色ガム状として得られ、これを、次のステップに直接使用した。
LCMS(方法C):m/z 335(M+H)(ES)、6.46分、202nm。
【0200】
DMF(4.0mL)中のtert-ブチル4-(5-ブロモペンチル)ピペリジン-1-カルボキシレート(0.27g、0.81mmol)の撹拌溶液に、KCO(0.22g、1.62mmol)を加え、反応混合物を70℃で2時間、撹拌した。KI(134mg、0.81mmol)およびイソオキサゾリジン-3-オン(0.074g、0.85mmol)を加え、70℃で撹拌をさらに16時間、継続した。次に、反応混合物を、冷水(5.0mL)とEtOAc(15.0mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×10mL)によりさらに抽出し、合わせた有機層をブライン(3×10mL)で洗浄し、乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮して粗生成物を得、これを、シリカゲルおよびヘキサン中の50%EtOAcを使用するカラムクロマトグラフィーによって精製すると、tert-ブチル4-(5-(3-オキソイソオキサゾリジン-2-イル)ペンチル)ピペリジン-1-カルボキシレート(0.1g、36%)が無色ガム状物として得られた
LCMS(方法C):m/z 341(M+H)(ES)、4.23分、254nm。
【0201】
DCM(2.0mL)中のtert-ブチル4-(5-(3-オキソイソオキサゾリジン-2-イル)ペンチル)ピペリジン-1-カルボキシレート(100mg、0.29mmol)の撹拌溶液に、0℃で、TFA(1.0mL)を滴下して加え、混合物を室温で3時間、撹拌した。溶媒を濃縮し、残留物をトルエン(3×5mL)と共沸させると、2-(5-(ピペリジン-4-イル)ペンチル)イソオキサゾリジン-3-オン(70mg、98%)が褐色ガム状物として得られた。表題化合物に関するデータは、表2にある。
経路10
中間体37である2-(3-(8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-3-イル)プロピル)イソオキサゾリジン-3-オンの調製によって例示される、アミンの調製の典型的な手順
【0202】
【化29】
NaH(0.53g、13.3mmol)をDMSO(16.00mL)に溶解し、続いて、トリメチルスルホキソニウムヨージド(2.93g、13.3mmol)を20~30℃でロット毎に加え、1時間撹拌した。DMSO(2.00mL)中のtert-ブチル3-オキソ-8-アザビシク[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(2.00g、8.80mmol)を反応混合物に滴下して加え、室温で2時間撹拌した。反応混合物を冷HO(50mL)とEtOAc(30mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×30mL)によりさらに抽出し、合わせた有機層を乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮すると、粗製tert-ブチル8-アザスピロ[ビシクロ[3.2.1]オクタン-3,2’-オキシラン]-8-カルボキシレート(2.00g、94.33%)が無色ガム状物として得られ、これを、次のステップに直接使用した。
LCMS(方法A):m/z 240(M+H)(ES)、2.23分、202nm。
【0203】
tert-ブチル8-アザスピロ[ビシクロ[3.2.1]オクタン-3,2’-オキシラン]-8-カルボキシレート(2.00g、8.35mmol)をTHF(25mL)に溶解し、BFエーテラート(1.18mL、4.18mmol)を0℃で加え、室温で15時間撹拌した。反応混合物を、冷HO(25mL)とEtOAc(15mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×15mL)によりさらに抽出し、合わせた有機層を乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮して粗生成物を得、これを、カラムクロマトグラフィー(順相シリカ、ヘキサン中の8%アセトン)によって精製すると、tert-ブチル3-ホルミル-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(900mg、45.00%)が無色ガム状物として得られた。
LCMS(方法A):m/z 240(M+H)(ES)、2.11分、202nm。
【0204】
NaH(60%)(180mg、4.50mmol)をDMF(12mL)に0℃で溶解し、メチル2-(ジエトキシホスホリル)アセテート(0.60mL、4.50mmol)を滴下して加え、反応液を0℃で1時間、撹拌した。DMF(2mL)中のtert-ブチル3-ホルミル-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(0.90g、3.75mmol)を滴下して加え、30分間撹拌し、次に、反応混合物を氷冷HO(50mL)とEtOAc(15mL)との間に分配した。水性層をEtOAc(2×15mL)によりさらに抽出し、合わせた有機層を乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮して粗生成物を得、これを、カラムクロマトグラフィー(順相シリカ、ヘキサン中の0~15%EtOAc)によって精製すると、tert-ブチル(E)-3-(3-メトキシ-3-オキソプロパ-1-エン-1-イル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(760mg、67.56%)が明黄色ガム状物として得られた。
LCMS(方法A):m/z 296(M+H)(ES)、2.42分、221nm。
【0205】
tert-ブチル(E)-3-(3-メトキシ-3-オキソプロパ-1-エン-イル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(645mg、2.18mmol)および10%乾燥Pd/C(200mg)を、メタノール(15mL)に懸濁させ、Parr水添器中、室温で16時間、150Psiで撹拌した。反応混合物をセライトを通してろ過し、パッドをメタノール(2×15mL)で洗浄し、溶媒を濃縮すると、tert-ブチル3-(3-メトキシ-3-オキソプロピル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(450mg、69.33%)が無色ガム状物として得られた。
LCMS(方法A):m/z 298(M+H)(ES)、2.44分、202nm。
【0206】
tert-ブチル3-(3-メトキシ-3-オキソプロピル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(545mg、1.83mmol)を、0℃でTHF(15mL)に溶解し、LiAlH(THF中の2.0M)(1.2mL、2.30mmol)を滴下して加え、20分間撹拌した。反応混合物を、氷冷NHCl(50mL)とEtOAc(15mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×15mL)によりさらに抽出し、合わせた有機層を乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮して粗生成物を得、これを、カラムクロマトグラフィー(順相シリカ、ヘキサン中の0~40%EtOAc)によって精製すると、tert-ブチル3-(3-ヒドロキシプロピル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(425mg、86.20%)が無色ガム状物として得られた。
TLC:(5:5、EtOAc/ヘキサン、RF:0.30)。
LCMS(方法A):m/z 270(M+H)(ES)、2.11分、202nm。
【0207】
tert-ブチル3-(3-ヒドロキシプロピル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(200mg、0.67mmol)、四臭化炭素(332mg、1.05mmol)およびトリフェニルホスフィン(176mg、0.67mmol)をDCM(10.0mL)に溶解し、室温で16時間撹拌した。反応混合物を、HO(50mL)とDCM(25mL)との間に分配し、水性層をDCM(2×25mL)によりさらに抽出し、合わせた有機層を乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮して粗生成物を得、これを、カラムクロマトグラフィー(順相シリカ、DCM中の0~1%メタノール)によって精製すると、tert-ブチル3-(3-ブロモプロピル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(220mg、98.67%)が黄色ガム状物として得られた。
LCMS(方法A):m/z 332(M+H)(ES)、2.94分、202nm。
【0208】
tert-ブチル3-(3-ブロモプロピル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(220mg、0.66mmol)、イソオキサゾリジン-3-オン(57mg、0.66mmol)、KCO(273mg、1.98mmol)およびKI(110mg、0.66mmol)をDMF(10.0mL)に溶解し、70℃で16時間加熱した。次に、反応混合物を、HO(25mL)とEtOAc(15mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×15mL)によりさらに抽出し、合わせた有機層を乾燥(NaSO)し、ろ過し、濃縮して粗生成物を得、これを、カラムクロマトグラフィー(順相シリカ、ヘキサン中の0~30%EtOAc)によって精製すると、tert-ブチル3-(3-(3-オキソイソオキサゾリジン-2-イル)プロピル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(100mg、44.84%)が無色ガム状物として得られた。
LCMS(方法A):m/z 339(M+H)(ES+)、2.24分、226nm。
【0209】
tert-ブチル3-(3-(3-オキソイソオキサゾリジン-2-イル)プロピル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-カルボキシレート(100mg、0.29mmol)をTFA(1.0mL)およびDCM(5.00mL)に溶解し、室温で3時間撹拌した。反応混合物を濃縮し、次に、ジエチルエーテル(3×10mL)とすり混ぜると、2-(3-(8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-3-イル)プロピル)イソオキサゾリジン-3-オン.TFA塩(80.0mg、99%)が無色ガム状物として得られた。表題化合物に関するデータは、表2にある。
一般合成手順:
経路a
実施例1である1-(3-(4-(2-((4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イル)オキシ)エチル)ピペリジン-1-イル)プロピル)-3,4-ジヒドロキノリン-2(1H)-オンの調製によって例示される、ジヒドロキノリノンの調製の典型的な手順
【0210】
【化30】
1-(3-(4-(2-ヒドロキシエチル)ピペリジン-1-イル)プロピル)-3,4-ジヒドロキノリン-2(1H)-オン(120mg、0.38mmol)をTHF(5mL)に溶解し、0℃に冷却し、NaH(36mg、0.76mmol)(パラフィン油中の60%)を加え、反応混合物を1時間撹拌し、3-ニトロ-4,5-ジヒドロイソオキサゾール(48mg、0.42mmol)を加え、得られた反応混合物を25℃で20時間、撹拌した。次に、これを、真空で濃縮し、残留物をHO(50mL)とEtOAc(35mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×35mL)により抽出し、有機層を合わせ、乾燥(NaSO)し、溶媒を真空で除去し、残留物をカラムクロマトグラフィー(通常のシリカ、メッシュサイズ:60~120、MDC中の10.0%~12.0%MeOH)によって精製すると、1-(3-(4-(2-((4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イル)オキシ)エチル)ピペリジン-1-イル)プロピル)-3,4-ジヒドロキノリン-2(1H)-オン(12mg、8.22%)が黄色固体として得られた。表題化合物に関するデータは、表3にある。
経路b
実施例3である1-(3-((1R、5S)-3-(2-((4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イル)オキシ)エチル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-イル)プロピル)-3,4-ジヒドロキノリン-2(1H)-オンの調製によって例示される、ジヒドロキノリノンの調製の典型的な手順
【0211】
【化31】
3-(2-(8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-3-イル)エトキシ)-4,5-ジヒドロイソオキサゾール.HCl塩(0.10g、0.38mmol)、1-(3-クロロプロピル)-1H-ピラゾール(0.10g、4.60mmol)およびCsCO(0.37g、1.15mmol)をアセトニトリル(5.0mL)に溶解し、90℃で16時間撹拌した。次に、反応混合物を冷H2O(25mL)とEtOAc(20mL)との間に分配し、水性層をEtOAc(2×20mL)によりさらに抽出し、合わせた有機層を乾燥(Na2SO4)し、ろ過し、濃縮して粗生成物を得、これを、PREP-HPLC[逆相HPLC(X-BRIDGE C18、150×19mm、5um、15mL/分、グラジエント26%(24.0分間)、100%(2.0分間)、次に24%(6.0分間)、MeCN/水中の0.1%NH3]によって精製すると、1-(3-((1R,5S)-3-(2-((4,5-ジヒドロイソオキサゾール-3-イル)オキシ)エチル)-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタン-8-イル)プロピル)-3,4-ジヒドロキノリン-2(1H)-オン(84.2mg、53.59%)が無色ガム状物として得られた。表題化合物に関するデータは、表3にある。
【0212】
【表2-1】
【0213】
【表2-2】
【0214】
【表3-1】
【0215】
【表3-2】
【0216】
【表3-3】
実施例A
ホスホ-ERK1/2アッセイ
機能アッセイは、Alphascreen Surefireホスホ-ERK1/2アッセイ(Crouch&Osmond、Comb. Chem.High Throughput Screen、2008年)を使用して行った。ERK1/2リン酸化は、Gq/11とGi/oタンパク質共役型受容体の活性化の両方の下流での結果であり、これにより、様々な受容体サブタイプに対する様々なアッセイフォーマットを使用するよりも、M、M(Gq/11共役型)およびM、M受容体(Gi/o共役型)の評価に、高度に好適となる。ヒトムスカリンM、M、MまたはM受容体を安定して発現するCHO細胞を、MEM-アルファ+10%の透析後FBS中、96ウェル組織培養プレートでプレート培養(25K/ウェル)した。細胞が一旦、接着すると、細胞を一晩、血清飢餓させた。アゴニスト刺激は、細胞に5μLのアゴニストを添加することにより5分間、行った(37℃)。培地を取り除き、50μLの溶解緩衝液を加えた。15分間後、4μLの試料を384ウェルプレートに移し、7μLの検出用混合物を加えた。暗所中、プレートを穏やかに撹拌しながら2時間、インキュベートし、次に、PHERAstarプレートリーダーで読取りを行った。
【0217】
pEC50およびEmaxの図は、それぞれの受容体サブタイプに関して得られたデータから計算した。
【0218】
大部分の例について、別途述べない限り、分離された2種のジアステレオマーが存在し、活性な異性体に関する分析データを表3に報告する。
【0219】
結果を、以下の表4に示す。
【0220】
【表4】
均等物
上述の実施例は、本発明を例示する目的で示されており、本発明の範囲に何らかの制限を課すものと解釈されるべきではない。多数の修正および変更が、本発明の基礎をなす原理から逸脱することなく、上記の本発明の特定の実施形態になされ得ること、および実施例中に例示されていることが容易に明白となろう。このような修正および変更はすべて、本出願により包含されることが意図されている。