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▶ ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ ユニバーシテイ オブ イリノイの特許一覧
(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】2024-05-13
(45)【発行日】2024-05-21
(54)【発明の名称】イミダゾテトラジン化合物
(51)【国際特許分類】
C07D 487/04 20060101AFI20240514BHJP
A61K 31/4188 20060101ALI20240514BHJP
A61K 31/422 20060101ALI20240514BHJP
A61K 31/427 20060101ALI20240514BHJP
A61P 35/00 20060101ALI20240514BHJP
A61P 25/00 20060101ALI20240514BHJP
【ＦＩ】
C07D487/04 144
C07D487/04 CSP
A61K31/4188
A61K31/422
A61K31/427
A61P35/00
A61P25/00
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2021506472
(86)(22)【出願日】2019-08-09
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-12-02
(86)【国際出願番号】 US2019045986
(87)【国際公開番号】W WO2020033880
(87)【国際公開日】2020-02-13
【審査請求日】2022-08-01
(31)【優先権主張番号】62/716,390
(32)【優先日】2018-08-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/778,750
(32)【優先日】2018-12-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/873,669
(32)【優先日】2019-07-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】500436215
【氏名又は名称】ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ ユニバーシテイ オブ イリノイ
(74)【代理人】
【識別番号】110000855
【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ハーゲンローザー、ポール ジェイ．
(72)【発明者】
【氏名】ファン、ティモシー エム．
(72)【発明者】
【氏名】シュベック、ライリー エル．
【審査官】早川 裕之
(56)【参考文献】
【文献】特開昭６３－０６６１８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１１－５０６５８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００８－５１３５２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１２－５３０７７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０１１９０９１７（ＣＮ，Ａ）
【文献】J. Med. Chem.，1984年，27，196-201
【文献】Russian Chemical Bulletin, International Edition，2016年，65，1867-1872
【文献】J. Med. Chem.，1987年，30，357-366
【文献】ACS Chem. Biol.，2018年，13，3206-3216
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０７Ｄ
Ａ６１Ｋ ３１／
Ａ６１Ｐ
ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
式Ｉ：【化1】
式中、
ＸはＯ又はＳであり；
Ｒ１は、ハロであり；
Ｒ ２ は、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、－（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキル、プロパルギル、フェニル、又は５員もしくは６員の複素環であり；ならびに
Ｒ３は、Ｈ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルであり；
ここで、各－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、－（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキル、プロパルギル、フェニル、及び５員又は６員の複素環は、置換されていないか若しくは１つ以上の置換基で置換されており、かつ各－（Ｃ１－Ｃ６）アルキルは分岐していないか又は分岐している、
の化合物又はその塩。
【請求項2】
Ｒ１がクロロである、請求項１に記載の化合物。
【請求項3】
ＸがＯであり、かつＲ３がＨである、請求項１に記載の化合物。
【請求項4】
ＸがＯである、請求項１に記載の化合物。
【請求項5】
ＸがＯであり、Ｒ２が－（Ｃ１－Ｃ６）アルキルであり、及びＲ３がＨである、請求項１に記載の化合物。
【請求項6】
Ｒ２が－（Ｃ１－Ｃ６）アルキルであり、及びＲ３がＨである、請求項１に記載の化合物。
【請求項7】
Ｒ２がプロパルギル又は置換フェニルである、請求項１に記載の化合物。
【請求項8】
置換フェニルが、ハロ、アルキル、アルコキシ、フェノキシ、ジアルキルアミン、又はそれらの組合せで置換されている、請求項７に記載の化合物。
【請求項9】
化合物が、【化2】
である、請求項１に記載の化合物。
【請求項10】
がんを治療するための医薬の製造における請求項１～９のいずれか一項に記載の化合物の使用。
【請求項11】
がんが膠芽腫（ＧＢＭ）である、請求項１０に記載の使用。
【請求項12】
がんを治療するための、請求項１～９のいずれか一項に記載の化合物を含む医薬組成物。
【請求項13】
がんが膠芽腫（ＧＢＭ）である、請求項１２に記載の医薬組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願
本出願は、２０１８年８月９日に出願された米国仮特許出願第６２／７１６，３９０号、２０１８年１２月１２日に出願された同第６２／７７８，７５０号、及び２０１９年７月１２日に出願された同第６２／８７３，６６９号に対する３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）の下での優先権を主張するものであり、これらのそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１８年８月９日に出願された米国仮特許出願第６２／７１６，３９０号、２０１８年１２月１２日に出願された同第６２／７７８，７５０号、及び２０１９年７月１２日に出願された同第６２／８７３，６６９号に対する３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）の下での優先権を主張するものであり、これらのそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
政府の支援
本発明は、国立衛生研究所（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）によって授与された助成金番号Ｒ２１－ＣＡ１９５１４９の下で政府の支援を受けてなされた。政府は本発明に一定の権利を有する。
本発明は、国立衛生研究所（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）によって授与された助成金番号Ｒ２１－ＣＡ１９５１４９の下で政府の支援を受けてなされた。政府は本発明に一定の権利を有する。
【背景技術】
【0003】
多形性膠芽腫（ＧＢＭ）は、最も蔓延し、浸潤性で致死的な原発性悪性脳腫瘍であり、５年間生存する患者はわずかに１０％である１。ＧＢＭの現在の標準治療は、肉眼的外科的切除と、それに続く、小分子ＤＮＡアルキル化剤であるテモゾロミド（ＴＭＺ）と組み合わせた放射線療法である。ＴＭＺの抗腫瘍効果は、最終的には、グアニン残基のＯ６位のメチル化とその後のミスマッチ修復依存性細胞死によって媒介される２－６。ＴＭＺの有益な特性の中には、好ましい薬物動態（１００％の経口バイオアベイラビリティ７を含む）、非酵素的プロドラッグ活性化、及び脳内のいくらかの蓄積（ヒト癌患者における脳脊髄液：血液比１７：８３８，９）がある。ＴＭＺは、ＧＢＭ患者の一部に重要な治療上の利益を提供する。例えば、腫瘍が、Ｏ６－メチルグアニン病変を除去する酵素であるＯ６－メチルグアニンＤＮＡメチルトランスフェラーゼ（ＭＧＭＴ）を発現しない患者では、ＴＭＺは生存期間の中央値を約２年に延長する１０。個別化された抗癌療法の時代でさえ、ＴＭＺは、ＧＢＭに加えて乏突起膠腫、びまん性星状細胞神経膠腫及び多形性黄色星状細胞腫の最前線の治療法であり続けている１１。しかし、ＭＧＭＴを発現する腫瘍に対するＴＭＺの無効性と、マルチモーダル併用療法後のＧＢＭの避けられない再発を考えると、より良い治療戦略に対する重要な臨床的必要性が残されている。
【0004】
ＴＭＺは、活性アルキル化成分であるメチルジアゾニウムを最終的に放出する、水溶液中で活性化されるプロドラッグである（スキーム１（ａ））。ＴＭＺの半減期はインビボ及びインビトロの水溶液中で約２時間であり、この薬剤は、神経膠腫のよりアルカリ性の環境では加水分解速度が増加し、癌性細胞と非癌性細胞の選択性を提供することが示唆されている１２－１５。この２時間の半減期は、ＴＭＺが中枢神経系（ＣＮＳ）に到達し、メチルジアゾニウムを放出することを可能にするが、半減期と抗癌活性の関係についての情報は乏しい；具体的には、治療効果を最大化するために２時間が最適であるかどうか、又はより短い（もしくはより長い）半減期がその効果を増強し得るかどうかは不明である。ＴＭＺの有利な特徴を考えると、その構造、加水分解安定性、及び抗癌活性の関係の理解。
【0005】
ＴＭＺは２０年間ＦＤＡに承認されているが、全身毒性がより低い、神経膠芽腫に対してより効果的な薬剤が望ましい。有効であるのに十分な濃度でびまん性腫瘍全体に到達することができる治療用化合物が求められている。したがって、ＴＭＺの望ましい特性を有するが、より良好な脳浸透、より低い毒性を有し、改善された患者の生存率を提供する新しい化合物が必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本明細書では、イミダゾテトラジンの加水分解安定性及び半減期を正確に予測するためのモデルの開発について説明する。このモデルは、ＧＢＭのマウスモデルにおけるものを含む、ＴＭＺと比較して並外れたＢＢＢ浸透性と優れた抗癌活性を備えた新規イミダゾテトラジンを発見するために使用された。
【課題を解決するための手段】
【0007】
したがって、本開示は、式Ｉ：
式中、
ＸはＯ又はＳであり；
Ｒ１は、ハロ、－ＣＮ、－ＮＯ２、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、－Ｃ（＝Ｏ）Ｒａ、フェニル、又は５員もしくは６員の複素環であり、ここで、Ｒａは、Ｈ、ハロ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、－（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキル、ＯＲｂ、ＳＲｂ、又はＮＲｂＲｃであり；ここで、
Ｒｂは、Ｈ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルであり；
Ｒｃは、Ｈ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルであるか；又は
Ｒａが－ＮＲｂＲｃである場合、ＲｂとＲｃは一緒になって複素環を形成してもよく；
Ｒ２は、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、－（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキル、プロパルギル、フェニル、又は５員もしくは６員の複素環であり；ならびに
Ｒ３は、Ｈ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルであり；
ここで、各－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、－（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキル、プロパルギル、フェニル、及び５員又は６員の複素環は１つ以上の置換基で置換されていてもよく、各－（Ｃ１－Ｃ６）アルキルは分岐していないか又は分岐していてもよい、
の化合物又はその塩を提供する。
【化1】
式中、
ＸはＯ又はＳであり；
Ｒ１は、ハロ、－ＣＮ、－ＮＯ２、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、－Ｃ（＝Ｏ）Ｒａ、フェニル、又は５員もしくは６員の複素環であり、ここで、Ｒａは、Ｈ、ハロ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、－（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキル、ＯＲｂ、ＳＲｂ、又はＮＲｂＲｃであり；ここで、
Ｒｂは、Ｈ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルであり；
Ｒｃは、Ｈ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルであるか；又は
Ｒａが－ＮＲｂＲｃである場合、ＲｂとＲｃは一緒になって複素環を形成してもよく；
Ｒ２は、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、－（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキル、プロパルギル、フェニル、又は５員もしくは６員の複素環であり；ならびに
Ｒ３は、Ｈ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルであり；
ここで、各－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、－（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキル、プロパルギル、フェニル、及び５員又は６員の複素環は１つ以上の置換基で置換されていてもよく、各－（Ｃ１－Ｃ６）アルキルは分岐していないか又は分岐していてもよい、
の化合物又はその塩を提供する。
【0008】
本開示はまた、癌の治療を必要とする対象に、治療有効量の上記に開示された化合物を投与することを含み、それによって癌が治療される、癌を治療する方法を提供する。
【0009】
本発明は、式Ｉ～ＩＩＩ（Ａ／Ｂ／Ｃ）の新規化合物、式Ｉ～ＩＩＩの化合物の合成のための中間体、及び式Ｉ～ＩＩＩの化合物を調製する方法を提供する。本発明はまた、他の有用な化合物の合成のための中間体として有用である式Ｉ～ＩＩＩの化合物を提供する。本発明は、ヒトなどの哺乳動物における細菌感染症の治療に有用な薬剤を製造するための式Ｉ～ＩＩＩの化合物の使用を提供する。
【0010】
本発明は、薬物療法で使用するための本明細書に記載の組成物の使用を提供する。薬物療法は、癌、例えば乳癌、肺癌、膵臓癌、前立腺癌、結腸癌、又は神経膠芽腫などの脳の癌を治療することであり得る。本発明はまた、哺乳動物における疾患、例えばヒトにおける癌を治療するための薬剤を製造するための、本明細書に記載の組成物の使用を提供する。薬剤は、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、又は担体を含むことができる。
【0011】
以下の図面は、本明細書の一部を形成し、本発明の特定の実施形態又は様々な態様をさらに実証するために含まれる。場合によっては、本発明の実施形態は、本明細書に提示される詳細な説明と組み合わせて添付の図面を参照することによって最もよく理解され得る。この説明及び添付の図面は、本発明の特定の具体的な例又は特定の態様を強調し得る。しかしながら、当業者は、例又は態様の一部が、本発明の他の例又は態様と組み合わせて使用され得ることを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】Ｃ８置換イミダゾテトラジンの加水分解安定性。（ａ）Ｃ８置換基のハメット定数に対してプロットした、２時間後に残存する化合物のパーセンテージ。ＴＭＺと同様の加水分解安定性を有する化合物を楕円形で囲んでいる（表１ｃ参照）。
【図2】（ａ）ＴＭＺ、Ｍｅ－ＴＭＺ、及びＤｉＭｅ－ＴＭＺ（２５ｍｇ／ｋｇ）の関連する脳：血清比を、マウスへのＩＶ注射の５分後に測定した。値は、ＴＭＺに対する脳：血清比の倍率変化である。２番目の実験では、ＴＭＺ及びＣ８類似体（２５ｍｇ／ｋｇ）の脳（ｂ）及び血清（ｃ）濃度を、マウスへのＩＶ注射の５分後に定量した。（ｄ）脳：血清比は、マウスの血液量を５８．５ｍＬ／ｋｇと仮定して（ｂ）及び（ｃ）に基づいて計算した（スキーム２ｂ参照）。エラーはＳＥＭ、コホートあたりのマウス数＝３である。統計的有意性は、２標本スチューデントｔ検定（等分散を仮定した両側検定）を使用して決定した。
【図3】インビボでのイミダゾテトラジンの血液毒性の評価。マウスに１２５ｍｇ／ｋｇのイミダゾテトラジンの単回ＩＶ用量を投与した。７日後、全血を採取し、個々のマウスについて全血球数を得た。（ａ）総ＷＢＣ数。対照対Ｏｘ－ＴＭＺ：Ｐ＝０．７、対照対Ｋ－ＴＭＺ：Ｐ＝０．９。（ｂ）リンパ球濃度。対照対Ｏｘ－ＴＭＺ：Ｐ＝０．５、対照対Ｋ－ＴＭＺ：Ｐ＝０．９。エラーはＳＥＭ、コホートあたりのマウス数＝４である。統計的有意性は、２標本スチューデントｔ検定（等分散を仮定した両側検定）を使用して決定した。他の関連する血液成分の濃度を図８に示す。
【図4】イミダゾテトラジンを、Ｏ６ＢＧ（１００μＭ）の３時間の前処理を伴って又は伴わずにＴ９８Ｇ細胞に添加した。７日間のインキュベーション後のＩＣ５０値及び（＋／－）Ｏ６ＢＧ処理間の倍率変化を報告している。すべての化合物について、ＩＣ５０値（＋／－）Ｏ６ＢＧ間のＰ値＜０．０２。エラーはＳＥＭ、ｎ≧３である。統計的有意性は、２標本スチューデントｔ検定（等分散を仮定した両側検定）を使用して決定した。
【図5】ＧＢＭの頭蓋内マウスモデルにおけるイミダゾテトラジンの評価。ＧＢＭ Ｂｒ２３ｃ腫瘍球（ｏｎｃｏｓｐｈｅｒｅ）を雌性無胸腺ヌードマウスに頭蓋内移植した。移植の５日後に処置を開始した。（ａ）マウスに１５ｍｇ／ｋｇのＴＭＺ又は等モル用量のＭｅ－ＴＭＺ（１６．１ｍｇ／ｋｇ）又はＤｉＭｅ－ＴＭＺ（１７．２ｍｇ／ｋｇ）を１日１回、週５回、７週間にわたって経口投与した。対照対ＴＭＺ：Ｐ＝０．００１４、ＴＭＺ対ＤｉＭｅ－ＴＭＺ：Ｐ＝０．０６１、ＴＭＺ対Ｍｅ－ＴＭＺ：Ｐ＝０．０１６。（ｂ）マウスに１５ｍｇ／ｋｇのＴＭＺ又は等モル用量のＤｉＭｅ－ＴＭＺ（１７．２ｍｇ／ｋｇ）又はＫ－ＴＭＺ（１４．９ｍｇ／ｋｇ）を１日１回、合計５回経口投与した。対照対ＴＭＺ：Ｐ＝０．０００７、ＤｉＭｅ－ＴＭＺ対ＴＭＺ：Ｐ＝０．７、Ｋ－ＴＭＺ対ＴＭＺ：Ｐ＝０．０５５。各処置の直前に、化合物をＰＢＳ中の１０％ＰＥＧで製剤化した。処置コホートあたりのマウス数≧５。ログランク検定を使用して生存率曲線を比較した。
【図6】使用したすべての細胞株のＭＧＭＴ状態のウェスタンブロット。
【図7】３７℃で２時間後に残存する親化合物のパーセンテージを計算することによって、ｐＨ７．０、７．４、及び８．０の生理食塩水中で評価したＴＭＺ及びＫ－ＴＭＺの加水分解安定性。
【図8】インビボでのイミダゾテトラジンの血液毒性の評価。マウスを１２５ｍｇ／ｋｇのイミダゾテトラジンの単回ＩＶ用量で処置し、７日後に各マウスについて全血球数を得た。（ａ）好中球濃度、（ｂ）ＲＢＣ濃度、（ｃ）血小板濃度（表２ｂ参照）。
【図9】ＧＢＭ腫瘍球（ｏｎｃｏｓｐｈｅｒｅ）Ｂｒ２３ｃ細胞を雌性無胸腺ヌードマウスに頭蓋内移植した。移植の５日後に処置を開始した。マウスに化合物１４（１２．８ｍｇ／ｋｇ、１５ｍｇ／ｋｇ ＴＭＺと等モル）を１日１回、５回経口投与した。化合物をＰＢＳ中の１０％ＰＥＧで製剤化した。ｎ≧５。この実験は、図５ｂに提示されているものと並行して実施した；対照群は図５ｂ及び図９で同じである。
【図10】ＭＧＭＴに依存しないイミダゾテトラジンの開発経路。脳：血清比のグラフ：マウスに２５ｍｇ／ｋｇの化合物ＩＶを投与した。１５分後、マウスを犠死させ、血液と脳を採取した。それぞれの薬剤濃度をＬＣ－ＭＳ／ＭＳによって定量化した。コホートあたりＮ≧３のマウス、エラーはＳＥＭである。＊Ｐ＜０．０５、＊＊Ｐ＜０．０１。
【発明を実施するための形態】
【0013】
個別化医療と免疫療法の時代でさえ、小分子ＤＮＡアルキル化剤であるテモゾロミド（ＴＭＺ）は、膠芽腫（ＧＢＭ）の標準治療であり続けている。ＴＭＺは独特な作用機序を有しており、インビボでの加水分解を介して自発的にその活性成分に変換する。ＴＭＺは２０年間ＦＤＡに承認されているが、腫瘍が耐性酵素ＭＧＭＴを発現し、骨髄抑制によって全身毒性を引き起こす患者にはほとんど利益をもたらさない。ＴＭＺは１９８４年に最初に合成されたが、ＴＭＺの化学的感受性のために特定の重要な誘導体がアクセスできず、イミダゾテトラジン構造と生物学的活性との関連を幅広く検討することを妨げてきた。したがって、プロドラッグ活性化の最適なタイミングを特定し、血液脳関門浸透度の増加を介して有効性が高められた適切な化合物を開発することを目的として、イミダゾテトラジンの加水分解安定性と抗癌活性との関係を見極めることが求められた。
【0014】
この作業では、イミダゾテトラジンのＣ８位でこれまで調べられていない官能基（脂肪族、ケトン、ハロゲン、及びアリール基など）へのアクセスを提供する新しい合成方法の開発が必要であった。様々な水性安定性（０．５～４０時間）を有する一連の化合物の合成と評価を通して、Ｃ８置換基のハメット定数に基づくイミダゾテトラジンの加水分解安定性の予測モデルを導き出した。ＧＢＭ細胞株のパネルに対する活性、適切な加水分解及び代謝安定性、ならびにＴＭＺと比較して劇的に上昇した脳対血清比を有し、ＧＢＭのマウスモデルにおいてＴＭＺよりも低い血液毒性プロフィール及び優れた活性をもたらす有望な化合物を同定した。この作業は、新規で有効な抗癌性イミダゾテトラジンの開発に向けての明確な道筋を示す。
【0015】
ＴＭＺのＣ８のアミドは、活性に不可欠であることが過去に示唆されていたが２，１６、その後相反する報告が、この位置では別の官能基が許容され得ることを示した１７－１９。実際に、分析により、Ｃ８での戦略的置換を使用してイミダゾテトラジンの加水分解安定性を調整することができ、そうすることで、様々な半減期を有する一連の化合物を構築できるという確信がもたらされた。プロドラッグの安定性を変化させることに加えて、Ｃ８位置での改変は、ＴＭＺの好ましい薬物動態特性を保持するが、ＣＮＳ浸透度が増加した化合物につながる可能性がある。血液脳関門（ＢＢＢ）の浸透度が増強されたイミダゾテトラジンは、より低い全身毒性を示し、ＴＭＺの用量制限毒性（骨髄抑制）がＣＮＳ関連ではないため、より高く、より効果的な投与レジメンを可能にする７，２０，２１。
【0016】
定義
以下の定義は、本明細書及び特許請求の範囲の明確で一貫した理解を提供するために含まれる。本明細書で使用される場合、列挙される用語は以下の意味を有する。本明細書で使用される他のすべての用語及び語句は、当業者が理解するそれらの通常の意味を有する。そのような通常の意味は、Ｒ．Ｊ．Ｌｅｗｉｓ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，Ｎ．Ｙ．，２００１によるＨａｗｌｅｙ’ｓ Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ １４ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎなどの専門用語辞典を参照することによって得られ得る。
以下の定義は、本明細書及び特許請求の範囲の明確で一貫した理解を提供するために含まれる。本明細書で使用される場合、列挙される用語は以下の意味を有する。本明細書で使用される他のすべての用語及び語句は、当業者が理解するそれらの通常の意味を有する。そのような通常の意味は、Ｒ．Ｊ．Ｌｅｗｉｓ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，Ｎ．Ｙ．，２００１によるＨａｗｌｅｙ’ｓ Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ １４ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎなどの専門用語辞典を参照することによって得られ得る。
【0017】
本明細書における「一実施形態」、「１つの実施形態」などへの言及は、記載される実施形態が特定の態様、特徴、構造、部分、又は特性を含み得るが、すべての実施形態が必ずしもその態様、特徴、構造、部分、又は特性を含むとは限らないことを示す。さらに、そのような句は、必ずしもそうとは限らないが、本明細書の他の部分で言及される同じ実施形態を指し得る。さらに、特定の態様、特徴、構造、部分、又は特性が一実施形態に関連して説明される場合、明示的に記載されているかどうかにかかわらず、他の実施形態に関するそのような態様、特徴、構造、部分、又は特性に影響を及ぼす又は結びつくことは、当業者の知識の範囲内である。
【0018】
単数形「１つの」、及び「その」は、文脈上明らかに異なる指示がない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「１つの化合物」への言及は、複数のそのような化合物を含み、その結果、１つの化合物Ｘは複数の化合物Ｘを含む。さらに、特許請求の範囲は、随意的要素を除外するように作成され得ることに留意されたい。したがって、この記述は、本明細書に記載の任意の要素、及び／又は特許請求の範囲の要素の列挙又は「消極的」制限の使用に関連して、「単独で」、「のみ」などの排他的な用語を使用するための先行詞として機能することを意図している。
【0019】
「及び／又は」という用語は、この用語が関連付けられている項目のいずれか１つ、項目の任意の組合せ、又は項目の全部を意味する。「１つ以上」及び「少なくとも１つ」という語句は、特にその使用法の文脈で読まれる場合、当業者によって容易に理解される。例えば、この語句は、１、２、３、４、５、６、１０、１００、又は記載されている下限より約１０、１００、又は１０００倍高い上限を意味し得る。例えば、フェニル環上の１つ以上の置換基は、例えばフェニル環が二置換されている場合、１から５、又は１から４を指す。
【0020】
当業者に理解されるように、成分の量、分子量、反応条件などの特性を表すものを含むすべての数値は近似値であり、すべての場合に「約」という用語で修飾されていてもよいと理解される。これらの値は、本明細書の説明の教示を利用して当業者が得ようとする所望の特性に応じて異なり得る。そのような値は、本質的に、それらのそれぞれの試験測定で認められた標準偏差から必然的に生じる変動性を含むことも理解される。値が近似値として表される場合、先行詞「約」を使用することにより、修飾語である「約」のない特定の値もさらなる態様を形成することが理解されよう。
【0021】
「約」と「およそ」という用語は互換的に使用される。どちらの用語も、指定された値の±５％、±１０％、±２０％、又は±２５％の変動を指すことができる。例えば、「約５０」パーセントは、いくつかの実施形態では、４５から５５パーセントまでの変動、又は特定の特許請求の範囲によって別段に定義される変動を担うことができる。整数範囲の場合、「約」という用語は、範囲の各末端に記載される整数よりも大きい及び／又は小さい１つ又は２つの整数を含むことができる。本明細書で別段の指示がない限り、「約」及び「およそ」という用語は、個々の成分、組成物、又は実施形態の機能に関して同等である、記載されている範囲に近い値、例えば重量パーセントを含むことが意図されている。「約」及び「およそ」という用語は、この段落で前述したように、列挙されている範囲の終点を修飾することもできる。
【0022】
当業者に理解されるように、あらゆる目的のために、特に書面による説明を提供することに関して、本明細書に列挙されるすべての範囲はまた、そのありとあらゆる可能な部分範囲及び部分範囲の組合せ、ならびに範囲を構成する個々の値、特に整数値を包含する。したがって、２つの特定の単位の間の各単位も開示されることが理解される。例えば、１０から１５が開示される場合、１１、１２、１３、及び１４もまた、個別に、及び範囲の一部として開示される。列挙される範囲（例えば重量パーセントまた炭素基）には、範囲内の各特定の値、整数、小数、又は同一性が含まれる。列挙される範囲は、少なくとも２等分、３等分、４等分、５等分、又は１０等分に分解される同じ範囲を十分に説明し、可能にすると容易に認識され得る。非限定的な例として、本明細書で論じられる各範囲は、下３分の１、中３分の１、及び上３分の１などに容易に分解することができる。同じく当業者に理解されるように、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」、「より多い」、「又はそれより多い」などのすべての言語は、列挙される数を含み、そのような用語は、上記で論じたように後で部分範囲に分解することができる範囲を指す。同様に、本明細書に列挙されるすべての比率は、より広い比率に含まれるすべての部分的な比率も含む。したがって、ラジカル、置換基、及び範囲について列挙される特定の値は、例示のみを目的とする；それらは、ラジカル及び置換基についての他の定義された値又は定義された範囲内の他の値を除外しない。さらに、各範囲の終点は、その他の終点に関して、及びその他の終点とは独立して、意味をなすことも理解されよう。
【0023】
当業者はまた、メンバーがマルクーシュグループなどの一般的な方法で一緒にグループ化される場合、本発明は、全体として列挙されたグループ全体だけでなく、グループの各メンバーを個別に、及び主グループのすべての可能なサブグループを包含することを容易に認識するであろう。さらに、すべての目的のために、本発明は、主グループだけでなく、１つ以上のグループメンバーが存在しない主グループも包含する。したがって、本発明は、列挙されるグループのいずれか１つ以上のメンバーの明確な除外を想定する。したがって、但し書きは、開示されるカテゴリ又は実施形態のいずれかに適用され得、それにより、列挙される要素、種、又は実施形態のいずれか１つ以上が、例えば明確な消極的制限において使用するために、そのようなカテゴリ又は実施形態から除外され得る。
【0024】
「接触すること」という用語は、例えば溶液中、反応混合物中、インビトロ、又はインビボで、例えば生理学的反応、化学反応、又は物理的変化をもたらすために、細胞レベル又は分子レベルを含む、触れる、接触する、又は密接もしくは近接させる行為を指す。
【0025】
「有効量」は、疾患、障害、及び／もしくは状態を治療するために、又は記載される効果をもたらすために有効な量を指す。例えば、有効量は、治療されている状態又は症状の進行又は重症度を軽減するのに有効な量であり得る。治療有効量の決定は、十分に当業者の能力の範囲内である。「有効量」という用語は、例えば、宿主における疾患もしくは障害を治療もしくは予防するために、又は疾患もしくは障害の症状を治療するために有効である、本明細書に記載の化合物の量、又は本明細書に記載の化合物の組合せの量を含むことが意図されている。したがって、「有効量」は、一般に、所望の効果を提供する量を意味する。
【0026】
あるいは、本明細書で使用される「有効量」又は「治療有効量」という用語は、治療されている疾患又は状態の症状の１つ以上をある程度緩和する、投与される薬剤又は組成物又は組成物の組合せの十分な量を指す。結果は、疾患の徴候、症状、もしくは原因の軽減及び／もしくは緩和、又は生物学的システムの他の望ましい変化であり得る。例えば、治療用途の「有効量」は、疾患の症状の臨床的に有意な減少を提供するために必要とされる、本明細書に開示されるような化合物を含む組成物の量である。個々の症例における適切な「有効」量は、用量漸増試験などの技術を使用して決定され得る。用量は、１回以上の投与で投与することができる。しかし、有効用量と見なされるものの正確な決定は、患者の年齢、大きさ、疾患の種類又は程度、疾患の病期、組成物の投与経路、使用される補足療法の種類又は程度、進行中の疾患過程、及び所望される治療の種類（例えば積極的治療対従来の治療）を含むがこれらに限定されない、各患者に個別の因子に基づき得る。
【0027】
「治療すること」、「治療する」及び「治療」という用語は、（ｉ）疾患、病的もしくは医学的状態の発生を防ぐこと（例えば予防）；（ｉｉ）疾患、病的もしくは医学的状態を阻害するかもしくはその発症を阻止すること；（ｉｉｉ）疾患、病的もしくは医学的状態を緩和すること；及び／又は（ｉｖ）疾患、病的もしくは医学的状態に関連する症状を軽減することを含む。したがって、「治療する」、「治療」、及び「治療すること」という用語は、予防にまで拡大することができ、治療されている状態又は症状の進行又は重症度を予防する、予防、予防すること、低下させること、停止又は逆転させることを含み得る。したがって、「治療」という用語は、必要に応じて、医学的、治療的、及び／又は予防的投与を含むことができる。
【0028】
本明細書で使用される場合、「対象」又は「患者」は、疾患又は他の悪性腫瘍の症状を有するか、又はそのリスクがある個体を意味する。患者は、ヒト又は非ヒト動物であり得、例えば、本明細書に記載されるマウスモデルなどの研究目的のための「モデル系」として使用される動物系統又は種を含み得る。同様に、患者は、成体又は若齢（例えば小児）のいずれかを含み得る。さらに、患者は、任意の生物、好ましくは本明細書で企図される組成物の投与から利益を受ける可能性のある哺乳動物（例えばヒト又は非ヒト動物）を意味し得る。哺乳動物の例には、哺乳動物クラス：ヒト、チンパンジー及び他の類人猿及びサル種などの非ヒト霊長動物；ウシ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、ブタなどの家畜；ウサギ、イヌ及びネコなどの飼育動物；ラット、マウス及びモルモットなどのげっ歯動物を含む実験動物の任意のメンバーが含まれるが、これらに限定されない。非哺乳動物の例には、鳥、魚などが含まれるが、これらに限定されない。本明細書で提供される方法の一実施形態では、哺乳動物はヒトである。
【0029】
本明細書で使用される場合、「提供すること」、「投与すること」、「導入すること」という用語は、本明細書では互換的に使用され、本開示の組成物の所望の部位への少なくとも部分的な局在化をもたらす方法又は経路によって、組成物を対象内に配置することを指す。組成物は、対象における所望の場所への送達をもたらす任意の適切な経路によって投与することができる。本明細書に記載の組成物は、組成物の安定性及び活性を延長するためのさらなる組成物と共に、又は他の治療薬と組み合わせて投与され得る。
【0030】
「阻害する」、「阻害すること」、及び「阻害」という用語は、疾患、感染、状態、又は細胞群の成長又は進行を遅らせる、停止させる、又は逆転させることを指す。阻害は、例えば、治療又は接触がない場合に起こる成長又は進行と比較して、約２０％、４０％、６０％、８０％、９０％、９５％、又は９９％より大きくなり得る。
【0031】
本明細書で使用される「実質的に」という用語は、広義の用語であり、限定されることなく、必ずしも全体ではないが主に、指定されているものを含むその通常の意味で使用される。例えば、この用語は、完全な数値の１００％ではない可能性のある数値を指し得る。完全な数値より、約１％、約２％、約３％、約４％、約５％、約６％、約７％、約８％、約９％、約１０％、約１５％、又は約２０％少ない可能性がある。
【0032】
本明細書で使用される場合、「置換された」又は「置換基」という用語は、「置換された」（又は「置換基」）を使用する表現で指示される基上の１つ以上（例えば、様々な実施形態では１～２０、他の実施形態では１～１０、１、２、３、４、又は５；いくつかの実施形態では１、２、又は３；及び他の実施形態では１又は２）の水素が、指示される基（１つ又は複数）からの選択物で、又は当業者に公知の適切な基で置き換えられ、ただし、指示される原子の通常の原子価を超えず、置換が安定な化合物をもたらすことを条件とすることを示すことが意図されている。適切な指示される基には、例えば、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、ハロ、ハロアルキル、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アリール、ヘテロアリール、複素環、シクロアルキル、アルカノイル、アルコキシカルボニル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、トリフルオロメチルチオ、ジフルオロメチル、アシルアミノ、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、カルボキシ、カルボキシアルキル、ケト、チオキソ、アルキルチオ、アルキルスルフィニル、アルキルスルホニル、及びシアノが含まれる。さらに、置換された炭素（又は他の）原子に結合することができる置換基の非限定的な例には、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＲ’、ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）２、ＣＮ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、Ｒ’、Ｏ、Ｓ、Ｃ（Ｏ）、Ｓ（Ｏ）、メチレンジオキシ、エチレンジオキシ、Ｎ（Ｒ’）２、ＳＲ’、ＳＯＲ’、ＳＯ２Ｒ’、ＳＯ２Ｎ（Ｒ’）２、ＳＯ３Ｒ’、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＣＨ２Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｓ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’、ＯＣ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）２、ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）２、Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ’）２、（ＣＨ２）０－２ＮＨＣ（Ｏ）Ｒ’、Ｎ（Ｒ’）Ｎ（Ｒ’）Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｎ（Ｒ’）Ｎ（Ｒ’）Ｃ（Ｏ）ＯＲ’、Ｎ（Ｒ’）Ｎ（Ｒ’）ＣＯＮ（Ｒ’）２、Ｎ（Ｒ’）ＳＯ２Ｒ’、Ｎ（Ｒ’）ＳＯ２Ｎ（Ｒ’）２、Ｎ（Ｒ’）Ｃ（Ｏ）ＯＲ’、Ｎ（Ｒ’）Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｎ（Ｒ’）Ｃ（Ｓ）Ｒ’、Ｎ（Ｒ’）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）２、Ｎ（Ｒ’）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ’）２、Ｎ（ＣＯＲ’）ＣＯＲ’、Ｎ（ＯＲ’）Ｒ’、Ｃ（＝ＮＨ）Ｎ（Ｒ’）２、Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＯＲ’）Ｒ’、又はＣ（＝ＮＯＲ’）Ｒ’が含まれ、ここで、Ｒ’は水素又は炭素ベースの部分であり得、炭素ベースの部分はそれ自体がさらに置換され得る。置換基が、例えばＦ又はＣｌのように一価である場合、置換基は、単結合によって置換している原子に結合される。置換基が、二価であるＯのように一価より多価である場合、置換基は、複数の結合によって置換している原子に結合され得る、すなわち二価の置換基は二重結合によって結合される；例えば、Ｏで置換されたＣは、カルボニル基、Ｃ＝Ｏを形成し、ここで、Ｃ及びＯは二重結合している。あるいは、Ｏ、Ｓ、Ｃ（Ｏ）、Ｓ（Ｏ）、又はＳ（Ｏ）２などの二価の置換基を、２つの単結合によって２つの異なる炭素原子に接続することができる。例えば、二価の置換基であるＯは、２つの隣接する炭素原子のそれぞれに結合してエポキシド基を提供することができ、又はＯは、隣接している又は隣接していない炭素原子の間に架橋エーテル基を形成することができ、例えばシクロヘキシル基の１，４－炭素を架橋して［２．２．１］－オキサビシクロ系を形成する。さらに、任意の置換基は、（ＣＨ２）ｎ又は（ＣＲ’２）ｎなどのリンカーによって炭素又は他の原子に結合することができ、ここで、ｎは１、２、３、又はそれ以上であり、各Ｒ’は独立して選択される。
【0033】
「ハロ」又は「ハロゲン化物」という用語は、フルオロ、クロロ、ブロモ、又はヨードを指す。同様に、「ハロゲン」という用語は、フッ素、塩素、臭素、及びヨウ素を指す。
【0034】
「アルキル」という用語は、例えば１～２０個の炭素原子又はその間の範囲（２～８又は３～８個の炭素など）、多くの場合１～１２、１～１０、１～８、１～６、又は１～４個の炭素原子を有する分岐又は非分岐炭化水素を指す。本明細書で使用される場合、「アルキル」という用語は、以下に定義される「シクロアルキル」も包含する。例としては、メチル、エチル、１－プロピル、２－プロピル（イソプロピル）、１－ブチル、２－メチル－１－プロピル（イソブチル）、２－ブチル（ｓｅｃ－ブチル）、２－メチル－２－プロピル（ｔ－ブチル）、１－ペンチル、２－ペンチル、３－ペンチル、２－メチル－２－ブチル、３－メチル－２－ブチル、３－メチル－１－ブチル、２－メチル－１－ブチル、１－ヘキシル、２－ヘキシル、３－ヘキシル、２－メチル－２－ペンチル、３－メチル－２－ペンチル、４－メチル－２－ペンチル、３－メチル－３－ペンチル、２－メチル－３－ペンチル、２，３－ジメチル－２－ブチル、３，３－ジメチル－２－ブチル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシルなどが含まれるが、これらに限定されない。アルキルは、置換されていなくてもよく、又は、例えば以下に記載される置換基で置換されていてもよい。アルキルはまた、部分的又は完全に不飽和であってもよい。したがって、アルキル基の記述には、アルケニル基とアルキニル基の両方が含まれ得る。アルキルは、上記で説明し、例示したように、一価の炭化水素ラジカルであってもよく、又は二価の炭化水素ラジカル（すなわちアルキレン）であってもよい。
【0035】
「シクロアルキル」という用語は、例えば単一の環状環又は複数の縮合環を有する３～１０個の炭素原子の環状アルキル基を指す。シクロアルキル基には、例として、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロオクチルなどの単一環構造、又はアダマンチルなどの複数環構造が含まれる。シクロアルキルは、置換されていなくてもよく、又は置換されていてもよい。シクロアルキル基は一価又は二価であり得、アルキル基について記載されたように置換されていてもよい。シクロアルキル基は、１つ以上の不飽和の部位を含んでもよく、例えばシクロアルキル基は、例えば１－シクロペント－１－エニル、１－シクロペント－２－エニル、１－シクロペント－３－エニル、シクロヘキシル、１－シクロヘキス－１－エニル、１－シクロヘキス－２－エニル、１－シクロヘキス－３－エニルなどの１つ以上の炭素－炭素二重結合を含むことができる。
【0036】
「ヘテロシクロアルキル」という用語は、窒素、硫黄、酸素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子、好ましくは少なくとも１つの環に１～３個のヘテロ原子を含む飽和又は部分飽和の単環式、二環式、又は多環式環を指す。各環は、好ましくは３～１０員、より好ましくは４～７員である。適切なヘテロシクロアルキル置換基の例には、ピロリジル、テトラヒドロフリル、テトラヒドロチオフラニル、ピペリジル、ピペラジル、テトラヒドロピラニル、モルホリノ、１，３－ジアザパン、１，４－ジアザパン、１，４－オキサゼパン、及び１，４－オキサチアパンが含まれる。この基は、末端基又は架橋基であってもよい。
【0037】
「アリール」という用語は、親芳香環系の１個の炭素原子から少なくとも１個の水素原子を除去することによって誘導される芳香族炭化水素基を指す。ラジカル結合部位は、親環系の飽和又は不飽和炭素原子に存在し得る。アリール基は、６～３０個の炭素原子、例えば約６～１０個の炭素原子を有することができる。他の実施形態では、アリール基は、６～６０個の炭素原子、６～１２０個の炭素原子、又は６～２４０個の炭素原子を有することができる。アリール基は、単一の環（例えばフェニル）又は複数の縮合（融合）環を有することができ、少なくとも１つの環は芳香族（例えばナフチル、ジヒドロフェナントレニル、フルオレニル、又はアントリル）である。典型的なアリール基には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ビフェニルなどから誘導されるラジカルが含まれるが、これらに限定されない。アリールは、置換されていなくてもよく、又は置換されていてもよい。
【0038】
「ヘテロアリール」という用語は、１つ、２つ、又は３つの芳香環を含み、芳香環に少なくとも１つの窒素、酸素、又は硫黄原子を含む単環式、二環式、又は三環式環系を指す。ヘテロアリールは、置換されていなくてもよく、又は「置換された」の定義に記載されているように、例えば１つ以上、特に１～３個の置換基で置換されていてもよい。典型的なヘテロアリール基は、１つ以上のヘテロ原子に加えて、環骨格に２～２０個の炭素原子を含む。ヘテロアリール基の例には、２Ｈ－ピロリル、３Ｈ－インドリル、４Ｈ－キノリジニル、アクリジニル、ベンゾ［ｂ］チエニル、ベンゾチアゾリル、β－カルボリニル、カルバゾリル、クロメニル、シンノリニル、ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラニル、フラザニル、フリル、イミダゾリル、イミジゾリル、インダゾリル、インドリシニル（ｉｎｄｏｌｉｓｉｎｙｌ）、インドリル、イソベンゾフラニル、イソインドリル、イソキノリル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、ナフチリジニル、オキサゾリル、ペリミジニル、フェナントリジニル、フェナントロリニル、フェナルサジニル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサチイニル、フェノキサジニル、フタラジニル、プテリジニル、プリニル、ピラニル、ピラジニル、ピラゾリル、ピリダジニル、ピリジル、ピリミジニル、ピロリル、キナゾリニル、キノリル、キノキサリニル、チアジアゾリル、チアントレニル、チアゾリル、チエニル、トリアゾリル、テトラゾリル、及びキサンテニルが含まれるが、これらに限定されない。一実施形態では、「ヘテロアリール」という用語は、炭素を含む５又は６個の環原子を含み、非過酸化物酸素、硫黄、及びＮ（Ｚ）から独立して選択される１、２、３、又は４個のヘテロ原子を含む単環式芳香環を意味し、ここで、Ｚは存在しないか又はＨ、Ｏ、アルキル、アリール、もしくは（Ｃ１－Ｃ６）アルキルアリールである。いくつかの実施形態では、ヘテロアリールは、それから誘導される約８～１０個の環原子のオルト縮合した二環式複素環、特にベンズ誘導体、又はそれにプロピレン、トリメチレン、もしくはテトラメチレンジラジカルを縮合することによって誘導されるものを意味する。
【0039】
本発明の実施形態
本開示は、式Ｉ：
式中、
ＸはＯ又はＳであり；
Ｒ１は、ハロ、－ＣＮ、－ＮＯ２、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、－Ｃ（＝Ｏ）Ｒａ、フェニル、又は５員もしくは６員の複素環であり、ここで、Ｒａは、Ｈ、ハロ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、－（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキル、ＯＲｂ、ＳＲｂ、又はＮＲｂＲｃであり；ここで
Ｒｂは、Ｈ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルであり；
Ｒｃは、Ｈ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルであるか；又は
Ｒａが－ＮＲｂＲｃである場合、ＲｂとＲｃは一緒になって複素環を形成してもよく；
Ｒ２は、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、－（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキル、プロパルギル、フェニル、又は５員もしくは６員の複素環であり；ならびに
Ｒ３は、Ｈ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルであり；
ここで、各－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、－（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキル、プロパルギル、フェニル、及び５員又は６員の複素環は１つ以上の置換基で置換されていてもよく、各－（Ｃ１－Ｃ６）アルキルは分岐していないか又は分岐していてもよい、
の化合物又はその塩を提供する。
本開示は、式Ｉ：
【化2】
式中、
ＸはＯ又はＳであり；
Ｒ１は、ハロ、－ＣＮ、－ＮＯ２、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、－Ｃ（＝Ｏ）Ｒａ、フェニル、又は５員もしくは６員の複素環であり、ここで、Ｒａは、Ｈ、ハロ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、－（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキル、ＯＲｂ、ＳＲｂ、又はＮＲｂＲｃであり；ここで
Ｒｂは、Ｈ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルであり；
Ｒｃは、Ｈ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルであるか；又は
Ｒａが－ＮＲｂＲｃである場合、ＲｂとＲｃは一緒になって複素環を形成してもよく；
Ｒ２は、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、－（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキル、プロパルギル、フェニル、又は５員もしくは６員の複素環であり；ならびに
Ｒ３は、Ｈ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルであり；
ここで、各－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、－（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキル、プロパルギル、フェニル、及び５員又は６員の複素環は１つ以上の置換基で置換されていてもよく、各－（Ｃ１－Ｃ６）アルキルは分岐していないか又は分岐していてもよい、
の化合物又はその塩を提供する。
【0040】
いくつかの実施形態では、フェニル及び（Ｃ１－Ｃ６）アルキルは、それぞれ独立して、例えば、限定されないが、ハロ（例えば１つ以上のクロロもしくはフルオロ）、アルコキシ、又はアミノアルキルで置換される。いくつかの他の実施形態では、置換基はフェニル基を含まないか、又は置換基の分子量が約１００、約９０、約８０、約７０、約６０、又は約５０未満である。さらに他の実施形態では、Ｒｂ及びＲｃの両方がＨであることはできない。
【0041】
他の実施形態では、Ｒ１は、－Ｃ（＝Ｏ）－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、－Ｃ（＝Ｏ）－ＮＨ（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又はＣ（＝Ｏ）－Ｎ［（Ｃ１－Ｃ６）アルキル］２である。さらに他の実施形態では、ＸはＯであり、Ｒ３はＨであり、Ｒ１は、－Ｃ（＝Ｏ）－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、－Ｃ（＝Ｏ）－ＮＨ（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又はＣ（＝Ｏ）－Ｎ［（Ｃ１－Ｃ６）アルキル］２である。さらに他の実施形態では、ＸはＯであり、Ｒ１は－Ｃ（＝Ｏ）－（Ｃ１－Ｃ６）アルキルである。さらなる実施形態では、ＸはＯであり、Ｒ２は－（Ｃ１－Ｃ６）アルキルであり、Ｒ３はＨである。他のいくつかの実施形態では、Ｒ２は－（Ｃ１－Ｃ６）アルキルであり、Ｒ３はＨである。他の様々な実施形態では、Ｒ２はプロパルギル又は置換フェニルである。いくつかの実施形態では、ＸはＯであり、Ｒ３はＨである。
【0042】
様々な実施形態では、Ｒ１は、式ＩＢ：
式中、
ＷはＯ、Ｓ、又はＮＲｄであり；ここで、ＲｄはＨ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルであり；
ＶはＮ又はＣＲｘであり、ここで、ＲｘはＨ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルであり；
ＹはＮ又はＣＲｙであり、ここで、ＲｙはＨ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルであり；及び
ＺはＮ又はＣＨである、
の部分である。
【化3】
式中、
ＷはＯ、Ｓ、又はＮＲｄであり；ここで、ＲｄはＨ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルであり；
ＶはＮ又はＣＲｘであり、ここで、ＲｘはＨ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルであり；
ＹはＮ又はＣＲｙであり、ここで、ＲｙはＨ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルであり；及び
ＺはＮ又はＣＨである、
の部分である。
【0043】
他の様々な実施形態では、Ｒ１は、
のうちの１つであり、
ここで、５員複素環部分Ｒ１は置換されていてもよい（炭素原子ＣＨのいずれか一方で、それによりその炭素をＣ置換基に修飾し、置換基は本明細書で定義される置換基である）。
【化4】
のうちの１つであり、
ここで、５員複素環部分Ｒ１は置換されていてもよい（炭素原子ＣＨのいずれか一方で、それによりその炭素をＣ置換基に修飾し、置換基は本明細書で定義される置換基である）。
【0044】
さらなる実施形態では、Ｒ１は、ｉ、ｉｉ、又はｉｉｉ：
であり、
ここで、（ｉ）、（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）は、４位又は５位で置換されていてもよい。
【化5】
であり、
ここで、（ｉ）、（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）は、４位又は５位で置換されていてもよい。
【0045】
さらなる実施形態では、Ｒ１はパラ置換フェニルであり、各置換基の分子量は、約３００ダルトン未満、約２００ダルトン未満、又は約１００ダルトン未満である。さらに他の実施形態では、パラ置換基は、ハロ、－ＣＮ、－ＣＦ３、－ＣＦ２ＣＦ３、又は（Ｃ１－Ｃ６）アルキルである。他のいくつかの実施形態では、Ｒ１は、ハロ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルである。
【0046】
様々なさらなる実施形態では、置換フェニルは、ハロ、アルキル、アルコキシ、フェノキシ、アミン、アルキルアミン、ジアルキルアミン、又はそれらの組合せで置換されている。
【0047】
他の実施形態では、化合物は、
である。
【化6】
である。
【0048】
さらなる実施形態では、式Ｉの化合物は、式ＩＣ：
式中、Ｇ１は、ハロ、アルキル、アルコキシ、フェノキシ、又はジアルキルアミンである、
の化合物である。いくつかの実施形態では、Ｇ１は、ＯＣＨ３、ＯＣＨ２ＣＨ３、ＯＰｈ、又はＮ（ＣＨ３）２である。
【化7】
式中、Ｇ１は、ハロ、アルキル、アルコキシ、フェノキシ、又はジアルキルアミンである、
の化合物である。いくつかの実施形態では、Ｇ１は、ＯＣＨ３、ＯＣＨ２ＣＨ３、ＯＰｈ、又はＮ（ＣＨ３）２である。
【0049】
他の様々な実施形態では、式Ｉの化合物は、式ＩＩ：
の化合物である。
【化8】
の化合物である。
【0050】
さらなる実施形態では、Ｒ２は－（Ｃ１－Ｃ６）アルキルであり、Ｒ３はＨである。さらに他の実施形態では、化合物はＫ－ＴＭＺ：
である。
【化9】
である。
【0051】
さらなる実施形態では、Ｒａは、ＣＨ３、ＣＨ２ＣＨ３、ＮＨＣＨ３、ＮＨＣＨ２ＣＨ３、Ｎ（ＣＨ３）２、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）２、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）２、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）２、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ２）２、Ｎ［（ＣＨ２ＣＨ２）２Ｏ］、ＯＣＨ３、ＯＣＨ２ＣＨ３、ＳＣＨ３、又はＳＣＨ２ＣＨ３である。他の実施形態では、化合物は、
である。
【化10】
である。
【0052】
さらなる実施形態では、式Ｉの化合物は、式ＩＩＩＡ又はＩＩＩＢ：
式中、ＲｚはＨ、ハロ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルである、
の化合物である。他の実施形態では、ＲｚはＣＨ３又はＣＨ２ＣＨ３である。さらに他の実施形態では、化合物は、
である。
【化11】
式中、ＲｚはＨ、ハロ、－（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、又は（Ｃ３－Ｃ６）シクロアルキルである、
の化合物である。他の実施形態では、ＲｚはＣＨ３又はＣＨ２ＣＨ３である。さらに他の実施形態では、化合物は、
【化12】
である。
【0053】
本開示はさらに、癌の治療を必要とする対象に、治療有効量の請求項１～１９のいずれか一項に記載の化合物を投与することを含み、それによって癌が治療される、癌を治療する方法を提供する。他のさらなる実施形態では、癌は膠芽腫（ＧＢＭ）である。
【0054】
いくつかの実施形態では、組成物は、上記に開示された化合物及び第２の活性薬剤を含む。他の実施形態では、第２の活性薬剤は、プロカスパーゼ－３活性化因子、例えばＰＡＣ－１：
である。
【化13】
である。
【0055】
なおさらなる実施形態では、本明細書に開示される化合物及び第２の活性薬剤は、癌の治療のために同時に又は連続的に対象に投与される。いくつかのさらなる実施形態では、開示される化合物及び第２の活性薬剤は、対象に同時に投与される。他の実施形態では、開示される化合物及び第２の活性薬剤は、対象に連続的に投与される。いくつかの他の実施形態では、開示される化合物は、第２の活性薬剤の前に対象に投与される。さらにより多くの実施形態では、開示される化合物は、第２の活性薬剤の後に対象に投与される。
【0056】
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される化合物の濃度は、約１ｎＭ～約１０μＭである。さらに他の実施形態では、第２の活性薬剤の濃度は、約１ｎＭ～約１μＭである。
【0057】
この開示は、体積、質量、パーセンテージ、比率などの変数に対する範囲、制限、及び偏差を提供する。「１」から「２」などの範囲は、整数及び小数を含む連続する数の範囲を意味することが当業者には理解される。例えば、１から１０は、１、２、３、４、５、…９、１０を意味する。また、１．０、１．１、１．２．１．３、…、９．８、９．９、１０．０も意味し、及び１．０１、１．０２、１．０３なども意味する。開示される変数が「１０」未満の数である場合、上記で論じたように、１０未満の整数及び小数を含む連続する範囲を意味する。同様に、開示される変数が「１０」より大きい数である場合、１０より大きい整数及び小数を含む連続する範囲を意味する。これらの範囲は、上記で意味を説明した「約」という用語によって修飾され得る。
【0058】
結果及び考察
Ｃ８置換イミダゾテトラジンの構築。ＴＭＺのＣ８位にアミドが含まれているのは、主にイミダゾトリアゼン及びイミダゾテトラジンの最初の合成のアーティファクトである。ダカルバジンとＴＭＺはどちらも、前駆体である４－ジアゾイミダゾール－５－カルボキサミド（１、スキーム１ｂ）から誘導される。報告によれば室温で２．５年超２２というこのジアゾ種の顕著な安定性は、他のジアゾイミダゾール種（４－ジアゾイミダゾール（２）など）が単純に分解する探索化学のための使用を可能にした２３。したがって、１９６２年のダカルバジン及び１９８４年のＴＭＺの最初の合成には、それぞれジメチルアミンによる１のクエンチング２４、又はイソシアン酸メチルによる１の環化２５が含まれ、第一級アミド部分が残存した。時が経つと共に、このアミドは抗癌活性に重要であることが示唆されてきた。そのような主張は、Ｃ８の水素結合ドナーが活性に必要であることを示唆する理論的研究によって裏付けられたが２，１６、状況を分かりにくくさせているのは、非ＣＮＳ癌モデルにおける関連化合物（ミトゾロミド）の誘導体から採用された矛盾する構造－活性相関（ＳＡＲ）である２６。Ｃ８位で新規誘導体を構築するために使用できる一般的な合成経路を確立することにはかなりの課題がある；これらの合成上の課題は新しいイミダゾテトラジンの開発を妨げており、新しい化合物及び生物学的データがないため、時代遅れのＳＡＲが存続している。
Ｃ８置換イミダゾテトラジンの構築。ＴＭＺのＣ８位にアミドが含まれているのは、主にイミダゾトリアゼン及びイミダゾテトラジンの最初の合成のアーティファクトである。ダカルバジンとＴＭＺはどちらも、前駆体である４－ジアゾイミダゾール－５－カルボキサミド（１、スキーム１ｂ）から誘導される。報告によれば室温で２．５年超２２というこのジアゾ種の顕著な安定性は、他のジアゾイミダゾール種（４－ジアゾイミダゾール（２）など）が単純に分解する探索化学のための使用を可能にした２３。したがって、１９６２年のダカルバジン及び１９８４年のＴＭＺの最初の合成には、それぞれジメチルアミンによる１のクエンチング２４、又はイソシアン酸メチルによる１の環化２５が含まれ、第一級アミド部分が残存した。時が経つと共に、このアミドは抗癌活性に重要であることが示唆されてきた。そのような主張は、Ｃ８の水素結合ドナーが活性に必要であることを示唆する理論的研究によって裏付けられたが２，１６、状況を分かりにくくさせているのは、非ＣＮＳ癌モデルにおける関連化合物（ミトゾロミド）の誘導体から採用された矛盾する構造－活性相関（ＳＡＲ）である２６。Ｃ８位で新規誘導体を構築するために使用できる一般的な合成経路を確立することにはかなりの課題がある；これらの合成上の課題は新しいイミダゾテトラジンの開発を妨げており、新しい化合物及び生物学的データがないため、時代遅れのＳＡＲが存続している。
【0059】
スキーム１．（ａ）水溶液中のテモゾロミド（ＴＭＺ）活性化の機構。（ｂ）関連するバージョン（２など）と比較した化合物１の良好な安定性は、ＴＭＺのＣ８でのアミドの取り込みを説明する。
Ｃ８アミドを置き換えることの課題には、水性感受性；塩基感受性；ジアゾイミダゾール分解；及びＣＨ３ＮＣＯの不良な代用物が含まれる。
【化14】
Ｃ８アミドを置き換えることの課題には、水性感受性；塩基感受性；ジアゾイミダゾール分解；及びＣＨ３ＮＣＯの不良な代用物が含まれる。
【0060】
新規イミダゾテトラジンを製造するための重要な課題には、プロトン性溶媒又は塩基性試薬に対する感受性、中間体ジアゾ種の不安定性、及びＮ３メチルを導入するための効率的な試薬の欠如が含まれる。塩基又は水（ｐＨ＞６）が関与する条件に対するプロドラッグの感受性により、テトラジノンは多くの実際的なクロスカップリング又は還元条件に対して不安定になる。上記で示唆したように、別の課題は中間体ジアゾ種の不安定性である。特権的な４－ジアゾイミダゾール－５－カルボキサミド（１、スキーム１ｂ）は、純粋で安定な化合物として溶液から容易に沈殿する；しかし、他の４－ジアゾイミダゾール（２など）は水溶液中に残り、非常に分解しやすく、熱、衝撃、及び多くの場合光に感受性である２３。最後に、ＴＭＺへの最初の経路でのＮ３－メチル基の導入は、イソシアン酸メチルによる環化を介して達成された２５。しかし、イソシアン酸メチルは有毒ガスであり、もはや市販されていない。そのため、環化の収率を低下させる、代替経路２７又はＮ－スクシンイミジルＮ－メチルカルバマートもしくはＮ－メチルカルバミン酸クロリドなどのイソシアン酸メチルのあまり有効でない代用物を使用しなければならない。
【0061】
Ｃ８アミドの特定の誘導体へのアクセスを提供するために、これらのタイプの化合物の探索は、主にミトゾロミドのために開発された確立されたルートを変更することによって開始された２８。このシーケンスは、ＴＭＺのアミドをカルボン酸３に加水分解することから始まり（スキーム２ａ）、次にこれを酸塩化物に変換することができる。この中間体から、様々な求核試薬で置換すると、高い収率で生成物が得られる。この経路を使用して、アミド、エステル、及びチオエステル誘導体４～１０を合成した（スキーム２ａ）。さらに、確立された反応を使用して、ＴＭＺから直接シアノ基（１１）を導入した（スキーム２ａ）２９。しかし、Ｃ８類似体の構造的に多様なパネルを作成するには、特に脂肪族、ケトン、ハロゲン、及びアリール基を有するものについて、新規の合成経路が必要になる：そのような置換基は、ＴＭＺの約３５年の歴史の中でこの位置では記述されていない。したがって、Ｃ８の脂肪族基を、５－アミノ－４－メチルイミダゾール１２のジアゾ種１３へのジアゾ化、及びそれに続くイソシアン酸メチル代用物Ｎ－メチルカルバモイルクロリドによる環化によって導入して、Ｃ８－メチル誘導体１４を得た（スキーム２ｂ）。
【0062】
様々なアミド、エステル、及びチオアミドがＣ８に導入されたが、グリニャール試薬又はアルキルリチウム試薬を使用する最初の試みがテトラジノン環の完全な分解をもたらしたため、おそらく当然のことながら、ケトンは全く存在しなかった。したがって、段階的な環化を利用して、６－メチルプリンＮ－オキシド（１５）の加水分解で得られる３０、その二置換前駆体１６からメチルケトン誘導体１７を合成した（スキーム２ｃ）。臭素及び塩素置換基を、デス－マーチンペルヨージナン及びそれぞれのテトラエチルアンモニウム塩を使用した中間体３の脱炭酸ハロゲン化により、中程度の収率でＣ８に直接組み込んだ（化合物１８及び１９、スキーム２ａ）。この戦略は、これまでイミダゾールには適用されたことがなく、それら自体が新規誘導体であることに加えて、多様性という潜在的なポイントを与える。しかし、１８をクロスカップリングのパートナーとして使用することは、塩基性の水性条件が必要とされるために成功しなかった。代わりに、鈴木カップリングは、５－ニトロ－４－ブロモイミダゾール（２０）前駆体から５－ニトロ－４－フェニルイミダゾール（２１）を形成し、その後これを対応するアミン２２に還元し、上記のようにフェニル置換イミダゾテトラジンに環化することができた（スキーム２ｄ）。この方法は、２３及び少量のｐ－置換アリール誘導体２４～２６を提供した。最後に、複素環式化合物２７及び２８（スキーム２ｅ）を、それぞれＣ８アミド又はチオアミドの環化によって合成した；類似の経路が、Ｃ８位にかさばる４－置換オキサゾール及びチアゾールを導入するために利用されていたが１９、より小さなメチル基の導入には利用されていなかった。
【0063】
Ｃ８置換イミダゾテトラジンの抗癌活性。取り組んでいる一連のイミダゾテトラジンを用いて、各化合物をヒトＧＢＭ細胞株のパネルに対して評価した（表１ａ、表１ｂ）。細胞株を、ＭＧＭＴを発現する細胞株とＭＧＭＴを欠く細胞株を含むように選択し（図６）、文献の報告と一致して、無視できるＭＧＭＴ発現の細胞株はＴＭＺに感受性であり（ＩＣ５０が約５０μＭ以下）、有意なＭＧＭＴ発現がある細胞株は耐性であった（ＩＣ５０＞３００μＭ）。アミド置換誘導体４～８、ならびにエステル（９）及びチオエステル（１０）誘導体は、ＭＧＭＴ欠損のＵ８７及びＤ５４細胞株においてＴＭＺに匹敵する活性を有していた。特に、二置換アミド（５～８）及びエステル（９）イミダゾテトラジンの活性の保持は、Ｃ８に水素結合ドナーが必要ないことを確認する。Ｕ１１８ＭＧ及びＴ９８Ｇ ＭＧＭＴを発現するＧＢＭ細胞では、ＴＭＺと比較してこれらの誘導体でより強力な活性が観察された。ケトン類似体１７は、ＭＧＭＴ欠損細胞株に対しても有効であり、Ｃ８位にアミドが必要ないことを実証した。１４、１９、２３、及び２７などのカルボニルを完全に欠く化合物は、ＭＧＭＴの非存在下ではＴＭＺと同等に（又はそれ以上に）強力であり、ＭＧＭＴを発現する細胞株では有意により強力であることが証明された。メチル（１４）及びフェニル（２３）置換は、すべての細胞株にわたって最も活性が高かった。シアノ誘導体１１及びカルボン酸誘導体３は、ＭＧＭＴの非存在下でも、試験したすべての細胞株で不活性であった（ＴＭＺよりも＞７倍活性が低かった）。これらの標準的な接着性ＧＢＭ細胞株に加えて、ほとんどの類似体は、無血清幹細胞条件下で培養された患者由来のＵ３０５４ＭＧ ＧＢＭ細胞株においてＴＭＺよりも活性であった３１。
【0064】
スキーム２．新規Ｃ８置換イミダゾテトラジンの合成。ＤＭＰ＝デス－マーチンペルヨージナン、ＳＮＭＣ＝Ｎ－スクシンイミジルＮ－メチルカルバマート。
【化15】
【表1a】
【0065】
Ｃ８置換イミダゾテトラジンの加水分解安定性。イミダゾテトラジンの抗癌活性を支配する主要な側面は、プロドラッグの加水分解活性化である。スキーム１（ａ）に示すように、ＴＭＺは、ヒトでは約２時間の半減期を有する７。このタイムラインは、無傷のプロドラッグが脳に到達し、除去される前に活性なメチル化成分を放出することを可能にする。ＴＭＺを超えて、イミダゾテトラジンの安定性と抗癌活性の関係は不明である；すなわち、癌細胞死には加水分解による活性化が必要であるが、この事象の最適なタイミングはインビトロとインビボの両方で不明確である。この目的に向けて、各新規化合物の加水分解安定性を、インビボ条件を模倣する緩衝生理食塩水中で評価した（ｐＨ７．４のＰＢＳ中でＴＭＺは１１９分の半減期を有する（図１））。ｐＨ７．４、３７℃で２時間後に溶液中に残る無傷のプロドラッグの割合を定量化するために、ＨＰＬＣアッセイを開発した。この実験の結果は、Ｃ８での電子置換基効果が、二環を介して加水分解部位であるＣ４に直接変換されることを示唆する。この効果の大きさは劇的であり、Ｃ８位の置換基に依存して、２時間後に０％から９７％の範囲の安定性が残っていた（図１）。Ｃ８の基は、プロドラッグの水性安定性にそのような明確な影響を及ぼすようであるので、そのハメット定数（σｐ）を２時間後に残存するパーセントに対してプロットした。図１に示すように、これら２つのパラメータの間には明らかな関係があり、σｐを使用してＣ８置換イミダゾテトラジンの安定性を正確に予測できることを示唆する。第一級アミド（σｐ＝０．３６）と同様の電子（０．２３＜σｐ＜０．５０）を持つ置換基を有する化合物の中には、アミド誘導体４及び５、ケトン誘導体１７、ならびにクロロ誘導体１９があった。それぞれが、ｐＨ７．４のＰＢＳ中でＴＭＺの１時間以内の半減期を有すると測定された（表１ｃ）。両端には、０．５時間の半減期のシアノ類似体１１（σｐ＝０．６６）、及び半減期が４０時間で最も長くプロドラッグ形態のままであったメチル誘導体１４（σｐ＝－０．１７）があった。同じアッセイを使用して、Ｃ８置換誘導体（例えばＫ－ＴＭＺ １７、図７）の加水分解がｐＨ依存性のままであることを確認した。
【表1b】
【表1c】
【0066】
加水分解安定性と抗癌活性の関係。メチル及びフェニル誘導体１４及び２３は、試験した各細胞株において一貫して最も強力な化合物であった（表１ａ）。興味深いことに、それらは電子供与性置換基も有し、したがって、最大の水性安定性を有しており（図１）、より長寿命のプロドラッグが細胞培養での有効性に有利であることを示唆した。反対の作用は、溶液中で最も安定性が低い化合物１１で観察された。ＭＧＭＴを欠くＵ８７細胞でさえ、ＴＭＺと比較して１０倍の活性喪失を示し、それより下では加水分解が迅速に起こりすぎて標的ＤＮＡをメチル化できないという水性安定性の臨界閾値が存在することを示唆する。４、５、１７、１９、及び２７などのＴＭＺと同様の加水分解安定性を有する化合物は、培養下で活性を保持した。特に、ケトン誘導体１７は、水性半減期が短くてもＴＭＺと同等の効力があり、σｐ約０．５０の化合物が依然として著明な抗癌活性を保持できることを示した。
【0067】
肝ミクロソームの安定性。ＴＭＺは、偶然にも、一次代謝の回避を含むいくつかの理想的な薬物動態特性を有する７。Ｃ８でのアミドの修飾又は置換が有意な代謝的不安定性につながるかどうかを評価するために、マウス肝ミクロソームの存在下で２時間後に選択した化合物の安定性を評価した。プロドラッグの加水分解は、肝ミクロソームを含まない対照での実施を含めることによって説明された。作業溶液のわずかに酸性のｐＨは、ＰＢＳのみでのインキュベーションと比較してＴＭＺの安定性の増強をもたらした。予想通りに、ＴＭＺの不安定性は加水分解によって完全に説明されたため、ＴＭＺは代謝摂動に非感受性であった（表２ａ）。メチル（１つ又は複数）のアミド（化合物４及び５）への付加は、ミクロソームの効果にある程度の感受性をもたらし、この効果はより大きなアミド置換（化合物７）で増幅され、改善された水性安定性を示したが、肝ミクロソームでは著明に低い安定性を示した。ケトン１７及びクロロ１９は、一般に酸化的代謝に対して安定であり、これらの化合物の場合、ＴＭＺと同様に、加水分解がインビボでの薬物動態を促進できることを示唆した。
【0068】
血液脳関門浸透度。小分子薬の９８％超がＢＢＢに浸透しないことが報告されており３２、特に抗癌剤の中で、ＴＭＺを独特なものにしている。ヒトでは、ＴＭＺは急速に吸収され、数分で脳に到達し、脳脊髄液濃度は血漿中の平均２０％であり８，９、ＢＢＢ浸透度を高めることによって脳内にさらに多くの薬剤を蓄積することは、ＣＮＳベースの腫瘍に対する有効性を高めるための実行可能な戦略であり得る。新規イミダゾテトラジンのＢＢＢ浸透度を予測するために、ｃＬｏｇＰと総極性表面積を利用した式に基づいてｌｏｇＢＢ値を計算した（ｃＬｏｇＢＢ）３３。一貫した薬剤足場全体に適用した場合、これらのタイプのインシリコメトリックは、常に絶対濃度を反映するわけではないが、ＢＢＢ浸透度の相対的変化及び他の生物学的現象を予測するために信頼可能に使用されている３４－３８。ＴＭＺのｃＬｏｇＢＢ値は－１．５８である（表２ａ）。第一級アミドを置き換えると、ＴＭＺと比較してｃＬｏｇＢＢの顕著な増加、及びより大きな予測される脳：血液比をもたらした。重要なことに、ｃＬｏｇＢＢは分子量を考慮していないため、魅力的な予測値を有する場合でも、大きな疎水性官能基を有する類似体（例えば７）には注意が必要である。より包括的な測定基準であるＣＮＳマルチパラメータ最適化（ＭＰＯ）ツール３９，４０も、予想されるＢＢＢ透過性を測定するために利用された。ＣＮＳ ＭＰＯスコアは、６つの物理化学的特性の最適範囲に基づいて０から６．０の範囲にわたる。ＴＭＺは４．９の良好なＭＰＯを有するが、Ｃ８類似体の場合はより高いスコアが達成され、いくつかの場合には最高の望ましい値に達した（表２ａ）。パネルで予測されたより良好なｃＬｏｇＢＢ及びＣＮＳ ＭＰＯ値は、特定の誘導体がＴＭＺよりも脳内でより高い薬剤濃度を達成し得ることを示唆する。
【0069】
そこで、上位化合物（良好な抗癌活性、適切な加水分解及び肝ミクロソーム安定性、ならびに予測されるＢＢＢ浸透度を有するもの、スキーム２ｂ）のＢＢＢ浸透度をインビボで評価した。最初の実験では、Ｍｅ－ＴＭＺ（４）及びＤｉＭｅ－ＴＭＺ（５）をＴＭＺと直接試験して、Ｃ８アミドのアルキル化が脳：血液比を高めることができるかどうかを調べた。マウスに２５ｍｇ／ｋｇの薬剤を静脈内投与し、注射の５分後に犠死させた。血清及び灌流した脳試料を、プロドラッグの分解を防ぐために直ちに酸性化した後、各区画内の薬剤濃度をＬＣ－ＭＳ／ＭＳによって定量した。５分後、脳内の薬剤濃度は、ＴＭＺと比較して類似体Ｍｅ－ＴＭＺ及びＤｉＭｅ－ＴＭＺで有意に上昇し、各化合物の脳：血清比は３倍超増加した（図２ａ）。Ｍｅ－ＴＭＺとＤｉＭｅ－ＴＭＺの同等の脳：血清比は、ジメチル化アミドのモノメチル化対応物への迅速な代謝に起因する可能性が高い。この予備実験は、予測されるＢＢＢ浸透度がより高い他の誘導体は、インビボでより大きな脳透過性をもたらし得ることを示唆した。したがって、化合物Ｏｘ－ＴＭＺ（２７）及びＫ－ＴＭＺ（１７）を、ＤｉＭｅ－ＴＭＺ及びＴＭＺと直接評価した。５分後、各誘導体は、ＴＭＺよりも数値的に高い濃度を脳内に蓄積していた（図２ｂ）。対応する血清濃度と組み合わせると（図２ｃ）、ＴＭＺの相対的な脳：血清比は、マウス系における他のいくつかのＴＭＺ生体内分布実験に匹敵する０．２３±０．０３ｎｇ／ｇ：ｎｇ／ｍＬであった４１，４２。マウスの平均血液量を同じ単位に割り当てると、ＴＭＺの脳と血清の絶対比は８：９２であったが、Ｏｘ－ＴＭＺとＫ－ＴＭＺは、それぞれ５５：４５と６９：３１の脳：血清比を有していた。（図２ｄ）。薬剤分配の劇的な違いは、Ｃ８でのアミドの置換が、血液と比較して脳内の局所薬剤濃度を有意に増加させるための実行可能な戦略であることを示唆し、これは、脳腫瘍に対する有効性を高め、血液毒性も減少させる可能性がある。
【0070】
【0071】
血液毒性の評価。ＴＭＺと比較してＯｘ－ＴＭＺ及びＫ－ＴＭＺでの処置時に観察された脳濃度の上昇及び血清濃度の劇的な低下（図２ｂ、図２ｃ）は、これらのＣ８修飾イミダゾテトラジンが、臨床でＴＭＺについて観察された用量制限血液毒性を減弱することを示した。この仮説を調べるために、マウスを１２５ｍｇ／ｋｇのＴＭＺ、Ｏｘ－ＴＭＺ、又はＫ－ＴＭＺの単回静脈内投与で処置した；この用量のＴＭＺは、マウスにおいて非致死的な毒性を誘発する４３，４４。処置の７日後、全血を採取し、個々のマウスについて全血球数を得た。予想通り、１２５ｍｇ／ｋｇ ＴＭＺの投与は、対照マウスと比較して白血球（ＷＢＣ）の枯渇を引き起こし（図３ａ）、薬剤誘発性の骨髄抑制を示唆した。リンパ球（図３ｂ）と好中球（図８ａ）の両方の濃度は、ＴＭＺ処置マウスで減少した。逆に、１２５ｍｇ／ｋｇのＯｘ－ＴＭＺ又はＫ－ＴＭＺでの処置は骨髄抑制を生じさせなかった。これらの化合物で処置されたマウスの総ＷＢＣ、リンパ球、及び好中球数は、対照マウスのものと同等であった。特に、新規イミダゾテトラジンは、赤血球（ＲＢＣ）毒性（図８ｂ）又は血小板減少症（図８ｃ）などの他の血液学的症状を引き起こさず、処置後７日で体重減少を生じさせなかった（表２ｂ）。
【表2b】
【0072】
新規イミダゾテトラジンはアルキル化を介した癌細胞死を誘導する。ＴＭＺの細胞毒性は、Ｏ６グアニンのメチル化によって媒介される；その後の一本鎖及び二本鎖切断とアポトーシスは、ミスマッチ修復システムによって促進される２－６。新規イミダゾテトラジンが同じ機構を介して死滅させるかどうかを評価するために、Ｏ６－メチルグアニン付加物を、１００又は１０００μＭの各イミダゾテトラジンで処理したＵ８７細胞で定量した。化合物と共に８時間インキュベートした後、ゲノムＤＮＡを単離し、定量化し、その構成要素であるデオキシリボヌクレオシドに加水分解し、これをＬＣ－ＭＳ／ＭＳ分析によって定量した。Ｏ６－メチル化デオキシグアノシンの濃度の用量依存的な増加がＴＭＺ及び各リード化合物で観察され（表２ｃ）、ＤＮＡメチル化が起こっていることを示した。新規化合物がＤＮＡアルキル化剤のままであることのさらなる確認は、ＭＧＭＴ阻害剤Ｏ６－ベンジルグアニン（Ｏ６ＢＧ）で前処理したときに得られた。Ｏ６ＢＧは、酵素の細胞貯蔵を抑制するＭＧＭＴの偽基質であり、Ｏ６－メチルグアニンＤＮＡ付加物の持続性をもたらす。ＭＧＭＴを発現するＴ９８Ｇ細胞をＯ６ＢＧ（１００μＭ）と共にプレインキュベートすると、文献の報告と一致して４５，４６、ＴＭＺの細胞毒性の８倍の増強がもたらされた（図４）。同様に、ＤｉＭｅ－ＴＭＺ、Ｏｘ－ＴＭＺ、及びＫ－ＴＭＺは、Ｏ６ＢＧの後に投与すると活性の有意な増加を示し、Ｏ６－メチルグアニン病変が細胞死の原因であることを示唆した。
【0073】
新規イミダゾテトラジンはＧＢＭのマウスモデルにおいて優れた活性を有する。ＴＭＺと比較してアミド誘導体（Ｍｅ－ＴＭＺ及びＤｉＭｅ－ＴＭＺ）で観察されたＢＢＢ浸透度の増加は、脳内の薬剤濃度が高いほど頭蓋内腫瘍モデルでより高い有効性をもたらし得ることを示唆した。ＧＢＭ腫瘍球（ｏｎｃｏｓｐｈｅｒｅ）株は、血清中で継代され、典型的にはインビボでコンパクトな塊として増殖する従来の接着細胞株よりも、ヒトＧＢＭの遺伝的及び組織病理学的特徴をより正確に再現するので、これらの試験のために選択した４７。Ｂｒ２３ｃ ＧＢＭ腫瘍球（ｏｎｃｏｓｐｈｅｒｅ）細胞株は、ＭＧＭＴを発現せず、ＴＭＺ及び新規Ｃ８置換イミダゾテトラジンに感受性であったため（表２ｄ）、モデル系として選択した。これらの細胞を頭蓋内に移植したマウスに、１５ｍｇ／ｋｇのＴＭＺ又は等モル相当のＭｅ－ＴＭＺ又はＤｉＭｅ－ＴＭＺを１日１回、週５回、強制経口投与した。予想されたように、ＴＭＺは、ビヒクルと比較して生存期間中央値を有意に増加させた（図５ａ）。しかし、Ｍｅ－ＴＭＺとＤｉＭｅ－ＴＭＺの両方で処置されたマウスは、ＴＭＺを上回り、生存期間中央値がそれぞれ２４％と４６％増加し、イミダゾテトラジンプロドラッグのＢＢＢ透過性を高めることが有効性を改善するための実行可能な戦略であることを示唆した。２番目の実験では、Ｋ－ＴＭＺを、その最も好ましい脳：血液比により、評価のために選択した（図２ｄ）。Ｂｒ２３ｃ細胞を頭蓋内に移植したマウスをＫ－ＴＭＺで処置し（経口強制投与によって）、これは、ＴＭＺ処置マウスを上回る５０日超の延長された生存期間中央値をもたらし、ＤｉＭｅ－ＴＭＺと比較してもより高い有効性を示した（図５ｂ）。重要なことに、細胞培養で優れた効果があるが、水溶液中で延長された（４０時間）半減期を有するメチル誘導体１４は、このインビボモデルでは効果がなく（図９）、劇的に延長された半減期は、おそらく加水分解活性化前の化合物クリアランスに起因して、インビボで有害であることを示唆した。
【表2c】
【0074】
結論
１９８４年以来公知であり、ＦＤＡは１９９９年から承認し、２００９年には売上高が１０億ドルに達したにもかかわらず、ＴＭＺは依然として唯一の承認されたイミダゾテトラジン抗癌剤である；これはおそらく、従来の医薬品化学キャンペーンを妨げるこのクラスの化合物の一般化された合成の欠如に起因する。本明細書では、以前にはアクセスできなかった新規Ｃ８置換イミダゾテトラジンの構築を可能にする新しい合成方法を報告する。体系的な直接アッセイでこれらの化合物を評価することにより、Ｃ８アミドは抗癌活性に必要ではなく、実際に、Ｃ８でＨ結合ドナー又はアクセプタ（又は両方）を欠く化合物は、培養下の癌細胞に対してＴＭＺに匹敵する活性を依然として保持できるという最終的な結論に至った。Ｃ８でのアミドの必要性から解放されたので、この位置を変化させてイミダゾテトラジンのパネルを合成した。驚くべきことに、Ｃ８の置換基の電子特性は、これまで定義されていなかった現象である、対応するプロドラッグの活性化に劇的な影響を及ぼす。イミダゾテトラジンの加水分解安定性とＣ８の電子との間の本明細書で導き出された関係は、容易にアクセスできるσｐ値を使用してプロドラッグの安定性を調整できるようにし、インビボで同様の安定性を有するＴＭＺ誘導体の合理的な設計を可能にし、イミダゾテトラジンプロドラッグ活性化の最適なタイミングの検討を促進する。
１９８４年以来公知であり、ＦＤＡは１９９９年から承認し、２００９年には売上高が１０億ドルに達したにもかかわらず、ＴＭＺは依然として唯一の承認されたイミダゾテトラジン抗癌剤である；これはおそらく、従来の医薬品化学キャンペーンを妨げるこのクラスの化合物の一般化された合成の欠如に起因する。本明細書では、以前にはアクセスできなかった新規Ｃ８置換イミダゾテトラジンの構築を可能にする新しい合成方法を報告する。体系的な直接アッセイでこれらの化合物を評価することにより、Ｃ８アミドは抗癌活性に必要ではなく、実際に、Ｃ８でＨ結合ドナー又はアクセプタ（又は両方）を欠く化合物は、培養下の癌細胞に対してＴＭＺに匹敵する活性を依然として保持できるという最終的な結論に至った。Ｃ８でのアミドの必要性から解放されたので、この位置を変化させてイミダゾテトラジンのパネルを合成した。驚くべきことに、Ｃ８の置換基の電子特性は、これまで定義されていなかった現象である、対応するプロドラッグの活性化に劇的な影響を及ぼす。イミダゾテトラジンの加水分解安定性とＣ８の電子との間の本明細書で導き出された関係は、容易にアクセスできるσｐ値を使用してプロドラッグの安定性を調整できるようにし、インビボで同様の安定性を有するＴＭＺ誘導体の合理的な設計を可能にし、イミダゾテトラジンプロドラッグ活性化の最適なタイミングの検討を促進する。
【0075】
この研究から、半減期が非常に短い化合物（１１など、ｔ１／２＝０．５７時間）は、単に加水分解が迅速すぎて、ＤＮＡ微小環境に蓄積する前にメチルジアゾニウムを放出し、抗癌活性を低下させるようである。したがって、培養下の癌細胞に対する活性については、１時間以上の半減期が最適である。逆に、半減期が非常に長い化合物（１４又は２３など、ｔ１／２＞２０時間）は、プロドラッグが活性なメチル化剤に変換される前に核に分布する十分な時間を有するため、細胞培養下のＴＭＺよりも明らかに強力であり得る。しかし、加水分解安定性が著明に増加したこれらの化合物は、アルキル化種に活性化される前に代替経路（無傷のプロドラッグの排泄、酸化的代謝など）による除去が起こるため、インビボで有用である可能性はより低い。この仮説は、化合物１４のインビボでの有効性の欠如を説明する。
【0076】
ＧＢＭの特徴は、初期段階で周囲の脳組織に浸潤し、外科的切除による治癒を達成不可能にすることである。したがって、有効であるのに十分な濃度でびまん性腫瘍全体に到達することができる改善された化合物に対する明らかな臨床的必要性が存在する。重要なことに、本明細書のデータは、イミダゾテトラジンのＢＢＢ浸透度がＣ８位での修飾によって改善できることを示す。特に、Ｏｘ－ＴＭＺ及びＫ－ＴＭＺの劇的に増強された脳：血清分布は、ＣＮＳ癌の治療のためにＴＭＺに比べて実質的な改善を提供し得る。これらの化合物は両方とも、ＴＭＺの好ましい特徴（適時なプロドラッグの活性化、肝ミクロソームに対する安定性）を保持しながら、脳内のより高い薬剤濃度と血中の低下した濃度も蓄積する。イミダゾテトラジンを腫瘍の部位により多く分配し、副作用の原因となる区画により少なく分配することは、抗癌活性を増強すると同時に全身毒性を低減することによって治療ウィンドウを拡大すると仮定された。骨髄毒性は、ＴＭＺで治療された患者の約２０％で発生し、主要な用量制限毒性であり４８、高齢者及び女性のＧＢＭ患者で増悪する４９，５０。Ｏｘ－ＴＭＺ及びＫ－ＴＭＺは、おそらくＣＮＳへの分配の増加の直接的な結果である、ＴＭＺと比較してＷＢＣに対する有意に少ないインビボ毒性を示した。毒性プロフィールがより低いこれらのようなイミダゾテトラジンは、投与スケジュールの延長とさらなる抗癌効果を可能にし、及び／又はこの薬剤クラスをより多くの患者が利用できるようにし得る。
【0077】
文献中の様々な組成の他のイミダゾテトラジンは、細胞培養での有望な結果にもかかわらず、前臨床モデルでＴＭＺと比較して生存期間中央値を改善することができなかった４２，５１，５２。ＧＢＭの頭蓋内マウスモデルで１つの誘導体だけがＴＭＺを上回り、生存期間中央値をわずかに１０％増加させた５３。明らかに、ＴＭＺをＧＢＭの最前線の治療として維持してきた好ましい特性を保持することとその構造を調節することとの間の相互作用は簡単ではない。本明細書で報告するデータは、イミダゾテトラジンがこれらの利点を失うことなく実質的に修飾され得ることを示唆し、実際に、そのような新しい化合物は、劇的に増強されたインビボでの効力を有し得る。ＴＭＺは依然として最も攻撃的な脳腫瘍を治療するためのゴールドスタンダードであり、他の癌からの脳転移に対する有望さを示し５４、その予測可能な活性（臨床バイオマーカに基づく）は最近、多様な癌タイプの管理におけるＴＭＺの使用拡大の提唱につながっている５５。このように、本明細書で報告する新規イミダゾテトラジンは、ＧＢＭ及び他の癌の治療のためにかなりの有望さを保持する可能性がある。
【表2d】
【0078】
一般的な合成方法
本発明はまた、本発明の化合物及び組成物を製造する方法に関する。化合物及び組成物は、有機合成の適用可能な技術のいずれか、例えば本明細書に記載される技術によって調製することができる。多くのそのような技術は当技術分野で周知である。ただし、公知の技術の多くは、Ｃｏｍｐｅｎｄｉｕｍ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｍｅｔｈｏｄｓ（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ），Ｖｏｌ．１，Ｉａｎ Ｔ．Ｈａｒｒｉｓｏｎ ａｎｄ Ｓｈｕｙｅｎ Ｈａｒｒｉｓｏｎ，１９７１；Ｖｏｌ．２，Ｉａｎ Ｔ．Ｈａｒｒｉｓｏｎ ａｎｄ Ｓｈｕｙｅｎ Ｈａｒｒｉｓｏｎ，１９７４；Ｖｏｌ．３，Ｌｏｕｉｓ Ｓ．Ｈｅｇｅｄｕｓ ａｎｄ Ｌｅｒｏｙ Ｗａｄｅ，１９７７；Ｖｏｌ．４，Ｌｅｒｏｙ Ｇ．Ｗａｄｅ，Ｊｒ．，１９８０；Ｖｏｌ．５，Ｌｅｒｏｙ Ｇ．Ｗａｄｅ，Ｊｒ．，１９８４；ａｎｄ Ｖｏｌ．６，Ｍｉｃｈａｅｌ Ｂ．Ｓｍｉｔｈ、ならびにＭａｒｃｈ’ｓ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ：Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ，Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ，ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，５ｔｈ Ｅｄ．ｂｙ Ｍ．Ｂ．Ｓｍｉｔｈ ａｎｄ Ｊ．Ｍａｒｃｈ（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，２００１）；Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ；Ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ，Ｓｔｒａｔｅｇｙ＆Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｎ Ｍｏｄｅｒｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ｉｎ ９ Ｖｏｌｕｍｅｓ，Ｂａｒｒｙ Ｍ．Ｔｒｏｓｔ，Ｅｄ．－ｉｎ－Ｃｈｉｅｆ（Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９３ ｐｒｉｎｔｉｎｇ））；Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｐａｒｔ Ｂ：Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｃａｒｙ ａｎｄ Ｓｕｎｄｂｅｒｇ（１９８３）；Ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｇｒｅｅｎｅ，Ｔ．Ｗ．，ａｎｄ Ｗｕｔｚ，Ｐ．Ｇ．Ｍ．，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ；及びＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ，Ｌａｒｏｃｋ，Ｒ．Ｃ．，Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９９９）などの標準有機参照テキストに詳述されている。
本発明はまた、本発明の化合物及び組成物を製造する方法に関する。化合物及び組成物は、有機合成の適用可能な技術のいずれか、例えば本明細書に記載される技術によって調製することができる。多くのそのような技術は当技術分野で周知である。ただし、公知の技術の多くは、Ｃｏｍｐｅｎｄｉｕｍ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｍｅｔｈｏｄｓ（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ），Ｖｏｌ．１，Ｉａｎ Ｔ．Ｈａｒｒｉｓｏｎ ａｎｄ Ｓｈｕｙｅｎ Ｈａｒｒｉｓｏｎ，１９７１；Ｖｏｌ．２，Ｉａｎ Ｔ．Ｈａｒｒｉｓｏｎ ａｎｄ Ｓｈｕｙｅｎ Ｈａｒｒｉｓｏｎ，１９７４；Ｖｏｌ．３，Ｌｏｕｉｓ Ｓ．Ｈｅｇｅｄｕｓ ａｎｄ Ｌｅｒｏｙ Ｗａｄｅ，１９７７；Ｖｏｌ．４，Ｌｅｒｏｙ Ｇ．Ｗａｄｅ，Ｊｒ．，１９８０；Ｖｏｌ．５，Ｌｅｒｏｙ Ｇ．Ｗａｄｅ，Ｊｒ．，１９８４；ａｎｄ Ｖｏｌ．６，Ｍｉｃｈａｅｌ Ｂ．Ｓｍｉｔｈ、ならびにＭａｒｃｈ’ｓ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ：Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ，Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ，ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，５ｔｈ Ｅｄ．ｂｙ Ｍ．Ｂ．Ｓｍｉｔｈ ａｎｄ Ｊ．Ｍａｒｃｈ（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，２００１）；Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ；Ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ，Ｓｔｒａｔｅｇｙ＆Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｎ Ｍｏｄｅｒｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ｉｎ ９ Ｖｏｌｕｍｅｓ，Ｂａｒｒｙ Ｍ．Ｔｒｏｓｔ，Ｅｄ．－ｉｎ－Ｃｈｉｅｆ（Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９３ ｐｒｉｎｔｉｎｇ））；Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｐａｒｔ Ｂ：Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｃａｒｙ ａｎｄ Ｓｕｎｄｂｅｒｇ（１９８３）；Ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｇｒｅｅｎｅ，Ｔ．Ｗ．，ａｎｄ Ｗｕｔｚ，Ｐ．Ｇ．Ｍ．，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ；及びＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ，Ｌａｒｏｃｋ，Ｒ．Ｃ．，Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９９９）などの標準有機参照テキストに詳述されている。
【0079】
本発明の化合物を調製するためのいくつかの例示的な方法を以下に提供する。これらの方法は、そのような調製物の性質を説明することを意図しており、適用可能な方法の範囲を限定することを意図しない。
【0080】
一般に、温度、反応時間、溶媒、後処理手順などのような反応条件は、実施される特定の反応について当技術分野で一般的なものである。引用される参考資料は、その中で引用される資料と共に、そのような条件の詳細な説明を含む。典型的には、温度は－１００℃～２００℃であり、溶媒は必要な条件に応じて非プロトン性又はプロトン性であり、反応時間は１分～１０日である。後処理は、典型的には、未反応の試薬をクエンチした後、水／有機層系の間で分配（抽出）し、生成物を含む層を分離することからなる。
【0081】
酸化及び還元反応は、典型的には室温に近い温度（約２０℃）で実施されるが、金属水素化物の還元の場合は、しばしば温度を０℃～－１００℃に低下させる。必要に応じて加熱も使用することができる。溶媒は、典型的には還元については非プロトン性であり、酸化についてはプロトン性又は非プロトン性のいずれかであり得る。反応時間は、所望の変換を達成するように調整される。
【0082】
縮合反応は、典型的には室温に近い温度で実施されるが、平衡化されていない、速度論的に制御された縮合の場合は、低温（０℃～－１００℃）も一般的である。溶媒は、プロトン性（平衡反応で一般的）又は非プロトン性（速度論的に制御された反応で一般的）のいずれかであり得る。反応副生成物の共沸除去及び無水反応条件（例えば不活性ガス環境）の使用などの標準的な合成技術は、当技術分野で一般的であり、該当する場合は適用される。
【0083】
保護基。「保護基」という用語は、ヒドロキシ又は他のヘテロ原子に結合したときに、この基で望ましくない反応が起こるのを防ぎ、ヒドロキシル基を再確立するための従来の化学的又は酵素的工程によって除去することができる任意の基を指す。使用される特定の除去可能な保護基は、必ずしも重要であるとは限らず、好ましい除去可能なヒドロキシル保護基には、例えばアリル、ベンジル、アセチル、クロロアセチル、チオベンジル、ベンジリデン、フェナシル、メチルメトキシ、シリルエーテル（例えばトリメチルシリル（ＴＭＳ）、ｔ－ブチル－ジフェニルシリル（ＴＢＤＰＳ）、又はｔ－ブチルジメチルシリル（ＴＢＳ））などの従来の置換基、及びヒドロキシル官能基に化学的に導入し、後で、生成物の性質と適合性の穏やかな条件で化学的又は酵素的方法のいずれかによって選択的に除去できる他の任意の基が含まれる。
【0084】
適切なヒドロキシル保護基は当業者に公知であり、Ｔ．Ｗ．Ｇｒｅｅｎｅ，Ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ Ｇｒｏｕｐｓ Ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ；Ｗｉｌｅｙ：Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９８１（“Ｇｒｅｅｎｅ”）及びその中で引用される参考文献、ならびにＫｏｃｉｅｎｓｋｉ，Ｐｈｉｌｉｐ Ｊ．；Ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ Ｇｒｏｕｐｓ（Ｇｅｏｒｇ Ｔｈｉｅｍｅ Ｖｅｒｌａｇ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９４）により詳細に開示されており、これらは両方とも参照により本明細書に組み込まれる。
【0085】
保護基は、利用可能であり、一般的に公知で、一般的に使用されており、合成手順、すなわち本発明の方法によって化合物を調製するための経路又は方法の間、保護された基との副反応を防止するために使用されてもよい。ほとんどの場合、どの基を保護するか、いつ保護するか、及び化学的保護基「ＰＧ」の性質に関する決定は、保護されるべき反応の化学的性質（例えば酸性、塩基性、酸化的、還元的又は他の条件）及び意図される合成の方向に依存する。
【0086】
医薬製剤
本明細書に記載の化合物は、例えば化合物を薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、又は担体と組み合わせることによって、治療用医薬組成物を調製するために使用することができる。化合物は、塩又は溶媒和物の形態で担体に添加し得る。例えば、化合物が安定な非毒性の酸又は塩基塩を形成するのに十分に塩基性又は酸性である場合、塩としての化合物の投与が適切であり得る。薬学的に許容される塩の例は、生理学的に許容される陰イオンを形成する酸で形成される有機酸付加塩、例えばトシル酸塩、メタンスルホン酸塩、酢酸塩、クエン酸塩、マロン酸塩、酒石酸塩、コハク酸塩、安息香酸塩、アスコルビン酸塩、α－ケトグルタル酸塩、及びβ－グリセロリン酸塩である。塩酸塩、ハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩、重炭酸塩、及び炭酸塩を含む適切な無機塩も形成され得る。
本明細書に記載の化合物は、例えば化合物を薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、又は担体と組み合わせることによって、治療用医薬組成物を調製するために使用することができる。化合物は、塩又は溶媒和物の形態で担体に添加し得る。例えば、化合物が安定な非毒性の酸又は塩基塩を形成するのに十分に塩基性又は酸性である場合、塩としての化合物の投与が適切であり得る。薬学的に許容される塩の例は、生理学的に許容される陰イオンを形成する酸で形成される有機酸付加塩、例えばトシル酸塩、メタンスルホン酸塩、酢酸塩、クエン酸塩、マロン酸塩、酒石酸塩、コハク酸塩、安息香酸塩、アスコルビン酸塩、α－ケトグルタル酸塩、及びβ－グリセロリン酸塩である。塩酸塩、ハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩、重炭酸塩、及び炭酸塩を含む適切な無機塩も形成され得る。
【0087】
薬学的に許容される塩は、当技術分野で周知の標準的な手順を使用して、例えばアミンなどの十分に塩基性の化合物を適切な酸と反応させて生理学的に許容されるイオン性化合物を提供することによって入手し得る。カルボン酸のアルカリ金属（例えばナトリウム、カリウムもしくはリチウム）塩又はアルカリ土類金属（例えばカルシウム）塩も、類似の方法によって調製することができる。
【0088】
本明細書に記載の式の化合物は、医薬組成物として製剤化し、ヒト患者などの脊椎動物又は哺乳動物宿主に様々な形態で投与することができる。形態は、選択された投与経路、例えば経口又は静脈内、筋肉内、局所又は皮下経路による非経口投与に特に適合させることができる。
【0089】
本明細書に記載の化合物は、不活性希釈剤又は同化可能な食用担体などの薬学的に許容されるビヒクルと組み合わせて全身投与され得る。経口投与の場合、化合物は、ハードシェル又はソフトシェルのゼラチンカプセルに封入する、錠剤に圧縮する、又は患者の食事の食品に直接組み込むことができる。化合物はまた、１つ以上の賦形剤と組み合わせてもよく、摂取可能な錠剤、口腔錠、トローチ、カプセル、エリキシル、懸濁液、シロップ、カシェ剤などの形態で使用され得る。そのような組成物及び調製物は、典型的には少なくとも０．１％の活性化合物を含む。組成物及び調製物のパーセンテージは変動する可能性があり、好都合には、所与の単位剤形の重量の約０．５％～約６０％、約１％～約２５％、又は約２％～約１０％であり得る。そのような治療上有用な組成物中の活性化合物の量は、有効投与量レベルを得ることができる量である。
【0090】
錠剤、トローチ、丸剤、カプセルなどはまた、以下のうちの１つ以上を含み得る：トラガカントガム、アカシア、トウモロコシデンプン又はゼラチンなどの結合剤；リン酸二カルシウムなどの賦形剤；トウモロコシデンプン、ジャガイモデンプン、アルギン酸などの崩壊剤；及びステアリン酸マグネシウムなどの潤滑剤。スクロース、フルクトース、ラクトースもしくはアスパルテームなどの甘味料；又はペパーミント、冬緑油もしくはサクランボフレーバなどの香味料を添加してもよい。単位剤形がカプセルである場合、上記の種類の材料に加えて、植物油又はポリエチレングリコールなどの液体担体を含み得る。コーティングとして、又は固体単位剤形の物理的形態を改変するために、他の様々な材料が存在し得る。例えば、錠剤、丸剤、又はカプセルを、ゼラチン、ワックス、シェラック又は砂糖などでコーティングし得る。シロップ又はエリキシルは、活性化合物、甘味料としてのスクロース又はフルクトース、防腐剤としてのメチル及びプロピルパラベン、染料、ならびにサクランボ又はオレンジフレーバなどの香味料を含み得る。任意の単位剤形を調製する際に使用される任意の材料は、薬学的に許容され、使用される量で実質的に非毒性であるべきである。さらに、活性化合物は、徐放性調製物及び装置に組み込まれ得る。
【0091】
活性化合物は、注入又は注射によって静脈内又は腹腔内に投与され得る。活性化合物又はその塩の溶液は、水中で調製することができ、非毒性の界面活性薬剤と混合してもよい。分散液は、グリセロール、液体ポリエチレングリコール、トリアセチン、もしくはそれらの混合物中で、又は薬学的に許容される油中で調製することができる。通常の保存及び使用条件下では、調製物は、微生物の増殖を防ぐための防腐剤を含み得る。
【0092】
注射又は注入に適した医薬剤形には、リポソームに封入されていてもよい、滅菌水溶液、分散液、又は滅菌の注射用もしくは注入用溶液もしくは分散液の即時調製に適合された活性成分を含む滅菌粉末が含まれ得る。最終的な剤形は、無菌で流動性があり、製造及び保存の条件下で安定であるべきである。液体担体又はビヒクルは、例えば水、エタノール、ポリオール（例えばグリセロール、プロピレングリコール、液体ポリエチレングリコールなど）、植物油、非毒性のグリセリルエステル、及びそれらの適切な混合物を含む溶媒又は液体分散媒であり得る。適切な流動性は、例えばリポソームの形成によって、分散液の場合は必要な粒径の維持によって、又は界面活性剤の使用によって維持することができる。微生物の作用の防止は、様々な抗菌剤及び／又は抗真菌剤、例えばパラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサールなどによってもたらされ得る。多くの場合、等張剤、例えば糖、緩衝剤、又は塩化ナトリウムを含めることが好ましい。注射用組成物の長期吸収は、吸収を遅延させる薬剤、例えばモノステアリン酸アルミニウム及び／又はゼラチンによってもたらされ得る。
【0093】
滅菌注射用溶液は、必要に応じて、上記に列挙した他の様々な成分と共に必要な量の活性化合物を適切な溶媒に組み込むことによって調製することができ、その後濾過滅菌してもよい。滅菌注射用溶液を調製するための滅菌粉末の場合、調製方法は、真空乾燥及び凍結乾燥技術を含むことができ、これは、活性成分及び溶液中に存在する任意のさらなる所望の成分の粉末を生成する。
【0094】
局所投与の場合、化合物は、例えばそれらが液体である場合、純粋な形態で適用され得る。しかしながら、一般に、例えば固体、液体、ゲルなどであり得る皮膚科学的に許容される担体と組み合わせて、活性薬剤を組成物又は製剤として皮膚に投与することが望ましい。
【0095】
有用な固体担体には、タルク、粘土、微結晶セルロース、シリカ、アルミナなどの微粉化された固体が含まれる。有用な液体担体には、水、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アルコール、グリコール、又は水－アルコール／グリコールブレンドが含まれ、任意で非毒性の界面活性剤を用いて、化合物を有効レベルでその中に溶解又は分散させることができる。香料及びさらなる抗菌剤などの補助剤を添加して、所与の用途に合わせて特性を最適化することができる。得られた液体組成物は、吸収パッドから塗布する、帯具及び他の包帯を含浸させるために使用する、又はポンプ型噴霧器もしくはエアロゾル噴霧器を使用して患部に噴霧することができる。
【0096】
合成ポリマー、脂肪酸、脂肪酸塩及びエステル、脂肪アルコール、変性セルロース、又は変性鉱物材料などの増粘剤を、液体担体と共に使用して、使用者の皮膚に直接塗布するための塗布可能なペースト、ゲル、軟膏、石鹸などを形成することもできる。
【0097】
活性薬剤を皮膚に送達するための皮膚用組成物の例は当技術分野で公知であり、例えば米国特許第４，９９２，４７８号（Ｇｅｒｉａ）、同第４，８２０，５０８号（Ｗｏｒｔｚｍａｎ）、同第４，６０８，３９２号（Ｊａｃｑｕｅｔ ｅｔ ａｌ．）、及び同第４，５５９，１５７号（Ｓｍｉｔｈ ｅｔ ａｌ．）参照。そのような皮膚用組成物は、そのような組成物の成分を任意に本明細書に記載の化合物で置き換えることができる、又は本明細書に記載の化合物を組成物に添加することができる場合、本明細書に記載の化合物と組み合わせて使用することができる。
【0098】
本明細書に記載の化合物の有用な投与量は、それらのインビトロ活性と動物モデルにおけるインビボ活性を比較することによって決定することができる。マウス及び他の動物における有効な投与量をヒトに外挿するための方法は当技術分野で公知であり、例えば米国特許第４，９３８，９４９号（Ｂｏｒｃｈ ｅｔ ａｌ．）参照。治療に使用するために必要な化合物又はその活性な塩もしくは誘導体の量は、選択される特定の化合物又は塩だけでなく、投与経路、治療される状態の性質、ならびに患者の年齢及び状態によっても異なり、最終的には主治医又は臨床医の裁量に委ねられる。
【0099】
しかしながら、一般に、適切な用量は、１日あたりレシピエントの体重１キログラムにつき約０．５～約１００ｍｇの範囲、例えば約１０～約７５ｍｇ／ｋｇ／日、例えば３～約５０ｍｇ／ｋｇ／日、好ましくは６～９０ｍｇ／ｋｇ／日の範囲、最も好ましくは１５～６０ｍｇ／ｋｇ／日の範囲である。
【0100】
化合物は、好都合には単位剤形に製剤化され、例えば単位剤形あたり５～１０００ｍｇ、好都合には１０～７５０ｍｇ、最も好都合には５０～５００ｍｇの活性成分を含む単位剤形に製剤化される。一実施形態では、本発明は、そのような単位剤形に製剤化された本発明の化合物を含む組成物を提供する。
【0101】
化合物は、例えば単位剤形あたり５～１０００ｍｇ／ｍ２、好都合には１０～７５０ｍｇ／ｍ２、最も好都合には、５０～５００ｍｇ／ｍ２の活性成分を含む単位剤形で好都合に投与され得る。所望の用量は、好都合には、単回用量で、又は適切な間隔で投与される分割用量として、例えば１日あたり２、３、４、又はそれ以上の部分用量として提示され得る。部分用量自体は、例えばいくつかの別個の緩やかな間隔での投与にさらに分割され得る。
【0102】
所望の用量は、好都合には、単回用量で、又は適切な間隔で投与される分割用量として、例えば１日あたり２、３、４、又はそれ以上の部分用量として提示され得る。部分用量自体は、例えば、吹送器からの複数回の吸入又は眼への複数の滴の適用などの、いくつかの別個の緩やかな間隔での投与にさらに分割され得る。
【0103】
本明細書に記載の化合物は、有効な抗腫瘍剤であり得、ＴＭＺと比較してより高い効力及び／又は低減された毒性を有し得る。好ましくは、本発明の化合物は、ＴＭＺよりも強力で毒性が低く、及び／又はＴＭＺで遭遇する異化代謝の潜在的な部位を回避する、すなわちＴＭＺとは異なる代謝プロフィールを有する。
【0104】
本発明は、哺乳動物における癌を治療する治療方法を提供し、これは、癌を有する哺乳動物に、本明細書に記載の有効量の化合物又は組成物を投与することを含む。哺乳動物には、霊長動物、ヒト、げっ歯動物、イヌ、ネコ、ウシ、ヒツジ、ウマ、ブタ、ヤギ、ウシなどが含まれる。癌は、様々なタイプの悪性新生物、例えば結腸癌、乳癌、黒色腫及び白血病を指し、一般に、望ましくない細胞増殖、例えば無秩序な成長、分化の欠如、局所組織浸潤、及び転移を特徴とする。
【0105】
癌を治療する本発明の化合物の能力は、当技術分野で周知のアッセイを使用することによって決定し得る。例えば、治療プロトコルの設計、毒性評価、データ分析、腫瘍細胞死滅の定量化、及び移植可能な腫瘍スクリーンの使用の生物学的重要性が知られている。
【0106】
以下の例は、上記の発明を説明することを意図しており、その範囲を制限するように解釈されるべきではない。当業者は、例が、本発明を実施することができる他の多くの方法を示唆することを容易に認識するであろう。本発明の範囲内に留まりながら、多数の変形及び修正が行われ得ることが理解されるべきである。
【実施例】
【0107】
例１．生物学的データの実験情報。
細胞培養及び試薬。すべての細胞株を、３７℃、５％ＣＯ２、加湿環境において、１％ペニシリン／ストレプトマイシンを含む培地で増殖させた。細胞培養条件は次の通りである：従来の細胞株Ｕ８７及びＴ９８Ｇは、１０％ＦＢＳを含むＥＭＥＭで増殖させた。従来の細胞株Ｄ５４及びＵ１１８ＭＧは、１０％ＦＢＳを含むＤＭＥＭで増殖させた。ＨＧＣＣ患者由来の細胞株Ｕ３０５４ＭＧ１は、無血清幹細胞条件下で培養した（１：１のｎｅｕｒｏｂａｓａｌ培地：Ｂ２７、Ｎ２、ｈＥＧＦ、及びｈＦＧＦを添加したＤＭＥＭ／Ｆ１２培地）。ＧＢＭ腫瘍球（ｏｎｃｏｓｐｈｅｒｅ）細胞株Ｂｒ２３ｃ２は、０．０００２％ヘパリン、ｈＥＧＦ、及びｈＦＧＦを添加したＮｅｕｒｏＣｕｌｔ ＮＳ－Ａ増殖キット（Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）で培養した。テモゾロミド（ＴＭＺ）はＡＫ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃから購入した。ＴＭＺ類似体は下記で説明するように合成した。細胞培養試験のために、化合物をＤＭＳＯ（最終濃度１％、Ｆｉｓｈｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）に溶解した。
細胞培養及び試薬。すべての細胞株を、３７℃、５％ＣＯ２、加湿環境において、１％ペニシリン／ストレプトマイシンを含む培地で増殖させた。細胞培養条件は次の通りである：従来の細胞株Ｕ８７及びＴ９８Ｇは、１０％ＦＢＳを含むＥＭＥＭで増殖させた。従来の細胞株Ｄ５４及びＵ１１８ＭＧは、１０％ＦＢＳを含むＤＭＥＭで増殖させた。ＨＧＣＣ患者由来の細胞株Ｕ３０５４ＭＧ１は、無血清幹細胞条件下で培養した（１：１のｎｅｕｒｏｂａｓａｌ培地：Ｂ２７、Ｎ２、ｈＥＧＦ、及びｈＦＧＦを添加したＤＭＥＭ／Ｆ１２培地）。ＧＢＭ腫瘍球（ｏｎｃｏｓｐｈｅｒｅ）細胞株Ｂｒ２３ｃ２は、０．０００２％ヘパリン、ｈＥＧＦ、及びｈＦＧＦを添加したＮｅｕｒｏＣｕｌｔ ＮＳ－Ａ増殖キット（Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）で培養した。テモゾロミド（ＴＭＺ）はＡＫ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃから購入した。ＴＭＺ類似体は下記で説明するように合成した。細胞培養試験のために、化合物をＤＭＳＯ（最終濃度１％、Ｆｉｓｈｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）に溶解した。
【0108】
細胞生存率アッセイ。細胞を採取し、９６ウェルプレートに播種し、接着させた。３時間後、化合物を各ウェルのＤＭＳＯ中に添加した（最終濃度１％）。細胞を７日間インキュベートした後、アラマーブルーアッセイによって生存率を評価した。ラプチナル（２０μＭ）を死対照として使用した。
【0109】
マウス肝ミクロソーム安定性アッセイ。ＰＢＳ（ｐＨ７．４）、ＮＡＤＰＨ再生システム溶液Ａ（Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）、及びＮＡＤＰＨ再生システム溶液Ｂ（Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）の混合物を、振とうインキュベータにて３７℃で５分間インキュベートした。次に、化合物をＤＭＳＯに添加した後（最終濃度５０μＭ、０．５％ＤＭＳＯ）、氷冷マウス肝ミクロソーム（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ、雄性ＣＤ－１マウス、プール）を添加した（最終タンパク質濃度１ｍｇ／ｍＬ）。アリコートを直ちに取り出し、等量の１００μＭ内部標準及び氷冷アセトニトリル中の０．５％塩酸でクエンチし、１３，０００ｒｃｆで３分間遠心分離した。上清をｄｄＨ２Ｏで１：５に希釈し、ＬＣ－ＭＳによって分析した。反応物を振とうインキュベータにて３７℃で２時間インキュベートした。２番目のアリコートを取り出し、クエンチし、前と同じように希釈し、ＬＣ－ＭＳによって分析した。２時間での分析物：内部標準の面積の比率をｔ０での比率と比較して、残存する化合物のパーセンテージを決定した。分析は、１．８μｍ、２．１ｘ５０ｍｍのＡｇｉｌｅｎｔ ＺＯＲＢＡＸ Ｅｃｌｉｐｓｅ Ｐｌｕｓ Ｃ１８カラムを備えたＡｇｉｌｅｎｔ ６２３０ ＬＣ／ＭＳ ＴＯＦシステムで実施した。内部標準＝Ｎ３－プロピルＴＭＺ。
【0110】
Ｏ６－メチルデオキシグアノシンの定量。Ｕ８７細胞を６ウェルプレートに１ｘ１０６ｃ／ｗでプレートした後、指示された濃度（最終濃度１％ＤＭＳＯ）の化合物で処理した。８時間のインキュベーション後、細胞を回収し、ペレット化した。ＤＮｅａｓｙ Ｂｌｏｏｄ＆Ｔｉｓｓｕｅ Ｋｉｔ（Ｑｉａｇｅｎ、ＩＤ：６９５０４）を使用してゲノムＤＮＡを抽出した。次に、以下の手順を使用してＤＮＡを沈殿させた：１／１０ ｖ／ｖの３Ｍ酢酸ナトリウム（ｐＨ５．２）及び２．５ｘ ｖ／ｖのエタノールを各試料に添加し、－８０℃で１時間保持した。混合物を最大で４℃で３０分間遠心分離し、傾瀉してＤＮＡのペレットを得、これを、１０ｍＭトリス塩基（ｐＨ７．５）及び１ｍＭ ＥＤＴＡを含むｄｄＨ２Ｏに再懸濁した。各試料のＤＮＡ濃度は、ＮａｎｏＤｒｏｐ ２０００ ＵＶ－Ｖｉｓ分光光度計（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ）で吸光度を測定して定量化した。各試料からのＤＮＡ（１０μｇ）をＤＮＡ加水分解緩衝液３に添加し、３７℃で６時間インキュベートした。次に、加水分解された試料をＬＣ－ＭＳ／ＭＳ定量に供した。試料を、１２００シリーズＨＰＬＣシステム（Ａｇｉｌｅｎｔ）を備えた５５００ ＱＴＲＡＰ ＬＣ／ＭＳ／ＭＳシステム（ＡＢ Ｓｃｉｅｘ）で分析した。
【0111】
インビボ血液脳関門透過性。すべての実験手順は、Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｉｌｌｉｎｏｉｓの施設内動物管理使用委員会（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ Ａｎｉｍａｌ Ｃａｒｅ ａｎｄ Ｕｓｅ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）によって検討され、承認された。ＣＤ－１ ＩＧＳマウスに、ＰＢＳ中の１％ＤＭＳＯ（図２ａ）又は１０％ＤＭＳＯ（図２ｂ～ｄ）中の化合物を２５ｍｇ／ｋｇで外側尾静脈注射によって投与した。注射の５分後、マウスを犠死させ、眼科剪刀で右心耳を裂くことによって採血した。１８ゲージの血管カテーテルを左心室に挿入し、アナログ蠕動ポンプを介して０．９％生理食塩水を灌流することによってすべての残留循環容量を除去した。血液試料を直ちに１３，０００ｒｃｆで５分間遠心分離し、上清を収集し、８．５％Ｈ３ＰＯ４水溶液で酸性化した。脳を頭蓋円蓋部から採取し、０．３％Ｈ３ＰＯ４水溶液で酸性化し、瞬間冷凍した。均質化した脳試料を１３，０００ｒｃｆで１０分間２回遠心分離し、上清と組織片を分離した。得られた上清を血漿と共にＬＣ－ＭＳ／ＭＳによって分析し、化合物濃度を決定した。脳と血清の絶対比（ｎｇ薬剤脳：ｎｇ薬剤血清）を計算するために、各マウスについてマウス血液量を５８．５ｍＬ／ｋｇと仮定した。
【0112】
インビボ有効性モデル。ヒトＧＢＭ Ｂｒ２３ｃ幹様ニューロスフェア細胞を、雌性無胸腺ヌードマウスに頭蓋内移植した（１５０，０００細胞／マウス）。腫瘍細胞の移植後５日目から開始して、薬剤を生理食塩水中の１０％ＰＥＧ ４００で製剤化し、１５ｍｇ／ｋｇ ＴＭＺ（又は等モル用量のＣ８類似体）を１日１回７週間（図５ａ）、又は１日１回合計５回の処置で（図５ｂ）強制経口投与した。ＴＭＺ及びＣ８類似体は、各使用のたびに新たに溶解した。マウスを、悪化、神経毒性、又は運動障害の徴候について毎日観察した。Ｊｏｈｎｓ Ｈｏｐｋｉｎｓ Ａｎｉｍａｌ Ｃａｒｅ ａｎｄ Ｕｓｅ Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓに従って、マウスを痛み及び苦痛の徴候について検査した。症状が持続し、衰弱をもたらした場合は、プロトコルに従って動物を安楽死させた。
【0113】
血液毒性の評価。雄性ＣＤ－１ ＩＧＳマウス（ｎ＝４匹のマウス／群）に１２５ｍｇ／ｋｇの化合物の単回用量を静脈内投与した。イミダゾテトラジンは、注射の直前に滅菌水中のＳＢＥβＣＤで製剤化した。処置の７日後、マウスを人道的に犠死させ、総白血球、リンパ球、好中球、血小板、及び赤血球の評価のために全血を採取した。
【0114】
例２．合成方法。
材料及び方法。化学試薬は商業的供給源から購入し、さらに精製することなく使用した。フラッシュクロマトグラフィはシリカゲル（２３０～４００メッシュ）を使用して行った。無水溶媒は、窒素の陽圧下で活性アルミナが充填されたカラムに通した後、乾燥させた。特に断りのない限り、すべての反応は、窒素雰囲気下で磁気撹拌しながらオーブンで乾燥させたガラス器具で実施した。１Ｈ及び１３Ｃ ＮＭＲスペクトルは、Ｂｒｕｋｅｒ ５００（５００ＭＨｚ、１Ｈ；１２５ＭＨｚ、１３Ｃ）又はＶａｒｉａｎ Ｕｎｉｔｙ Ｉｎｏｖａ ５００（５００ＭＨｚ、１Ｈ）ＭＨｚ分光計で記録した。スペクトルは、残留クロロホルム（δ＝７．２６ｐｐｍ、１Ｈ；７７．１６ｐｐｍ、１３Ｃ）又はジメチルスルホキシド（δ＝２．５０ｐｐｍ、１Ｈ；３９．５２ｐｐｍ、１３Ｃ）を基準とする。多重度は、ｓ（シングレット）、ｄ（ダブレット）、ｔ（トリプレット）、ｑ（カルテット）、ｍ（マルチプレット）、及びｂｒ（広幅）で示す。結合定数Ｊはヘルツ（Ｈｚ）で報告する。高分解能質量分析（ＨＲＭＳ）は、エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）又は電子衝撃イオン化（ＥＩ）を備えたＷａｔｅｒｓ Ｑ－Ｔｏｆ Ｕｌｔｉｍａ又はＷａｔｅｒｓ Ｓｙｎａｐｔ Ｇ２－Ｓｉ機器で実施した。
材料及び方法。化学試薬は商業的供給源から購入し、さらに精製することなく使用した。フラッシュクロマトグラフィはシリカゲル（２３０～４００メッシュ）を使用して行った。無水溶媒は、窒素の陽圧下で活性アルミナが充填されたカラムに通した後、乾燥させた。特に断りのない限り、すべての反応は、窒素雰囲気下で磁気撹拌しながらオーブンで乾燥させたガラス器具で実施した。１Ｈ及び１３Ｃ ＮＭＲスペクトルは、Ｂｒｕｋｅｒ ５００（５００ＭＨｚ、１Ｈ；１２５ＭＨｚ、１３Ｃ）又はＶａｒｉａｎ Ｕｎｉｔｙ Ｉｎｏｖａ ５００（５００ＭＨｚ、１Ｈ）ＭＨｚ分光計で記録した。スペクトルは、残留クロロホルム（δ＝７．２６ｐｐｍ、１Ｈ；７７．１６ｐｐｍ、１３Ｃ）又はジメチルスルホキシド（δ＝２．５０ｐｐｍ、１Ｈ；３９．５２ｐｐｍ、１３Ｃ）を基準とする。多重度は、ｓ（シングレット）、ｄ（ダブレット）、ｔ（トリプレット）、ｑ（カルテット）、ｍ（マルチプレット）、及びｂｒ（広幅）で示す。結合定数Ｊはヘルツ（Ｈｚ）で報告する。高分解能質量分析（ＨＲＭＳ）は、エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）又は電子衝撃イオン化（ＥＩ）を備えたＷａｔｅｒｓ Ｑ－Ｔｏｆ Ｕｌｔｉｍａ又はＷａｔｅｒｓ Ｓｙｎａｐｔ Ｇ２－Ｓｉ機器で実施した。
【0115】
Ｃ８類似体の調製と特性評価。化合物３４、９５、１１６、１５７、１６８、２９９、３１１０及び３３６についての実験情報は以前に報告されている。
【0116】
アミド、エステル、及びチオエステル誘導体４～１０の調製のための一般的なスキーム：
４～１０の調製のための一般的な手順。オーブンで乾燥させた２５ｍＬの丸底フラスコ中で、塩化アシル２９（１４８．６ｍｇ、０．７０ｍｍｏｌ、１当量）を無水ＴＨＦ（２．８ｍＬ、０．２５Ｍ）に溶解した。次にメチルアミン（エタノール中３３％ｗ／ｗ、０．０９ｍＬ、０．７３ｍＬ、１．０５当量）を添加し、反応物を室温で３時間撹拌した。完了したら、反応を停止し、溶媒を蒸発させた。粗固体をフラッシュシリカゲルクロマトグラフィ（１００％酢酸エチル）によって精製して、９８．３ｍｇ（６８％）の純粋な４を白色固体として得た。
【化17】
４～１０の調製のための一般的な手順。オーブンで乾燥させた２５ｍＬの丸底フラスコ中で、塩化アシル２９（１４８．６ｍｇ、０．７０ｍｍｏｌ、１当量）を無水ＴＨＦ（２．８ｍＬ、０．２５Ｍ）に溶解した。次にメチルアミン（エタノール中３３％ｗ／ｗ、０．０９ｍＬ、０．７３ｍＬ、１．０５当量）を添加し、反応物を室温で３時間撹拌した。完了したら、反応を停止し、溶媒を蒸発させた。粗固体をフラッシュシリカゲルクロマトグラフィ（１００％酢酸エチル）によって精製して、９８．３ｍｇ（６８％）の純粋な４を白色固体として得た。
【0117】
化合物３、９、及び２９についての実験データは公開されている４，５，９。
【化18】
【0118】
Ｎ，３－ジメチル－４－オキソ－３，４－ジヒドロイミダゾ［５，１－ｄ］［１，２，３，５］テトラジン－８－カルボキサミド（４、Ｍｅ－ＴＭＺ）：
【数1】
【0119】
Ｎ，Ｎ，３－トリメチル－４－オキソ－３，４－ジヒドロイミダゾ［５，１－ｄ］［１，２，３，５］テトラジン－８－カルボキサミド（５、ＤｉＭｅ－ＴＭＺ）：白色固体として収率７６％。
【数2】
【0120】
Ｎ，Ｎ－ジエチル－３－メチル－４－オキソ－３，４－ジヒドロイミダゾ［５，１－ｄ］［１，２，３，５］テトラジン－８－カルボキサミド（６）：白色固体として９１％。
【数3】
【0121】
Ｎ，Ｎ－ジブチル－３－メチル－４－オキソ－３，４－ジヒドロイミダゾ［５，１－ｄ］［１，２，３，５］テトラジン－８－カルボキサミド（７）：白色固体として収率８５％。
【数4】
【0122】
３－メチル－８－（ピロリジン－１－カルボニル）イミダゾ［５，１－ｄ］［１，２，３，５］テトラジン－４（３Ｈ）－オン（８）：淡黄色固体として収率５５％。
【数5】
【0123】
Ｓ－エチル３－メチル－４－オキソ－３，４－ジヒドロイミダゾ［５，１－ｄ］［１，２，３，５］テトラジン－８－カルボチオアート（１０）：白色固体として９２％。
【数6】
【0124】
３，８－ジメチルイミダゾ［５，１－ｄ］［１，２，３，５］テトラジン－４（３Ｈ）－オン（１４）：
手順。１５ｍＬの丸底フラスコに、４－メチル－１Ｈ－イミダゾール－５－アミン二塩酸塩１２（４４．２ｍｇ、０．３ｍｍｏｌ、１当量）を添加し、１Ｍ ＨＣｌ（０．４ｍＬ、０．６５Ｍ）に溶解した後、水（０．４ｍＬ、０．６５Ｍ）中の亜硝酸ナトリウム（２６．２ｍｇ、０．４ｍｍｏｌ、１．５当量）を暗所にて０℃で添加した。溶液を３０分間撹拌し、次に濃縮し、トルエンで２回共沸して、粗ジアゾ１３を得た。酢酸エチル（１．３ｍＬ、０．２Ｍ）に懸濁した粗ジアゾに、無水トリエチルアミン（０．０８ｍＬ、０．６ｍｍｏｌ、２．２当量）及びメチルカルバミン酸クロリド（７９ｍｇ、０．８ｍｍｏｌ、３．２当量）を暗所で添加した。反応物を一晩撹拌した後、フラッシュシリカゲルクロマトグラフィ（４：１のヘキサン：酢酸エチル）によって精製して、２．４ｍｇ（６％）の１４を淡黄色固体として得た。注：粗ジアゾ種の分解を最小限に抑えるために、濃縮は、（加熱せずに）暗所でできるだけ早く行った。
【化19】
手順。１５ｍＬの丸底フラスコに、４－メチル－１Ｈ－イミダゾール－５－アミン二塩酸塩１２（４４．２ｍｇ、０．３ｍｍｏｌ、１当量）を添加し、１Ｍ ＨＣｌ（０．４ｍＬ、０．６５Ｍ）に溶解した後、水（０．４ｍＬ、０．６５Ｍ）中の亜硝酸ナトリウム（２６．２ｍｇ、０．４ｍｍｏｌ、１．５当量）を暗所にて０℃で添加した。溶液を３０分間撹拌し、次に濃縮し、トルエンで２回共沸して、粗ジアゾ１３を得た。酢酸エチル（１．３ｍＬ、０．２Ｍ）に懸濁した粗ジアゾに、無水トリエチルアミン（０．０８ｍＬ、０．６ｍｍｏｌ、２．２当量）及びメチルカルバミン酸クロリド（７９ｍｇ、０．８ｍｍｏｌ、３．２当量）を暗所で添加した。反応物を一晩撹拌した後、フラッシュシリカゲルクロマトグラフィ（４：１のヘキサン：酢酸エチル）によって精製して、２．４ｍｇ（６％）の１４を淡黄色固体として得た。注：粗ジアゾ種の分解を最小限に抑えるために、濃縮は、（加熱せずに）暗所でできるだけ早く行った。
【数7】
【0125】
８－アセチル－３－メチルイミダゾ［５，１－ｄ］［１，２，３，５］テトラジン－４（３Ｈ）－オン（１７、Ｋ－ＴＭＺ）：
手順。オーブンで乾燥させた２５ｍＬの丸底フラスコに、１６（１８６ｍｇ、０．８９ｍｍｏｌ、１当量）及びＮ－スクシンイミジルＮ－メチルカルバマート（３２１ｍｇ、１．８６ｍｍｏｌ、２．１当量）を添加し、無水アセトニトリル（１．５ｍＬ、０．６Ｍ）に懸濁した。次に、窒素下で、乾燥トリエチルアミン（０．３４ｍＬ、２．４ｍｍｏｌ、２．７当量）を緩やかに添加し、溶液を室温で一晩撹拌した。完了したら、混合物を濃縮し、シリカゲルフラッシュクロマトグラフィ（１００％ジクロロメタンから４：１のジクロロメタン：メタノール）によって精製して、１０６ｍｇ（６６％）の中間体１６ａを金色固体として得た。
【化20】
手順。オーブンで乾燥させた２５ｍＬの丸底フラスコに、１６（１８６ｍｇ、０．８９ｍｍｏｌ、１当量）及びＮ－スクシンイミジルＮ－メチルカルバマート（３２１ｍｇ、１．８６ｍｍｏｌ、２．１当量）を添加し、無水アセトニトリル（１．５ｍＬ、０．６Ｍ）に懸濁した。次に、窒素下で、乾燥トリエチルアミン（０．３４ｍＬ、２．４ｍｍｏｌ、２．７当量）を緩やかに添加し、溶液を室温で一晩撹拌した。完了したら、混合物を濃縮し、シリカゲルフラッシュクロマトグラフィ（１００％ジクロロメタンから４：１のジクロロメタン：メタノール）によって精製して、１０６ｍｇ（６６％）の中間体１６ａを金色固体として得た。
【数8】
【0126】
１５ｍＬの丸底フラスコ中で、ＬｉＣｌ（８０２ｍｇ、１９ｍｍｏｌ、３６当量）を蒸留水（１．３ｍＬ、０．４Ｍ）及びＡｃＯＨ（０．１０ｍＬ、５．３Ｍ）に溶解し、発熱がなくなるまで３０分間撹拌した。中間体１６ａ（９６．３ｍｇ、０．５３ｍｍｏｌ、１当量）を一度に添加し、３０分間撹拌した。次に、懸濁液を氷浴中で０℃に冷却した後、最小量の蒸留水中のＮａＮＯ２（５７ｍｇ、０．８ｍｍｏｌ、１．５当量）の溶液を滴下した。得られた混合物を０℃で３０分間撹拌し、次に室温に温め、さらに５時間撹拌した。完了したら、反応混合物をＣＨ２Ｃｌ２で希釈し、有機層を分離した。水層をジクロロメタンで抽出し（６回）、合わせた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して粗固体を得、これをフラッシュシリカクロマトグラフィ（１：１の酢酸エチル：ヘキサン）によって精製して、３６ｍｇ（３５％）の１７を白色個体として得た。
【数9】
【0127】
中間体３１、１５、及び１６についての実験データは公開されている７，８，１０。
【0128】
８－ブロモ－３－メチルイミダゾ［５，１－ｄ］［１，２，３，５］テトラジン－４（３Ｈ）－オン（１８）：
手順。無水ＣＨ３ＣＮ（２．６ｍＬ、０．２Ｍ）中のデス－マーチンペルヨージナン（４７７ｍｇ、１．１２ｍｍｏｌ、２．２当量）の撹拌懸濁液に、臭化テトラエチルアンモニウム（２４０ｍｇ、１．１２ｍｍｏｌ、２．２当量）を添加した。反応物を室温で５分間撹拌した後、３（１００ｍｇ、０．５１ｍｍｏｌ、１当量）を添加した。得られた反応混合物を５０℃で２時間加熱した。完了したら、溶媒を減圧下で濃縮して粗生成物を得、これをフラッシュシリカゲルクロマトグラフィ（９：１のヘキサン：酢酸エチル）によって精製して、７３ｍｇ（５８％）の１８を白色固体として得た。
【化21】
手順。無水ＣＨ３ＣＮ（２．６ｍＬ、０．２Ｍ）中のデス－マーチンペルヨージナン（４７７ｍｇ、１．１２ｍｍｏｌ、２．２当量）の撹拌懸濁液に、臭化テトラエチルアンモニウム（２４０ｍｇ、１．１２ｍｍｏｌ、２．２当量）を添加した。反応物を室温で５分間撹拌した後、３（１００ｍｇ、０．５１ｍｍｏｌ、１当量）を添加した。得られた反応混合物を５０℃で２時間加熱した。完了したら、溶媒を減圧下で濃縮して粗生成物を得、これをフラッシュシリカゲルクロマトグラフィ（９：１のヘキサン：酢酸エチル）によって精製して、７３ｍｇ（５８％）の１８を白色固体として得た。
【数10】
【0129】
８－クロロ－３－メチルイミダゾ［５，１－ｄ］［１，２，３，５］テトラジン－４（３Ｈ）－オン（１９）：
手順。無水ＣＨ３ＣＮ（２．６ｍＬ、０．２Ｍ）中のデス－マーチンペルヨージナン（４７７ｍｇ、１，１２ｍｍｏｌ、２．２当量）の撹拌懸濁液に、塩化テトラメチルアンモニウム（１２３ｍｇ、１．１２ｍｍｏｌ、２．２当量）を添加した。反応物を室温で５分間撹拌した後、３（１００ｍｇ、０．５１ｍｍｏｌ、１当量）を添加した。得られた反応混合物を５０℃で２時間加熱した。完了したら、溶媒を減圧下で濃縮して粗生成物を得、これをフラッシュシリカクロマトグラフィ（９：１のヘキサン：酢酸エチル）によって精製して、４３ｍｇ（４５％）の１９を白色固体として得た。
【化22】
手順。無水ＣＨ３ＣＮ（２．６ｍＬ、０．２Ｍ）中のデス－マーチンペルヨージナン（４７７ｍｇ、１，１２ｍｍｏｌ、２．２当量）の撹拌懸濁液に、塩化テトラメチルアンモニウム（１２３ｍｇ、１．１２ｍｍｏｌ、２．２当量）を添加した。反応物を室温で５分間撹拌した後、３（１００ｍｇ、０．５１ｍｍｏｌ、１当量）を添加した。得られた反応混合物を５０℃で２時間加熱した。完了したら、溶媒を減圧下で濃縮して粗生成物を得、これをフラッシュシリカクロマトグラフィ（９：１のヘキサン：酢酸エチル）によって精製して、４３ｍｇ（４５％）の１９を白色固体として得た。
【数11】
【0130】
アリール誘導体２３～２６の調製のための一般的なスキーム：
２３～２６の調製のための一般的な手順。（ａ）鈴木カップリング。窒素下で、４－ブロモ－５－ニトロ－１Ｈ－イミダゾール２０（４００ｍｇ、２．０８ｍｍｏｌ、１当量）、フェニルボロン酸（５０７ｍｇ、４．１７ｍｍｏｌ、２当量）、ＸＰｈｏｓＰｄＧ１（１６４ｍｇ、０．２ｍｍｏｌ、０．１当量）及びＫ３ＰＯ４（１．３２ｇ、６．２４ｍｍｏｌ、３当量）の混合物を、脱気した１：１のＨ２Ｏ：ジオキサン（１６ｍＬ、０．１３Ｍ）に懸濁した。得られた混合物を１１０℃で１６時間撹拌した。反応物を室温に冷却し、Ｈ２Ｏを添加した。水層を酢酸エチルで３回抽出し、合わせた有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥し、濃縮した。得られた残留物をフラッシュシリカゲルクロマトグラフィ（１００％酢酸エチル）によって精製して粗生成物２１を得、これをさらに精製することなく次の工程に使用した。
【化23】
２３～２６の調製のための一般的な手順。（ａ）鈴木カップリング。窒素下で、４－ブロモ－５－ニトロ－１Ｈ－イミダゾール２０（４００ｍｇ、２．０８ｍｍｏｌ、１当量）、フェニルボロン酸（５０７ｍｇ、４．１７ｍｍｏｌ、２当量）、ＸＰｈｏｓＰｄＧ１（１６４ｍｇ、０．２ｍｍｏｌ、０．１当量）及びＫ３ＰＯ４（１．３２ｇ、６．２４ｍｍｏｌ、３当量）の混合物を、脱気した１：１のＨ２Ｏ：ジオキサン（１６ｍＬ、０．１３Ｍ）に懸濁した。得られた混合物を１１０℃で１６時間撹拌した。反応物を室温に冷却し、Ｈ２Ｏを添加した。水層を酢酸エチルで３回抽出し、合わせた有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥し、濃縮した。得られた残留物をフラッシュシリカゲルクロマトグラフィ（１００％酢酸エチル）によって精製して粗生成物２１を得、これをさらに精製することなく次の工程に使用した。
【0131】
（ｂ）ニトロ還元。粗２１を、１０％Ｐｄ／Ｃを含む乾燥ＭｅＯＨ（１０ｍＬ、０．２Ｍ）に溶解した後、Ｈ２（１原子）を導入した。反応物を室温で１６時間撹拌した後、触媒をセライトで濾過した。濾液を減圧下で濃縮し、フラッシュシリカゲルクロマトグラフィ（９５：５のＤＣＭ：ＭｅＯＨ）によって精製して化合物２２を得、これをさらに精製することなく次の工程に使用した。
【0132】
（ｃ）環化。０℃の１Ｍ ＨＣｌ（２．９ｍＬ、０．７Ｍ）中の中間体２２の懸濁液に、Ｈ２Ｏ（２．９ｍＬ、０．９Ｍ）中のＮａＮＯ２（１８６ｍｇ、２．７ｍｍｏｌ、１．３当量）の予め形成した溶液を滴下した。得られた混合物を暗所にて０℃で３０分間撹拌した。完了したら、溶媒を蒸発させ、粗ジアゾ化合物を酢酸エチル（９．６ｍＬ、０．２Ｍ）に溶解した後、トリエチルアミン（５４４μＬ、４．６ｍｍｏｌ、２当量）及びメチルカルバミン酸クロリド（１０１０ｍｇ、１０．８ｍｍｏｌ、５．２当量）を添加した。反応混合物を、遮光して室温で１６時間撹拌した。反応が完了したら、溶媒を減圧下で濃縮し、残留物をフラッシュシリカゲルクロマトグラフィ（９：１のヘキサン：酢酸エチル）によって精製して、２８ｍｇ（６％）の純粋な２３を白色固体として得た。
【0133】
３－メチル－８－フェニルイミダゾ［５，１－ｄ］［１，２，３，５］テトラジン－４（３Ｈ）－オン（２３）：
一般的な手順を使用して生成物を得た。白色固体、収率６％（４工程）。
【化24】
一般的な手順を使用して生成物を得た。白色固体、収率６％（４工程）。
【数12】
【0134】
８－（４－フルオロフェニル）－３－メチルイミダゾ［５，１－ｄ］［１，２，３，５］テトラジン－４（３Ｈ）－オン（２４）：
一般的な手順を使用して生成物を得た。黄色固体、収率３％（４工程）。
【化25】
一般的な手順を使用して生成物を得た。黄色固体、収率３％（４工程）。
【数13】
【0135】
３－メチル－８－（４－（トリフルオロメチル）フェニル）イミダゾ［５，１－ｄ］［１，２，３，５］テトラジン－４（３Ｈ）－オン（２５）：
一般的な手順を使用して生成物を得た。黄色固体、収率５％（４工程）。
【化26】
一般的な手順を使用して生成物を得た。黄色固体、収率５％（４工程）。
【数14】
【0136】
８－（４－クロロフェニル）－３－メチルイミダゾ［５，１－ｄ］［１，２，３，５］テトラジン－４（３Ｈ）－オン（２６）：
一般的な手順を使用して生成物を得た。黄色固体、収率１．２％（４工程）。
【化27】
一般的な手順を使用して生成物を得た。黄色固体、収率１．２％（４工程）。
【数15】
【0137】
３－メチル－４－オキソ－Ｎ－（２－オキソプロピル）－３，４－ジヒドロイミダゾ［５，１－ｄ］［１，２，３，５］テトラジン－８－カルボキサミド（３２）：
手順。２９（４４７ｍｇ、２．０９ｍｍｏｌ、１当量）及び２－アミノアセトフェノン塩酸塩（２２９ｍｇ、２．０９ｍｍｏｌ、１当量）に、ＤＭＦ（４．４ｍＬ、０．４７Ｍ）及びピリジン（０．９ｍＬ）を添加した。反応混合物を室温で１６時間撹拌した。水を添加し、水層を酢酸エチルで５回抽出した。合わせた有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥し、濃縮した。得られた残留物をフラッシュシリカゲルクロマトグラフィ（１００％酢酸エチル）によって精製して、２６６ｍｇ（５１％）の３２を橙色固体として得た。
【化28】
手順。２９（４４７ｍｇ、２．０９ｍｍｏｌ、１当量）及び２－アミノアセトフェノン塩酸塩（２２９ｍｇ、２．０９ｍｍｏｌ、１当量）に、ＤＭＦ（４．４ｍＬ、０．４７Ｍ）及びピリジン（０．９ｍＬ）を添加した。反応混合物を室温で１６時間撹拌した。水を添加し、水層を酢酸エチルで５回抽出した。合わせた有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥し、濃縮した。得られた残留物をフラッシュシリカゲルクロマトグラフィ（１００％酢酸エチル）によって精製して、２６６ｍｇ（５１％）の３２を橙色固体として得た。
【数16】
【0138】
３－メチル－８－（５－メチルオキサゾール－２－イル）イミダゾ［５，１－ｄ］［１，２，３，５］テトラジン－４（３Ｈ）－オン（２７、Ｏｘ－ＴＭＺ）：
手順：中間体３２（２６６ｍｇ、１．０６ｍｍｏｌ、１当量）を塩化ホスホリル（６．５ｍＬ、０．１６Ｍ）に添加し、撹拌した混合物を１１０℃で３時間加熱した。完了したら、氷水を添加し、水層を酢酸エチルで４回抽出した。合わせた有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥し、濃縮した。得られた残留物をフラッシュシリカゲルクロマトグラフィ（１００％酢酸エチル）によって精製して、８０ｍｇ（３２％）の生成物２７を黄色固体として得た。
手順：中間体３２（２６６ｍｇ、１．０６ｍｍｏｌ、１当量）を塩化ホスホリル（６．５ｍＬ、０．１６Ｍ）に添加し、撹拌した混合物を１１０℃で３時間加熱した。完了したら、氷水を添加し、水層を酢酸エチルで４回抽出した。合わせた有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥し、濃縮した。得られた残留物をフラッシュシリカゲルクロマトグラフィ（１００％酢酸エチル）によって精製して、８０ｍｇ（３２％）の生成物２７を黄色固体として得た。
【数17】
【0139】
イミダゾテトラジンのＣ８位の４－置換オキサゾール－２－イルへの経路は公知であるが１１、中間体３２を介した化合物２７の合成は報告されていなかった。
【0140】
３－メチル－４－オキソ－３，４－ジヒドロイミダゾ［５，１－ｄ］［１，２，３，５］テトラジン－８－カルボチオアミド（２８）
手順。アセトニトリル（４０ｍＬ、０．０７Ｍ）中の３３（５５０ｍｇ、２．６ｍｍｏｌ、１当量）の溶液にα－ブロモアセトン（２２０μＬ、２．６ｍｍｏｌ、１当量）を添加し、この溶液を室温で１８時間撹拌した。完了したら、反応を停止し、沈殿物を濾過し、フラッシュシリカゲルクロマトグラフィ（４：６のヘキサン：酢酸エチル）によって精製して、１６７ｍｇ（２６％）の所望の生成物２８を黄色固体として得た。
【化29】
手順。アセトニトリル（４０ｍＬ、０．０７Ｍ）中の３３（５５０ｍｇ、２．６ｍｍｏｌ、１当量）の溶液にα－ブロモアセトン（２２０μＬ、２．６ｍｍｏｌ、１当量）を添加し、この溶液を室温で１８時間撹拌した。完了したら、反応を停止し、沈殿物を濾過し、フラッシュシリカゲルクロマトグラフィ（４：６のヘキサン：酢酸エチル）によって精製して、１６７ｍｇ（２６％）の所望の生成物２８を黄色固体として得た。
【数18】
【0141】
イミダゾテトラジンのＣ８位の４－置換チアゾール－２－イルへの経路は公知であるが１１、化合物２８の合成は報告されていなかった。中間体３３についての実験データは公開されている６。
【0142】
例３．アレーン、プロパルギル、及びジアゾアルカン化合物の合成。
アレーン及びプロパルギル置換イミダゾテトラジンは、以下のように調製することができる。
ここで、Ｇ１は、ＯＣＨ３、ＯＣＨ２ＣＨ３、ＯＰｈ、Ｎ（ＣＨ３）２、プロパルギル、又は本明細書で定義される置換基である。
アレーン及びプロパルギル置換イミダゾテトラジンは、以下のように調製することができる。
【化30】
ここで、Ｇ１は、ＯＣＨ３、ＯＣＨ２ＣＨ３、ＯＰｈ、Ｎ（ＣＨ３）２、プロパルギル、又は本明細書で定義される置換基である。
【0143】
ＴＭＺは、ジアゾメタンの非爆発性で計量可能な代用物である。ＴＭＺ及び他のイミダゾテトラジンは、以下に例示するように合成ジアゾアルカン前駆体として使用することができる。
【化31】
【0144】
例４．医薬剤形。
以下の製剤は、本明細書に記載の式の化合物、本明細書に具体的に開示される化合物、又はその薬学的に許容される塩もしくは溶媒和物（以下「化合物Ｘ」と称する）の治療的又は予防的投与のために使用し得る代表的な医薬剤形を例示する：
（ｉ）錠剤１ ｍｇ／錠
「化合物Ｘ」 １００．０
ラクトース ７７．５
ポビドン １５．０
クロスカルメロースナトリウム １２．０
微結晶セルロース ９２．５
ステアリン酸マグネシウム ３．０
３００．０
（ｉｉ）錠剤２ ｍｇ／錠
「化合物Ｘ」 ２０．０
微結晶セルロース ４１０．０
デンプン ５０．０
デンプングリコール酸ナトリウム １５．０
ステアリン酸マグネシウム ５．０
５００．０
（ｉｉｉ）カプセル ｍｇ／カプセル
「化合物Ｘ」 １０．０
コロイド状二酸化ケイ素 １．５
ラクトース ４６５．５
アルファ化デンプン １２０．０
ステアリン酸マグネシウム ３．０
６００．０
（ｉｖ）注射剤１（１ｍｇ／ｍＬ） ｍｇ／ｍＬ
「化合物Ｘ」（遊離酸型） １．０
二塩基性リン酸ナトリウム １２．０
一塩基性リン酸ナトリウム ０．７
塩化ナトリウム ４．５
１．０Ｎ水酸化ナトリウム溶液 適量
（ｐＨを７．０～７．５に調整）
注射用水 １ｍＬにするための十分量
（ｖ）注射剤２（１０ｍｇ／ｍＬ） ｍｇ／ｍＬ
「化合物Ｘ」（遊離酸型） １０．０
一塩基性リン酸ナトリウム ０．３
二塩基性リン酸ナトリウム １．１
ポリエチレングリコール４００ ２００．０
０．１Ｎ水酸化ナトリウム溶液 適量
（ｐＨを７．０～７．５に調整）
注射用水 １ｍＬにするための十分量
（ｖｉ）エアロゾル ｍｇ／缶
「化合物Ｘ」 ２０
オレイン酸 １０
トリクロロモノフルオロメタン ５，０００
ジクロロジフルオロメタン １０，０００
ジクロロテトラフルオロエタン ５，０００
（ｖｉｉ）局所ゲル１ 重量％
「化合物Ｘ」 ５％
カルボマー９３４ １．２５％
トリエタノールアミン 適量
（ｐＨを５～７に調整）
メチルパラベン ０．２％
精製水 １００ｇにするための適量
（ｖｉｉｉ）局所ゲル２ 重量％
「化合物Ｘ」 ５％
メチルセルロース ２％
メチルパラベン ０．２％
プロピルパラベン ０．０２％
精製水 １００ｇにするための適量
（ｉｘ）局所軟膏 重量％
「化合物Ｘ」 ５％
プロピレングリコール １％
無水軟膏基剤 ４０％
ポリソルベート８０ ２％
メチルパラベン ０．２％
精製水 １００ｇにするための適量
（ｘ）局所クリーム１ 重量％
「化合物Ｘ」 ５％
白色蜜ろう １０％
流動パラフィン ３０％
ベンジルアルコール ５％
精製水 １００ｇにするための適量
（ｘｉ）局所クリーム２ 重量％
「化合物Ｘ」 ５％
ステアリン酸 １０％
モノステアリン酸グリセリル ３％
ポリオキシエチレンステアリルエーテル ３％
ソルビトール ５％
パルミチン酸イソプロピル ２％
メチルパラベン ０．２％
精製水 １００ｇにするための適量
以下の製剤は、本明細書に記載の式の化合物、本明細書に具体的に開示される化合物、又はその薬学的に許容される塩もしくは溶媒和物（以下「化合物Ｘ」と称する）の治療的又は予防的投与のために使用し得る代表的な医薬剤形を例示する：
（ｉ）錠剤１ ｍｇ／錠
「化合物Ｘ」 １００．０
ラクトース ７７．５
ポビドン １５．０
クロスカルメロースナトリウム １２．０
微結晶セルロース ９２．５
ステアリン酸マグネシウム ３．０
３００．０
（ｉｉ）錠剤２ ｍｇ／錠
「化合物Ｘ」 ２０．０
微結晶セルロース ４１０．０
デンプン ５０．０
デンプングリコール酸ナトリウム １５．０
ステアリン酸マグネシウム ５．０
５００．０
（ｉｉｉ）カプセル ｍｇ／カプセル
「化合物Ｘ」 １０．０
コロイド状二酸化ケイ素 １．５
ラクトース ４６５．５
アルファ化デンプン １２０．０
ステアリン酸マグネシウム ３．０
６００．０
（ｉｖ）注射剤１（１ｍｇ／ｍＬ） ｍｇ／ｍＬ
「化合物Ｘ」（遊離酸型） １．０
二塩基性リン酸ナトリウム １２．０
一塩基性リン酸ナトリウム ０．７
塩化ナトリウム ４．５
１．０Ｎ水酸化ナトリウム溶液 適量
（ｐＨを７．０～７．５に調整）
注射用水 １ｍＬにするための十分量
（ｖ）注射剤２（１０ｍｇ／ｍＬ） ｍｇ／ｍＬ
「化合物Ｘ」（遊離酸型） １０．０
一塩基性リン酸ナトリウム ０．３
二塩基性リン酸ナトリウム １．１
ポリエチレングリコール４００ ２００．０
０．１Ｎ水酸化ナトリウム溶液 適量
（ｐＨを７．０～７．５に調整）
注射用水 １ｍＬにするための十分量
（ｖｉ）エアロゾル ｍｇ／缶
「化合物Ｘ」 ２０
オレイン酸 １０
トリクロロモノフルオロメタン ５，０００
ジクロロジフルオロメタン １０，０００
ジクロロテトラフルオロエタン ５，０００
（ｖｉｉ）局所ゲル１ 重量％
「化合物Ｘ」 ５％
カルボマー９３４ １．２５％
トリエタノールアミン 適量
（ｐＨを５～７に調整）
メチルパラベン ０．２％
精製水 １００ｇにするための適量
（ｖｉｉｉ）局所ゲル２ 重量％
「化合物Ｘ」 ５％
メチルセルロース ２％
メチルパラベン ０．２％
プロピルパラベン ０．０２％
精製水 １００ｇにするための適量
（ｉｘ）局所軟膏 重量％
「化合物Ｘ」 ５％
プロピレングリコール １％
無水軟膏基剤 ４０％
ポリソルベート８０ ２％
メチルパラベン ０．２％
精製水 １００ｇにするための適量
（ｘ）局所クリーム１ 重量％
「化合物Ｘ」 ５％
白色蜜ろう １０％
流動パラフィン ３０％
ベンジルアルコール ５％
精製水 １００ｇにするための適量
（ｘｉ）局所クリーム２ 重量％
「化合物Ｘ」 ５％
ステアリン酸 １０％
モノステアリン酸グリセリル ３％
ポリオキシエチレンステアリルエーテル ３％
ソルビトール ５％
パルミチン酸イソプロピル ２％
メチルパラベン ０．２％
精製水 １００ｇにするための適量
【0145】
これらの製剤は、製薬分野で周知の従来の手順によって調製し得る。上記の医薬組成物は、異なる量及び種類の活性成分「化合物Ｘ」に対応するために、周知の製薬技術に従って変更され得ることが理解されるであろう。エアロゾル製剤（ｖｉ）は、標準的な定量エアロゾルディスペンサと組み合わせて使用し得る。さらに、特定の成分及び比率は説明を目的とするものである。成分は、適切な等価物に交換してもよく、比率は、目的の剤形の所望の特性に従って変化させてもよい。
【0146】
引用文献
【数19-1】
【数19-2】
【数19-3】
【数19-4】
【数19-5】
【数19-6】
【数19-7】
【数19-8】
【0147】
特定の実施形態を、開示された実施形態及び例を参照して上記で説明してきたが、そのような実施形態は例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。変更及び修正は、以下の特許請求の範囲で定義される本発明のより広い態様において、本発明から逸脱することなく当業者に従って行われ得る。
【0148】
すべての刊行物、特許、及び特許文書は、参照により個別に組み込まれるかのように、参照により本明細書に組み込まれる。本開示と矛盾するいかなる制限も、そこから理解されるべきではない。本発明を、様々な特定の好ましい実施形態及び技術を参照して説明してきた。しかしながら、本発明の精神及び範囲内に留まりながら、多くの変形及び修正が行われ得ることが理解されるべきである。
【図1】
【図2-1】
【図2-2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10-1】
【図10-2】
