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特表2024-545200CaV1.2活性剤としてのピリジン-3-カルボキシレート化合物
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  • 特表-CaV1.2活性剤としてのピリジン-3-カルボキシレート化合物 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-05
(54)【発明の名称】CaV1.2活性剤としてのピリジン-3-カルボキシレート化合物
(51)【国際特許分類】
   C07D 491/048 20060101AFI20241128BHJP
   A61P 25/18 20060101ALI20241128BHJP
   A61P 25/24 20060101ALI20241128BHJP
   A61P 25/30 20060101ALI20241128BHJP
   A61P 25/00 20060101ALI20241128BHJP
   A61P 25/28 20060101ALI20241128BHJP
   A61P 9/00 20060101ALI20241128BHJP
   A61K 31/444 20060101ALI20241128BHJP
【FI】
C07D491/048 CSP
A61P25/18
A61P25/24
A61P25/30
A61P25/00
A61P25/28
A61P9/00
A61K31/444
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024535188
(86)(22)【出願日】2022-12-12
(85)【翻訳文提出日】2024-07-23
(86)【国際出願番号】 IB2022062037
(87)【国際公開番号】W WO2023111799
(87)【国際公開日】2023-06-22
(31)【優先権主張番号】63/265,302
(32)【優先日】2021-12-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】504389991
【氏名又は名称】ノバルティス アーゲー
(74)【代理人】
【識別番号】100092783
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100095360
【弁理士】
【氏名又は名称】片山 英二
(74)【代理人】
【識別番号】100120134
【弁理士】
【氏名又は名称】大森 規雄
(74)【代理人】
【識別番号】100227008
【弁理士】
【氏名又は名称】大賀 沙央里
(72)【発明者】
【氏名】クラウトワルド,シモン
(72)【発明者】
【氏名】ル,ジャンリャン
(72)【発明者】
【氏名】ニーフ,ジェームズ アントニー
(72)【発明者】
【氏名】パク,ヘ-ヨン
(72)【発明者】
【氏名】パタック,テジャスクマール パンカジブハイ
(72)【発明者】
【氏名】サダギアニ,アミール マソード
(72)【発明者】
【氏名】ツォウ,シーリン
【テーマコード(参考)】
4C086
【Fターム(参考)】
4C086AA01
4C086AA02
4C086AA03
4C086CB22
4C086GA16
4C086MA01
4C086MA04
4C086NA14
4C086ZA01
4C086ZA12
4C086ZA15
4C086ZA16
4C086ZA18
4C086ZA36
4C086ZC39
(57)【要約】
本開示は、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、物質使用障害、ADHD、フェラン-マクダーミド症候群、自閉症スペクトラム障害、多発性硬化症、前頭側頭型認知症、アルツハイマー病、ブルガダ症候群、QT短縮症候群、又は早期再分極症候群の治療のためのCa1.2活性剤としての式(I)の化合物又はその薬学的に許容される塩を提供する。
【選択図】なし
【化1】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
式(I)の化合物、又はその薬学的に許容される塩であって、
【化1】


式中、
が、C1~6アルキル及びC1~6ハロアルキルから選択され、
が、H及びハロから選択され、
が、C1~6アルキル、及びC3~8シクロアルキルから選択され、その各々が、1~3つのハロで任意選択的に置換される、化合物、又はその薬学的に許容される塩。
【請求項2】
式(I)の化合物、又はその薬学的に許容される塩であって、
【化2】


式中、
が、CH、CF、CHF及びCHFから選択され、
が、H及びFから選択され、
が、C1~4アルキル、シクロプロピル及びシクロブチルから選択され、その各々が、1~3つのFで任意選択的に置換される、化合物、又はその薬学的に許容される塩。
【請求項3】
式(Ia)の請求項1又は2に記載の化合物、
【化3】


又はその薬学的に許容される塩。
【請求項4】
式(Ib)の請求項1又は2に記載の化合物、

【化4】


又はその薬学的に許容される塩。
【請求項5】
がCHである、請求項1~4のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項6】
がCFである、請求項1~4のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項7】
がCHFである、請求項1~4のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項8】
がCHFである、請求項1~4のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項9】
がHである、請求項1~8のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項10】
がFである、請求項1~8のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項11】
が、1~3つのFで任意選択的に置換されるC1~4アルキル、例えば、CHFCHである、請求項1~10のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項12】
が、1~3つのFで任意選択的に置換されるシクロプロピルである、請求項1~10のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項13】
が、1~3つのFで任意選択的に置換されるシクロブチルである、請求項1~10のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項14】
以下からなる群から選択される、請求項1又は2に記載の化合物:

【表1-1】

4-(5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル


(S)-4-(5-フルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル



(S)-4-(5-フルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル


(S)-4-(5-フルオロ-4-((S)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル



(S)-4-(5-フルオロ-4-((S)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル


4-(4-エチル-5-フルオロピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル



【表1-2】

(R)-4-(5-フルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル


(R)-4-(4-エチル-5-フルオロピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル



(R)-4-(5-フルオロ-4-((S)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル


(S)-4-(4-エチル-5-フルオロピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル



4-(5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル


4-(4-エチル-5-フルオロピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル



【表1-3】

(R)-4-(5-フルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル


(S)-4-(4-エチル-5-フルオロピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル



(R)-4-(5-フルオロ-4-((S)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル


(R)-4-(4-エチル-5-フルオロピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル



4-(4-エチルピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル


(S)-2-(ジフルオロメチル)-4-(5-フルオロ-4-((S)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル



【表1-4】

(R)-4-(4-エチルピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル


4-(5,6-ジフルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル



(S)-4-(4-エチルピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル


(S)-4-(5,6-ジフルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル



2-(ジフルオロメチル)-4-(5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル


(S)-4-(5,6-ジフルオロ-4-((S)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル



【表1-5】

(R)-2-(ジフルオロメチル)-4-(5-フルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル


(R)-4-(5,6-ジフルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル



(R)-2-(ジフルオロメチル)-4-(5-フルオロ-4-((S)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル


(R)-4-(5,6-ジフルオロ-4-((S)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル

及び


(S)-2-(ジフルオロメチル)-4-(5-フルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、


又はその薬学的に許容される塩。
【請求項15】
請求項1~14のいずれか一項に記載の化合物、又はその薬学的に許容される塩と、薬学的に許容される担体と、を含む、薬学的組成物。
【請求項16】
療法に使用するための、請求項1~14のいずれか一項に記載の式(I)の化合物、又はその薬学的に許容される塩。
【請求項17】
精神神経系障害、例えば、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、若しくは物質使用障害;神経発達障害、例えば、注意欠如多動性障害(ADHD)、フェラン-マクダーミド症候群、若しくは他の自閉症スペクトラム障害;神経変性障害、例えば、多発性硬化症、前頭側頭型認知症若しくはアルツハイマー病;又は心臓の状態、例えば、ブルガダ症候群、QT短縮症候群、若しくは早期再分極症候群の治療に使用するための、請求項1~14のいずれか一項に記載の式(I)の化合物、又はその薬学的に許容される塩。
【請求項18】
精神神経系障害、例えば、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、若しくは物質使用障害;神経発達障害、例えば、ADHD、フェラン-マクダーミド症候群、若しくは自閉症スペクトラム障害;神経変性障害、例えば、多発性硬化症、前頭側頭型認知症、若しくはアルツハイマー病;又は心臓の状態、例えば、ブルガダ症候群、QT短縮症候群、若しくは早期再分極症候群の治療を必要とする対象においてそれを行う方法であって、前記方法が、前記対象に、治療有効量の請求項1~14のいずれか一項に記載の化合物、又はその薬学的に許容される塩を投与することを含む、方法。
【請求項19】
精神神経系障害、例えば、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、若しくは物質使用障害;神経発達障害、例えば、ADHD、フェラン-マクダーミド症候群、若しくは自閉症スペクトラム障害;神経変性障害、例えば、多発性硬化症、前頭側頭型認知症、若しくはアルツハイマー病;又は心臓の状態、例えば、ブルガダ症候群、QT短縮症候群、若しくは早期再分極症候群の治療を必要とする対象においてそれを行う方法であって、前記方法が、前記対象に、請求項1~14のいずれか一項に記載の化合物、又はその薬学的に許容される塩を投与することを含む、方法。
【請求項20】
精神神経系障害、例えば、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、若しくは物質使用障害;神経発達障害、例えば、ADHD、フェラン-マクダーミド症候群、若しくは自閉症スペクトラム障害;神経変性障害、例えば、多発性硬化症、前頭側頭型認知症、若しくはアルツハイマー病;又は心臓の状態、例えば、ブルガダ症候群、QT短縮症候群、若しくは早期再分極症候群の治療のための医薬の製造における請求項1~14のいずれか一項に記載の式(I)の化合物、又はその薬学的に許容される塩の、使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、及び物質使用障害を含む精神神経系障害;神経発達障害、例えば、注意欠如多動性障害、フェラン-マクダーミド症候群、及び他の自閉症スペクトラム障害;神経変性障害、例えば、多発性硬化症、前頭側頭型認知症、及びアルツハイマー病;並びに心臓の状態、例えば、ブルガダ症候群、QT短縮症候群、及び早期再分極症候群におけるカルシウムシグナル伝達欠損及び/又はシナプス機能障害の治療のためのピリジン-3-カルボキシレート化合物、それらを含有する薬学的組成物、及びCa1.2活性剤としてのそのような化合物の使用に関する。
【背景技術】
【0002】
ヒトゲノミクスの進歩は、精神神経系障害の遺伝的根拠に光を当てるものである。統合失調症におけるゲノムワイド関連研究(GWAS)は、神経カルシウムシグナル伝達に関与するCa1.2及び他の遺伝子を含む100を超える疾患関連遺伝子座を特定してきた。障害間(cross-disorder)GWAS分析は、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、ADHD、及び自閉症スペクトラム障害と強く関連するものとして、Ca1.2及びそのチャネル形成ベータサブユニット(CACNB2)を特定した。GWASからの証拠に加えて、統合失調症を有する患者におけるエクソーム配列決定は、Ca1.2、及びCACNA2D、CACNB、CAMK2遺伝子を含む神経カルシウムシグナル伝達経路の他の遺伝子メンバーにおける破壊的変異の濃縮を示した。Ca1.2は、神経細胞の分化及び移動、神経突起の成長、シナプスシグナル伝達、遺伝子発現及び脳可塑性にとって重要であることが示されている。これは、感情、学習及び記憶、実行機能、並びに脳の報酬応答に役割を果たすことが示されている。
【0003】
Ca1.2は、体全体に広く発現し、心臓血管系を含む多臓器系において主要な役割を果たしているが、心臓血管系におけるCa1.2の生理学的機能は、脳におけるその機能とは異なる。Ca1.2は、心臓における活動電位生成の重要な寄与因子であり、一方、活動電位生成における最小限の役割を有するニューロンにおける細胞内シグナル伝達及び遺伝子発現の重要な駆動因子であることが、研究によって示されている。ティモシー症候群では、p.G406RのCa1.2変異は、心筋細胞とニューロンとの間に異なる細胞表現型をもたらす。心血管特異的障害(ブルガダ症候群及びQT延長症候群8型)を引き起こすCa1.2変異は、心臓及び脳におけるCa1.2の多様な機能の更なる証拠である。
【0004】
カルシウムチャネル活性剤は、以前から報告されているが、神経精神障害に対するそれらの使用に関する更なる研究は、それらが心臓血管系に及ぼす影響に起因して、限定されている。実際、これらの分子の多くは、心不全におけるそれらの潜在的な治療用途のために最初に研究され、開発された。精神神経系GWAS研究から関連するCa1.2 SNPの大部分は、遺伝子のイントロンに存在し、これらのリスクSNPは、多くの場合、カルシウム電流振幅の全体的な減少を引き起こすmRNA発現の低下と関連することが示されている。したがって、全体的な電流振幅を増加させることができる小分子は、患者にとって最も有益な可能性がある。
【発明の概要】
【0005】
本開示は、式(I)の化合物、又はその薬学的に許容される塩であって、

【化1】


式中、
が、C1~6アルキル及びC1~6ハロアルキル、例えば、C1~6フルオロアルキルから選択され、
が、H及びハロ、例えば、Fから選択され、
が、C1~6アルキル、例えば、C1~4アルキル、及びC3~8シクロアルキルから選択され、その各々が、1~3つのハロ、例えば、Fで任意選択的に置換される、化合物、又はその薬学的に許容される塩を提供する。
【0006】
第2の態様では、本開示は、式(I)の化合物、又はその薬学的に許容される塩を含む、薬学的組成物を提供する。
【0007】
第3の態様では、本開示は、療法における、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、若しくは物質使用障害を含む精神神経系障害;神経発達障害、例えば、注意欠如多動性障害、フェラン-マクダーミド症候群、若しくは他の自閉症スペクトラム障害;神経変性障害、例えば、多発性硬化症、前頭側頭型認知症若しくはアルツハイマー病;並びに心臓の状態、例えば、ブルガダ症候群、QT短縮症候群、若しくは早期再分極症候群の治療における使用のための式(I)の化合物、又はその薬学的に許容される塩を提供する。
【0008】
第4の態様では、本開示は、精神神経系障害、例えば、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、若しくは物質使用障害;神経発達障害、例えば、ADHD、フェラン-マクダーミド症候群、若しくは自閉症スペクトラム障害;神経変性障害、例えば、多発性硬化症、前頭側頭型認知症、若しくはアルツハイマー病;又は心臓の状態、例えば、ブルガダ症候群、QT短縮症候群、若しくは早期再分極症候群の治療を必要とする対象においてそれを行う方法であって、方法が、治療有効量の本開示の化合物、又はその薬学的に許容される塩を投与することを含む、方法を提供する。
【0009】
第5の態様では、本開示は、精神神経系障害、例えば、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、若しくは物質使用障害;神経発達障害、例えば、ADHD、フェラン-マクダーミド症候群、若しくは自閉症スペクトラム障害;神経変性障害、例えば、多発性硬化症、前頭側頭型認知症、若しくはアルツハイマー病;又は心臓の状態、例えば、ブルガダ症候群、QT短縮症候群、若しくは早期再分極症候群の治療を必要とする対象においてそれを行う方法であって、方法が、本開示の化合物、又はその薬学的に許容される塩を投与することを含む、方法を提供する。
【0010】
第6の態様では、本開示は、精神神経系障害、例えば、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、若しくは物質使用障害;神経発達障害、例えば、ADHD、フェラン-マクダーミド症候群、若しくは自閉症スペクトラム障害;神経変性障害、例えば、多発性硬化症、前頭側頭型認知症、若しくはアルツハイマー病;又は心臓の状態、例えば、ブルガダ症候群、QT短縮症候群、若しくは早期再分極症候群の治療のための医薬の製造における本開示の化合物、又はその薬学的に許容される塩の使用を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】時間(ms)に対する電位(mV)で、Ca1.2活性化の電圧を、より負の膜電位にシフトさせることの影響を示す、心外膜環境からの模擬心臓活動電位を示すグラフである。
図2】実施例2のX線結晶構造を示す画像である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
5.1.定義
一般に、本明細書で使用される命名法、並びに本明細書に記載される有機化学、創薬化学、及び薬理学における実験手順は、当該技術分野で周知であり、通常用いられるものである。別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、一般に、本開示が属する技術分野の当業者によって通常理解されるものと同じ意味を有する。
【0013】
別途指定されない限り、「本開示の化合物(compounds of the present disclosure)」、「本開示の化合物(compounds of the disclosure)」、又は「本開示の化合物(compound of the disclosure)」という用語は、式(I)、(II)、(Ia)、又は(Ib)の化合物、例示される化合物、それらの塩、特に、それらの薬学的に許容されるその塩、水和物、溶媒和物、及び全ての立体異性体(ジアステレオ異性体及びエナンチオマーを含む)、回転異性体、互変異性体、及び同位体標識された化合物(重水素置換を含む)、並びに本質的に形成される部分を指す。
【0014】
「及び/又は」という用語は、別段の指示がない限り、「及び」又は「又は」のいずれかを意味する。
【0015】
「置換された」という用語は、置換基が1つ以上の位置で特定の基又は部分に接続し得る1つ以上の好適な置換基を特定の基又は部分が有することを意味する。例えば、フルオロ基(F)で置換されたシクロプロピルは、フルオロが結合によってシクロプロピルの1個の原子に結合することを示す。
【0016】
本明細書で使用される場合、「C1~6アルキル」という用語は、不飽和部を含有せず、1~6個の炭素原子を有し、単結合によって分子の残りに接続する、炭素原子及び水素原子のみからなる直鎖又は分岐鎖の炭化水素鎖基を指す。C1~6アルキルの例としては、限定されないが、メチル、エチル、n-プロピル、1-メチルエチル(iso-プロピル)、n-ブチル、1-メチルプロピル(sec-ブチル)、2-メチルプロピル(iso-ブチル)、1,1-ジメチルエチル(t-ブチル)、n-ペンチル、及びn-ヘキシルが挙げられる。C1~4アルキルという用語は、それに応じて解釈される。
【0017】
本明細書で使用される場合、「C1~6ハロアルキル」という用語は、本明細書で定義される1つ以上のハロ基によって置換された、上に定義されるC1~6アルキル基を指す。C1~6ハロアルキルの例としては、限定されないが、トリフルオロメチル、ジフルオロメチル、フルオロメチル、トリクロロメチル、1,1-ジフルオロエチル、2,2-ジフルオロエチル、2,2,2-トリフルオロエチル、2-フルオロプロピル、3,3-ジフルオロプロピル及び1-フルオロメチル-2-フルオロエチル、1,3-ジブロモプロパン-2-イル、3-ブロモ-2-フルオロプロピル、及び1,4,4-トリフルオロブタン-2-イルが挙げられる。
【0018】
本明細書で使用される場合、「ハロ」という用語は、フッ素、塩素、臭素、又はヨウ素を意味する。
【0019】
本明細書で使用される場合、「シクロアルキル」という用語は、3~18個の炭素原子を含有し、環炭素間で共有される非局在化パイ電子(芳香族性)は存在しない、単環式又は多環式の飽和又は部分的に不飽和の炭素環を意味する。「C3~8シクロアルキル」という用語は、それに応じて解釈される。多環式という用語は、架橋(例えば、ノルボルネン)、融合(例えば、デカリン)及びスピロ環式シクロアルキルを包含する。好ましくは、シクロアルキル、例えば、「C3~8シクロアルキル」は、3~8個の炭素原子の単環式炭化水素基である。
【0020】
3~8シクロアルキルの例としては、限定されないが、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、スピロ[3.3]ヘプタニル、及びシクロオクチルが挙げられる。
【0021】
本明細書で使用される場合、「投与する」は、本明細書に記載される化合物が対象に提示される方法を指す。
【0022】
本明細書で使用される場合、「任意選択的に置換される」は、言及される基が、後に列挙される基のうちのいずれか1つ又はいずれかの組み合わせによって1つ以上の位置で置換され得ることを意味する。
【0023】
本明細書で使用される場合、「対象」又は「患者」は、本明細書に記載される薬学的組成物の投与によって治療することができる、本明細書に記載される疾患又は障害(例えば、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、及び物質使用障害を含む精神神経系障害;神経発達障害、例えば、注意欠如多動性障害、フェラン-マクダーミド症候群、及び他の自閉症スペクトラム障害;神経変性障害、例えば、多発性硬化症、前頭側頭型認知症、及びアルツハイマー病;並びに心臓の状態、例えば、ブルガダ症候群、QT短縮症候群、及び早期再分極症候群)のうちの1つ以上を患う生体を指す。対象の例としては、哺乳動物(例えば、ヒト、並びにイヌ、ウシ、ウマ、サル、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ネコ、マウス、ウサギ、ラット、及びトランスジェニック非ヒト動物などの動物)が挙げられる。ある特定の実施形態では、対象は、ヒト、例えば、本明細書に記載される疾患又は障害(例えば、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、及び物質使用障害を含む精神神経系障害;神経発達障害、例えば、注意欠如多動性障害、フェラン-マクダーミド症候群、及び他の自閉症スペクトラム障害;神経変性障害、例えば、多発性硬化症、前頭側頭型認知症、及びアルツハイマー病;並びに心臓の状態、例えば、ブルガダ症候群、QT短縮症候群、及び早期再分極症候群)を患うか、患うリスクがあるか、又は患う可能性があるヒトである。
【0024】
文脈が別段に必要としない限り、本明細書全体で、また、以下の特許請求の範囲において、「含む(comprise)」という語、並びに「含む(comprises)」又は「含む(comprising)」などの変形語は、述べられた要素若しくはステップ、又は要素若しくはステップの群の包含を意味するが、任意の他の要素若しくはステップ、又は要素若しくはステップの群の除外を意味するものではないことは理解すべきである。
【0025】
示された構造とその構造に与えられた化学名との間に矛盾がある場合、示された構造の方に、より重み付けされる。加えて、構造又は構造の一部の立体化学が、例えば、太字又は破線で示されない場合、その構造又は構造の一部は、その構造の一部の構造の全ての立体異性体を包含するものと解釈されるべきである。
【0026】
5.2.化合物
式(I)の化合物、又はその薬学的に許容される塩であって、

【化2】


式中、
が、C1~6アルキル及びC1~6ハロアルキル、例えば、C1~6フルオロアルキルから選択され、
が、H及びハロ、例えば、Fから選択され、
が、C1~6アルキル、例えば、C1~4アルキル、及びC3~8シクロアルキルから選択され、その各々が、1~3つのハロ、例えば、Fで任意選択的に置換される、化合物、又はその薬学的に許容される塩。
【0027】
一実施形態は、式(I)の化合物、又はその薬学的に許容される塩であり、
【化3】


式中、
が、CH、CF、CHF及びCHFから選択され、
が、H及びFから選択され、
が、C1~4アルキル、シクロプロピル及びシクロブチルから選択され、その各々が、1~3つのFで任意選択的に置換される。
【0028】
一実施形態は、式(Ia)の化合物、
【化4】


又はその薬学的に許容される塩である。
【0029】
別の実施形態は、式(Ib)の化合物、

【化5】


又はその薬学的に許容される塩である。
【0030】
以下の実施形態は、式(Ia)及び(Ib)を含む、式(I)の化合物に関するものである。
一実施形態では、Rは、CHである。
【0031】
別の実施形態では、Rは、CFである。
【0032】
別の実施形態では、Rは、CHFである。
【0033】
別の実施形態では、Rは、CHFである。
【0034】
別の実施形態では、Rは、Hである。
【0035】
別の実施形態では、Rは、Fである。
【0036】
別の実施形態では、Rは、1~3つのFで任意選択的に置換されるC1~4アルキルである。
【0037】
別の実施形態では、Rは、1~3つのFで任意選択的に置換されるシクロプロピルである。
【0038】
別の実施形態では、Rは、1~3つのFで任意選択的に置換されるシクロブチルである。
【0039】
式(I)の具体的な化合物は、以下のものが挙げられる。
4-(5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(S)-4-(5-フルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(S)-4-(5-フルオロ-4-((S)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(R)-4-(5-フルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(R)-4-(5-フルオロ-4-((S)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
4-(5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(R)-4-(5-フルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(R)-4-(5-フルオロ-4-((S)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(S)-4-(5-フルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(S)-4-(5-フルオロ-4-((S)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
4-(4-エチル-5-フルオロピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(R)-4-(4-エチル-5-フルオロピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(S)-4-(4-エチル-5-フルオロピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
4-(4-エチル-5-フルオロピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(S)-4-(4-エチル-5-フルオロピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(R)-4-(4-エチル-5-フルオロピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
4-(4-エチルピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(R)-4-(4-エチルピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(S)-4-(4-エチルピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
2-(ジフルオロメチル)-4-(5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(R)-2-(ジフルオロメチル)-4-(5-フルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(R)-2-(ジフルオロメチル)-4-(5-フルオロ-4-((S)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(S)-2-(ジフルオロメチル)-4-(5-フルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(S)-2-(ジフルオロメチル)-4-(5-フルオロ-4-((S)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
4-(5,6-ジフルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(S)-4-(5,6-ジフルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(S)-4-(5,6-ジフルオロ-4-((S)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、
(R)-4-(5,6-ジフルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル、及び
(R)-4-(5,6-ジフルオロ-4-((S)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル。
【0040】
出発物質及び手順の選択に応じて、化合物は、可能な立体異性体のうちの1つの形態で、又はそれらの混合物として、例えば、純粋な光学異性体として、又はラセミ体及びジアステレオ異性体混合物などの立体異性体混合物として、不斉炭素原子の数に応じて存在することができる。本開示は、ラセミ混合物、ジアステリオマー混合物、及び光学的に純粋な形態を含む、全てのそのような可能な立体異性体を含むことを意味する。光学的に活性な(R)-立体異性体及び(S)-立体異性体は、キラルシントン若しくはキラル試薬を使用して調製され得るか、又は従来の技術を使用して分割され得る。化合物が二重結合を含有する場合、置換基は、E配置又はZ配置であり得る。化合物が、二置換シクロアルキルを含有する場合、シクロアルキル置換基は、シス配置又はトランス配置を有し得る。全ての互変異性体形態も含まれることが意図される。
【0041】
本明細書で使用される場合、「塩(salt)」又は「塩(salts)」という用語は、本開示の化合物の酸付加塩又は塩基付加塩を指す。「塩」には、特に「薬学的に許容される塩」が含まれる。「薬学的に許容される塩」という用語は、本開示の化合物の生物学的有効性及び特性を保持し、かつ典型的には生物学的に又は別様に不適切でない塩を指す。多くの場合、本開示の化合物は、アミノ及び/又はカルボキシル基又はそれに類似する基の存在により、酸塩及び/又は塩基塩を形成することができる。
【0042】
薬学的に許容される酸付加塩は、無機酸及び有機酸により形成することができる。
【0043】
塩の由来となり得る無機酸としては、例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸などが挙げられる。
【0044】
塩の由来となり得る有機酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、シュウ酸、マレイン酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、トルエンスルホン酸、サリチル酸などが挙げられる。
【0045】
薬学的に許容される塩基付加塩は、無機塩基及び有機塩基により形成することができる。
【0046】
塩の由来となり得る無機塩基としては、例えば、アンモニウム塩及び周期表の列I~XIIの金属が挙げられる。ある特定の実施形態では、塩は、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、銀、亜鉛、及び銅に由来し、特に好適な塩としては、アンモニウム、カリウム、ナトリウム、カルシウム、及びマグネシウムの塩が挙げられる。
【0047】
塩の由来となり得る有機塩基としては、例えば、一級、二級、及び三級アミン、天然に存在する置換アミンを含む置換アミン、環状アミン、塩基性イオン交換樹脂などが挙げられる。ある特定の有機アミンとしては、イソプロピルアミン、ベンザチン、コリネート、ジエタノールアミン、ジエチルアミン、リジン、メグルミン、ピペラジン、及びトロメタミンが挙げられる。
【0048】
別の態様では、本開示は、酢酸塩、アスコルビン酸塩、アジピン酸塩、アスパラギン酸塩、安息香酸塩、ベシル酸塩、臭化物/臭化水素酸塩、重炭酸塩/炭酸塩、重硫酸塩/硫酸塩、カンファースルホン酸塩、カプリン酸塩、塩化物/塩酸塩、クロルテオフィロン酸塩、クエン酸塩、エタンジスルホン酸塩、フマル酸塩、グルセプト酸塩、グルコン酸塩、グルクロン酸塩、グルタミン酸塩、グルタル酸塩、グリコール酸塩、馬尿酸塩、ヨウ化水素塩/ヨウ化物、イセチオン酸塩、乳酸塩、ラクトビオン酸塩、ラウリル硫酸塩、リンゴ酸塩、マレイン酸塩、マロン酸塩、マンデル酸塩、メシル酸塩、メチル硫酸塩、ムチン酸塩、ナフトエ酸塩、ナプシル酸塩、ニコチン酸塩、硝酸塩、オクタデカン酸塩、オレイン酸塩、シュウ酸塩、パルミチン酸塩、パモ酸塩、リン酸塩/リン酸水素/リン酸二水素、ポリガラクツロン酸塩、プロピオン酸塩、セバシン酸塩、ステアリン酸塩、コハク酸塩、スルホサリチル酸塩、硫酸塩、酒石酸塩、トシル酸塩 トリフェニル酢酸塩、トリフルオロ酢酸塩又はキシナホ酸塩の形態の本開示の化合物を提供する。
【0049】
本開示の化合物、すなわち、水素結合の供与体及び/又は受容体として作用することができる基を含有する式(I)の化合物は、好適な共結晶形成剤とともに共結晶を形成することができ得る。これらの共結晶は、既知の共結晶形成手順によって、式(I)の化合物から調製され得る。かかる手順は、溶液中で式(I)の化合物と共結晶形成剤とを結晶化条件下で粉砕するか、加熱するか、共昇華させるか、共融解させるか、又は接触させることと、それにより形成される共結晶を単離することと、を含む。好適な共結晶形成剤としては、WO2004/078163に記載のものが挙げられる。したがって、本開示は更に、式(I)の化合物を含む共結晶を提供する。
【0050】
更に、それらの塩を含む本開示の化合物はまた、それらの水和物の形態で得られ得るか、又はそれらの結晶化に使用される他の溶媒を含み得る。本開示の化合物は、本質的に、又は設計によって、薬学的に許容される溶媒(水を含む)とともに溶媒和物を形成してもよく、したがって、本開示は、溶媒和形態及び非溶媒和形態の両方を包含することが意図される。「溶媒和物」という用語は、本開示の化合物(その薬学的に許容される塩を含む)と1つ以上の溶媒分子との分子複合体を指す。そのような溶媒分子は、医薬品の技術分野に一般的に使用されるものであり、レシピエントに無害であることが知られている、例えば、水、エタノールなどである。「水和物」という用語は、溶媒分子が水である複合体を指す。
【0051】
本開示は、式(I)の化合物の標識されていない形態及び同位体標識された形態を含む。同位体標識された化合物は、選択された原子質量又は質量数を有する原子によって1個以上の原子が置換されていることを除いて、本明細書で与えられる式によって示される構造を有する。本開示の化合物に組み込まれ得る同位体としては、例えば、水素の同位体が挙げられる。
【0052】
更に、ある特定の同位体、特に重水素(すなわち、H又はD)の組み込みは、より大きな代謝安定性に起因するある特定の治療上の利点、例えば、インビボでの半減期の増加又は必要な投与量の低減、又は治療指数若しくは忍容性の改善をもたらし得る。この文脈における重水素は、本開示の化合物の置換基とみなされることを理解されたい。重水素の濃度は、同位体濃縮係数によって定義され得る。本明細書で使用される「同位体濃縮係数」という用語は、指定された同位体の同位体存在量と天然存在量との比を意味する。この開示の化合物中の置換基が重水素であると示されている場合、かかる化合物は、各指定された重水素原子について、少なくとも3500(各指定された重水素原子での52.5%重水素組み込み)、少なくとも4000(60%重水素組み込み)、少なくとも4500(67.5%重水素組み込み)、少なくとも5000(75%重水素組み込み)、少なくとも5500(82.5%重水素組み込み)、少なくとも6000(90%重水素組み込み)、少なくとも6333.3(95%重水素組み込み)、少なくとも6466.7(97%重水素組み込み)、少なくとも6600(99%重水素組み込み)、又は少なくとも6633.3(99.5%重水素組み込み)の同位体濃縮係数を有する。「同位体濃縮係数」という用語は、重水素について記載されているのと同じ方法で任意の同位体に適用することができることを理解されたい。
【0053】
本開示の任意の態様の一実施形態では、式(I)の化合物中の水素は、それらの通常の同位体存在量で存在する。別の実施形態では、水素は、重水素(D)で同位体的に濃縮され、本開示の特定の実施形態では、式(I)は、式(II)に示されるように、重水素化されるか、
【化6】


又はその薬学的に許容される塩であり、式中、R、R及びRが、本開示のいずれかの態様又は実施形態に従って式(I)で定義される通りであり、RD1~RD7が、各々独立して、H又はDである。式(II)の化合物は、非重水素化態様の代わりに適切に重水素化された基質を使用することによって、一般スキーム1~2のうちのいずれか1つに従って合成することができる。
【0054】
本開示の化合物に組み込まれ得る同位体の他の例としては、水素、炭素、窒素、酸素、及びフッ素の同位体、例えば、それぞれH、11C、13C、14C、15N、18F、及び18Oが挙げられる。したがって、本開示は、例えば、H及び14Cなどの放射性同位体、又はH及び13Cなどの非放射性同位体が存在するものを含む、前述の同位体のうちのいずれかの1つ以上を組み込む化合物を含むことが理解されるべきである。そのような同位体標識化合物は、代謝研究(14Cを用いる)、反応速度研究(例えば、H又はHを用いる)、薬物若しくは基質組織分布アッセイを含む検出又は画像化技術[陽電子放出断層撮影(PET)又は単光子放射型コンピュータ断層撮影(SPECT)など]、又は患者の放射性治療において有用である。特に、18F又は標識された化合物は、PET研究又はSPECT研究に特に望ましい場合がある。本開示の同位体標識された化合物は、概して、当業者に公知の従来の技術によって、又は、前に用いられた非標識された試薬の代わりに適切な同位体標識された試薬を使用して、付随する実施例及び調製例に記載されるものに類似したプロセスによって調製され得る。
【0055】
本開示の化合物(複数可)の任意の不斉原子(例えば、炭素など)は、ラセミ体又は鏡像異性体的に濃縮された状態で、例えば、(R)-配置、(S)-配置、又は(R,S)-配置で存在することができる。ある特定の実施形態では、各不斉原子は、(R)-配置又は(S)-配置において、少なくとも50%のエナンチオマー過剰、少なくとも60%のエナンチオマー過剰、少なくとも70%のエナンチオマー過剰、少なくとも80%のエナンチオマー過剰、少なくとも90%のエナンチオマー過剰、少なくとも95%のエナンチオマー過剰、又は少なくとも99%のエナンチオマー過剰を有する。
【0056】
したがって、本明細書で使用される場合、本開示の化合物は、例えば、実質的に純粋なジアステレオマー、光学異性体(鏡像体)、ラセミ体、又はそれらの混合物として、可能な立体異性体、回転異性体、アトロプ異性体、互変異性体、又はそれらの混合物のうちの1つの形態であり得る。
【0057】
したがって、本開示の化合物は、ラセミ混合物又はエナンチオマー的に濃縮された形態で、又はエナンチオマー的に純粋な形態で、又はジアステレオ異性体の混合物として存在し得る。
【0058】
本出願の態様、実施形態又は特許請求の範囲のうちのいずれか1つにおける化合物式では、C-sp上の
という用語は、(R)又は(S)のいずれかの絶対立体化学を示す。本出願の態様、実施形態又は特許請求の範囲のうちのいずれか1つにおける化合物式では、C-sp上の
という用語は、(R)又は(S)のいずれかの絶対立体化学を示す。本出願の態様、実施形態又は特許請求の範囲のうちのいずれか1つにおける化合物式では、C-sp上の
という用語は、結合の絶対立体化学が定義されていない共有結合を表す。このことは、C-sp上の
という用語が、それぞれのキラル中心又はそれらの混合物の(S)配置又は(R)配置を含むことを意味する。したがって、立体異性体の混合物、例えば、ラセミ体などのエナンチオマーの混合物、及び/又はジアステレオ異性体の混合物は、本開示に包含される。
【0059】
任意の得られた立体異性体の混合物は、構成要素の物理化学的差異に基づいて、純粋な又は実質的に純粋な光学異性体、ジアステレオマー、ラセミ体へと、例えば、クロマトグラフィー及び/又は分別晶析によって分離することができる。
【0060】
本開示の化合物又は中間体の任意の得られるラセミ体は、既知の方法、例えば、光学的に活性な酸又は塩基で得られたそのジアステレオマー塩の分離によって、光学的に活性な酸性化合物又は塩基性化合物を遊離させることによって、光学的鏡像体に分割することができる。特に、したがって、塩基性部分は、例えば、光学的に活性な酸、例えば、酒石酸、ジベンゾイル酒石酸、ジアセチル酒石酸、ジ-O、O’-p-トルオイル酒石酸、マンデル酸、リンゴ酸、又はカンファー-10-スルホン酸により形成された塩の分別晶析によって、本開示の化合物をそれらの光学異性体に分割するために使用され得る。本開示のラセミ化合物又はラセミ中間体はまた、キラルクロマトグラフィー、例えば、キラル吸着剤を使用した高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)によって分割することもできる。
【0061】
5.3.作製する方法
本開示の化合物は、有機合成の当業者に周知のいくつかの方法で調製され得る。一例として、本開示の化合物は、合成有機化学の分野において既知の合成方法と一緒に、以下に記載の方法を使用して、又は当業者によって理解されるようなその変形形態によって合成され得る。
【0062】
一般に、式(I)の化合物は、以下に提供されるスキームに従って調製され得る。
【化7】
【0063】
上記反応スキームの出発物質は、市販されているか、又は当業者に既知の方法に従って、又は本明細書に開示される方法によって調製することができる。一般に、本開示の化合物は、以下のように、上記一般スキーム1で調製される。
化合物(Y)を中間体A及びBと縮合反応条件下で反応させて、化合物Eを得る。炭酸カリウム及びメタノールによる分子内ラクトン化により、式(I)の化合物(R=CHF)を得る。一般スキーム1について、R及びRは、本明細書に定義される通りである。
【化8】
【0064】
化合物(Y)を中間体A及び(Z)-3-アミノブタ-2-エン酸メチルと縮合反応条件下で反応させて、化合物Fを得る。炭酸カリウム及びメタノールによる分子内ラクトン化により、式(I)の化合物(R=CH)を得る。一般スキーム2について、R及びRは、本明細書に定義される通りである。
【0065】
一実施形態では、式(X)の化合物又はその塩であって、
【化9】
が、CH、CF、CHF及びCHFから選択され、
が、H及びFから選択され、
が、C1~4アルキル、シクロプロピル及びシクロブチルから選択され、その各々が、1~3つのFで任意選択的に置換され、
及びRが、各々独立して、C1~6アルキルであり、例えば、Rがエチルであり、Rがメチルである、化合物、又はその塩が提供される。
【0066】
ある実施形態では、式(I)の化合物の調製における式(X)の化合物の使用が提供される。
【0067】
更なる実施形態では、式(Y)の化合物又はその塩であって、

【化10】

が、H及びFから選択され、
が、C1~4アルキル、シクロプロピル及びシクロブチルから選択され、その各々が、1~3つのFで任意選択的に置換される、化合物、又はその塩が提供される。
【0068】
ある実施形態では、式(I)の化合物の調製における式(Y)の化合物の使用が提供される。
【0069】
更なる態様では、本開示は、以下のステップを含む、遊離形態又は薬学的に許容される塩形態の式(I)の化合物を調製するためのプロセスを提供する。
1)本明細書に定義される式(Y)の化合物を、
【化11】
及び
(式中、Rが、CH、CF、CHF、及びCHFから選択され、R及びRが、各々独立してC1~6アルキルであり、例えば、Rがエチルであり、Rがメチルである)と縮合反応条件(例えば、熱)下で反応させて、本明細書に定義される式(X)の化合物を生成するステップ。
【0070】
式(I)の化合物を調製するためのプロセスの更なる実施形態では、このプロセスは、
2)本明細書で定義される式(X)の化合物(例えば、ステップ1に従って調製される)をラクトン化条件(例えば、塩基及び溶媒、例えば、KCO及びメタノール)下で反応させて、本明細書に定義される式(I)の化合物を生成するステップを含む。
【0071】
更なる施形態では、ステップ2のプロセスは、更に、
3)本明細書で定義される式(I)の化合物を精製する任意選択的なステップと、(任意選択的に)
4)例えば、クロマトグラフィーによって、例えば、キラルクロマトグラフィーによって、得られる立体異性体を分離する任意選択的なステップと、を含む。
【0072】
前述のプロセスステップのいずれかのための、又は以下での縮合反応条件は、溶媒、例えば、アルコール、例えば、メタノール、エタノールなどのプロトン溶媒の使用、及び基質混合物の加熱を伴う。ある特定の反応は、塩基、例えば、NaOH、アミンの添加(Knoevenagel縮合)を必要とし得る。反応混合物を、反応が進行するのに必要な適切な温度、例えば、室温~100℃、例えば、70~80℃まで加熱することができる。
【0073】
更なる実施形態では、一般スキーム1~2のうちのいずれか1つに従って、遊離形態又は薬学的に許容される塩形態の式(I)の化合物を調製するためのプロセスが提供される。
【0074】
前述のプロセスステップのいずれか、又は以下のラクトン化反応条件には、ラクトン基を生成するための適切な試薬の使用を伴う。例えば、ラクトン化条件は、塩基、例えば、KCO、及びプロトン溶媒、例えば、メタノール、エタノールなどの溶媒の使用を伴い得る。反応は、室温で、又は例えば室温から80℃まで加熱することによって行われ得る。
【0075】
本明細書で定義される式(X)及び(Y)の化合物は、本開示の化合物、例えば(I)の化合物の調製に有用である。したがって、ある態様では、本開示は、式(X)若しくは(Y)の化合物、又はそれらの塩に関する。別の態様では、本開示は、式(I)の化合物の製造における式(X)若しくは(Y)の化合物、又はそれらの塩の使用に関する。本開示は、その任意の段階で得ることができる中間体生成物が出発物質として使用され、残りのステップが実行される変形例、又は出発物質が反応条件下で系中で形成される変形例、又は反応成分がその塩若しくは光学的に純粋な物質の形態で使用される変形例など、本発明のプロセスの任意の変形例を更に含む。
【0076】
5.4.使用方法
遊離形態又は薬学的に許容される塩形態の本開示の化合物は、例えば、次のセクションで提供されるインビトロ試験及びインビボ試験で示されるような、貴重な薬理学的特性、例えば、Ca1.2活性化特性を示し、したがって、療法のため、又は研究化学物質として、例えば、ツール化合物として使用するために示される。
【0077】
本開示の化合物、例えば、式(I)の化合物((II)、(Ia)及び(Ib)を含む)は、以下のリストから選択される適応症の治療に有用であり得る。
精神神経系障害、例えば、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、及び物質使用障害;
神経発達障害、例えば、注意欠如多動性障害、フェラン-マクダーミド症候群、及び他の自閉症スペクトラム障害;
神経変性障害、例えば、多発性硬化症、前頭側頭型認知症及びアルツハイマー病;並びに
心臓の状態、例えば、ブルガダ症候群、QT短縮症候群、及び早期再分極症候群。一実施形態では、適応症は、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、又は物質使用障害などの精神神経系障害である。別の実施形態では、適応症は、統合失調症又は双極性障害である。
【0078】
別の態様では、本開示は、Ca1.2の活性化によって治療される疾患又は障害を治療する方法であって、治療有効量の本開示の化合物又はその薬学的に許容される塩を投与することを含む、方法を提供する。更なる実施形態では、疾患は、前述の適応症のリストから選択される。
【0079】
別の態様では、本開示は、Ca1.2の活性化によって治療される疾患又は障害を治療する方法であって、本開示の化合物又はその薬学的に許容される塩を投与することを含む、方法を提供する。更なる実施形態では、疾患は、前述の適応症のリストから選択される。
【0080】
別の態様では、本開示は、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、物質使用障害、ADHD、フェラン-マクダーミド症候群、自閉症スペクトラム障害、多発性硬化症、前頭側頭型認知症、アルツハイマー病、ブルガダ症候群、QT短縮症候群、又は早期再分極症候群の治療を必要とする対象においてそれを行う方法であって、方法が、治療有効量の本開示の化合物、例えば、式(I)の化合物、又はその薬学的に許容される塩を投与することを含む、方法を提供する。
【0081】
別の態様では、本開示は、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、物質使用障害、ADHD、フェラン-マクダーミド症候群、自閉症スペクトラム障害、多発性硬化症、前頭側頭型認知症、アルツハイマー病、ブルガダ症候群、QT短縮症候群、又は早期再分極症候群の治療を必要とする対象においてそれを行う方法であって、方法が、本開示の化合物、例えば、式(I)の化合物、又はその薬学的に許容される塩を投与することを含む、方法を提供する。
【0082】
更なる態様では、本開示は、療法に使用するための、本開示の化合物、例えば、式(I)の化合物、又はその薬学的に許容される塩を提供する。更なる実施形態では、療法は、Ca1.2の活性化によって治療され得る疾患又は障害から選択される。別の実施形態では、疾患は、前述の適応症のリストから選択される。
【0083】
更なる態様では、本開示は、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、物質使用障害、ADHD、フェラン-マクダーミド症候群、自閉症スペクトラム障害、多発性硬化症、前頭側頭型認知症、アルツハイマー病、ブルガダ症候群、QT短縮症候群、又は早期再分極症候群の治療に使用するための、本開示の化合物、例えば、式(I)の化合物、又はその薬学的に許容される塩を提供する。
【0084】
したがって、更なる態様では、本開示は、療法における本開示の化合物、例えば、式(I)の化合物、又はその薬学的に許容される塩の使用を提供する。更なる実施形態では、療法は、Ca1.2の活性化によって治療され得る疾患から選択される。別の実施形態では、疾患は、前述の適応症のリストから選択される。
【0085】
更なる態様では、本開示は、医薬の製造のための、本開示の化合物、例えば、式(I)の化合物、又はその薬学的に許容される塩の使用を提供する。更なる実施形態では、医薬は、Ca1.2の活性化によって治療され得る疾患の治療のためのものである。別の実施形態では、疾患は、前述の適応症のリストから選択される。
【0086】
更なる態様では、本開示は、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、物質使用障害、ADHD、フェラン-マクダーミド症候群、自閉症スペクトラム障害、多発性硬化症、前頭側頭型認知症、アルツハイマー病、ブルガダ症候群、QT短縮症候群、又は早期再分極症候群の治療のための医薬の製造のための、本開示の化合物、例えば、式(I)の化合物、又はその薬学的に許容される塩の使用を提供する。
【0087】
したがって、更なる態様では、本開示は、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、物質使用障害、ADHD、フェラン-マクダーミド症候群、自閉症スペクトラム障害、多発性硬化症、前頭側頭型認知症、アルツハイマー病、ブルガダ症候群、QT短縮症候群、又は早期再分極症候群を治療するための、本開示の化合物、例えば、式(I)の化合物、又はその薬学的に許容される塩の使用を提供する。
【0088】
使用、治療方法、及び使用のための化合物に関する全ての前述の実施形態及び以下の実施形態は、本開示の化合物、例えば、式(I)の化合物、又はその薬学的に許容される塩を含む薬学的組成物に等しく適用可能である。
【0089】
5.5.薬学的組成物
別の態様では、本開示は、本開示の化合物又はその薬学的に許容される塩と、薬学的に許容される担体と、を含む、薬学的組成物を提供する。更なる実施形態では、組成物は、本明細書に記載されるものなどの少なくとも2つの薬学的に許容される担体を含む。薬学的組成物は、経口投与、非経口投与(例えば、注射、注入、経皮又は局所投与による)、及び直腸投与などの特定の投与経路のために製剤化することができる。局所投与は、吸入又は鼻腔内適用にも関係し得る。本開示の薬学的組成物は、固体形態(限定されないが、カプセル、錠剤、丸剤、顆粒、粉末、又は坐剤を含む)、又は液体形態(限定されないが、溶液、懸濁液、又はエマルションを含む)で構成され得る。錠剤は、当該技術分野で既知の方法に従って、フィルムコーティング又は腸溶性コーティングされ得る。典型的には、薬学的組成物は、活性成分を、
a)希釈剤、例えば、ラクトース、デキストロース、スクロース、マンニトール、ソルビトール、セルロース、及び/又はグリシン、
b)滑沢剤、例えば、シリカ、タルカム、ステアリン酸、そのマグネシウム若しくはカルシウム塩、及び/又はポリエチレングリコールのうちの1つ以上とともに含む錠剤又はゼラチンカプセルであり、また、錠剤の場合には、
c)結合剤、例えば、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、デンプンペースト、ゼラチン、トラガカント、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、及び/又はポリビニルピロリドンも含み、必要に応じて、
d)崩壊剤、例えば、デンプン、寒天、アルギン酸若しくはそのナトリウム塩、若しくは発泡性混合物;及び
e)吸収剤、着色剤、香料及び甘味料も含む。
【0090】
本開示の薬学的組成物は、約50~70kgの対象に対して約1~1000mgの活性成分(複数可)、又は約1~500mg、又は約1~250mg、又は約1~150mg、又は約0.5~100mg、又は約1~50mgの活性成分の単位投薬量であり得る。化合物、薬学的組成物、又はそれらの組み合わせの治療有効投薬量は、対象の種、体重、年齢、及び個々の状態、治療される障害又は疾患、又はその重症度に依存する。当業者の医師、臨床医、又は獣医は、障害又は疾患の進行を予防、治療、又は阻害するために必要な活性成分の各々の有効量を容易に決定することができる。
【0091】
上に引用した投薬量特性は、有利には、哺乳動物、例えば、マウス、ラット、イヌ、サル、又は単離された臓器、組織、及びその調製物を使用したインビトロ試験及びインビボ試験で実証可能である。本開示の化合物は、インビトロで、溶液、例えば、水溶液の形態で、及びインビボで、腸内、非経口のいずれかで、有利には、静脈内で、例えば、懸濁液として、又は水溶液で、適用することができる。インビトロでの投薬量は、約10-3モル濃度~10-9モル濃度の範囲であり得る。インビボでの治療有効量は、投与経路に応じて、約0.1~500mg/kg、又は約1~100mg/kgの範囲であり得る。
【0092】
6.化合物の調製
以下の実施例は、本開示を例示することを意図しており、その限定として解釈されるべきではない。
【0093】
実施例を全てそれらの単一のエナンチオマーに分離し、以下の生物学的データ(Biological Data)のセクションに記載されるSophion QPatchアッセイで試験した。実施例2の(R)-4-(5-フルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチルの絶対的な立体化学を、単結晶x線結晶分析によって決定した(図2)。(R)-4-(5-フルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチルの立体異性体は、その対応するエナンチオマーよりも高い活性を有することが見出された。したがって、ジヒドロピリジン環上のC10位置は、各実施例で最も活性の高い立体異性体に対して同じ空間配置を採用すると仮定される。
【化12】
(R)-4-(5-フルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル
【0094】
実施例番号(実施例1、2、3など)は、全てジヒドロピリジン環上のC10位置の周りに同じ配置を有すると仮定される活性エナンチオマーについて与えられる(実施例は、環系の置換に応じてR又はSのいずれかを指定することができる)。合成から単離した他の全ての異性体に、文字を有する実施例番号を与えた(実施例1b、2b、3bなど)。示されるC10位置が所望の立体化学であることを示唆する強力な証拠が存在するが、実施例のいくつかにおいて、他の配置が活性エナンチオマーであり得る可能性が依然として存在する。
【0095】
温度は、摂氏温度で与えられる。別段に記載されていない場合、全ての蒸発は、減圧下、典型的には約15mmHg~100mmHg(=20~133mbar)で行われる。最終生成物、中間体、及び出発物質の構造は、標準的な分析方法、例えば、マイクロ分析及び分光特性、例えば、MS、IR、NMRによって確認される。
【0096】
本開示の化合物を合成するために利用される全ての出発物質、ビルディングブロック、試薬、酸、塩基、脱水剤、溶媒及び触媒は、市販されているか、又は当業者に公知の有機合成方法によって製造することができる。更に、本開示の化合物は、以下の実施例に示されるように、当業者に既知の有機合成方法によって製造することができる。使用される略語は、当該技術分野での従来のものであるか、又は以下である。

【表1-1】
【表1-2】
【0097】
小分子X線結晶構造解析
データ収集
強度データは、APEX 3ソフトウェア(Bruker AXS(2016))を使用して、単色Cu(Kα)放射、マイクロソース発生器、及びPhoton III検出器を有するBruker AXS三円回折計で、100Kで収集された。適切なデータ冗長性を確保するために、異なる2θ及びφ位置で21回のωスキャンを実施した(14.9、Friedelペアはマージされていない)。Saint(Bruker AXS(2012))を用いて、データ処理及びグローバルセル微調整を行った。異なる角度設定で測定された対称性関連反射の強度に基づく半経験的吸収補正をSADABS-2016/2(Krause et al(2015))を使用して適用した。
【0098】
構造の解明及び微調整
構造は、二重空間リサイクル法及びその後のDF合成によって解明され、SHELXTLプログラムスイート(Sheldrick GM (2001))を使用して、F2上の全行列最小二乗に基づいて微調整された。
異方性変位パラメータを全ての非水素原子に使用した。水素原子は、DFマップ内に配置され、ライディングモデルを使用して理想化された位置で微調整された。
参考文献:
Allen FH,Kennard O,Watson D et al(1987)Tables of Bond Lengths determined by X-Ray
and Neutron Diffraction.Part 1,Bond Lengths in Organic Compounds.J.Chem.Soc.Perkin
Trans II;S1-S19。
Bruker AXS(2005)SMART V5.632.Bruker AXS Inc.,Madison,WI,USA。
Bruker AXS(2012)SAINT V7.36A.Bruker AXS Inc.,Madison,WI,USA。
Krause L,Herbst-Irmer R,Sheldrick GM et al(2015)Comparison of silver and molybdenum
microfocus X-ray sources for single-crystal structure determination.J.Appl.Cryst.;48:3-10。
Spek AL(2003)Single-crystal structure validation with the program PLATON.J.Appl.
Cryst.;36:7-13。
Sheldrick GM(2001)SHELXTL V6.12.Bruker AXS Inc.Madison,WI,USA。
【0099】
分析LCMS方法:
方法1:カラム:Synergi 2.5μ MAX-RP 100A Mercury;移動相:水中の0.1%ギ酸(A)/ACN(B);勾配/(時間/%B):0.1/5、0.5/5、1.0/95、1.5/95、2.0/5、3.0/5;流量:2.0mL/分、温度:40℃
方法2:方法:API 2000;勾配:時間/%B:0/30、0.5/30、1.5/95、2.4/95、2.5/30、3.0/30;移動相:水中の0.1%FA(A)、ACN(B)
方法3:カラム:ZORBAX ECLIPSE XDB C18 1.8μm、50*4.6mm;移動相:水中の0.1%ギ酸(A)/ACN(B) %Bに対する勾配時間:0.0/20、0.25/20、01.0/95.0、2.5/95、3.0/20、4/20
方法4:カラム:Kinetex 2.6μm、100A 30x3mm;移動相:水中の0.1%ギ酸(A)/ACN(B);勾配/(時間/%B):0.1/20、0.25/20、0.75/95、1.75/95、2.0/20、2.5/20;流量:1.0mL/分、温度:40℃
【0100】
精製のための分取HPLC方法:
方法1:HPLCカラム:XBRIDGE-C18(19.0×150mm、5ミクロン)、移動相-A:HO中の0.1%TFA、B:CHCN、勾配(時間/%B):0/20、2/20、8/50) 流速:[19mL/分]。
方法2:HPLCカラム:ZORBAX ECLIPSE XDB C18(21.2×150mm、5ミクロン)、移動相-A:HO中の0.1%TFA、B:CHCN、勾配(時間/%B):0/10、2/20、10/40及び流速:[20mL/分]。
方法3:HPLCカラム:XBRIDGE C18(21.2×150mm、5ミクロン)、移動相-A:水中の10mM NHHCO、B:CHCN、勾配(時間/%B):0/10、2/20、8/50及び流速:[18mL/分]。
方法4:HPLCカラム:Gemini NX C18(21.2×150.00mm、5ミクロン);移動相-(A):水中の0.1%TFA (B):アセトニトリル/メタノール;流量:15ml/分;(時間/%B 0/20、2/20、8/20)
方法5:HPLCカラム:KINETEX EVO 5μ C18(21.2×150mm)、移動相:水(A) CHCN(B)、勾配(時間/%B):0/20、2/30、7/70及び流速:[18mL/分]。
方法6:HPLCカラム:KINETEX C18、(21.2×150mm)、移動相:A:水、B:CHCN:MeOH、勾配(時間/%B):0/20、2/30、7/70、流速:18mL/分]。
方法7:HPLCカラム:KINETEX(21.2×150mm、5ミクロン)、移動相:A=水中の0.05%TFA、B=CHCN、勾配(時間/%B):0/20、2/30、10/60、流速:20mL/分]。
【0101】
異性体の分離のためのキラル分取HPLC方法:
方法1:カラム:CHIRALPAK IC(10×250mm、5ミクロン)、移動相:ヘキサン(A)IPA:MeOH、1:1(B);流速:8mL/分;イソクラティック:96:04(A:B)。
方法2:カラム:REGIS WELKO(250×10mm、5ミクロン)、移動相:ヘキサン(A):EtOH、1:1(B);流速:9mL/分;イソクラティック:85:15(A:B)。
方法3:カラム:CHIRALPAC IG(250×10mm、5ミクロン)、移動相:IPA(A):MeOH、1:1(B);流速:6mL/分;イソクラティック:98:2(A:B)。
方法4:カラム:LUX CELLULOSE-4(10×250mm、5ミクロン)、移動相:ヘキサン(A)EtOH:IPA 1:1(B);流速:8mL/分;イソクラティック:90:10(A:B)。
【0102】
中間体の調製及び一般手順:
中間体A:4-アセトキシ-3-オキソブタン酸エチルの形成
【化13】
4-クロロ-3-オキソブタン酸エチル(200g、1215.1mmol)の酢酸(1500mL)溶液に、酢酸カリウム(357g、3645.4mmol)を添加した。得られた溶液を、90℃で18時間撹拌した。溶媒を室温まで冷却し、水(2L)に添加し、酢酸エチル(1L×4回)内で抽出した。EtOAc相を合わせ、飽和NaHCO溶液(2L)、ブラインで洗浄し、NaSO上で乾燥させた。溶媒を減圧下で除去し、粗生成物を、シリカフラッシュクロマトグラフィーの石油エーテル中の酢酸エチル(0→15%)により精製して、表題化合物を淡褐色の液体の4-アセトキシ-3-オキソブタン酸エチルとして得た。H NMR(400MHz,CDCl)δ 4.78(s,2H),4.20(q,J=14.1,7.2Hz,2H),3.49(s,2H),2.16(s,3H),1.28(t,J=7.2Hz,3H)。
【0103】
中間体B(Z)-3-アミノ-4-フルオロブタ-2-エン酸メチルの形成
方法1:
【化14】
窒素雰囲気下、酢酸メチル(36.5g、492.71mmol)のテトラヒドロフラン(200mL)溶液を-78℃まで冷却し、THF中のリチウムジイソプロピルアミド(246.44mL、2.0M、492.71mmol)を20分間にわたってゆっくりと反応物に添加し、得られた混合物を-78℃で1時間撹拌し、続いて2-フルオロアセトニトリル(19.4g、328.9mmol)をテトラヒドロフラン(150mL)溶液で滴下して添加した。反応混合物を-78℃で更に1時間撹拌し、その後、飽和塩化アンモニウム溶液(200mL)を添加し、生成物を酢酸エチル(5L)内で抽出した。EtOAcを飽和ブライン溶液(500mL)で洗浄し、NaSO上で乾燥させた。溶媒を減圧下で除去し、粗生成物をシリカフラッシュクロマトグラフィーの石油エーテル中の酢酸エチル(0→10%)により精製して、表題化合物を白色結晶性固体の(Z)-3-アミノ-4-フルオロブタ-2-エン酸メチルとして得た。
【0104】
方法2:
【化15】
ステップ1:窒素雰囲気下、酢酸メチル(83.78g、1131.0mmol)のテトラヒドロフラン(800mL)溶液を-78℃まで冷却し、次いで、THF中のリチウムジイソプロピルアミド(565.5mL、2.0M、1131.0mmol)を、20分間にわたってゆっくりと反応物に添加した。得られた混合物を-78℃で1時間撹拌し、次いで、2-フルオロ酢酸エチル(100g、942.5mmol)をテトラヒドロフラン(200mL)の溶液で滴下して添加し、反応混合物を-78℃で更に1時間撹拌した。飽和塩化アンモニウム溶液(200mL)を反応混合物に添加し、生成物を酢酸エチル(5L)内で抽出した。EtOAcを飽和ブライン溶液(500mL)で洗浄し、NaSO上で乾燥させた。溶媒を減圧下で除去し、粗生成物を、シリカフラッシュクロマトグラフィーの石油エーテル中の酢酸エチル(0→10%)により精製して、4-フルオロ-3-オキソブタン酸メチルの黄色結晶を得た。H NMR(400MHz,CDCl3)δ 4.97(s,1H),4.85(s,1H),3.76(d,J=2.3Hz,3H),3.62(d,J=3.7Hz,2H)。
【0105】
ステップ2:密封チューブ中の4-フルオロ-3-オキソブタン酸メチル(ステップ1から、60g)に、飽和アンモニアのメタノール溶液(300mL)を室温で添加した。得られた混合物を室温で16時間撹拌した。溶媒を減圧下で除去し、表題化合物を白色固体の(Z)-3-アミノ-4-フルオロブタ-2-エン酸メチルとして得た。H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ4.98(t,J=0.7,0.7Hz,1H),4.82(t,J=0.7,0.7Hz,1H),4.53(q,1H),3.53(d,J=1.2Hz,3H)。
【0106】
中間体C:(Z)-3-アミノ-4,4-ジメトキシブタ-2-エン酸メチル
【化16】
4,4-ジメトキシ-3-オキソブタン酸メチル(2.00g、11.35mmol)の撹拌したMeOH(20.00mL)溶液に、NHOAc(4.37g、56.76mmol)を室温で添加し、反応混合物を16時間かけて80℃まで加熱した。溶媒を減圧下で除去し、残渣をDCM(15mL)で希釈し、セライト上で濾過し、セライトケーキをDCM(3×15mL)で洗浄した。濾液を減圧下で濃縮して、表題化合物を濃いワイン赤色のシロップ状物である(Z)-3-アミノ-4,4-ジメトキシブタ-2-エン酸メチルを得た。H NMR(300MHz,CDCl)4.80-4.79(m,2H),3.66(s,3H),3.34(s,6H)。
【0107】
一般手順I
【化17】
ステップ1:アルデヒド(1当量)のEtOH(0.2M)溶液に、(Z)-3-アミノ-4-フルオロブタ-2-エン酸メチル(中間体B、1又は1.2当量)及び4-アセトキシ-3-オキソブタン酸エチル(中間体A、1又は1.2当量)を添加した。得られた溶液を80℃で16時間撹拌した。溶媒を減圧下で除去し、表題化合物(粗物質)を得た。
【0108】
ステップ2:メタノール(10mL)中のステップ1からの粗中間体に、炭酸カリウム(5mmol)を添加した。得られた溶液を、室温で2時間撹拌した。溶媒を減圧下で除去し、水に添加した。生成物を酢酸エチル内で抽出し、ブラインで洗浄し、NaSO上で乾燥させた。溶媒を減圧下で除去し、粗生成物の精製をシリカフラッシュクロマトグラフィーによって行った。
【0109】
一般手順II:2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボキシレート化合物の形成

【化18】
ステップ1:アルデヒド(1当量)及び(Z)-3-アミノブト-2-エン酸メチル(1当量)のEtOH又はMeOH中の溶液(0.3M)に、4-アセトキシ-3-オキソブタン酸エチル(中間体A、1当量)を添加した。得られた溶液を80℃で14時間撹拌した。溶媒を減圧下で除去して粗化合物を得て、これを一般に更に精製することなくステップ2に移した。
【0110】
ステップ2:メタノール中のステップ2からの粗中間体(0.3M)に、炭酸カリウム(3当量)を添加した。得られた溶液を、室温で2時間撹拌した。溶媒を減圧下で除去し、水(500mL)に添加し、酢酸エチル内で抽出し、NaSO上で乾燥させた。溶媒を減圧下で除去し、シリカフラッシュクロマトグラフィーによって粗生成物を精製して、生成物を得た。
【0111】
実施例1:(S)-4-(5-フルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル又は(S)-4-(5-フルオロ-4-((S)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル
【化19】
ステップ1:1-(3-ブロモ-5-フルオロピリジン-4-イル)エタン-1-オール
【化20】
-78℃で、3-ブロモ-5-フルオロピリジン(10g、56.82mmol)の冷却した撹拌THF(100mL)溶液に、LDA(THF中2M)(34.09mL、68.18mmol)を添加した。反応物を1時間撹拌し、次いで、CHCHO(9.56mL、170.46mmol)を-78℃で行い、反応混合物を同じ温度で1時間撹拌した。反応混合物を10%塩化アンモニウム溶液中に注ぎ、生成物をEtOAc内で抽出した。合わせた有機層を、ブラインを用いて洗浄し、無水NaSO上で乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で除去した。粗生成物を、シリカフラッシュクロマトグラフィーのヘキサン中の酢酸エチル(20%)によって精製して、表題化合物を淡橙色液体として得た。1-(3-ブロモ-5-フルオロピリジン-4-イル)エタン-1-オール。LCMS:Rt=0.248分;MS m/z 219.8[M+H]+;[方法1]。H NMR(400MHz,CDCl)δ 8.50(s,1H),8.36(d,J=1.2Hz,1H),5.32-5.28(m,1H),2.61-2.59(m,1H),1.62(d,J=6.4Hz,3H)。
【0112】
ステップ2:3-ブロモ-5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン
【化21】
-78℃で、1-(3-ブロモ-5-フルオロピリジン-4-イル)エタン-1-オール(ステップ1から、11.5g、52.26mmol)の冷却した撹拌DCM(100mL)溶液に、DAST(8.3mL、62.71mmol)を滴下して添加した。反応混合物を、室温まで加温し、5時間撹拌した。反応混合物を氷水でクエンチし、生成物をDCM内で抽出した。合わせた有機層を10%NaHCO溶液、ブラインで洗浄し、無水NaSO上で乾燥させ、濾過し、30℃で減圧下、溶媒を除去した。粗生成物をシリカフラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン中7%酢酸エチル)によって精製し、表題化合物を淡黄色液体として得た。3-ブロモ-5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン。LCMS:Rt=1.154分;MS m/z 223.8[M+H]+;[方法2]。H NMR(400MHz,CDCl)δ 8.55(s,1H),8.42(s,1H),6.10-5.92(m,1H),1.74(dd,J=22.8,6.4Hz,3H)。
【0113】
ステップ3:3-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)-5-ビニルピリジン
【化22】
3-ブロモ-5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン(ステップ2から、8.3g、37.38mmol)の撹拌したIPA(80.00mL)溶液に、カリウムビニルトリフルオロボレート(10.01g、74.76mmol)を添加し、続いてEtN(20.8mL、149.5mmol)を室温で添加し、反応物にアルゴンガスを10分間パージした。Pd(dppf)Cl・DCM(1.53g、1.869mmol)を室温で添加し、反応物にアルゴンガスを更に5分間パージした。反応混合物を10時間かけて80℃まで加熱した。減圧下で溶媒を除去した。粗生成物を、シリカフラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン中7%酢酸エチル)によって精製して、表題化合物を淡黄色液体として得た。3-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)-5-ビニルピリジン。LCMS:Rt=0.935分;MS m/z 170.1[M+H]+;[方法2]。H NMR(400MHz,CDCl)δ 8.52(s,1H),8.36(s,1H),7.07(dd,J=17.6,11.6Hz,1H),6.12-5.92(m,1H),5.71(d,J=17.6Hz,1H),5.49(d,J=11.2Hz,1H),1.70(dd,J=23.2,6.8Hz,3H)。
【0114】
ステップ4:5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ニコチンアルデヒド
【化23】
-78℃で、3-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)-5-ビニルピリジン(ステップ3から、3.8g、22.46mmol)の冷却した撹拌DCM(250mL)溶液に、Oを6時間ゆっくりとパージした。反応完了後、DMS(2.49ml、33.69mmol)でクエンチし、反応混合物を20分間撹拌した。氷冷水を加え、生成物をDCM内で抽出した。合わせた有機層をブラインで洗浄し、無水NaSO上で乾燥させ、濾過し、溶媒を30℃で減圧下、除去して、表題化合物を淡橙色液体として得た。5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ニコチンアルデヒド。LCMS:Rt=1.406分;MS m/z 172.2[M+H]+;[方法1]。H NMR(400MHz,CDCl)δ 10.43(s,1H),8.84(s,1H),8.63(s,1H),6.48-6.30(m,1H),1.80(dd,J=23.2,6.6Hz,3H)。
【0115】
ステップ5及び6:4-(5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル
【化24】
表題化合物を、一般方法IIを使用して(ステップ4からのアルデヒド、2g、11.68mmolを使用して)合成した。粗生成物を、シリカフラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン中60%酢酸エチル)によって精製して、表題化合物を褐色固体(1.7g)として得た。ジアステレオマーを分取HPLC(カラム:WATERS X BRIDGE(150mm×20.0mm)、5.0μ;移動相:A=水、B=ACN;流量:15ml/分)により分離して、rac-ジアステレオマー1及びrac-ジアステレオマー2を得た。4つの生成物ピークに対応する4つの立体異性体の絶対的な立体化学は決定されなかった。
【0116】
第1に溶出する異性体rac-ジアステレオマー1を、キラルHPLC(カラム:REGIS WHELK、250MM×21.2MM×5ミクロン;移動相:ヘキサン(A)、EtOH:MeOH,1:1(B)、流量:15mL/分)によって、そのエナンチオマーに分離した。
【0117】
第2に溶出する異性体rac-ジアステレオマー2を、キラルHPLC(カラム:LUX AMYLOSE-2、250MM×21.2MM×5ミクロン;移動相:ヘキサン(A)、EtOH:MeOH,1:1(B);流量:15mL/分)によって、そのエナンチオマーに分離した。
【0118】
実施例1は、rac-ジアステレオマー2の第2に溶出するエナンチオマーである。
キラルHPLC Rt=6.19分(カラム:I CELLUYLOSE-C(250×4.6mm、5ミクロン);移動相:A:n-ヘキサン、B=IPA:MEOH(50:50);流量:1.0ml/分)。
LCMS:Rt=0.653分;MS m/z 351.0[M+H]+;[方法2]
H NMR(400MHz,DMSO-d)δ 10.01(s,1H),8.38(d,J=2.4Hz,1H),8.30(s,1H),6.43-6.26(m,1H),5.00(s,1H),4.88(d,J=25.6,16.4Hz,2H),3.44(s,3H),2.33(s,3H),1.80(dd,J=23.6,6.4Hz,3H)。
【0119】
実施例1a:rac-ジアステレオマー2の第1に溶出するエナンチオマー
キラルHPLC Rt=5.775分(カラム:I CELLUYLOSE-C(250×4.6mm、5ミクロン);移動相:A:n-ヘキサン、B=IPA:MEOH(50:50);流量:1.0ml/分)。
LCMS:Rt=0.615分;MS m/z 351.0[M+H]+;[方法2]。
H NMR(400MHz,DMSO-d)δ 10.01(s,1H),8.38(d,J=2.4Hz,1H),8.30(s,1H),6.43-6.26(m,1H),5.00(s,1H),4.88(d,J=25.6,16.4Hz,2H),3.44(s,3H),2.33(s,3H),1.80(dd,J=23.6,6.4Hz,3H)。
【0120】
実施例1b:rac-ジアステレオマー1の第1に溶出するエナンチオマー
キラルHPLC Rt=2.367分(カラム:LUX,AMYLOSE-1(150×4.6mm、5ミクロン);移動相:A:n-ヘキサン、B=エタノール:メタノール(70:30)中の0.1% DEA;流量:1.0ml/分)。
LCMS:Rt=0.50分;MS m/z 351.0[M+H]+;[方法2]。
H NMR(400MHz,DMSO-d)δ 10.03(s,1H),8.39(d,J=2.8Hz,1H),8.24(s,1H),6.58-6.42(m,1H),4.96(s,1H),4.86(d,J=25.6,16.4Hz,2H),3.45(s,3H),2.36(s,3H),1.72(dd,J=23.6,6.8Hz,3H)。
【0121】
実施例1c:rac-ジアステレオマー1の第2に溶出するエナンチオマー
キラルHPLC Rt=2.765分(カラム:LUX,AMYLOSE-1(150×4.6mm、5ミクロン);移動相:A:n-ヘキサン、B=エタノール:メタノール(70:30)中の0.1% DEA;流量:1.0ml/分)。
LCMS:Rt=0.498分;MS m/z 351.2[M+H]+;[方法2]。
H NMR(400MHz,DMSO-d)δ 10.03(s,1H),8.39(d,J=2.8Hz,1H),8.24(s,1H),6.58-6.42(m,1H),4.96(s,1H),4.86(d,J=25.6,16.4Hz,2H),3.45(s,3H),2.36(s,3H),1.72(dd,J=23.6,6.8Hz,3H)。
【0122】
実施例2:(R)-4-(5-フルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル
【化25】
ステップ1及び2:4-(5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル

【化26】
表題化合物を、一般方法Iを使用して(実施例1のステップ4からのアルデヒド、1.8g、10.52mmolを使用して)合成した。粗生成物を、シリカフラッシュクロマトグラフィー(CHCl中の5%MeOH)で精製して、表題化合物を得た。ジアステレオマーを分取HPLC(カラム:LUNA C18(250mm×21.2mm)、5.0μ;移動相:A:0.1% HCOOH:B:アセトニトリル;流量イソクラティック:20mL/分)により分離して、rac-ジアステレオマー1及びrac-ジアステレオマー2を得た。
rac-ジアステレオマー1を、キラルHPLC(カラム:REGIS WHELK、250MM×21.2MM×5ミクロン;移動相:A:ヘキサン:B:EtOH:MeOH:1:1、流量:15mL/分)によって、そのエナンチオマーに分離した。
rac-ジアステレオマー2を、キラルHPLC(カラム:REGIS WHELK、250MM×21.2MM×5ミクロン;移動相:A:ヘキサン:B:EtOH:MeOH:1:1、流量:15mL/分)によって、そのエナンチオマーに分離した。
【0123】
実施例2は、rac-ジアステレオ異性体2の第1に溶出するエナンチオマーである。
キラルHPLC Rt=5.086分(Regis,(S,S)Whelk-01-(150×4.60mm、5ミクロン);移動相:A=n-ヘキサン、B=エタノール:メタノール(70:30)中の0.1%DEA)。
実施例2の(R)-4-(5-フルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチルの絶対的な立体化学を、単結晶x線結晶分析によって決定した(図2)。
LCMS:Rt=0.723分;MS m/z 369.1[M+H]+;[方法2]。
H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ 10.25(s,1H),8.39(d,J=1.8Hz,1H),8.34(s,1H),6.47-6.23(m,1H),5.68(s,1H),5.56(s,1H),5.06(s,1H),4.84(dd,J=30.0,16.8Hz,2H),3.43(s,3H),1.80(dd,J=23.6,6.8Hz,3H)。
【0124】
実施例2a:rac-ジアステレオ異性体2の第2に溶出するエナンチオマー
キラルHPLC Rt=5.702分(Regis,(S,S)Whelk-01-(150×4.60mm、5ミクロン);移動相:A=n-ヘキサン、B=エタノール:メタノール(70:30)中の0.1%DEA)。
LCMS:Rt=0.742分;MS m/z 369.1[M+H]+;[方法2]。
H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ 10.23(brs,1H),8.38(d,J=2.2Hz,1H),8.34(s,1H),6.48-6.26(m,1H),5.67(s,1H),5.55(s,1H),5.05(s,1H),4.95-4.74(m,2H),3.43(s,3H),1.80(dd,J=23.2,6.0Hz,3H)。
【0125】
実施例2b:rac-ジアステレオ異性体1の第1に溶出するエナンチオマー
キラルHPLC Rt=5.949分(Regis,(S,S)Whelk-01-(150×4.60mm、5ミクロン);移動相:A=n-ヘキサン、B=エタノール:メタノール(70:30)中の0.1%DEA)。
LCMS:Rt=0.576分;MS m/z 369.1[M+H]+;[方法2]。
H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ 10.23(s,1H),8.39(d,J=2.7Hz,1H),8.29(s,1H),6.64-6.32(m,1H),5.75(s,1H),4.60(s,1H),5.00(s,1H),4.92-4.75(m,2H),3.43(s,3H),1.69(dd,J=23.7,6.6Hz,3H)。
【0126】
実施例2c:rac-ジアステレオ異性体1の第2に溶出するエナンチオマー
キラルHPLC Rt=8.470分(Regis,(S,S)Whelk-01-(150×4.60mm、 5ミクロン);移動相:A=n-ヘキサン、B=エタノール:メタノール(70:30)中の0.1%DEA)。
LCMS:Rt=0.584分;MS m/z 369.2[M+H]+;[方法2]。
H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ 10.26(s,1H),8.41(s,1H),8.31(s,1H),6.61-6.41(m,1H),5.75(s,1H),4.63(s,1H),5.02(s,1H),4.94-4.79(s,2H),3.44(s,3H),1.72(dd,J=23.2,6.6Hz,3H)。
【0127】
実施例3:(R)-4-(4-エチル-5-フルオロピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル
【化27】
ステップ1:3-ブロモ-4-エチル-5-フルオロピリジン
【化28】
3-ブロモ-5-フルオロピリジン(5.0g、28.41mmol)の撹拌THF(60.0mL)溶液を-78℃まで冷却し、10分間撹拌した。リチウムジイソプロピルアミド(THF中2M)(21.30mL、42.61mmol)を-78℃で滴下して加え、反応混合物を同じ温度で0.5時間撹拌した。ヨードエタン(2.51mL、31.25mmmol)を-78℃で添加し、反応混合物を室温で2時間撹拌して室温まで加温した。反応混合物を塩化アンモニウムの飽和溶液でクエンチし、水で希釈し、生成物を酢酸エチル内で抽出した。合わせた有機層を飽和ブライン溶液を用いて洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で除去した。粗化合物をシリカフラッシュクロマトグラフィーのヘキサン中酢酸エチル(5→6%)により精製し、表題化合物を黄色液体として得た。3-ブロモ-4-エチル-5-フルオロピリジン。H NMR(300MHz,CDCl3)δ 8.48(d,J=3.0Hz,1H),8.30(s,1H),2.83(dq,J=7.8,1.8Hz,2H),1.20(t,J=7.8Hz,3H)。
【0128】
ステップ2:4-エチル-5-フルオロニコチンアルデヒド

【化29】
3-ブロモ-4-エチル-5-フルオロピリジン(ステップ1から、1.75g、8.576mmol)の撹拌THF(20.0mL)溶液を-78℃まで冷却し、次いでn-ブチルリチウム(THF中1.6M)(8.04mL、12.86mmol)を-78℃で滴下して加え、10分間撹拌した。N,N-ジメチルホルムアミド(0.66mL、8.576mmol)を-78℃で添加し、反応混合物を同じ温度で20分間撹拌した。反応混合物を、-78℃で塩化アンモニウムの飽和溶液でクエンチし、水で希釈し、生成物を酢酸エチル内で抽出した。合わせた有機層を飽和ブライン溶液を用いて洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で除去した。粗化合物をシリカフラッシュクロマトグラフィーのヘキサン中酢酸エチル(8→10%)により精製し、表題化合物を黄色液体として得た。4-エチル-5-フルオロニコチンアルデヒド。H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ 10.28(s,1H)8.85(s,1H),8.77(d,J=1.5Hz,1H),3.04(q,J=7.5Hz,2H),1.17(t,J=7.2Hz,3H)。
【0129】
ステップ3及び4:4-(4-エチル-5-フルオロピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル
【化30】
表題化合物を、一般方法Iを使用して(ステップ2からのアルデヒド、0.2g、1.31mmolを使用して)合成した。粗生成物を分取HPLCにより精製し、表題化合物4-(4-エチル-5-フルオロピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチルを得た。LCMS Rt=1.403分;MS m/z 350.75[M+H]+;[方法10]。
【0130】
ラセミ体試料を、キラルHPLC(カラム:REGIS WHELK-01,(250MM×21.1MM×5ミクロン);移動相:N-ヘキサン(A)EtOH:MeOH,1:1(B)、流量:15ML)によって、そのエナンチオマーに分離した。2つの生成物ピークに対応する2つのエナンチオマーの絶対的な立体化学は決定されなかった。
【0131】
ピーク1:キラルHPLC Rt=4.963分(カラム:CHIRAL PAK-IG(150×4.6mm×5μ);移動相:A:n-ヘキサン、B=エタノール:メタノール(70:30)中の0.1% DEA;流量:1.0ml/分)。
LCMS:Rt=1.388分;MS m/z 351.0[M+H]+;[方法1]。
H NMR(300MHz,CDCl)δ8.20(s,2H),7.28(brs,1H),5.81(s,1H),5.65(s,1H),5.11(s,1H),4.80(s,2H),3.56(s,3H),3.14-2.96(m,2H),1.33(t,J=7.5Hz,3H)。
【0132】
ピーク2:キラルHPLC Rt=8.881分(カラム:CHIRAL PAK-IG(150×4.6mm×5μ);移動相:A:n-ヘキサン、B=エタノール:メタノール(70:30)中の0.1% DEA;流量:1.0ml/分)。
LCMS:Rt=1.386分;MS m/z 351.1[M+H]+;[方法1]。
H NMR(300MHz,CDCl)δ 8.20(s,2H),7.28(brs,1H),5.81(s,1H),5.65(s,1H),5.11(s,1H),4.80(s,2H),3.56(s,3H),3.14-2.96(m,2H),1.33(t,J=7.8Hz,3H)。
【0133】
実施例4:(S)-4-(4-エチル-5-フルオロピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル
【化31】
ステップ1及び2:4-(4-エチル-5-フルオロピリジン-3-イル)-2-メチル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル
【化32】
表題化合物を、一般方法IIを使用して(実施例3のステップ2からのアルデヒド、0.2g、1.31mmolを使用して)合成した。粗生成物を分取HPLCにより精製し、表題化合物を得た。LCMS:Rt=1.375分;MS m/z 332.75[M+H]+;[方法1]。
【0134】
ラセミ体試料を、キラルHPLC(カラム:REGIS WHELK-01,(250MM×21.1MM×5ミクロン);移動相:N-ヘキサン(A)EtOH:MeOH,1:1(B)、流量:15ML/分)によって、そのエナンチオマーに分離した。2つの生成物ピークに対応する2つのエナンチオマーの絶対的な立体化学は決定されなかった。
【0135】
ピーク1:キラルHPLC Rt=3.639分(カラム:LUX-AMYLOSE-2(150×4.6mm×5μ));移動相:A=n-ヘキサン、B=エタノール:メタノール(80:20)中の0.1%TFA;流量:1.0ml/分)。
LCMS Rt=1.375分;MS m/z 332.75[M+H]+;[方法1]。
H NMR(300MHz,DMSO-d)δ 10.0(brs,1H),8.24(s,1H),8.16(s,1H),4.96(s,1H),4.79-4.76(m,2H),3.43(s,3H),3.08-2.81(m,2H),2.31(s,3H),1.22(t,J=7.4Hz,3H)。
【0136】
ピーク2:キラルHPLC Rt=4.78分(カラム:LUX-AMYLOSE-2(150×4.6mm×5μ));移動相:A=n-ヘキサン、B=エタノール:メタノール(80:20)中の0.1%TFA;流量:1.0ml/分)。
LCMS:Rt=1.374分;MS m/z 330.8[M-H]-;[方法1]。
H NMR(400MHz,DMSO-d)δ 10.0(brs,1H),8.23(s,1H),8.15(s,1H),4.95(s,1H),4.78(dd,J=28.0,16.4Hz,2H),3.42(s,3H),3.08-2.81(m,2H),2.31(s,3H),1.22(t,J=7.4Hz,3H)。
【0137】
実施例5:(R)-4-(4-エチルピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル
【化33】
ステップ1:3-ブロモ-4-エチルピリジン
【化34】
-78℃まで冷却した3-ブロモ-4-メチルピリジン(2.0g、11.62mmol)の撹拌THF(20mL)溶液に、THF中のリチウムイソプロピルアミド(2M)(6.97mL、13.95mmol)を添加し、反応混合物を同じ温度で1時間撹拌した。次いで、ヨードメタン(1.98g、13.95mmol)を添加し、反応混合物を室温で1時間撹拌した。反応混合物を、塩化アンモニウム溶液を使用することによってクエンチし、酢酸エチル(2×100mL)で抽出した。合わせた有機層を、ブラインを用いて洗浄し、無水NaSO上で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去した。粗生成物を、シリカフラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン中4~6%酢酸エチル)によって精製して、所望の生成物を淡黄色液体として得た。3-ブロモ-4-エチルピリジン。H NMR(300MHz,CDCl)δ 8.64(s,1H),8.41(d,J=5.0Hz,1H),7.17(d,J=4.7Hz,1H),2.75(q,J=7.6Hz,2H),1.25(t,J=7.5Hz,3H)。
【0138】
ステップ2:4-エチルニコチンアルデヒド
【化35】
-78℃での3-ブロモ-4-エチルピリジン(ステップ1から、1.0g、5.37mmol)の冷却したTHF(10mL)撹拌溶液に、ヘキサン中のn-ブチルリチウム溶液(1.6M)(4.03mL、6.45mmol)を添加した。反応混合物を同じ温度で25分間撹拌した。次いで、ジメチルホルムアミド(0.5mL、6.45mmol)を添加し、反応混合物を室温で15分間撹拌した。反応を、塩化アンモニウム溶液を使用することによってクエンチし、酢酸エチル(2×50mL)で抽出した。合わせた有機層を、ブラインを用いて洗浄し、無水NaSO上で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去した。粗生成物を、シリカフラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン中4~6%酢酸エチル)によって精製して、所望の生成物4-エチルニコチンアルデヒドを淡黄色液体として得た。H NMR(300MHz,CDCl)δ 10.29(s,1H),8.94(s,1H),8.67(d,J=5.2Hz,1H),7.27-7.26(m,1H,CDClとマージされた),3.09(q,J=7.3Hz,2H),1.28(t,J=7.6Hz,3H)。
【0139】
ステップ3及び4:4-(4-エチルピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル
【化36】
表題化合物を、一般方法Iを使用して(ステップ2からのアルデヒド、0.1g、0.74mmolを使用して)合成した。粗生成物を、シリカフラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン中58~60%EtOAc)で精製して、表題化合物をオフホワイト色固体として得た。LCMS:Rt=0.268分;MS m/z 333.0[M+H]+;[方法4]。
【0140】
ラセミ体化合物を、キラルHPLC(カラム:REGIS(S,S)WHELK-01,250MM×21.1MM×5ミクロン);移動相:N-ヘキサン(A)EtOH:MeOH,1:1(B)、流量:15ML/分)によって、そのエナンチオマーに分離した。2つの生成物ピークに対応する2つのエナンチオマーの絶対的な立体化学は決定されなかった。
【0141】
ピーク1:キラルHPLC Rt=14.960分(カラム:REGIS(S,S)WHELK-01(250×4.6mm×5μ));移動相:A:n-ヘキサン、B:エタノール:メタノール(80:20)中の0.1%HCOOH;流量:1.0ml/分)。LCMS:Rt=1.253分;MS m/z 332.80[M+H]+;[方法1]。H NMR(300MHz,DMSO-d)δ 10.16(brs,1H),8.33(s,1H),8.28(d,J=4.9Hz,1H),7.20(d,J=4.9Hz,1H),5.75(s,1H),5.60(s,1H),5.02(s,1H),4.90-4.79(m,2H),3.44(s,3H),2.96(q,J=7.6Hz,2H),1.26(t,J=7.5Hz,3H)。
【0142】
ピーク2:キラルHPLC Rt=18.565分(カラム:REGIS(S,S)WHELK-01(250×4.6mm×5μ));移動相:A:n-ヘキサン、B:エタノール:メタノール(80:20)中の0.1%HCOOH;流量:1.0ml/分)。LCMS:Rt=1.258分;MS m/z 332.8[M+H]+;[方法1]。H NMR(300MHz,DMSO-d)δ 10.16(brs,1H),8.35(s,1H),8.30(d,J=4.9Hz,1H),7.23(d,J=4.6Hz,1H),5.76(s,1H),5.60(s,1H),5.03(s,1H),4.93-4.75(m,2H),3.44(s,3H),2.97(q,J=7.6Hz,2H),1.26(t,J=7.5Hz,3H)。
【0143】
実施例6:(R)-4-(5-フルオロ-4-((R)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル又は(R)-4-(5-フルオロ-4-((S)-1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-(フルオロメチル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル
【化37】
ステップ1:(E)-4-アセトキシ-2-((5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)メチレン)-3-オキソブタン酸エチル
【化38】
4-アセトキシ-3-オキサブタン酸エチル(1.49g、9.34mmol)の撹拌ベンゼン(50.00mL)溶液に、5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ニコチンアルデヒド(実施例1のステップ4から、1.60g、9.34mmol)、酢酸ピペリジニウム(0.135g、0.934mmol)を室温で添加し、反応混合物を12時間かけて90℃まで加熱した。溶媒を減圧下で除去して、粗化合物を得た。粗生成物をシリカフラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン中25%酢酸エチル)によって精製して、表題化合物を淡橙色シロップ状物として得た。(E)-4-アセトキシ-2-((5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)メチレン)-3-オキソブタン酸エチル。LCMS:Rt=1.03分及び1.35分(シス/トランス混合物);MS m/z 342.1[M+H]+;[方法2]。H NMR(300MHz,CDCl)(シス/トランス混合物、1:1)δ 8.46(s,2H),8.26(s,1H),8.21(s,1H),8.11-8.06(m,2H),6.13-5.89(m,2H),5.06(s,2H),4.83(s,2H),4.35(d,J=7.0Hz,2H),4.13(d,J=6.9Hz,2H),2.18(s,3H),2.10(s,3H),1.76-1.61(m,6H),1.37(d,J=7.2Hz,3H),1.04(d,J=7.2Hz,3H)。
【0144】
ステップ2及び3:2’-(アセトキシメチル)-6’-(ジメトキシメチル)-5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)-1’,4’-ジヒドロ-[3,4’-ビピリジン]-3’,5’-ジカルボン酸3’-エチル5’-メチル
【化39】
(E)-4-アセトキシ-2-((5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)メチレン)-3-オキソブタン酸エチル(610.0mg、1.79mmol)の撹拌EtOH(8.00mL)溶液に、(Z)-3-アミノ-4,4-ジメトキシブタ-2-エン酸メチル(313.0mg、1.79mmol)を室温で添加し、反応混合物を90℃で16時間加熱した。溶媒を減圧下で除去して、褐色シロップ状物(0.96g)として粗化合物を得て、これを次のステップにそのまま使用した。
【0145】
2’-(アセトキシメチル)-6’-(ジメトキシメチル)-5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)-1’,4’-ジヒドロ-[3,4’-ビピリジン]-3’,5’-ジカルボン酸3’-エチル5’-メチル(0.96g、1.92mmol)のMeOH(10.00mL)溶液に、KCO(0.53g、3.85mmol)を添加し、反応混合物を室温で2時間撹拌した。溶媒を減圧下で除去し、残渣を水に添加し、生成物をEtOAc(3×50mL)で抽出した。合わせた有機層を、ブラインを用いて洗浄し、無水NaSO上で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去した。粗生成物を、シリカフラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン中の40~80%酢酸エチル)によって精製して、所望の生成物である2-(ジメトキシメチル)-4-(5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチルを褐色固体として得た。LCMS:Rt=1.105分及び1.116分(ジアステレオマー混合物);MS m/z 411.1[M+H]+;[方法1]。H NMR(300MHz,CDCl)(ジアステレオマー混合物、1:1)δ 8.39-8.22(m,4H),7.44(brs,2H),6.58-6.19(m,2H),6.14(s,1H),6.05(s,1H),5.17(s,1H),5.12(s,1H),4.85-4.73(m,4H),3.61(s,3H),3.58(s,3H),3.54(s,3H),3.52(s,3H),3.51(s,3H),3.50(s,3H),1.99-1.77(m,6H)。
【0146】
ステップ4:4-(5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-ホルミル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル
【化40】
2-(ジメトキシメチル)-4-(5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル(ステップ6から、410.0mg、1.0mmol)のジオキサン(8.00mL)溶液に、6NジオキサンHCl(2.00mL)を5℃で添加し、反応混合物を室温で3時間撹拌した。溶媒を減圧下で除去し、EtOAcで希釈した。EtOAcをNaHCO溶液、ブラインで洗浄し、無水NaSO上で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去して、表題化合物である4-(5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-ホルミル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチルを得た。LCMS:Rt=1.089分及び1.097分(ジアステレオマー混合物);MS m/z 365.1[M+H]+;[方法1]。H NMR(300MHz,CDCl)(ジアステレオマー混合物、約1:1)δ 10.58(s,1H),10.42(s,1H),8.34-8.25(m,4H),7.87(s,1H),7.84(s,1H),6.51-6.17(m,2H),5.35(s,1H),5.25(s,1H),4.91-4.77(m,4H),3.70(s,6H),2.04-1.81(m,6H)。
【0147】
ステップ5:2-(ジフルオロメチル)-4-(5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル
【化41】
4-(5-フルオロ-4-(1-フルオロエチル)ピリジン-3-イル)-2-ホルミル-5-オキソ-1,4,5,7-テトラヒドロフロ[3,4-b]ピリジン-3-カルボン酸メチル(ステップ4から、90.0mg、0.247mmol)の撹拌DCM(3.00mL)溶液に、DAST(0.065mL、0.49mmol)を-78℃で添加し、反応物を室温で5時間撹拌した。反応物を-30℃の水でクエンチし、生成物をDCM(3×10mL)内で抽出した。合わせた有機層をNaHCO溶液、ブラインで洗浄し、無水NaSO上で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去して、粗化合物を得た。
rac-ジアステレオマーを分取HPLC(カラム:WATERS X BRIDGE(19×150mm)、5.0μ;移動相:A=水、B=ACN;流量:15ml/分)により分離して、rac-ジアステレオマー1及びrac-ジアステレオマー2を得た。4つの生成物ピークに対応する4つの立体異性体の絶対的な立体化学は決定されなかった。
rac-ジアステレオマー1を、キラルHPLC(カラム:LUX CELLULOSE-4、250MM×21.2MM×5ミクロン;移動相:A:ヘキサン:B:EtOH;流量アイソクラティック:15mL/分)によって、そのエナンチオマーに分離した。
rac-ジアステレオマー2を、キラルHPLC(カラム:CHIRALPAK IJ、250MM×20MM×5ミクロン;移動相:A:ヘキサン:B:EtOH:MeOH:1:1;流量アイソクラティック:15mL/分)によって、そのエナンチオマーに分離した。
【0148】
実施例6は、rac-ジアステレオ異性体2からの第1に溶出するピークである。
キラルHPLC Rt=4.486分(カラム:CHIRAL PAK-IJ(150×4.6mm×5μ));移動相:A:n-ヘキサン、B:エタノール:メタノール(50:50);流量:1.0ml/分)。
LCMS:Rt=0.4231分;MS m/z 387.1[M+H]+;[方法2]。
H NMR(400MHz,CDOD)δ 8.31-8.30(m,2H),7.50(t,J=53.7Hz,1H),6.43-6.26(m,1H),5.26(s,1H),4.89(d,J=8.8Hz,2H),3.59(s,3H),1.87(dd,J=23.0,6.3Hz,3H)マイナス1H。
【0149】
実施例6a:rac-ジアステレオ異性体2からの第2に溶出するピーク
キラルHPLC Rt=5.064分(カラム:CHIRAL PAK-IJ(150×4.6mm×5μ));移動相:A:n-ヘキサン、B:エタノール:メタノール(50:50);流量:1.0ml/分)。
LCMS:Rt=1.438分;MS m/z 386.85[M+H]+;[方法1]。
H NMR(400MHz,CDOD)δ 8.31(d,J=1.0Hz,1H),8.25(d,J=2.8Hz,1H),7.46(t,J=54.4Hz,1H),6.42-6.26(m,1H),5.23(s,1H),4.79-4.73(m,2H),3.55(s,3H),1.85(dd,J=23.3,6.6Hz,3H)マイナス1H。
【0150】
実施例6b:rac-ジアステレオ異性体1からの第1に溶出するピーク
キラルHPLC Rt=5.830分(カラム:LUX CELLULOSE-4(150×4.6mm×5μ));移動相:A:n-ヘキサン、B:エタノール:メタノール(50:50);流量:1.0ml/分)。
LCMS:Rt=1.125分;MS m/z 387.1[M+H]+;[方法1]。
H NMR(400MHz,CDOD)δ 8.31(d,J=2.8Hz,1H),8.24(d,J=1.2Hz,1H),7.46(t,J=53.48Hz,1H),6.56-6.40(m,1H),5.24(s,1H),4.87(d,J=2.1Hz,2H),3.59(s,3H),1.79(dd,J=23.2,6.6Hz,3H)マイナス1H。
【0151】
実施例6c:rac-ジアステレオ異性体1からの第2に溶出するピーク
キラルHPLC Rt=6.761分(カラム:LUX CELLULOSE-4(150×4.6mm×5μ));移動相:A:n-ヘキサン、B:エタノール:メタノール(50:50);流量:1.0ml/分)。
LCMS:Rt=1.435分;MS m/z 386.85[M+H]+;[方法1]。
H NMR(400MHz,CDOD)δ 8.31(d,J=3.0Hz,1H),8.24(d,J=1.2Hz,1H),7.46(t,J=53.6Hz,1H),6.56-6.40(m,1H),5.24(s,1H),4.87(d,J=2.1Hz,2H),3.59(s,3H),1.79(dd,J=23.0,6.6Hz,3H)マイナス1H。
【0152】
生物学的データ
多くの既知のカルシウムチャネル活性剤は、Ca1.2を活性化する複雑な機構を示している。これらの分子は、ピーク電流を増加させるだけでなく、例えば、チャネルの電圧感度をより負の膜電位にシフトさせることによって、細胞内カルシウム濃度を増加させる追加の機構も有する。図1は、心外膜環境からの模擬心臓活動電位を示し、時間(ms)に対する電位(mV)で、Ca1.2活性化の電圧を、より負の膜電位にシフトさせることの影響を示すことによって、これらの追加の機構を示す。これらの追加の機構は、血圧の上昇、心拍数又は収縮性の変化、及び/又はQT延長に起因する不整脈などの心血管効果を駆動又は促進し得る。例えば、O’Hara-Rudyモデルを使用して、活動電位の持続時間及び不整脈の負担に対するCa1.2調整の影響を調べた。活性化曲線における12mVを超える過分極シフトは、15%を超えるQT延長及び不整脈のリスク増加を潜在的に引き起こす可能性があることが特定された。したがって、電圧感度のシフトを最小限に抑えることは、QT延長及び心不整脈のリスクを低下させる化合物につながる可能性がある。
【0153】
式(I)の化合物は、上に概説した心血管リスクを最小限に抑える生物物理学的プロファイルを有する、非常に強力なCa1.2活性剤である。第一に、式(I)の化合物は、不整脈電位を緩和するために、過分極シフトを9mV未満に最小限に抑えることによって、電圧感度に対するそれらの影響を制限する。第二に、式(I)の化合物は、Ca1.2のピーク電流を2.5倍以下増加させ、それによって、チャネルの過剰活性化を制限する。第三に、式(I)の化合物は、ティモシー症候群の心臓症状の根底にある病態生理学的機構であるCa1.2チャネル不活性化を遅延させない。更に、式(I)の化合物は、脳内の有意な流出を示さないことによって、脳曝露を最大化するように設計される。
【0154】
Ca1.2-HEK293(AUX)細胞株の生成及び維持
モノクローナルCa1.2-HEK293(AUX)細胞株は、ヒトCa1.2アルファ1(α1)サブユニット(CACNA1C)を構成的に発現し、アルファ2デルタ(α2Δ2)補助サブユニット(CACNA2D2)及びベータ2(β2)補助サブユニット(CACNB2)のドキシサイクリン誘導性発現を有する。細胞株を生成するために、遺伝子合成及びクローニングを介して、発現ベクターpcDNA5.0/FRT-TO-CACNA2D2-FCS-P2A-CACNB2及びpCMV6-エントリー-CACNA1Cを確立した。ここで、pcDNA5.0/FRT-TOプラスミドは、Invitrogen製であり、pCMV6-エントリーは、Origene製であり、FCSは、フリン切断部位(Furin Cleavage Site)を表し、P2Aは、ブタテシオウイルス-1に由来するペプチド自己切断配列であり、FRTは、フリッパーゼ認識標的部位(Flippase recognition target site)である。次に、親株Flp-In(商標)293 T-Rex(Invitrogen)を、pcDNA5.0/FRT-TO-CACNA2D2-FCS-P2A-CACNB2及びフリッパーゼベクターpOG44(Invitrogen)でトランスフェクトして、Flp-In(商標)293 T-Rexにおける事前に操作されたFRT部位へのCACNA2D2-FCS-P2A-CACNB2発現カセットの標的化された組み込みを確立した。次いで、この中間細胞株を、pCMV6-エントリー-CACNA1Cでトランスフェクトして、安定したCACNA1C発現を確立した。ネオマイシン選択下でクローン単離を達成した。良好な電圧依存性バリウム電流を有する細胞クローン(2-19B)(以下の電気生理学的方法を参照)を、Ca1.2活性剤の特性決定のために選択した。
【0155】
細胞株を維持するために、細胞を週に2回継代させた。各継代で、成長培地(表1)を完全に除去し、細胞を、10mLのD-PBS及び5mLの加温したTrypLE(商標)Express Enzyme(Gibco)で連続してすすいだ。D-PBS及びTrypLE(商標)Express Enzymeの両方を、すすいだ後直ちに除去した。次いで、プレートを、室温で3~5分間配置した。次に、10mLの加温した37℃の完全培地を添加して、細胞成長表面を洗い流し、解離した細胞を集めた。細胞をカウントし、T175cmフラスコ当たり2~3×10個の細胞密度を標的にして、新しいフラスコに播種した。
【表2】
【0156】
Ca1.2-HEK293(AUX)細胞株及びQPatchを使用したCa1.2活性剤の電気生理学的特性決定
電気生理学実験の24時間前に、ドキシサイクリン(1μg/ml)を成長培地(表1)に添加し、カルシウム流入が細胞死を引き起こすのを防止するために、25μMのベラパミルを同時に適用した。細胞のコンフルエンシーは、実験直前に70%~80%に達するはずである。
【0157】
細胞を回収するために(一例として、T175cmフラスコから)、成長培地を完全に除去し、細胞を10mLのD-PBSですすいだ。D-PBSを吸引し、10mLのデタチン(Genlantis)を加え、プレートを37℃のインキュベーターに10分間配置した。分離した細胞を15mLのコニカルチューブに入れ、1000rpmで2分間回転させた。上清を除去し、細胞をQPatch完全培地(表2)に再懸濁させ、QPatch試行当たり1.5~300万個の細胞の所望の細胞密度を得た。各実験試行は、1.5mLの細胞を使用する。
【0158】
細胞懸濁液を、単孔QPlate上でCa1.2を通して伝導されるバリウム電流を測定するために全細胞電圧クランプを使用するSophion QPatchプラットフォームに取り込んだ。細胞外及び細胞内パッチクランプ溶液は、それぞれ表3及び表4に記載されている。用量応答アッセイプロトコルを使用して、各化合物のピーク内向き電流(Emax)及び力価(EC50)の最大倍率変化を決定した。プロトコルは、8つの液体期間を有していた。第1の液体期間は、電流振幅を安定させることであり、これは、-80mVから0mVに段階的に変化する繰り返し200msの電圧パルスを使用して監視された。第2の液体期間は、-80mVから0mVへの単一の20ms電圧パルスの段階的な変化を使用して、ビヒクル制御の存在下でベースライン電流振幅を決定することであった。第3~第8の液体期間を使用して、化合物処理に対する6用量応答を確認し、また、-80mVから0mVへ段階的に変化する単一の20ms電圧パルスを使用した。EC50は、以下の式を使用して生成された。I濃度=Iベース+(Iフル-Iベース)*c/(XC50 +c)、式中、cは、濃度であり、nは、ヒル係数定数である。Iフルは、達成可能な最大電流であり、Iベースは、0である。チャネル生物物理学アッセイプロトコルを使用して、電流-電圧関係(IV曲線)、中間チャネル活性化電圧(half-way channel activation voltage)(V1/2)、チャネル不活性化速度(tau)、及びテール電流の振幅を含むチャネルゲーティング特性を決定した。これらのうち、V1/2は、フィッティング式G(V)=GV最小+(GV最大-GV最小)/(1+exp(-(V-V1/2)/V勾配))から導出され、式中、Gは、コンダクタンスを表し、GV最小は0に等しく、GV最大は最大コンダクタンスであり、V勾配は勾配係数である。G(V)は、各実験的に適用された脱分極電位(V)及び対応する電流振幅(I(V))について、式G(V)=I(V)/(V-0.06)から予め計算され、式中の0.06は、ボルト単位で実験的に決定された反転電位であった。プロトコルは、4つの液体期間を有していた。第1の液体期間は、電流振幅を安定させることであり、これは、-80mVから0mVに段階的に変化する繰り返し200msの電圧パルスを使用して監視された。電流振幅を安定化すると、電流トレースの不活性化段階の単一指数フィッティングを介して、不活性化のtauのベースライン値を決定した。第2の液体期間は、ビヒクル制御の存在下で電流-電圧関係を構成するベースライン値を測定することであり、第3の液体期間は、電流-電圧関係に対する化合物効果を測定することであった。これらの2つの液体期間の各々の間に、細胞に、各々-80mVから、-55mV~+35mVまでの範囲のインクリメンタル値(インクリメントサイズ10mV)まで段階的に変化する10個の20ms電圧パルスを与えた。第4の液体期間中、-80mV~0mVまでの200msの電圧パルスを再び送達して、不活性化のtauに対する化合物効果を測定した。
【表3】

【表4】

【表5】
【0159】
野生型マウスにおける化合物曝露-cFos誘導(PK-PD)関係の評価
動物の管理及び倫理。全ての動物を、調節された温度及び光サイクル(22℃、12時間の明/12時間の暗サイクル)で飼育し、餌及び水へのアクセスを制限しなかった。全ての動物実験は、Novartis Institutes for BioMedical Research,Inc.(Cambridge,MA,USA)のInstitutional Animal Care and Use Committee(IACUC)によって承認された実験動物のケア及び使用に関する機関ガイドラインに従って行われた。
【0160】
化合物投与及び脳組織収集。野生型C57BL/6J雄マウスを、Jackson laboratories(Bar Harbor,ME)から得た。本開示のCa1.2活性剤の急性単回投与の効果を、雄の8週齢マウス(化合物当たりn=6匹のマウス)で評価した。各化合物を、10%のPEG300、10%のSolutol、10%のCremophore EL、及び70%のリン酸緩衝生理食塩水に溶解し、化合物に応じて1mg/kg~最大30mg/kgの濃度で腹腔内(i.p.)投与した。化合物投与の1時間後、動物を、深い麻酔下での瀉血によって安楽死させた。血液を、下流の薬物レベルの分析のためにEDTAチューブに回収した。脳を頭蓋骨から迅速に取り除き、大脳皮質及び小脳を局所的に解剖した。小脳試料を液体窒素中で急速凍結させて、化合物曝露を評価した。cFos評価のための皮質試料を、試料中のRNAの完全性を保持するために、500μLのRNAlater溶液(ThermoFisher)中に配置した。試料を、RNAlater中に4℃で少なくとも24時間保持した後、処理の前の保管のために-80℃に移動した。
【0161】
cFos mRNA誘導の定量化。96ウェルプレート(Qiagen)に対してTissueLyserシステムを使用して、組織均質化を行った。まず、凍結した皮質試料を解凍し、RNAlaterから取り出し、0.5%のReagent DXを含有するBuffer RLT及び1つの5mmのTissueLyser金属ビーズとともにTissueLyserチューブに入れた。TissueLyserチューブを、3ラウンドの均質化のためにTissueLyser II組織ホモジナイザーにロードし、各ラウンドは、30Hzのビーズビーティング周波数で5分間続いた。全RNAを、RNeasy 96 Plusキット(Qiagen)を使用して、ホモジネートから精製し、RNA濃度及びA260/A280比を、Nanodrop(ThermoFisher)によって定量化し、全ての試料を100ng/μl濃度に対して正規化した。RNAを、Superscript III First-strand synthesis SuperMix Kit(ThermoFisher)を使用して、cDNAに逆転写した。各試料について、6μlのRNA(合計600ng)を、1μLのOligo dT及び1μLのアニーリング緩衝液と混合し、5分間かけて65℃まで加熱した。次に、10μLの2X First-Strand Reaction Mix及び2μLのEnzyme mixを添加して、20μLの合計反応体積を達成した。試料を50分間かけて50℃まで、次いで5分間かけて85℃まで加熱して、cDNA合成を完了した。
【0162】
384ウェルアッセイフォーマットで、Quantitect Multiplex RT-PCRキット(Qiagen)を使用して、cDNA試料に対して定量的PCRを行った。各PCRウェルは、2μLのcDNA(合計60ng)、10μLのRT-PCRマスターミックス、1μLのcFos FAM Taqmanプローブ(Mm00487425_m1(FAM) #4351368)、1μLのGAPDH VIC Taqmanプローブ(Mm99999915-g1(VIC) #4448486)、0.2μLのMultiplex RTミックス及び5.8μlの無RNase水を含有していた。ViiA7 Real-Time PCRシステム(ThermoFisher)で、試料を15分間かけて95℃まで加熱し、次いで、94℃で45秒間及び60℃で45秒間の45サイクルを行った。cFos Ct値をエクスポートし、GAPDH Ct値に対して正規化し、デルタ-デルタCt相対定量法を使用して、発現の相対倍率変化に変換した。化合物治療とビヒクルとの間のcFos倍率変化を、一方向ANOVAによって分析し、続いて、テューキーの事後比較を行った。
【0163】
化合物曝露の定量化。小脳組織試料を、1gの組織ごとに、4mLの20%のアセトニトリル及び80%のリン酸緩衝生理食塩水中で均質化した(5倍希釈)。組織を、以下の3つの方法のいずれかを使用して均質化した。携帯型プローブシステム、4分間の周波数30s-1の5mmスチールビーズを用いるTissueLyserシステム、又は組織型に応じて30秒~1分間のOMNI Bead Ruptor Eliteホモジナイザー。組織試料を96ウェルプレート(12.5μLの試料)に添加し、質量分析によって定量化するために処理した。
結果

【表6】

QPatchは、各濃度で10回の個別決定を伴う6点用量応答として実施した。記載されていない限り、1つの実験的反復(n=1)のみ
*n=2
nd=未決定
【0164】
比較例
他のCa1.2活性剤が知られているが、これらの化合物は、それほど強力ではなく、かつ/又はチャネルを活性化し、血圧の上昇、心拍数若しくは収縮性の変化、及び/又はQT延長に起因する不整脈などの心血管リスクを最小限に抑えつつ、十分な脳曝露を有するのに必要な所望の生物物理学的特性を有していない。
【表7-1】

【表7-2】
図1
図2
【国際調査報告】