производное гризеоловой кислоты или его сложные эфиры

Формула изобретения

Производное гризеоловой кислоты формулы



или его сложные эфиры.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ряду новых производных гризеоловой кислоты и обеспечивает способы получения этих соединений и методы и композиции для их использования.

Гризеоловая кислота является соединением нуклеозидного типа, имеющим основание зденина и две группы карбоновой кислоты. Она впервые была описана inter alia в спецификации [1] но ее структура не была известна на этой стадии.

В соответствии с рекомендациями Международного объединения чистой и прикладной химии (ГИРАС), соединения изобретения названы как производные гризеоловой кислоты (или дигидродезоксигризеоловой кислоты), принимая гризеоловую кислоту в качестве исходной структуры.

Гризеоловая кислота и производные гризеоловой кислоты проявляют способность ингибировать активность фосфодиэстеразы, специфической к различным циклическим нуклеотидам, например 3", 5"-циклический адонозин монофосфат (сАМР) фосфодиэстеразы (PDE) или 3", 5"-гуанозин монофосфат (сСМР) (PDE) и может увеличивать уровень циклического нуклеотида, например сАМР или сGMP, в клетках пациента, к которому применено такое соединение.

Известно, что сАМР, который очень хорошо распространен в тканях животных, функционирует в качестве второго носителя и занимает промежуточное положение по действию для большого числа гормонов, в результате это сАМР имеет различное очень важное физиологическое и биохимическое значение. Кроме того, известно, что он воздействует на или принимает участие в делении, пролиферации и дифференциации клеток, систолической системе, особенно, миокарде, гематопозис, различные функции центральной нервной системы, иммунные реакции; и выделение инсулина и гистамина. Его концентрация в тканях и, следовательно, его действие на эти различные функции зависят от баланса между энзимом, который синтезирует сАМР (то есть аденилат циклаза) и энзимом, который разлагает сАМР, сGMP PDE. Ингибитор протин сАМР PDE будет увеличивать уровень сАМР в клетках и может использоваться для различных терапевтических целей, например в лечении сердечно-сосудистых заболеваний, как антиасматический агент, как мышечный релаксант, как психотропный или нейтротропный агент, как антивоспалительный агент, в терапии рака и для лечения диабетов.

Функции воздействия других циклических нуклеотидов, например сАМР, к настоящему времени изучены в меньшей степени. Однако они имеют область активности такую же, хотя и не идентичную, как и сАМР. Следовательно, ингибирование PDE, специфических к другим циклическим нулеотидам, будет приводить к области терапевтических воздействий, подобных воздействиям за счет ингибирования сАМР PDE. Поскольку фукнкции воздействия других циклических нуклеотидов находятся в стадии объяснения, возникает потребность ингибирования PDE, связанных с другими нуклеотидами, ингибиторы которых проявляют увеличенную специфичность к тем или иным PDE других нуклеотидов, а не к PDE, действительно, развитие таких ингибиторов может даже помочь или стимулировать исследование таких циклических нуклеотидов.

В дополнение к гризеоловой кислоте и ее производным другие соединения, как известно, ингибируют PDE сАМР и сGМР и эти соединения включают папаверин, дипиридамо и некоторые соединения, которые относятся к составным основаниям нуклеиновых кислот, такие как терфилин или MSB 22, 948 (Kukovetz et al, Поипуп Schmiedebrig;s itrch Pharmakol; 310, 1291, 1979).

Заявитель открыл ряд соединений, которые относятся к гризеоловой кислоте и дигидродезоксигризеоловой кислоте которые обладают активностью гризеоловой кислоты и дигидродезоксигризеоловой кислоты. Некоторые из этих соединений неожиданно проявляют увеличенную активность против сGМР PDE, чем против сАМР PDE. Некоторые соединения изобретения, сохраняя целевую активность, являются более ценными как интермедиаты в получении других соответствующих целевых соединений.

Соединения изобретения являются соединениями формулы I.

(I)

Соединения изобретения могут использоваться в фармацевтических композициях, включающих ингибитор фосфодиэстеразы в смеси с фармацевтическим приемлемым носителем или разбавителем, где указанный ингибитор фосфодиэстеразы выбирают из группы, состоящей из соединений формулы (I), как определено выше, и фармацевтически приемлемых солей и сложных эфиров этих соединений.

Соединения изобретения применяют для лечения животных, особенно млекопитающих (например, человека), страдающих от расстpойства, вызванного нарушением баланса в уровнях фосфодиэстеразы, путем применения к указанным животным ингибитора фосфодиэстеразы, где указанный ингибитор фосфодиэстеразы выбирают из группы, состоящей из соединений формулы (I), как определено выше, и фармацевтически приемлемые соли и сложные эфиры этих соединений. Соединения формулы (I) содержат две карбоксильные группы и таким образом могут образовывать моно- или ди-соли и моно- или ди-сложные эфиры. В случае ди-солей и ди-сложных эфиров катионные фрагменты солей или спиртовых фрагментов сложных эфиров могут быть одинаковыми или различными. Однако на практике наиболее легко приготовить ди-соли или ди-сложные эфиры, в которых два катионных фрагмента или два спиртовых фрагмента являются одинаковыми.

Не имеется особого ограничения по природе спиртового фрагмента сложного эфира при условии, что когда соединение предназначается для терапевтического использования, этот фрагмент должен быть фармацевтически приемлемым, что означает, что он не уменьшает или уменьшает в приемлемой степени активность соединения или его токсичность и все сложные эфиры, подходящим образом получаемые для соединений этого типа, могут быть образованы с соединениями изобретения. Если сложные эфиры не предназначены для терапевтического использования (например, как промежуточные), даже это ограничение не требуется. Примеры таких сложных эфиров включают С_1-6 сложные эфиры, особенно метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил и трет-бутил сложные эфиры; аралкил-сложные эфиры, особенно бензил, пара-нитробензил. орто-нитробензил, трифенилметил, бис-(орто-нитрофенил)метил, 9-антрилметил, 2,4,6-триметилбензил, пара-бромбензил, пара-метоксибензил, пиперонил и бензгидрид сложные эфиры; С_1-6 галоалкил сложные эфиры, которые могут иметь 1 или более галогенов (например, хлор, бром, фтор, иллиод), вплоть до полного пергалогенирования, например 2,2,2-трихлорэтил, 2-хлорэтил, 2-бромэтил, 2-фторэтил, 2-иодэтил и 2,2-дибромэтил сложные эфиры; алкоксиметил-сложные эфиры, где алкокси часть предпочтительно состоит из С_1-4, например метоксиметил, этоксиметил, пропоксиметил, изопропоксиметил и бутоксиметил, сложные эфиры, алифатические ацилоксиалкил сложные эфиры (особенно, ацилоксиметил и ацилоксиэтил сложные эфиры), такие как ацетоксиметил, пропионилоксиметил, бутирилоксиметил, пивалоилоксиметил, 1-ацетоксиэтил, 1-пропионилоксиэтил, 1-бутирилоксиэтил и 1-пивалоилоксиэтил-сложные эфиры, (С_1-4 алкил) оксикарбонилоксиэтил-сложные эфиры, такие как 1-метоксикарбонилоксиэтил, 1-этоксикарбонилоксиэтил, 1-пропоксикарбонилоксиэтил, 1-изопропоксикарбонилоксиэтил, 1-бутоксикарбонилоксиэтил и 1-изобутоксикарбонилоксиэтил-сложные эфиры, гетероциклические-сложные эфиры, такие как фталидил-сложные эфиры, гетероциклметил-сложные эфиры, например, (5-метил-2-оксо-1,3-диоксолен-4-ил) метиловые сложные эфиры, и сложные эфиры, которые легко гидролизуются in vivo, класс которых включает некоторые сложные эфиры классов, указанных выше (например, алифатические ацилоксиалкил сложные эфиры, низший алкокси-карбонилоксиэтил-сложные эфиры (5-метил-2-оксо-1,3-диоксолен-4-ил) метил сложные эфиры и фталидил сложные эфиры).

Соединения изобретения имеют ряд асимметричных атомов углерода в своих молекулах и могут, следовательно, существовать в виде различных стереоизомеров. Изобретение включает как индивидуальные изомеры, так и смеси этих изомеров. Гризеоловая кислота, будучи натуральным продуктом, является единственным изомером, в котором оба 2" и 7" атома углерода находятся в R-конфигурации, соединения, полученные из гризеоловой кислоты, могут сохранить такую же конфигурацию или могут иметь инвертированную конфигурацию у одного или более асимметричных атомов углерода.

Соединения изобретения получают реакцией соединения формулы II



(II) где R¹ карбоксизащищающая группа;

R² защищенная метиленовая группа, с солью азотистой кислоты в водном растворе уксусной кислоты при комнатной температуре в течение 7 ч и в полученном соединении общей формулы III



(III) где R¹ и R² имеют приведенные значения, удалением защитных групп обработкой основанием в присутствии водного растворителя при комнатной температуре в течение 3 ч.

Такую реакцию предпочтительно осуществлять путем взаимодействия гризеоловой кислоты или защищенной гризеоловой кислоты с солью азотистой кислоты, например с нитритом натрия, в присутствии уксусной кислоты. Такую реакцию предпочтительно осуществлять в присутствии растворителя, природа которого не имеет решающего значения, и в связи с этим реакция обычно проводится с использованием водного раствора уксусной кислоты. Если исходное соединение обладает лишь незначительной растворимостью в уксусной кислоте, то можно использовать уксуснокислотный буфер, имеющий рН около 4. Реакция будет протекать в широком температурном интервале, хотя ее удобнее проводить при температуре, близкой к комнатной. Время, требуемое для проведения реакции, может изменяться в широких пределах в зависимости от многих факторов, главным образом от природы реагентов и температуры реакции, однако при рекомендованной температуре достаточно проводить реакцию в течение 15-50 ч. На следующей стадии замешанную метиленовую группу, защищаемую 2-амино-группу цуринового основания, удаляют совместно с обеими карбокси-защищающими группами R¹ с образованием соединения формулы (I). В том случае, когда в качестве амино-защищающей группы используют замещенную метиленовую группу, такая группа может быть удалена обработкой основанием в присутствии водного растворителя. Не накладывается конкретного ограничения на природу используемого растворителя, для этой реакции может применяться любой растворитель, традиционно используемый для гидролиза. Примерами предпочтительных растворителей могут служить вода и смеси воды с одним или более органических растворителей, например, таких как спирты, например, метанол, этанол или пропанол, эфиры, например тетрагидрофуран или диоксан. На природу основания не накладывается конкретного ограничения при условии, что оно не оказывает влияния на другие фрагменты молекулы. Примерами подходящих оснований могут служить карбонаты щелочных металлов, например карбонат натрия или карбонат калия, гидроокиси щелочных металлов, например, гидроокись натрия или гидроокись калия, и метанольный раствор аммиака. Наиболее предпочтительными основаниями для удаления защищающих групп из основания нуклеиовых кислот являются метанольные растворы аммиака, в других случаях предпочитают использовать водный раствор гидроокиси натрия. Реакцию проводят в широком температурном интервале и выбор конкретной температуры не имеет решающего значения, однако предпочтительно проводить такую реакцию при комнатной или пониженной температуре, например при температуре, лежащей в интервале от 0^оС до комнатной температуры. Время, требуемое для проведения реакции, может изменяться в широком диапазоне в зависимости от многих факторов, главным образом, от природы исходных веществ и температуры реакции. Однако в указанных условиях реакцию обычно завершают за 1-10 ч. Реакции удаления амино-защищающи групп могут сопровождаться одновременным элюминированием карбокси-защищающих групп. Порядок, в котором осуществляется элюминирование гидроксизащищенных групп, карбокси-защищающих групп или аминозащищающих групп, не имеет решающего значения, и удаление таких групп может проводиться в любом порядке, последовательно или одновременно. После завершения любой из описанных реакций целевой продукт с каждой их этих стадий можно выделить из реакционной смеси обычными способами. Например, реакционную смесь при необходимости промывают водой, а затем растворитель отгоняют при пониженном давлении. Остаток можно очистить различными способами, таким как перекристаллизация и различные хроматографические методики, например на хроматографической колонке или с помощью препаративной тонкослойной хроматографии для получения целевого соединения.

Ингибирующая активность фосфодиэстеразы (ФДЭ).

Были испытаны некоторые соединения изобретения (здесь и далее обозначенные по номерам примеров) наряду с теофиллином в качестве сравнительного соединения.

Испытание проводили практически в соответствии со способом, аналогичным методу [3]

Неочищенный ферментный раствор полученный из крысиного мозга, использовали в качестве источника сАМР ФДЭ. В качестве субстрата использовали ¹⁴С-меченый сАМР. Его использовали в буферном 0,2 М растворе трис-соляной кислоты рН 8,0 в количестве, достаточном для получения окончательной концентрации 0,14 мкМ. Трис является трис-(оксиметил) аминометаном. Раствор субстрата смешивает с соответствущим количеством используемого соединения,растворенного в объеме от 2,0 до 5,0 мкл диметилсульфоксида и с 20 мкл раствора змеиного яда и 40 мкл неочищенного раствора фермента. Добавляют достаточное количество буфера трис-соляной кислоты до получения полного объема 100 мкл. Полученной смеси дают реагировать при 30^оС в течение 20 мин. К концу этого промежутка времени реакционную смесь обрабатывают смолой "Амберлит" (торговая марка) IRP-58 и определяют уровень оставшейся радиоактивности аденозина в продукте. Эксперимент проводят для ряда различных концентраций для каждого активного соединения и отсюда рассчитывают значения 50% ингибироваия (I₅₀).

Эксперимент повторяют, за исключением того, что вместо сАМР используют циклический гуанозинмонофосфат (сGМР), снова рассчитывают значения I₅₀ в зависимости от сGМР ФДЭ.

Полученные результаты представлены в таблице.

Из данных таблицы видно, что активность соединений изобретения в качестве ингибиторов ФДЭ исключительно велика. Различие в активностях против сАМР ФДЭ и сGМР ФДЭ также отчетливо видны.

Таким образом, возможны различные терапевтические применения соединений, например при лечении сердечно-сосудистых заболеваний, в качестве противоастматических агентов, как релаксанты гладкой мускулатуры, в качестве психотропных или невротропных агентов, в качестве противовоспалительных агентов при лечении рака и при лечении диабетов.

Соединения изобретения могут также быть использованы в качестве терапевтических агентов при различных церебральных циркуляторных расстройствах, таких как церебральных последствий инсульта и в качестве активаторов метаболизма в мозге, например, при лечении старческого паралича или травматических поражений мозга. Соединения изобретения можно вводить орально или не орально (например, подкожно или внутримышечно). Соединения изобретения можно вводить орально в форме твердых препаратов, которые могут при необходимости содержать различного рода обычные добавки. Эти добавки включают такие разбавители, как сахара и препараты целлюлозы, такие связующие как крахмал, смолы и метиленцеллюлозу, распределяющие агенты. Дозы могут изменяться в зависимости от симптомов заболевания, возраста и массы пациента, например, в случае взрослых.

П р и м е р 1. Диметиловый эфир 5-дезамино-2-(N", N"-диметиламиометилен)амино-6-гидроксигризеоловой кислоты.

477 г Диметиловолго эфира 2-(N",N"-диметиламинометилен)аминогризеоловой кислоты растворяют в 50 мл водного раствора уксусной кислоты (80 об.). При охлаждении льдом добавляют 1,34 г нитрита натрия, смеси дают выдержку 17 ч при комнатной температуре. После исчезновения исходного вещества, что контролируется методом тонкослойной хроматографии, растворитель отгоняют при пониженном давлении. Добавляют этанол и затем его отгоняют, причем эти операции добавления и отгонки повторяют до тех пор, пока не исчезнет запах уксусной кислоты. Остаток растворяют в смеси 50 мл хлористого метилена, 20 мл воды и 5 л водного раствора бикарбоната натрия (5 г в 100 мл). Органический слой отделяют и экстрагируют 3 раза порциями по 30 мл хлористого метилена, и экстракты объединяют. Растворитель отгоняют при пониженном давлении. Остаток очищают, используя хроматографическую колонку (Ф.Мерк), предварительно заполненную силикагелем и элюируемую хлористым метиленом, содержащим 10 об. метанола. Основные фракции собирают и подвергают лиофильной сушке из бензола, получая 310 мг указанного в заголовке вещества в виде белого порошка.

Спектр УФ-поглощения (в метаноле), _макс. нм: кислотный 292, нейтральный 300, основной 279.

П р и м е р 2. 2-Амино-6-дезамино-6-гидроксигризеоловая кислота.

130 мг Диметилового эфира 6-дезамино-2-(N", N"-диметиламинометилен)амино-6-гидроксигризеоловой кислоты (приготовлен как описано в примере 1) растворяют в 20 мл концентрированного водного аммиака, и смеси дают выдержку при комнатной температуре в течение 3 ч. Раствор выпаривают насухо при пониженном давлении, и остаток растворяют в 10 мл воды. Полученный раствор подкисляют до значения рН 2,3, затем подвергают хроматографической очистке на предварительно заполненной колонке RP-8 (Ф.Мерк), которую промывают водой и затем элюируют водой, содержащей 5 об. ацетонитрила. Основные фракции собирают и подвергают лиофильной очистке, получая 67 мг указанного в заголовке соединения в виде белого порошка.

Спектр УФ-поглощения (в воде), _макс. нм: кислотный 255, 273 (плечо), нейтральный 253, 278 (плечо); основной 264, ЯМР-спектр (в дейтродиметилсульфоксиде). м. д. 4,48 (1Н, синглет), 4,53 (1Н, дублет, I ) 4, Гц), 5,07 (1Г, д. I 2,4 Гц), 5,79 (1Н, дд I 2,4 и 4,9 Гц), 6,25 (1Н, с.7,87 (1Н,с).

Тонкослойная хроматография (относительное значение R_f, для гризеоловой кислоты Rj (принято за 1,0). Для силикагелевой пластинки (Ф.Мерк) 0,80 (элюирующий растворитель вода: метанол:ацетонитрил70:15:15 по объему (для пластинки РР-8 с обратной фазой (Ф.Мерк) 1,44 (элюирующий растворитель вода, содержащая 2 об; ацетонитрида и 0,02 об. уксусной кислоты).