четвертичные аммониевые дифенилметилсоединения, применимые в качестве антагонистов мускариновых рецепторов

Формула изобретения

1. Соединение формулы I



где а и b независимо равны 0 или целому числу от 1 до 5;

каждый R¹ и R² независимо выбран из -С_1-4алкила, циано, галогена, -OR^a и -СН₂ОН, где каждый R^a независимо выбран из водорода и С_1-4алкила;

R³ выбран из -C(CO)NR^3aR^3b и -CN; где R^3a и R^3b представляют собой водород;

R⁵ представляет собой -C_1-6алкил;

Q представляет собой -С_0-5алкилен-Q'-С_0-1алкилен-, где Q' выбран из -СН₂-, -СН=СН-, -С С-, -O-, -S-, -S(O)-, -SO₂-, -С(O)-, -ОС(O)-, -С(O)O-, -NR^Q1C(O)-, -C(O)NR^Q1-, -NR ^Q2-C(O)-NR^Q3-, -C=N-O-, -S-S- и -С(=N-O-R ^Q4)-, где R^Q1 представляет собой водород, R ^Q2 и R^Q3 представляют собой водород, и R ^Q4 представляет собой -С_1-4алкил или бензил;

е равно 0 или целому числу от 1 до 5;

каждый R ⁶ независимо выбран из галогена, -С_1-4алкила, -С_0-4алкилен-ОН, циано, -С(O)O-С_1-4алкила, -О-С_1-4алкила, -S-С_1-4алкила, -NH-C(O)-C _1-4алкила, -N(С_1-4алкил)₂ и -N ⁺(O)O;

где алкильная группа в R⁶ необязательно замещена 1-5 атомами фтора; и одна группа -СН₂- в Q необязательно замещена одним заместителем -ОН;

или его фармацевтически приемлемая соль или цвиттерионная форма.

2. Соединение по п.1, где а равно 0 или 1.

3. Соединение по п.1, где b равно 0.

4. Соединение по п.1, где R ³ представляет собой -С(O)NR^3aR^3b .

5. Соединение по п.1, где а и b равны 0.

6. Соединение по п.1, где а равно 1 и b равно 0.

7. Соединение по п.1, где R⁵ представляет собой -СН₃.

8. Соединение по п.1, где -С_0-5алкилен-Q'-С_0-1 алкилен представляет собой -C_1-3 алкилен-O'-С _0-1алкилен-.

9. Соединение по п.8, где -С_0-5 алкилен-Q'-С_0-1алкилен представляет собой -С ₃алкилен-Q'-С_0-1алкилен-.

10. Соединение по п.1, где Q' выбран из -СН₂-, -O-, -S-, -S(O)-, -С(O)-, -ОС(O)-, -С(O)O-, -NR^Q1C(O)-, -NR^Q2 C (O)-NR^Q3 -и -С (=N-O-R^Q4) -.

11. Соединение по п.10, где Q' представляет собой NR^Q1 C(O) -.

12. Соединение по п.10, где Q' представляет собой -NR^Q2-C(O) -NR^Q3-.

13. Соединение по п.10, где Q' представляет собой -C(=N-O-R^Q4 ) - и R^Q4 представляет собой -СН₃ или бензил.

14. Соединение по п.10, где Q' выбран из -O-, -S-, -С(O)-и -ОС(O)-.

15. Соединение по п.1, где -С_0-5алкилен-Q'-С _0-1алкилен выбран из -(СН₂)₂, -(СН ₂)₃, -(СН₂)₄, -(СН ₂)₅, -(СН₂)₆-, -(СН ₂)₂-СН=СН-, -(СН₂)₂-С С-, -(СН₂)₂-O-СН₂-, -(СН ₂)₃-O-, -СН₂-СН(ОН)-СН₂ -O-, -(СН₂)₃-O-СН₂-, -(СН ₂)₃-S-, -(СН₂)₃-S(O)-, - (СН₂)₃-SO₂-, -(СН₂ )₃-С(O)-, -(СН₂)₂-ОС(O)-, -(СН ₂)₂-С(O)O-, -СН₂-С(O)O-СН₂ -, -(CH₂)₂-N^Q1C(O)-, -CH ₂-C(O)NR^Q1-CH₂-, (CH₂) ₂-NR^Q2-C(O)-NR^Q3-, -CH₂ -C=N-O-, -(CH₂)₂-S-S- и -(СН₂ )₃-С(=N-O-R^Q4)-.

16. Соединение по п.1, где -С_0-5алкилен-Q'-С_0-1алкилен- представляет собой С_0-5алкилен-Q'-.

17. Соединение по п.1, где е равно 0.

18. Соединение по п.1, где е равно 1.

19. Соединение по п.18, где R⁶ выбран из галогена, -С_1-4алкила, -ОН, циано, -С(O)O-С _1-4алкила, -O-С_1-4алкила, -S-С_1-4 алкила, -NH-C(O)-C_1-4алкила, -N (С_1-4алкил) ₂ N⁺(O)O.

20. Соединение по п.1, где е равно 2, один R⁶ представляет собой галоген, а второй R⁶ выбран из галогена и -О-С_1-4алкила.

21. Соединение по п.1, имеющее формулу I'



где X^- представляет собой анион фармацевтически приемлемой кислоты.

22. Соединение по п.21, где X^- представляет собой трифторацетат.

23. Соединение по п.1, имеющее формулу I'b

24. Соединение по п.23, имеющее формулу I'd



где а и b независимо равны 0 или 1; каждый R¹ и R² представляет собой -OR^a , где R^a представляет собой водород;

Q выбран из -(СН₂)₂-, -(СН₂)₃ -, -(СН₂)₄-, -(СН₂)₅ -, -(СН₂)₆-, -(СН₂)₂ -СН=СН-, -(СН₂)₂-С С-, -(СН₂)₂-O-СН₂-, -(СН ₂)₃-O-, -СН₂-СН(ОН)-СН₂ -O-, -(СН₂)₃-O-СН₂-, -(СН ₂)₃-S-, -(СН₂)₃S(O)-, -(СH₂)₃-SO₂-, -(СН₂ )₃-С(O)-, -(СН₂)₂-ОС(O)-, -(СН ₂)₂-С(O)O-, -СН₂-С(O)O-СН₂ -, -(CH₂)₂-NR^Q1C(O)-, -CH ₂-C(O)NR^Q1-CH₂-, -(CH₂ )₂-NR^Q2-C(O)-NR^Q3-, -CH ₂-C=N-O-, -(CH₂)₂-S-S- и -(CH ₂)₃-C(=N-O-R^Q4)-; и е равно 0, 1 или 2.

25. Соединение по п.24, имеющее формулу I'е



где а равно 0 или 1; R¹ представляет собой -OR^a, где R^a представляет собой водород; Q выбран из -(СН₂)₄-, -(СН₂) ₂СН=СН-, -(СН₂)₂-С С-, -(СН₂)₃-O-, -(СН₂) ₃-S-, -(СН₂)₃-С(О)- и -(СH₂ )₂-ОС(О)-; е равно 0, 1 или 2; каждый R⁶ независимо выбран из галогена, -С_1-4алкила, -ОН и S-С_1-4алкила.

26. Соединение по п.1, имеющее формулу I"а



где X^- представляет собой анион фармацевтически приемлемой кислоты.

27. Фармацевтическая композиция, проявляющая антагонистическую активность в отношении мускаринового рецептора, содержащая соединение по п.1 и фармацевтически приемлемый носитель.

28. Композиция по п.27, где соединение находится в микронизированной форме.

29. Применение соединения по п.1 для изготовления лекарственного средства, проявляющего антагонистическую активность в отношении мускаринового рецептора.

30. Применение по п.29, где лекарственное средство является применимым для лечения легочного заболевания.

31. Применение по п.29, где легочным заболеванием является хроническое обструктивное заболевание легких или астма.

32. Применение по п.29, где лекарственное средство является пригодным для индуцирования расширения бронхов.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к четвертичным аммониевым соединениям, обладающим активностью антагонистов мускариновых рецепторов или антихолинергической активностью. Изобретение относится также к фармацевтическим композициям, содержащим эти соединения, способам их получения и способам применения для лечения легочных заболеваний.

Уровень техники

Легочным или респираторным заболеваниям, таким как хроническое обструктивное заболевание легких (ХОЗЛ) и астма, подвержено много миллионов людей во всем мире, и такие расстройства являются основной причиной заболеваемости и смертности.

Известно, что антагонисты мускариновых рецепторов обеспечивают бронхозащитные действия и поэтому такие соединения являются применимыми для лечения респираторных заболеваний, таких как ХОЗЛ и астма. При применении для лечения таких заболеваний антагонисты мускариновых рецепторов обычно вводят ингаляцией. Однако, даже при введении ингаляцией, значительное количество антагониста мускариновых рецепторов часто абсорбируется в большом круге кровообращения, приводя к системным побочным действиям, таким как сухость во рту, мидриаз и сердечно-сосудистые побочные действия.

Кроме того, многие введенные ингаляцией антагонисты мускариновых рецепторов имеют относительно небольшую продолжительность действия, требующую, чтобы их вводили несколько раз в день. Такая схема введения несколько раз в день не только является затруднительной, но также создает значительный риск неадекватного лечения вследствие несоблюдения пациентом требуемой схемы с частым введением дозы.

Соответственно этому, существует потребность в новых антагонистах мускариновых рецепторов. В особенности, существует потребность в антагонистах мускариновых рецепторов, обладающих высокой активностью, пониженными системными побочными действиями при введении ингаляцией и длительным действием, тем самым позволяющим вводить дозу один раз в день или даже один раз в неделю. Кроме того, существует потребность в антагонистах мускариновых рецепторов, обладающих высокой аффинностью к рецептору и продолжительным периодом полураспада. Предполагается, что такие соединения являются особенно эффективными для лечения легочных заболеваний, таких как ХОЗЛ и астма, при снижении или устранении побочных действий, таких как сухость во рту и констипация.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к новым четвертичным аммониевым соединениям, которые обладают активностью антагонистов мускариновых рецепторов или антихолинергической активностью. Обнаружено, что среди других свойств соединения данного изобретения обладают повышенной аффинностью к подтипам мускариновых рецепторов hM₂ и hM₃, обладают более продолжительным периодом полураспада, имеют большее терапевтическое окно или обладают большей активностью по сравнению с родственными соединениями. Согласно этому предполагается, что соединения изобретения являются применимыми и подходящими в качестве терапевтических агентов для лечения легочных заболеваний.

Один аспект изобретения относится к соединениям, имеющим формулу I

,

в форме соли или цвиттерионной форме, где

а и b независимо равны 0 или целому числу от 1 до 5;

каждый R¹ и R² независимо выбран из -С_1-4алкила, -С_2-4 алкенила, -С_2-4алкинила, -С_3-6циклоалкила, циано, галогена, -OR^a, -СН₂ОН, -СООН, -С(О)О-С _1-4алкила, -С(О)NR^bR^c, -SR^a , -S(O)R^a, -S(O)₂R^a и -NR ^bR^c, где каждый R^a независимо выбран из водорода, -С_1-4алкила, -С_2-4алкенила, -С_2-4алкинила и -С_3-6циклоалкила; каждый R^b и R^c независимо выбран из водорода, -С_1-4алкила, -С_2-4алкенила, -С_2-4 алкинила или -С_3-6циклоалкила, или R^b и R^c вместе с атомом азота, к которому они присоединены, образуют С_3-6гетероцикл; или две соседние группы R ¹ или две соседние группы R² соединены вместе с образованием -С_3-6алкилена-, -С_2-4алкилен-О- или -О-С_1-4алкилен-О-;

R³ выбран из -С(О)NR^3aR^3b, -С(О)О-С_1-4 алкила, -CN, -OH, -CH₂OH и -CH₂NH₂ ;

R^3a и R^3b независимо выбраны из водорода, -С_1-6алкила, -С_2-6алкенила, -С_2-6алкинила, -С_3-6циклоалкила, -С _6-10арила, -С_2-9гетероарила, -С_3-6 гетероцикла и -(СН₂)_1-2-R^3c, где R^3c выбран из -ОН, -О-С_1-6алкила, -С _3-6циклоалкила, -С_6-10арила, -С_2-9 гетероарила и -С_3-6гетероцикла, или R^3a и R^3b вместе с атомом азота, к которому они присоединены, образуют С_3-6гетероцикл, необязательно содержащий один дополнительный гетероатом, выбранный из атома азота, кислорода или серы;

с равно 0 или целому числу от 1 до 3;

каждый R⁴ независимо представляет собой атом фтора или -С_1-4алкил;

d равно 1 или 2, и означает необязательную двойную связь;

R⁵ выбран из -С_1-6алкила, -СН₂ -С_2-6алкенила, -СН₂-С_2-6алкинила и -CH₂COR^5a, где R^5a выбран из -ОН, -О-С_1-6алкила и -NR^5bR^5c , и R^5b и R^5c независимо выбраны из Н и -С_1-6алкила;

Q представляет собой -С _0-5алкилен-Q'-С_0-1алкилен-, где Q' выбран из -СН₂-, -СН=СН-, -С С-, -О-, -S-, -S(O)-, -SO₂-, -SO₂ -NR^Q1-, -NR^Q1-SO₂-, -C(O)-, -OC(O)-, -C(O)O-, -NR^Q1C(O)-, -C(O)NR^Q1 -, -NR^Q2-C(О)-NR^Q3-, -NR^Q2-C(S)-NR ^Q3-, -C=N-O-, -S-S- и -С(=N-O-R^Q4)-, где R ^Q1 представляет собой водород или -С_1-4алкил, R^Q2 и R^Q3 независимо выбраны из водорода, -С_1-4алкила и -С_3-6циклоалкила, или R ^Q2 и R^Q3 взяты вместе с образованием -С _2-4алкилена или -С_2-3алкенилена, и R^Q4 представляет собой -С_1-4алкил или бензил;

е равно 0 или целому числу от 1 до 5;

каждый R ⁶ независимо выбран из галогена, -С_1-4алкила, -С_0-4алкилен-ОН, циано, -С_0-2алкилен-СООН, -С(О)О-С_1-4алкила, -О-С_1-4алкила, -S-С _1-4алкила, -NH-C(O)-С_1-4алкила, -N(С_1-4 алкил)₂ и -N⁺(O)O;

где каждая алкильная, алкенильная, алкиленовая, алкинильная и циклоалкильная группа в R^1-3, R^3a-3c, R^4-6 и R^a-с необязательно замещена 1-5 атомами фтора; где каждая алкильная, алкенильная и алкинильная группа в R⁵ необязательно замещена 1-2 заместителями, независимо выбранными из -О-С_1-6алкила, -ОН и фенила; каждая циклоалкильная, арильная, гетероарильная и гетероциклильная группа в R^1-2 , R^3a-3c и R^a-с необязательно замещена 1-3 заместителями, независимо выбранными из -С_1-4алкила, -С_2-4алкенила, -С_2-4алкинила, циано, галогена, -О-С_1-4алкила, -S-С_1-4алкила, -S(O)(С _1-4алкил), -S(O)₂(С_1-4алкил), -NH ₂, -NH(С_1-4алкил) и -N(С_1-4алкил) ₂, где каждая алкильная, алкенильная и алкинильная группа необязательно замещена 1-5 заместителями, атомами фтора; и каждая группа -СН₂- в Q необязательно замещена 1 или 2 заместителями, независимо выбранными из -С_1-2алкила, -ОН и фтора;

или их фармацевтически приемлемым солям.

Один аспект изобретения относится к четвертичным аммониевым соединениям, имеющим формулу I'

,

или их фармацевтически приемлемым солям, где Х^- представляет собой анион фармацевтически приемлемой кислоты, а R^1-6, a-e и Q имеют значения, указанные выше. Другой аспект изобретения относится к четвертичным аммониевым соединениям, имеющим формулу I'a

,

или их фармацевтически приемлемым солям, где R^1-2, R^3a-3b, R^5-6 , a, b, e, Q и Х^- имеют значения, указанные выше. В одном конкретном варианте осуществления формулы I'a Q представляет собой -C_2-5алкилен-Q'-. Еще в одном аспекте изобретение относится к четвертичным аммониевым соединениям, имеющим формулу I'b

,

или их фармацевтически приемлемым солям, где R⁶, e, Q и Х^- имеют значения, указанные выше. В одном конкретном варианте осуществления формулы I'b Q представляет собой -С_2-5алкилен-Q'-. Другой аспект изобретения относится к четвертичным аммониевым соединениям, имеющим формулу I'c

,

или их фармацевтически приемлемым солям, где R^1-2, R^3a-3b, R^5-6 , a, b, e, Q и Х^- имеют значения, указанные выше. В одном конкретном варианте осуществления формулы I'c Q представляет собой -C_2-5алкилен-Q'-.

Среди соединений формулы I особенно представляющими интерес являются соединения, имеющие константу ингибирования диссоциации (K_i) для связывания с подтипом рецептора М₃ меньше или равную 100 нМ; в частности имеющие K_i меньше или равную 50 нМ; более конкретно, имеющие K_i меньше или равную 10 нМ; и еще более конкретно, имеющие Ki меньше или равную 1,0 нМ.

Другой аспект изобретения относится к фармацевтическим композициям, содержащим фармацевтически приемлемый носитель и соединение изобретения. Такие композиции могут необязательно содержать другие терапевтические агенты, такие как стероидные противовоспалительные агенты (например, кортикостероиды), агонисты ₂-адренергических рецепторов, ингибиторы фосфодиэстеразы-4 и их комбинации. Согласно этому еще в одном аспекте изобретения фармацевтическая композиция содержит соединение изобретения, второй активный агент и фармацевтически приемлемый носитель. Другой аспект изобретения относится к комбинации активных агентов, содержащей соединение изобретения и второй (дополнительный) активный агент. Соединение изобретения может присутствовать в композиции вместе с дополнительным агентом(ами) или отдельно от него. При изготовлении отдельно фармацевтически приемлемый носитель может быть включен вместе с дополнительным агентом(ами). Таким образом, еще один аспект изобретения относится к комбинации фармацевтических композиций, причем комбинация содержит первую фармацевтическую композицию, содержащую соединение изобретения и первый фармацевтический носитель, и вторую фармацевтическую композицию, содержащую второй активный агент и второй фармацевтически приемлемый носитель. Данное изобретение относится также к набору, содержащему такие фармацевтические композиции, например, в котором первая и вторая фармацевтические композиции являются отдельными фармацевтическими композициями.

Соединения изобретения обладают активностью антагонистов мускариновых рецепторов, и поэтому предполагается, что они являются применимыми в качестве терапевтических агентов для лечения пациентов, страдающих заболеванием или расстройством, которое лечат блокированием мускаринового рецептора. Таким образом, один аспект изобретения относится к способу индуцирования расширения бронхов у пациента, включающему введение пациенту количества соединения изобретения, индуцирующего расширение бронхов. Изобретение относится также к способу лечения легочного заболевания, такого как хроническое обструктивное заболевание легких или астма, включающему введение пациенту терапевтически эффективного количества соединения изобретения. Другой аспект изобретения относится к способу антагонистического воздействия на мускариновый рецептор в организме млекопитающего, включающему введение млекопитающему количества соединения изобретения, оказывающего антагонистическое воздействие на мускариновый рецептор.

Поскольку соединения изобретения обладают антагонистической активностью в отношении мускариновых рецепторов, такие соединения являются также применимыми в качестве средств для исследований. Согласно этому один аспект изобретения относится к способу применения соединения изобретения в качестве исследовательского средства, причем способ включает проведение биологического анализа с применением соединения изобретения. Соединения изобретения можно также применять для оценки новых химических соединений. Таким образом, другой аспект изобретения относится к способу оценки испытуемого соединения в биологическом анализе, включающему (а) проведение биологического анализа с испытуемым соединением для получения первого аналитического параметра; (b) проведение биологического анализа с соединением изобретения для получения второго аналитического параметра, где стадию (а) проводят либо до, после, либо одновременно со стадией (b); и (с) сравнение первого аналитического параметра со стадии (а) со вторым аналитическим параметром со стадии (b). Репрезентативные биологические анализы включают анализ связывания мускариновых рецепторов и анализ расширения бронхов у млекопитающего. Еще один аспект изобретения относится к способу изучения биологической системы или образца, содержащего мускариновый рецептор, причем способ включает (а) контактирование биологической системы или образца с соединением изобретения и (b) определение действий на биологическую систему или образец, вызванных соединением.

Изобретение относится также к способам и промежуточным продуктам, применимым для получения соединений изобретения. Согласно этому другой аспект изобретения относится к способу получения соединений изобретения, включающему (а) реакцию соединения формулы II с соединением формулы III с получением соединения формулы IV и реакцию соединения формулы IV с органическим субстратом, содержащим группу R⁵; или (b) реакцию соединения формулы V с соединением формулы III; или (с) реакцию соединения формулы V с соединением формулы VI с получением соединения формулы VII и реакцию соединения формулы VII с соединением формулы VIII и выделение продукта в форме соли или цвиттерионной форме для получения соединения формулы I или I'; где соединения формул II-VIII имеют значения, указанные выше. В другом аспекте изобретение относится к продуктам, полученным любым из описанных здесь способов.

Еще один аспект изобретения относится к применению соединения изобретения для изготовления лекарственного средства, особенно для изготовления лекарственного средства, применимого для лечения легочного заболевания или для антагонистического воздействия на мускариновый рецептор в организме млекопитающего. Еще один аспект изобретения относится к применению соединения изобретения в качестве средства для исследований. Здесь описаны другие аспекты и варианты осуществления изобретения.

Подробное описание изобретения

Изобретение относится к соединениям, имеющим формулу I

,

в форме их соли или цвиттерионной форме или их фармацевтически приемлемым солям. Более определенно, изобретение относится к четвертичным аммониевым соединениям, имеющим формулу I'

,

или их фармацевтически приемлемым солям, где Х^- представляет собой анион фармацевтически приемлемой соли. Термин четвертичное аммониевое соединение относится к соединению, которое образовано из гидроксида аммония или из соли аммония, у которого все четыре атома водорода иона NH₄ ⁺ заменены органическими группами.

Имеется в виду, что в данном контексте термин соединение изобретения включает соединения формулы I, а также соединения, включенные в формулы I', I'a, I'b, I'c, I'd и I'e. Соединения изобретения являются четвертичными аммониевыми солями и могут быть превращены в формы других солей с применением методик существующего уровня техники, например, применением ионообменной хроматографии. Кроме того, соединения можно получить в форме сольватов, и такие сольваты включены в объем данного изобретения. Согласно этому специалистам в данной области должно быть понятно, что ссылка в контексте на соединение, например ссылка на соединение изобретения , включает ссылку на соединение формулы I, а также любые формы фармацевтически приемлемых солей и фармацевтически приемлемые сольваты такого соединения, если не оговорено иначе.

Соединения изобретения могут содержать один или несколько хиральных центров и поэтому могут существовать в виде ряда стереоизомерных форм. Когда присутствуют такие хиральные центры, данное изобретение относится к рацемическим смесям, чистым стереоизомерам (т.е. энантиомерам или диастереомерам), обогащенным стереоизомером смесям и тому подобное, если не оговорено иначе. Когда химическая структура изображена без любой стереохимии, понятно, что все возможные стереоизомеры включены такой структурой. Таким образом, предполагается, что, например, термин соединение формулы I включает все возможные стереоизомеры соединения. Аналогично этому, когда показан или назван конкретный изомер, специалисту в данной области должно быть понятно, что в композициях данного изобретения могут присутствовать небольшие количества других стереоизомеров, если не оговорено иначе, при условии, что эффективность композиции в целом не теряется из-за присутствия таких других изомеров. Индивидуальные энантиомеры можно получить многочисленными способами, которые хорошо известны в данной области, включая хиральную хроматографию с применением подходящей хиральной стационарной фазы или носителя, или химическим превращением их в диастереомеры, разделением диастереомеров общепринятыми способами, такими как хроматография или перекристаллизация, затем регенерацией первоначальных энантиомеров. Кроме того, когда это применимо, все цис-транс- или E/Z-изомеры (геометрические изомеры), таутомерные формы и топоизомерные формы соединений данного изобретения включены в объем данного изобретения, если не оговорено иначе.

В частности, когда d равно 1, соединения формулы I содержат хиральный центр у атома углерода, отмеченного символом * в нижеследующей частичной формуле (показана для ясности без необязательных заместителей)

В одном варианте осуществления данного изобретения атом углерода, отмеченный символом *, имеет (R)-конфигурацию. В этом варианте осуществления соединения формулы I имеют (R)-конфигурацию у атома углерода, отмеченного символом *, или обогащены стереоизомерной формой, имеющей (R)-конфигурацию у этого атома углерода. В другом варианте осуществления атом углерода, отмеченный символом *, имеет (S)-конфигурацию. В этом варианте осуществления соединения формулы I имеют (S)-конфигурацию у атома углерода, отмеченного символом *, или обогащены стереоизомерной формой, имеющей (S)-конфигурацию у этого атома углерода.

Соединения изобретения, а также соединения, применяемые при их синтезе, могут также включать меченные изотопами соединения, т.е. соединения, у которых один или несколько атомов обогащены атомами, имеющими атомную массу, отличную от атомной массы, преимущественно обнаруживаемой в природе. Примеры изотопов, которые могут быть включены в соединения формулы I, например, включают, но не ограничиваются перечисленным, ²Н, ³Н, ¹³С, ¹⁴С, ¹⁵N, ¹⁸О и ¹⁷О.

Обнаружено, что соединения изобретения обладают активностью антагонистов мускариновых рецепторов. Обнаружено, что среди других свойств соединения изобретения обладают повышенной аффинностью к подтипам мускариновых рецепторов hM₂ и hM₃, имеют более продолжительный период полураспада и обладают большей активностью по сравнению с родственными соединениями, и предполагается, что соединения изобретения являются применимыми в качестве терапевтических агентов для лечения легочных заболеваний.

Применяемая в контексте номенклатура для названия соединений изобретения иллюстрируется здесь в примерах. Эта номенклатура установлена с применением коммерчески доступного программного обеспечения AutoNom (MDL, San Leandro, California).

Репрезентативные варианты осуществления

Предполагается, что нижеследующие заместители и величины (числа) обеспечивают репрезентативные примеры различных аспектов и вариантов осуществления изобретения. Предполагается, что эти репрезентативные величины дополнительно характеризуют и иллюстрируют такие аспекты и варианты осуществления, и не предполагается, что они включают другие варианты осуществления или ограничивают объем изобретения. В этом отношении указание, что конкретная величина или заместитель является предпочтительным, не предполагает никоим образом исключение из изобретения других величин или заместителей, если не оговорено иначе.

Величинами для а и b независимо являются 0, 1, 2, 3, 4 или 5, особенно независимо 0, 1 или 2, и еще более конкретно, 0 или 1. В одном варианте осуществления а равно 0 или 1. В другом варианте осуществления b равно 0. В одном варианте осуществления как а, так и b равны 0. В другом варианте осуществления а равно 1, и b равно 0.

Каждый R¹ и R² , когда он присутствует, может быть в 2-, 3-, 4-, 5- или 6-положении кольца фенила, к которому он присоединен. Каждый R¹ и R² независимо выбран из С_1-4алкила, -С_2-4алкенила, -С_2-4алкинила, -С_3-6 циклоалкила, циано, галогена, -OR^a, -СН₂ ОН, -СООН, -С(О)О-С_1-4алкила, -С(О)NR^bR ^c, -SR^a, -S(O)R^a, -S(O)₂ R^a и -NR^bR^c. Каждый R^a независимо выбран из водорода, -С_1-4алкила, -С _2-4алкенила, -С_2-4алкинила и -С_3-6 циклоалкила. Каждый R^b и R^c независимо выбран из водорода, -С_1-4алкила, -С_2-4алкенила, -С_2-4алкинила или -С_3-6циклоалкила. Альтернативно R^b и R^c вместе с атомом азота, к которому они присоединены, образуют С_3-6гетероцикл. В другом варианте осуществления две соседние группы R¹ или две соседние группы R² соединены вместе с образованием -С_3-6алкилена, -С_2-4алкилен-О- или -О-С _1-4алкилен-О-. В одном варианте осуществления R¹ или R² независимо выбраны из -С_1-4алкила (например, метила, этила, н-пропила, изопропила), фтора, хлора, -OR^a (например, гидрокси, метокси, этокси), -СН ₂ОН, -СООН, -С(О)О-С_1-4алкила (например, -СООСН ₃) и -NR^bR^c (например, NH₂ ). В другом определенном варианте осуществления R¹ выбран из -С_1-4алкила и -OR^a.

Каждая из вышеуказанных алкильных, алкенильных, алкиленовых, алкинильных и циклоалкильных групп в R¹, R² , R^a, R^b и R^c может быть замещена 1-5 атомами фтора. Например, R¹ или R² может быть -С_1-4алкилом, таким как дифторметил, трифторметил и 2,2,2-трифторэтил, или -OR^a, где R^a представляет собой дифторметил или трифторметил. Кроме того, каждая циклоалкильная группа в R¹, R², R^a, R^b и R^c может быть замещена 1-3 заместителями, независимо выбранными из -С_1-4алкила, -С_2-4алкенила, -С_2-4алкинила, циано, галогена, -О-С_1-4 алкила, -S-С_1-4алкила, -S(O)(С_1-4алкил), -S(O)₂(С_1-4алкил), -NH₂, -NH(С _1-4алкил) и -N(С_1-4алкил)₂, где каждая из этих алкильных, алкенильных и алкинильных групп может быть замещена 1-5 заместителями, атомами фтора.

R ³ выбран из -С(О)NR^3aR^3b, -С(О)О-С _1-4алкила, -CN, -OH, -CH₂OH и -CH₂ NH₂. R^3a и R^3b независимо выбраны из водорода, -С_1-6алкила, -С_2-6алкенила, -С_2-6алкинила, -С_3-6циклоалкила, -С _6-10арила, -С_2-9гетероарила, -С_3-6 гетероцикла и -(СН₂)_1-2-R^3c. R^3c выбран из -ОН, -О-С_1-6алкила, -С _3-6циклоалкила, -С_6-10арила, -С_2-9 гетероарила и -С_3-6гетероцикла. В одном варианте осуществления R³ представляет собой -С(О)NR^3aR^3b . В одном варианте осуществления R^3a и R^3b независимо представляют собой водород или -С_1-4алкил. В другом варианте осуществления R^3a и R^3b независимо представляют собой водород или -С_1-2алкил, такой как метил и этил. Еще в одном варианте осуществления R ^3a и R^3b, оба, представляют собой водород. Альтернативно R^3a и R^3b вместе с атомом азота, к которому они присоединены, образуют С_3-6гетероцикл, необязательно содержащий один дополнительный гетероатом, выбранный из атома азота, кислорода или серы. Репрезентативные гетероциклические кольца включают, но не ограничиваются перечисленным, пирролидин-1-ил, пиперидин-1-ил, пиперазин-1-ил, 4-С_1-4алкилпиперазин-1-ил, морфолин-4-ил и тиоморфолин-4-ил.

Каждая из вышеуказанных алкильных, алкенильных, алкинильных и циклоалкильных групп в R³ и R^3a-3c могут быть замещены 1-5 атомами фтора. Например, R³ может быть -CF₃. Кроме того, каждая арильная, циклоалкильная, гетероарильная и гетероциклическая группа в R^3a-3c может быть замещена 1-3 заместителями, независимо выбранными из -С_1-4алкила, -С_2-4 алкенила, -С_2-4алкинила, циано, галогена, -О-С _1-4алкила, -S-С_1-4алкила, -S(O)(С_1-4 алкил), -S(O)₂(С_1-4алкил), -NH₂ , -NH(С_1-4алкил) и -N(С_1-4алкил)₂ , где каждая из этих алкильных, алкенильных и алкинильных групп может быть замещена 1-5 заместителями, атомами фтора.

Величина для с равна 0, 1, 2 или 3, особенно 0, 1 или 2, и еще более конкретно 0 или 1. В одном варианте осуществления с равно 0. В другом варианте осуществления каждый из а, b и с равен 0.

Каждый R⁴, когда он присутствует, независимо выбран из фтора или -С_1-4алкила. Когда присутствует более чем один заместитель R⁴, т.е. с равно 2 или 3, заместители могут быть на одном и том же или на разных атомах углерода. Примеры групп R⁴ включают, но не ограничиваются перечисленным, метил, этил и фтор. Алкильная группа в R⁴ может быть замещена 1-5 атомами фтора. Например, R⁴ может быть дифторметилом или трифторметилом.

Величина для d равна 1 или 2, и означает необязательную двойную связь. В одном варианте осуществления d равно 1, и двойная связь отсутствует, т.е. когда кольцо, имеющее обозначение d , представляет собой кольцо пирролидина. В одном варианте осуществления стереоцентр в 3-положении кольца пирролидина (т.е. атом углерода, имеющий 1-карбамоил-1,1-дифенилметильную группу) имеет (S)-стереохимию. В другом варианте осуществления этот стереоцентр имеет (R)-стереохимию. В одном варианте осуществления d равно 1, и двойная связь присутствует, т.е. когда кольцо, имеющее обозначение d , является кольцом тетрагидропиридина.

R ⁵ выбран из -С_1-6алкила, -СН₂-С _2-6алкенила, -СН₂-С_2-6алкинила и -CH₂COR^5a. В некоторых вариантах осуществления R⁵ может отсутствовать. R^5a выбран из -ОН, -О-С_1-6алкила и -NR^5bR^5c, где R^5b и R^5c независимо выбраны из Н и -С _1-6алкила. В одном варианте осуществления R⁵ представляет собой -С_1-6алкил, такой как -СН ₃ или -СН₂СН₃, и в конкретном варианте осуществления R⁵ представляет собой -СН₃ . Каждая из вышеуказанных алкильных, алкенильных и алкинильных групп в R⁵ может быть замещена 1-5 атомами фтора. Например, R⁵ может быть -CF₃. Каждая из вышеуказанных алкильных, алкенильных и алкинильных групп в R ⁵ может быть замещена также 1-2 -О-С_1-6алкилами, -ОН и фенильными группами.

Q представляет собой -С_0-5алкилен-Q'-С_0-1алкилен-. Q' выбран из -СН₂-, -СН=СН-, -С С-, -О-, -S-, -S(O)-, -SO₂-, -SO₂ -NR^Q1-, -NR^Q1-SO₂-, -C(O)-, -OC(O)-, -C(O)O-, -NR^Q1C(O)-, -C(O)NR^Q1 -, -NR^Q2-C(О)-NR^Q3-, -NR^Q2-C(S)-NR ^Q3-, -C=N-O-, -S-S- и -С(=N-O-R^Q4)-. R^Q1 представляет собой водород или -С_1-4алкил. В одном конкретном варианте осуществления R^Q1 представляет собой водород. R^Q2 и R^Q3 независимо выбраны из водорода, -С_1-4алкила и -С_3-6циклоалкила, или они могут быть взяты вместе с образованием -С_2-4 алкилена или -С_2-3алкенилена. В одном конкретном варианте осуществления R^Q2 и R^Q3, оба, представляют собой водород. R^Q4 представляет собой -С_1-4 алкил или бензил. В одном варианте осуществления R^Q4 представляет собой -С_1-4алкил, такой как -СН ₃. В одном конкретном варианте осуществления R^Q4 представляет собой бензил. В одном конкретном варианте осуществления Q' выбран из -СН₂-, -О-, -S-, -S(O)-, -C(O)-, -OC(O)-, -C(O)O-, -NR^Q1C(O)-, -C(O)NR^Q1 -, -NR^Q2-C(О)-NR^Q3-, -NR^Q2-C(S)-NR ^Q3- и -С(=N-O-R^Q4)-. В другом конкретном варианте осуществления Q' выбран из -О-, -S-, -C(O)- и -О(СО)-.

Линкер, соединяющий Q' с атомом N⁺ , -C_0-5алкилен-, может быть связью (0 атомов углерода) или имеет 1, 2, 3, 4 или 5 атомов углерода. В одном конкретном варианте осуществления этот линкер представляет собой -С _2-5алкилен-, в другом конкретном варианте осуществления -С_1-3алкилен- и еще в одном другом варианте осуществления -С₃алкилен-. Каждая группа -СН₂- в линкере -С_0-5алкилен- может быть замещена 1 или 2 заместителями, независимо выбранными из -С_1-2алкила, -ОН и фтора. В одном конкретном варианте осуществления линкер представляет собой -(СН₂)₃-, и одна группа -СН₂ - замещена -ОН, например -СН₂-СН(ОН)-СН₂ -.

Линкер, соединяющий Q' с кольцом фенила, -С_0-1алкилен-, может быть связью (0 атомов углерода) или имеет 1 атом углерода. В одном конкретном варианте осуществления этот линкер представляет собой связь. Каждая группа -СН₂ - в линкере -С_0-1алкилен- может быть замещена 1 или 2 заместителями, независимо выбранными из -С_1-2алкила, -ОН и фтора.

В определенных вариантах осуществления -С_0-5алкилен-Q'-С_0-1алкилен- представляет собой одну из следующих групп: -(CH₂)₂-, -(CH₂)₃-, -(CH₂)₄ -, -(CH₂)₅-, -(CH₂)₆ -, -(CH₂)₂-CH=CH-, -(CH₂) ₂-C C-, -(CH₂)₂-O-CH₂-, -(CH ₂)₃-O-, -CH₂-CH(OH)-CH₂ -O-, -(CH₂)₃-O-CH₂-, -(CH ₂)₃-S-, -(CH₂)₃-S(O)-, -(CH₂)₃-SO₂-, -(CH₂ )₃-C(O)-, -(CH₂)₂-OC(O)-, -(CH ₂)₂-C(O)O-, -CH₂-C(O)O-CH₂ -, -(CH₂)₂-NR^Q1C(O)-, -CH ₂-C(O)NR^Q1-CH₂, -(CH₂) ₂-NR^Q2-C(O)-NR^Q3-, -CH₂ -C=N-O-, -(CH₂)₂-S-S- и -(CH₂ )₃-C(=N-O-R^Q4)-, где R^Q1, R ^Q2 и R^Q3 представляют собой водород, а R ^Q4 представляет собой -С_1-4алкил или бензил.

Величина для е равна 0, 1, 2, 3, 4 или 5. В одном варианте осуществления е равно 0, 1 или 2.

Каждый R⁶, когда он присутствует, независимо выбран из галогена, -С_1-4алкила, -С_0-4алкилен-ОН, циано, -С _0-2алкилен-СООН, -С(О)О-С_1-4алкила, -О-С _1-4алкила, -S-С_1-4алкила, -NH-C(O)-С_1-4 алкила, -N(С_1-4алкил)₂ и -N⁺ (O)O. В одном конкретном варианте осуществления R⁶ выбран из галогена, -С_1-4алкила, -ОН, циано, -С(О)О-С _1-4алкила, -О-С_1-4алкила, -S-С_1-4 алкила, -NH-C(O)-С_1-4алкила, -N(СН₃) ₂ и -N⁺(O)O. В одном варианте осуществления R⁶ представляет собой галоген, такой как фтор, хлор и бром. В конкретном варианте осуществления е равно 1, и R ⁶ представляет собой фтор или хлор; в другом варианте осуществления е равно 2, и обе группы R⁶ представляют собой фтор, или обе группы R⁶ представляют собой хлор, или одна из групп R⁶ представляет собой фтор, а другая группа R⁶ представляет собой хлор. В другом варианте осуществления R⁶ представляет собой -С_1-4алкил, такой как -СН₃. В одном варианте осуществления R⁶ представляет собой -ОН. В одном варианте осуществления R ⁶ представляет собой -С_1-4алкилен-ОН. В одном варианте осуществления R⁶ представляет собой циано. В одном варианте осуществления R⁶ представляет собой -С_0-2алкилен-СООН, такой как -СООН. В одном варианте осуществления R⁶ представляет собой -С(О)О-С_1-4 алкил, такой как -С(О)О-СН₃. В одном варианте осуществления R⁶ представляет собой -О-С_1-4алкил, такой как -О-СН₃. В одном варианте осуществления R⁶ представляет собой -S-С_1-4алкил, такой как -S-СН ₃. В одном варианте осуществления R⁶ представляет собой -NH-C(O)-C_1-4алкил, такой как -NH-C(O)-CH ₃. Еще в одном другом варианте осуществления R⁶ представляет собой -N(С_1-4алкил)₂, такой как -N(CH₃)₂. В одном варианте осуществления R⁶ представляет собой -N⁺(O)O. Алкильная группа в R⁶ может быть замещена 1-5 атомами фтора. Например, R⁶ может быть -CF₃ или -OCF ₃.

X^- представляет собой анион фармацевтически приемлемой кислоты. Термин анион фармацевтически приемлемой кислоты применяют для обозначения анионного противоиона фармацевтически приемлемой кислоты. Примеры фармацевтически приемлемых неорганических кислот включают в качестве иллюстрации, но без ограничения перечисленным, борную, угольную, галогеноводородную (бромоводородную, хлороводородную, фтороводородную или йодоводородную), азотную, фосфорную, сульфаминовую и серную кислоты и гидроксид. Примеры фармацевтически приемлемых органических кислот включают в качестве иллюстрации, но без ограничения перечисленным, алифатические гидроксикислоты (например, лимонную, глюконовую, гликолевую, молочную, лактобионовую, яблочную и винную кислоты), алифатические монокарбоновые кислоты (например, уксусную, масляную, муравьиную, пропионовую и трифторуксусную кислоты), ароматические карбоновые кислоты (например, бензойную, п-хлорбензойную, дифенилуксусную, гентизиновую, гиппуровую и трифенилуксусную кислоты), аминокислоты (например, аспарагиновую и глутаминовую кислоты), ароматические гидроксикислоты (например, о-гидроксибензойную, п-гидроксибензойную, 1-гидроксинафталин-2-карбоновую и 3-гидроксинафталин-2-карбоновую кислоты), аскорбиновую, дикарбоновые кислоты (например, фумаровую, малеиновую, щавелевую и янтарную кислоты), глюкуроновую, миндальную, слизевую, никотиновую, оротовую, памовую, пантотеновую, сульфоновые кислоты (например, бензолсульфоновую, камфорасульфоновую, эдизиловую, этансульфоновую, изетионовую, метансульфоновую, нафталинсульфоновую, нафталин-1,5-дисульфоновую, нафталин-2,6-дисульфоновую и п-толуолсульфоновую кислоты), ксинафоевую кислоту и тому подобное. В одном варианте осуществления фармацевтически приемлемая кислота выбрана из уксусной, бензолсульфоновой, бензойной, масляной, п-хлорбензойной, лимонной, дифенилуксусной, муравьиной, бромоводородной, хлороводородной, фтороводородной, йодоводородной, о-гидроксибензойной, п-гидроксибензойной, 1-гидроксинафталин-2-карбоновой, 3-гидроксинафталин-2-карбоновой, молочной, яблочной, малеиновой, метансульфоновой, азотной, фосфорной, пропионовой, янтарной, серной, винной, трифторуксусной и трифенилуксусной кислот. В другом варианте осуществления фармацевтически приемлемая кислота выбрана из бромоводородной, йодоводородной и трифторуксусной кислот. В одном варианте осуществления анион выбран из ацетата, бензолсульфоната, бензоата, бромида, бутирата, хлорида, п-хлорбензоата, цитрата, дифенилацетата, формиата, фторида, о-гидроксибензоата, п-гидроксибензоата, 1-гидроксинафталин-2-карбоксилата, 3-гидроксинафталин-2-карбоксилата, йодида, лактата, малата, малеата, метансульфоната, нитрата, фосфата, пропионата, сукцината, сульфата, тартрата, трифторацетата, би- и трифенилацетата. Еще в одном варианте осуществления анион выбран из бромида, йодида и трифторацетата.

В одном варианте осуществления R³ представляет собой -С(О)NR^3a R^3b, с равно 0, и d равно 1. Таким образом, изобретение относится также к четвертичным аммониевым соединениям, имеющим формулу I'a

,

или их фармацевтически приемлемым солям, где R^1-2, R^3a-3b, R^5-6 , a, b, e, Q и Х^- имеют значения, указанные для формулы I. В другом варианте осуществления R³ представляет собой -C(O)NH₂, R⁵ представляет собой -СН ₃, а, b и с равны 0, и d равно 1. Таким образом, изобретение относится также к четвертичным аммониевым соединениям формулы I'b

или их фармацевтически приемлемым солям, где R⁶, е, Q и Х^- имеют значения, указанные для формулы I. В другом варианте осуществления R³ представляет собой -С(О)NH₂, R⁵ представляет собой -СН₃, а, b и с равны 0, и d равно 2. Таким образом, изобретение относится также к четвертичным аммониевым соединениям, имеющим формулу I'c

,

или их фармацевтически приемлемым солям, где R^1-2, R^3a-3b, R^5-6 , a, b, e, Q и Х^- имеют значения, указанные для формулы I.

Изобретение относится также к четвертичным аммониевым соединениям формулы I'd

или их фармацевтически приемлемым солям, где а и b независимо равны 0 или 1; каждый из R¹ и R² представляет собой -OR^a, где R^a представляет собой водород; Q выбран из -(CH₂) ₂-, -(CH₂)₃-, -(CH₂) ₄-, -(CH₂)₅-, -(CH₂) ₆-, -(CH₂)₂-CH=CH-, -(CH₂ )₂-C C-, -(CH₂)₂-O-CH₂-, -(CH ₂)₃-O-, -CH₂-CH(OH)-CH₂ -O-, -(CH₂)₃-O-CH₂-, -(CH ₂)₃-S-, -(CH₂)₃-S(O)-, -(CH₂)₃-SO₂-, -(CH₂ )₃-C(O)-, -(CH₂)₂-OC(O)-, -(CH ₂)₂-C(O)O-, -CH₂-C(O)O-CH₂ -, -(CH₂)₂-NR^Q1C(O)-, -CH ₂-C(O)NR^Q1-CH₂, -(CH₂) ₂-NR^Q2-C(O)-NR^Q3-, -CH₂ -C=N-O-, -(CH₂)₂-S-S- и -(CH₂ )₃-C(=N-O-R^Q4)-, где R^Q1, R ^Q2 и R^Q3 представляют собой водород, и R ^Q4 представляет собой -С_1-4алкил или бензил; е равно 0, 1 или 2; каждый R⁶ независимо выбран из галогена, -С_1-4алкила, -С_0-4алкилен-ОН, циано, -С(О)О-С_1-4алкила, -О-С_1-4алкила, -S-С_1-4алкила, -NH-C(O)-С_1-4алкила, -N(С _1-4алкил)₂ и -N⁺(O)O. Части могут быть необязательно замещены, как описано для формулы I, и в одном конкретном варианте осуществления алкил в R⁶ необязательно замещен 3 атомами фтора, и одна группа -СН₂- в Q необязательно замещена -ОН.

В одном варианте осуществления изобретение относится к четвертичным аммониевым соединениям, имеющим формулу I'e

,

или их фармацевтически приемлемым солям, где а равно 0 или 1; R¹ представляет собой -OR^a, где R^a представляет собой водород; Q выбран из -(СН₂)₄-, -(СН₂) ₂СН=СН-, -(СН₂)₂-С С-, -(СН₂)₃-О-, -(СН₂) ₃-S-, -(СН₂)₃-С(О)- и -(СН₂ )₂-ОС(О)-; е равно 0, 1 или 2; каждый R⁶ независимо выбран из галогена, -С_1-4алкила, -ОН и -S-С_1-4алкила. Хотя все части могут быть необязательно замещены, как описано для формулы I, в одном конкретном варианте осуществления соединение не является необязательно замещенным.

Еще в одном другом варианте осуществления изобретение относится к четвертичным аммониевым соединениям, имеющим формулу I a, I b, I c или I d

,

или их фармацевтически приемлемым солям, где Х^- представляет собой анион фармацевтически приемлемой кислоты. В одном конкретном варианте осуществления изобретение относится к соединениям формулы I а.

Конкретной группой соединений формулы I являются соединения, описанные в предварительной заявке на патент США № 60/903110, зарегистрированной 23 февраля 2007. Эта группа включает соединения формулы I '

в форме соли или в цвиттерионной форме, где a' и b' независимо равны 0 или целому числу от 1 до 5; каждый R^1' и R^2' независимо выбран из -С_1-4алкила, -С_2-4алкенила, -С _2-4алкинила, -С_3-6циклоалкила, циано, галогена, -OR^a', -SR^a', -S(O)R^a' , -S(O)₂R^a' и -NR^b'R ^c', где каждый R^a' независимо выбран из водорода, -С_1-4алкила, -С_2-4алкенила, -С_2-4алкинила и -С_3-6циклоалкила; каждый R^b' и R^c' независимо выбран из водорода, -С_1-4алкила, -С_2-4алкенила, -С _2-4алкинила или -С_3-6циклоалкила; или R ^b' и R^c' вместе с атомом азота, к которому они присоединены, образуют С_3-6гетероцикл; или две соседние группы R^1' или две соседние группы R ^2' соединены вместе с образованием -С_3-6 алкилена, -С_2-4алкилен-О- или -О-С_1-4алкилен-О-; R^3' выбран из -С(О)NR^3a'R^3b' , -С(О)О-С_1-4алкила, -CN, -OH, -CH₂OH и -CH₂NH₂; где R^3a' и R ^3b' независимо выбраны из водорода, -С_1-6 алкила, -С_2-6алкенила, -С_2-6алкинила, -С _3-6циклоалкила, -С_6-10арила, -С_2-9 гетероарила, -С_3-6гетероцикла и -(СН₂) _1-2-R^3c', где R^3c' выбран из -ОН, -О-С_1-6алкила, -С_3-6циклоалкила, -С_6-10арила, -С_2-9гетероарила и -С _3-6гетероцикла; или R^3a' и R^3b' вместе с атомом азота, к которому они присоединены, образуют С_3-6гетероцикл, необязательно содержащий один дополнительный гетероатом, выбранный из атома азота, кислорода или серы; c' равно 0 или целому числу от 1 до 3; каждый R^4' независимо представляет собой фтор или -С_1-4алкил; d' равно 1 или 2, и означает необязательную двойную связь; R^5' выбран из -С_1-6алкила, -СН₂-С_2-6 алкенила, -СН₂-С_2-6алкинила и -CH₂ COR^5a', где R^5a' выбран из -ОН, -О-С_1-6алкила и -NR^5b'R^5c' ; и R^5b' и R^5c' независимо выбраны из Н и -С_1-6алкила; Q' выбран из -СН₂ -, -О-, -S-, -S(O)-, -SO₂-, -SO₂-NR ^Q1'-, -NR^Q1'-SO₂-, -C(O)-, -OC(O)-, -C(O)O-, -NR^Q1'C(O)-, -C(O)NR^Q1' -, -NR^Q2'-C(О)-NR^Q3'-, -NR ^Q2'-C(S)-NR^Q3'-, -CH(OH)- и -С(=N-O-R ^Q4')-, где R^Q1' представляет собой водород или -С_1-4алкил, R^Q2' и R^Q3' независимо выбраны из водорода, -С_1-4алкила и -С _3-6циклоалкила, или R^Q2' и R^Q3' взяты вместе с образованием -С_2-4алкилена или -С _2-3алкенилена, и R^Q4' представляет собой -С_1-4алкил или бензил; е' равно 0 или целому числу от 1 до 5; каждый R^6' независимо выбран из галогена, -С_1-4алкила, -ОН, -С_1-4алкил-ОН, циано, -СООН, -С(О)О-С_1-4алкила, -С_1-4алкокси, -S-С_1-4алкила, -NH-C(O)-С_1-4алкила и -N ⁺(O)O; где каждая алкильная, алкенильная, алкиленовая, алкинильная и циклоалкильная группа в R^1'-3' , R^3a'-3c', R^4'-6' и R ^a'-с' необязательно замещена 1-5 атомами фтора; где каждая алкильная, алкенильная и алкинильная группа в R ^5' необязательно замещена 1-2 заместителями, независимо выбранными из -С_1-4алкокси, -ОН и фенила; каждая циклоалкильная, арильная, гетероарильная и гетероциклическая группа в R^1'-2' , R^3a'-3c' и R^a'-с' необязательно замещена 1-3 заместителями, независимо выбранными из -С_1-4 алкила, -С_2-4алкенила, -С_2-4алкинила, циано, галогена, -О-С_1-4алкила, -S-С_1-4алкила, -S(O)(С_1-4алкила), -S(O)₂(С_1-4 алкила), -NH₂, -NH(С_1-4алкила) и N(С _1-4алкила)₂, где каждая алкильная, алкенильная и алкинильная группа необязательно замещена 1-5 заместителями, атомами фтора; и каждая группа -СН₂- в -(СН₂ )_0-5- необязательно замещена 1 или 2 заместителями, независимо выбранными из -С_1-2алкила, -ОН и фтора; или их фармацевтически приемлемые соли.

Помимо этого, конкретные соединения формулы I, которые представляют интерес, включают соединения, указанные в приведенных ниже примерах, а также их фармацевтически приемлемые соли.

Определения

При описании соединений, композиций, способов и процессов изобретения нижеследующие термины имеют следующие значения, если не оговорено иначе. Кроме того, в данном контексте формы единственного числа включают соответствующие формы множественного числа, если в контексте явно не указывается иначе. Предполагается, что термины содержащий , включающий и имеющий включают дополнительные элементы, другие, чем перечисленные элементы, и означают, что могут быть такие дополнительные элементы.

Термин алкил означает одновалентную насыщенную углеводородную группу, которая может быть линейной или разветвленной. Если не оговорено иначе, такие алкильные группы обычно содержат от 1 до 10 атомов углерода и включают, например, -С_1-2алкил, -С _1-4алкил и -С_1-6алкил. Репрезентативные алкильные группы включают в качестве примера метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, втор-бутил, изобутил, трет-бутил, н-пентил, н-гексил, н-гептил, н-октил, н-нонил, н-децил и тому подобное.

Когда для конкретного термина, применяемого в контексте, предполагается определенное число атомов углерода, число атомов углерода показывают в виде нижнего индекса, предшествующего термину. Например, термин -C_1-6алкил означает алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, где атомы углерода находятся в любой приемлемой конфигурации.

Термин алкилен означает двухвалентную насыщенную углеводородную группу, которая может быть линейной или разветвленной. Если не оговорено иначе, такие алкиленовые группы обычно содержат от 1 до 10 атомов углерода и включают, например, -С_0-1алкилен, -С _0-5алкилен, С_1-4алкилен, С_2-4алкилен, С_2-5алкилен и -С_3-6алкилен. Репрезентативные алкиленовые группы включают в качестве примера метилен, этан-1,2-диил ( этилен ), пропан-1,2-диил, пропан-1,3-диил, бутан-1,4-диил, пентан-1,5-диил и тому подобное. Понятно, что, когда термин алкилен включает нулевое число атомов углерода, такой как С_0-1алкилен или С_0-5алкилен, предполагается, что такие термины включают одинарную связь.

Термин алкенил означает одновалентную ненасыщенную углеводородную группу, которая может быть линейной или разветвленной и которая имеет по меньшей мере одну и обычно 1, 2 или 3 углерод-углеродные двойные связи. Если не оговорено иначе, такие алкенильные группы обычно содержат от 2 до 10 атомов углерода и включают, например, -С _2-4алкенил и -С_2-6алкенил. Репрезентативные алкенильные группы включают в качестве примера этенил, н-пропенил, изопропенил, н-бут-2-енил, н-гекс-3-енил и тому подобное. Термин алкенилен означает двухвалентную алкенильную группу, и репрезентативные алкениленовые группы включают -С_2-3алкенилен.

Термин алкокси означает одновалентную группу формулы -О-алкил, где алкил имеет значения, указанные в контексте. Если не оговорено иначе, такие алкиленовые группы обычно содержат от 1 до 10 атомов углерода и включают, например, -О-С_1-4алкил и -О-С_1-6 алкил. Репрезентативные алкоксигруппы включают в качестве примера метокси, этокси, н-пропокси, изопропокси, н-бутокси, втор-бутокси, изобутокси, трет-бутокси и тому подобное.

Термин алкинил означает одновалентную ненасыщенную углеводородную группу, которая может быть линейной или разветвленной и которая имеет по меньшей мере одну и обычно 1, 2 или 3 углерод-углеродные тройные связи. Если не оговорено иначе, такие алкинильные группы обычно содержат от 2 до 10 атомов углерода и включают, например, -С _2-4алкинил и -С_2-6алкинил. Репрезентативные алкинильные группы включают в качестве примера этинил, н-пропинил, н-бут-2-инил, н-гекс-3-инил и тому подобное. Термин алкинилен означает двухвалентную алкинильную группу, и репрезентативные алкиниленовые группы включают -С_2-3алкинилен.

Термин аминозащитная группа означает защитную группу, подходящую для предотвращения нежелательных реакций у аминогруппы. Репрезентативные аминозащитные группы включают, но не ограничиваются перечисленным, трет-бутоксикарбонил (ВОС), тритил (Tr), бензилоксикарбонил (Cbz), 9-флуоренилметоксикарбонил (Fmoc), формил, триметилсилил (TMS), трет-бутилдиметилсилил (TBS) и тому подобное.

Термин арил означает одновалентный ароматический углеводород, имеющий одно кольцо (т.е. фенил) или конденсированные кольца (т.е. нафталин). Если не оговорено иначе, такие арильные группы обычно содержат от 6 до 10 атомов углерода в кольце и включают, например, -С _6-10арил. Репрезентативные арильные группы включают в качестве примера фенил и нафталин-1-ил, нафталин-2-ил и тому подобное.

Термин циклоалкил означает одновалентную насыщенную карбоциклическую углеводородную группу. Если не оговорено иначе, такие циклоалкильные группы обычно содержат от 3 до 10 атомов углерода и включают, например, -С_3-6циклоалкил. Репрезентативные циклоалкильные группы включают в качестве примера циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил и тому подобное.

Термин двухвалентная углеводородная группа означает двухвалентную углеводородную группу, которая состоит в основном из атомов углерода и водорода и которая необязательно содержит один или несколько гетероатомов. Такие двухвалентные углеводородные группы могут быть линейными или разветвленными, насыщенными или ненасыщенными, ациклическими или циклическими, алифатическими или ароматическими или их комбинациями. Двухвалентная углеводородная группа может необязательно содержать гетероатомы, включенные в углеводородную цепь, или гетероатомы в виде заместителей, присоединенных к углеводородной цепи.

Термин галоген означает фтор, хлор, бром и йод.

Термин гетероарил означает одновалентную ароматическую группу, имеющую одно кольцо или два конденсированных кольца и содержащую в кольце по меньшей мере один гетероатом (обычно 1-3 гетероатома), выбранный из атома азота, кислорода или серы. Если не оговорено иначе, такие гетероарильные группы обычно содержат всего от 5 до 10 атомов в кольце и включают, например, -С_2-9гетероарил. Репрезентативные гетероарильные группы включают в качестве примера одновалентные группы пиррола, имидазола, тиазола, оксазола, фурана, тиофена, триазола, пиразола, изоксазола, изотиазола, пиридина, пиразина, пиридазина, пиримидина, триазина, индола, бензофурана, бензотиофена, бензоимидазола, бензтиазола, хинолина, изохинолина, хиназолина, хиноксалина и тому подобное, где местом присоединения является любой доступный атом углерода или азота кольца.

Термин гетероцикл или гетероциклический означает одновалентную насыщенную или ненасыщенную (неароматическую) группу, имеющую одно кольцо или несколько конденсированных колец и содержащую в кольце по меньшей мере один гетероатом (обычно 1-3 гетероатома), выбранный из атомов азота, кислорода или серы. Если не оговорено иначе, такие гетероциклические группы обычно содержат всего от 2 до 9 атомов углерода в кольце и включают, например, -С_3-6гетероцикл. Репрезентативные гетероциклические группы включают в качестве примера одновалентные группы пирролидина, имидазолидина, пиразолидина, пиперидина, 1,4-диоксана, морфолина, тиоморфолина, пиперазина, 3-пирролина и тому подобное, где место присоединения находится у любого доступного атома углерода или азота кольца.

Термин уходящая группа означает функциональную группу или атом, который можно заменить другой функциональной группой или атомом в реакции замещения, такой как реакция нуклеофильного замещения. В качестве примера репрезентативные уходящие группы включают, но не ограничиваются перечисленным, атомы хлора, брома и йода; группы эфиров сульфоновых кислот, такие как мезилат, тозилат, брозилат, нозилат и тому подобное; и ацилоксигруппы, такие как ацетокси, трифторацетокси и тому подобное.

Термин необязательно замещенный означает, что рассматриваемая группа может быть незамещенной или может быть замещена один или несколько раз, например 1-3 раза или 1-5 раз. Например, алкильная группа, которая является необязательно замещенной 1-5 атомами фтора, может быть незамещенной или может содержать 1, 2, 3, 4 или 5 атомов фтора.

Термин фармацевтически приемлемый относится к веществу, которое не является биологически или в другом отношении нежелательным. Например, термин фармацевтически приемлемый носитель относится к веществу, которое можно включить в композицию и ввести пациенту без вызывания нежелательных биологических действий или без взаимодействия повреждающим образом с другими компонентами композиции. Такие фармацевтически приемлемые вещества обычно удовлетворяют требуемым стандартам токсикологических и производственных испытаний и включают вещества, идентифицированные как подходящие неактивные ингредиенты Управлением по санитарному надзору за пищевыми продуктами и медикаментами США.

Термин сольват означает комплекс или агрегат, образованный одной или несколькими молекулами растворенного вещества, например соединения формулы (I) или его фармацевтически приемлемой соли, и одной или несколькими молекулами растворителя. Такие сольваты обычно являются кристаллическими твердыми веществами, имеющими по существу фиксированное молярное отношение растворенного вещества и растворителя. Репрезентативные растворители включают в качестве примера воду, метанол, этанол, изопропанол, уксусную кислоту и тому подобное. Когда растворителем является вода, образованный сольват является гидратом.

Термин терапевтически эффективное количество означает количество, достаточное для осуществления лечения при введении пациенту, нуждающемуся в лечении. В частности, эффективным количеством является количество, необходимое для получения требуемого результата, и терапевтически эффективным количеством является количество, необходимое для получения требуемого терапевтического действия. Например, для оказания антагонистического воздействия на мускариновый рецептор эффективным количеством является количество, оказывающее антагонистическое воздействие на мускариновый рецептор. Аналогично этому, терапевтически эффективным количеством для лечения хронического обструктивного заболевания легких (ХОЗЛ) является такое количество, которое позволяет достичь требуемого терапевтического результата, которым может быть профилактика, уменьшение интенсивности симптомов, подавление или ослабление симптомов заболевания.

Термин лечение , применяемый в контексте, означает лечение заболевания или патологического состояния (такого как ХОЗЛ) у пациента, такого как млекопитающее (особенно человек), которое включает (а) профилактику проявления заболевания или патологического состояния, т.е. профилактическое лечение пациента; (b) уменьшение интенсивности симптомов заболевания или патологического состояния, т.е. устранение или регресс заболевания или патологического состояния у пациента; (с) подавление заболевания или патологического состояния, т.е. замедление или прекращение развития заболевания или патологического состояния у пациента; или (d) ослабление симптомов заболевания или патологического состояния у пациента. Например, термин лечение ХОЗЛ может включать предотвращение проявления ХОЗЛ, уменьшение интенсивности симптомов ХОЗЛ, подавление ХОЗЛ и ослабление симптомов ХОЗЛ. Предполагается, что термин пациент включает тех животных, например людей, которые нуждаются в лечении или профилактике заболевания и которых в настоящее время подвергают лечению для профилактики или лечения определенного заболевания или патологического состояния, а также субъектов, на которых оценивают соединения изобретения или которых применяют для анализа, например животную модель.

Предполагается, что все другие термины, применяемые в контексте, имеют их обычное значение, как их понимает средний специалист в области, к которой они относятся.

Общие синтетические способы

Соединения изобретения можно получить из легко доступных исходных веществ с применением следующих общих способов, методик, указанных в примерах, или с применением других способов, реагентов и исходных веществ, которые известны среднему специалисту в данной области. Хотя нижеследующие методики могут иллюстрировать конкретный вариант осуществления, понятно, что другие варианты осуществления изобретения можно аналогично осуществить с применением тех же или аналогичных способов или с применением других способов, реагентов и исходных веществ, известных среднему специалисту в данной области. Должно быть также понятно, что, когда указаны типичные или предпочтительные условия способа (т.е. температура, время, молярные отношения реагентов, растворители, давление и т.д. реакции), можно также применять другие условия способа, если не указано иначе. Хотя оптимальные условия реакции обычно варьируют в зависимости от различных параметров реакции, таких как применяемые конкретные реагенты, растворители и количества, средний специалист в данной области может легко определить подходящие условия реакции, применяя общепринятые методики оптимизации.

Кроме того, как должно быть очевидно специалисту в данной области, могут быть необходимы или желательны общепринятые защитные группы для предотвращения того, чтобы некоторые функциональные группы подвергались нежелательным реакциям. Варианты подходящей защитной группы для конкретной функциональной группы, а также подходящих условиях и реагентов для защиты или снятия защиты у таких функциональных групп, являются хорошо известными в данной области. Функциональные группы, которые можно защитить, так чтобы предотвратить нежелательные реакции, включают в качестве примера карбоксигруппы, аминогруппы, гидроксильные группы, тиольные группы, карбонильные группы и тому подобное. Репрезентативные карбоксизащитные группы включают, но не ограничиваются перечисленным, сложноэфирные группы, такие как метил, этил, трет-бутил, бензил (Bn), п-метоксибензил (РМВ), 9-флуоренилметил (Fm), триметилсилил (TMS), трет-бутилдиметилсилил (TBS), дифенилметил (бензгидрил, DPM) и тому подобное; амиды и гидразиды. Репрезентативные защитные группы для аминогрупп включают карбаматы (такие как трет-бутоксикарбонил) и амиды. Репрезентативные гидроксилзащитные группы включают, но не ограничиваются перечисленным, силильные группы, включающие три-С_1-6 алкилсилильные группы, такие как триметилсилил (TMS), триэтилсилил (TES), трет-бутилдиметилсилил (TBS) и тому подобное; сложные эфиры (ацильные группы), включающие С_1-6алканоильные группы, такие как формил, ацетил и тому подобное; арилметильные группы, такие как бензил (Bn), п-метоксибензил (РМВ), 9-флуоренилметил (Fm), дифенилметил (бензгидрил, DPM) и тому подобное; и простые эфиры. Репрезентативные защитные группы для тиольных групп включают простые тиоэфиры и сложные тиоэфиры. Репрезентативные защитные группы для карбонильных групп включают ацетали и кетали. При желании можно применять защитные группы, другие, чем защитные группы, описанные в данном контексте. Например, многочисленные защитные группы и их введение и удаление описаны в T. W. Greene and G. M. Wuts, Protecting Groups in Organic Synthesis, Third Edition, Wiley, New York, 1999, и цитированных в них ссылках.

В качестве иллюстрации соединения формулы I можно получать одним или несколькими из следующих репрезентативных способов:

(а) реакцией соединения формулы II

с соединением формулы III

,

где L¹ представляет собой уходящую группу, с получением соединения формулы IV

и реакцией соединения формулы IV с органическим веществом, содержащим группу R⁵; или

(b) реакцией соединения формулы V

с соединением формулы III; или

(с) реакцией соединения формулы V с соединением формулы VI

,

где L² представляет собой уходящую группу и А имеет значения, указанные ниже, с получением соединения формулы VII

и реакцией соединения формулы VII с соединением формулы VIII

,

где L³ представляет собой уходящую группу, а Q', А и В имеют значения, указанные в следующей таблице

Q'		A		B
-CH2-		-CH3		L3 -алкилен-
-CH=CH-		H		L3 -алкенилен-
-C C-		H		L3 -алкинилен-
-O-		-L3		HO-
-S-		-L3		HS-
-SO2-NR Q1-		-SO2 -OH или -SO2Cl		RQ1 HN-
-NR Q1-SO2-		-NHR Q1		HOO2 S-
-OC(O)-		-OH		HO(O)C-
-C(O)O-		-C(O)OH или -C(O)Cl		HO-
-NRQ1 C(O)-		-NHR Q1		HO(O)C- или Cl(O)C-
-NRQ2-C(O)-NRQ3-, где RQ2 и RQ3 представляют собой H		-N=C=O		H2 N-
-NR Q2-C(S)-NRQ3-, где RQ2 и RQ3 представляют собой H		-N=S=O		H2 N-
-C=N-O-		-CHO		H2 NO-
-S-S-		-SH		HS-

и выделение продукта в форме соли или в цвиттерионной форме.

Образовавшийся продукт реакции, соединение формулы I, является четвертичным аммониевым соединением, которое легко кристаллизуется в подходящих растворителях, таких как растворители, хорошо известные в данной области. Такие кристаллы являются четвертичными аммониевыми солями.

В этих реакциях, в зависимости от присутствующих конкретных заместителей, можно применять одну или несколько защитных групп. Если применяют такие защитные группы, их удаляют с применением общедоступных методик, получая при этом соединение формулы I.

Способ (а)

В способе (а) реакции между соединениями формул II и III, уходящей группой, представленной L¹, может быть, например, галоген, такой как хлор, бром или йод, или группа эфира сульфоновой кислоты, такая как мезилат или тозилат. В одном варианте осуществления L¹ представляет собой бром. Реакцию подходящим образом проводят в присутствии основания, например третичного амина, такого как диизопропилэтиламин. Пригодные растворители включают нитрилы, такие как ацетонитрил, диметилформамид (ДМФА) и диметилацетамид (DMA). Реакцию пригодным образом проводят при температуре в диапазоне от 0°С до 100°С. Продукт реакции затем выделяют с применением общепринятых способов, таких как экстракция, перекристаллизация, хроматография и тому подобное.

Соединение формулы IV, форму свободного основания требуемого продукта, растворяют в подходящем растворителе, затем приводят в контакт с органическим соединением. Репрезентативные растворители включают толуол, DMA и CH₃CN. Органическим соединением обычно является фармацевтически приемлемая кислота, такая как органический галогенид. Это соединение содержит группу R⁵, например, -С _1-6алкил, который может быть замещен 1-5 атомами фтора и/или 1-2 -О-С_1-6алкилами, -ОН и фенильными группами, и уходящую группу, примеры которой включают галогениды, такие как йодид или бромид. Репрезентативные соединения включают метилиодид, метилбромид, этилйодид, пропилйодид, бензилбромид и бензилйодид.

В некоторых случаях за способом (а) следует вторая реакция для получения другого соединения формулы I. Например, соединения, у которых Q' представляет собой -S(O)- или -SO ₂-, можно получить образованием соединения формулы I, у которого Q' представляет собой -S-, и превращением такого соединения по реакции окисления. Кроме того, соединения, у которых Q' представляет собой -С(=N-O-R^Q4)-, можно получить образованием соединения формулы I, у которого Q' представляет собой -С(О)-, и превращением такого соединения по реакции образования имина с H₂N-O-R^Q4.

Соединения формулы II являются обычно известными в данной области или их можно получить из коммерчески доступных исходных соединений и реагентов с применением хорошо известных способов. Например, их можно получить, как описано в патенте США № 5096890 на имя Cross et al., описание которого включено здесь в качестве ссылки во всей его полноте. Альтернативно соединения формулы II можно получить снятием защиты у соединения формулы 1

,

в которой Р¹ представляет собой аминозащитную группу, такую как бензильная группа. Бензильные группы пригодным образом удаляют восстановлением, например, с применением водорода или формиата аммония и катализатора металла группы VIII, такого как палладий. Эту реакцию необязательно проводят в присутствии кислоты, такой как муравьиная кислота, уксусная кислота, хлороводородная кислота, бромоводородная кислота, серная кислота и тому подобное.

Соединения формулы 1, у которых R³ представляет собой -С(О)NR^3a R^3b, можно получить реакцией карбоновой кислоты формулы 2

с амином формулы HNR^3aR ^3b в условиях образования амидной связи, где соединения формулы 2 можно получить гидролизом соединения формулы 3 с применением водного раствора кислоты, предпочтительно хлороводородной кислоты, бромоводородной кислоты или серной кислоты.

Соединения формулы 3 можно получить, как описано в патенте США № 5096890 на имя Cross et al.

Соединения формулы 1, в которой R³ представляет собой -С(О)О-С _1-4алкил, можно получить реакцией карбоновой кислоты формулы 2 с С_1-4алкиловым спиртом в присутствии каталитического количества кислоты, предпочтительно хлороводородной кислоты, бромоводородной кислоты или серной кислоты. Соединения формулы 1, в которой R³ представляет собой -CN, можно получить, как описано в патенте США № 5096890 на имя Cross et al. Соединения формулы 1, в которой R³ представляет собой -ОН, можно получить реакцией сложного эфира формулы 4 с нуклеофильным источником фенила, таким как фениллитий или фенилмагнийбромид.

Соединения формулы 1, в которой R ³ представляет собой -СН₂ОН, можно получить реакцией карбоновой кислоты формулы 2 с восстанавливающим агентом, таким как борогидрид натрия, литийалюминийгидрид или боран.

Соединения формулы 1, в которой R³ представляет собой -CH₂NH₂, можно получить реакцией нитрила формулы 3 с восстанавливающим агентом, таким как литийалюминийгидрид или диизобутилалюминийгидрид.

Соединения формулы III обычно являются известными соединениями или их можно получить из легко доступных исходных соединений с применением хорошо известных синтетических способов.

Способ (b)

В способе (b) реакцию между соединениями формул V и III можно проводить с применением известных методик для реакции пирролидинов с галогенированными соединениями. Реакцию обычно проводят в органическом растворителе при температуре в диапазоне от приблизительно 20 до 120°С, более обычно в диапазоне приблизительно от 20 до 80°С. Подходящие органические растворители включают ацетонитрил, диметилсульфоксид, диметилацетамид, эфир и ацетон. Соединения формулы V можно получить реакцией соединений формулы II с органическим соединением, содержащим группу R⁵, которая имеет значения, описанные в способе (а).

Способ (с)

В способе (с) условия реакции между соединениями формул V, VI и VIII могут варьировать в зависимости от соответствующих групп А и В. Уходящей группой, представленной L³, может быть, например, галоген, обычно бром. Соединения формул VI и VIII обычно являются известными соединениями или их можно получить из легко доступных исходных соединений с применением хорошо известных синтетических способов.

Некоторыми реакциями в способе (с) являются реакции сочетания, например, когда Q' представляет собой -NR^Q1C(O)-. В этих реакциях соединение, содержащее кислотную часть, может быть в форме реакционноспособного производного. Например, карбоновую кислоту можно активировать, например, образованием ангидрида или галогенангидрида карбоновой кислоты, такого как хлорангидрид карбоновой кислоты. Таким образом, хлорангидрид карбоновой кислоты является реакционноспособным производным карбоновой кислоты. Альтернативно карбоновую кислоту можно активировать с применением общепринятых конденсирующих реагентов реакции карбоновая кислота/амин, таких как карбодиимиды, гексафторфосфат О-(7-азабензотриазол-1-ил-N,N,N',N'-тетраметилурония (HATU) и тому подобное. Аналогично можно превращать в производные части сульфоновой кислоты и тиокислоты. Реакции проводят в общепринятых условиях с применением подходящих конденсирующих агентов, таких как карбонилдиимидазол. Реакцию обычно проводят в присутствии растворителей, таких как трифторуксусная кислота и дихлорметан, и подходящим образом проводят при температуре в диапазоне от -10°С до 100°С.

Остальными реакциями в способе (с) являются реакции алкилирования, например, когда Q' представляет собой -О-. Реакции проводят в общепринятых условиях с применением подходящих растворителей, таких как ДМФА или DMA, и подходящим образом проводят при температуре в диапазоне от комнатной температуры до 100°С.

Кроме того, способ (с) иллюстрирует получение соединений формулы I, где части R^Q2 и/или R^Q3 представляют собой водород. Такие соединения легко превращают в соединения формулы 1, где R^Q2 и/или R^Q3 представляют собой С_1-4алкильную или С_3-6циклоалкильную часть, или R^Q2 и R^Q3, взятые вместе, образуют алкиленовую или алкениленовую группу.

Дополнительные подробности, относящиеся к определенным условиям реакции и другим процедурам для получения репрезентативных соединений изобретения или их промежуточных соединений, описаны в приведенных ниже примерах.

Фармацевтические композиции и препаративные формы

Соединения изобретения обычно вводят пациенту в форме фармацевтической композиции или препарата. Такие фармацевтические композиции можно вводить пациенту любым приемлемым путем введения, включающим, но не ограничивающимся перечисленным, ингаляционный, пероральный, назальный, местный (включая чрескожный) и парентеральный способы введения. Кроме того, соединения изобретения можно вводить, например, перорально, в виде многократных доз в день, в виде одной дозы в день или одной дозы в неделю. Должно быть понятно, что в обсуждаемых здесь фармацевтических композициях можно применять любую форму соединений изобретения (т.е. свободное основание, фармацевтически приемлемую соль, сольват и т.д.), которая является подходящей для конкретного способа введения.

Согласно этому в одном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, содержащей фармацевтически приемлемый носитель и соединение изобретения. Композиции могут содержать, если требуется, другие терапевтические и/или образующие препарат агенты. Соединение изобретения можно также называть в данном контексте активным агентом .

Фармацевтические композиции данного изобретения обычно содержат терапевтически эффективное количество соединения изобретения. Однако специалисту в данной области должно быть понятно, что фармацевтическая композиция может содержать более чем терапевтически эффективное количество, т.е. насыпные или объемные композиции, или менее чем терапевтически эффективное количество, т.е. отдельные унифицированные дозы, предназначенные для многократного введения для достижения терапевтически эффективного количества. В одном варианте осуществления композиция может содержать приблизительно 0,01-95 мас.% активного агента, включая приблизительно 0,01-30 мас.%, такое как приблизительно 0,01-10 мас.%, причем действительное количество зависит от самого препарата, пути введения, частоты введения дозы и так далее. В одном варианте осуществления композиция, подходящая для ингаляции, например, содержит приблизительно 0,01-30 мас.% активного агента, еще в одном варианте осуществления композиция содержит приблизительно 0,01-10 мас.% активного агента.

В фармацевтических композициях изобретения можно применять любой общепринятый носитель или эксципиент. Выбор конкретного носителя или эксципиента или комбинаций носителей или эксципиентов будет зависеть от способа введения, применяемого для лечения конкретного пациента, или типа болезненного состояния или патологического состояния. В этом отношении получение подходящей композиции для конкретного способа введения полностью находится в сфере знаний специалистов в фармацевтической области. Кроме того, носители или эксципиенты, применяемые в таких композициях, являются коммерчески доступными. В качестве дополнительной иллюстрации общепринятые способы изготовления препаратов описаны в Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 20th Edition, Lippincott Williams & White, Baltimore, Maryland (2000); and H. C. Ansel et al., Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems, 7th Edition, Lippincott Williams & White, Baltimore, Maryland (1999).

Репрезентативные примеры веществ, которые могут служить в качестве фармацевтически приемлемых носителей, включают, но не ограничиваются перечисленным, следующие вещества: сахара, такие как лактоза, глюкоза и сахароза; крахмалы, такие как кукурузный крахмал и картофельный крахмал; целлюлозу, такую как микрокристаллическая целлюлоза и ее производные, такие как натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы, этилцеллюлоза и ацетат целлюлозы; порошковидный трагакант; мальт; желатин; тальк; эксципиенты, такие как какао-масло и воски для суппозиториев; масла, такие как арахисовое масло, хлопковое масло, сафлоровое масло, кунжутное масло, оливковое масло, кукурузное масло и соевое масло; гликоли, такие как пропиленгликоль; полиолы, такие как глицерин, сорбит, маннит и полиэтиленгликоль; сложные эфиры, такие как этилолеат и этиллаурат; агар; буферные агенты, такие как гидроксид магния и гидроксид алюминия; альгиновую кислоту; воду без пирогенов; изотонический солевой раствор; раствор Рингера; этиловый спирт; фосфатные буферные растворы; сжатые газы-пропелленты, такие как хлорфторуглероды и гидрофторуглероды; и другие нетоксичные совместимые вещества, применяемые в фармацевтических композициях.

Фармацевтические композиции обычно получают тщательным перемешиванием или смешиванием активного агента с фармацевтически приемлемым носителем и одним или несколькими необязательными ингредиентами. Образовавшуюся однородно смешанную смесь можно затем формовать или загружать в таблетки, капсулы, пилюли, контейнеры, картриджи, распределяющие устройства и тому подобное с применением общепринятых процедур и устройства.

В одном варианте осуществления фармацевтические композиции являются подходящими для ингаляционного введения. Подходящие композиции для ингаляционного введения обычно бывают в форме аэрозоля или порошка. Такие композиции обычно вводят с применением хорошо известных устройств для доставки, таких как ингалятор с распылением, ингалятор с сухим порошком или ингалятор с дозированной подачей, примеры которых описаны ниже.

В определенном варианте осуществления изобретения композицию, содержащую активный агент, вводят ингаляцией с применением ингалятора с распылением. Такие устройства с распылением обычно подают поток воздуха с высокой скоростью, который заставляет композицию распыляться в виде аэрозоля, который переносится в дыхательные пути пациента. Согласно этому при изготовлении препарата для применения в ингаляторе с распылением, активный агент обычно растворяют в подходящем носителе с образованием раствора. В альтернативном случае активный агент можно микронизировать и комбинировать с подходящим носителем с образованием суспензии микронизированных частиц с размером, пригодным для вдыхания, где микронизированный обычно означает как имеющий частицы, в которых по меньшей мере приблизительно 90 процентов частиц имеют средний диаметр массы меньше чем приблизительно 10 мкм. Термин средний диаметр массы означает такой диаметр, что половина массы частиц содержится в частицах с большим диаметром и половина содержится в частицах с меньшим диаметром.

Подходящие устройства для распыления включают ингалятор Respimat® Soft Mist^TM (Boehringer Ingelheim), легочную систему доставки AERx® (Aradigm Corp.) и повторно применяемый распылитель PARI LC Plus (Pari GmbH). Типовая композиция для применения в ингаляторе с распылением содержит изотонический водный раствор, содержащий от приблизительно 0,05 мкг/мл до приблизительно 10 мг/мл соединения изобретения. В одном варианте осуществления такой раствор имеет рН приблизительно 4-6.

В другом определенном варианте осуществления изобретения композицию, содержащую активный агент, вводят ингаляцией с применением ингалятора с сухим порошком (DPI). Такие DPI обычно вводят активный агент в виде сыпучего порошка, который диспергируется в потоке воздуха во время вдыхания пациентом. Для получения сыпучего порошка активный агент обычно сочетают с подходящим эксципиентом, таким как лактоза, крахмал, маннит, декстроза, полимолочная кислота, полилактид-со-гликолид и их комбинации. Активный агент обычно микронизируют и комбинируют с эксципиентом с образованием смеси, подходящей для ингаляции. Согласно этому в одном варианте осуществления изобретения активный агент находится в микронизированной форме. Например, репрезентативная композиция для применения в DPI содержит сухую лактозу, имеющую размер частиц между приблизительно 1 мкм и приблизительно 100 мкм (например, сухую измельченную лактозу), и микронизированные частицы активного агента. Такой препарат в виде сухого порошка можно изготовить, например, смешиванием лактозы с активным агентом и затем сухим перемешиванием компонентов. В альтернативном случае, если необходимо, активный агент можно изготовить в составе препарата без эксципиента. Композиции затем обычно загружают в DPI или в картриджи для ингаляции или капсулы для применения с DPI. DPI являются хорошо известными среднему специалисту в данной области, и много таких устройств являются коммерчески доступными, причем репрезентативные устройства включают Aerolizer® (Novartis), airmax^TM (IVAX), ClickHaler® (Innovata Biomed), Diskhaler® (GlaxoSmithKline), Diskus® или Accuhaler (GlaxoSmithKline), Easyhaler® (Orion Pharma), Eclipse ^TM (Aventis), FlowCaps® (Hovione), Handihaler® (Boehringer Ingelheim), Pulvinal® (Chiesi), Rotahaler® (GlaxoSmithKline), SkyeHaler^TM или Certihaler ^TM (SkyePharma), Twisthaler (Schering-Plough), Turbuhaler® (AstraZeneca), Ultrahaler® (Aventis) и тому подобное.

Еще в одном определенном варианте осуществления композицию, содержащую активный агент, вводят ингаляцией с применением ингалятора с подачей дозируемого количества (MDI). Такие MDI обычно подают измеренное количество активного агента с применением сжатого газа-пропеллента. Препараты для подачи измеренной дозы таким образом обычно содержат раствор или суспензию активного агента в сжиженном пропелленте, таком как хлорфторуглерод, такой как CCl₃F, или гидрофторалкан (HFA), такой как 1,1,1,2-тетрафторэтан (HFA 134a) и 1,1,1,2,3,3,3-гептафтор-н-пропан (HFA 227), хотя HFA обычно являются предпочтительными вследствие озабоченности, вызванной хлорфторуглеродами, воздействующими на озоновый слой. Дополнительные необязательные компоненты препаратов с HFA включают сорастворители, такие как этанол или пентан, и поверхностно-активные вещества, такие как триолеат сорбитана, олеиновая кислота, лецитин и глицерин. См., например, патент США № 5225183 на имя Purewal et al., EP 0717987 A2 (Minnesota Mining and Manufacturing Company) и WO 92/22286 (Minnesota Mining and Manufacturing Company). Репрезентативная композиция для применения в MDI содержит приблизительно 0,01-5 мас.% активного агента, приблизительно 0-20 мас.% этанола и приблизительно 0-5 мас.% поверхностно-активного вещества, причем остальное количество составляет пропеллент HFA. Такие композиции обычно получают добавлением охлажденного или сжатого гидрофторалкана в подходящий контейнер, содержащий активный агент, этанол (если присутствует) и поверхностно-активное вещество (если присутствует). Для получения суспензии активный агент микронизируют и затем комбинируют с пропеллентом. Препарат затем загружают в аэрозольный контейнер, который образует часть MDI. MDI являются хорошо известными среднему специалисту в данной области, и многие такие устройства являются коммерчески доступными, причем репрезентативные устройства включают AeroBid Inhaler System (Forest Pharmaceuticals), аэрозольный ингалятор Atrovent (Boehringer Ingelheim), Flovent® (GlaxoSmithKline), ингалятор Maxair (3M), ингалятор Proventil® (Schering), аэрозольный ингалятор Serevent® (GlaxoSmithKline) и тому подобное. В альтернативном случае препарат в виде суспензии можно получить распылительной сушкой покрытия поверхностно-активного вещества на микронизированных частицах активного агента. См., например, WO 99/53901 (Glaxo Group Ltd.) и WO 00/61108 (Glaxo Group Ltd.).

Дополнительные примеры способов получения вдыхаемых частиц и препаратов и устройств, подходящих для ингаляции дозированного количества, описаны в патентах США № № 5874063 на имя Briggner et al.; 5983956 на имя Trofast; 6221398 на имя Jakupovic et al.; 6268533 на имя Gao et al.; 6475524 на имя Bisrat et al. и 6613307 на имя Cooper.

В другом варианте осуществления фармацевтические композиции являются подходящими для перорального введения. Композиции, подходящие для перорального введения, могут быть в форме капсул, таблеток, пилюль, лепешек, облаток, драже, порошков, гранул; растворов или суспензий в водной или неводной жидкости; жидких эмульсий типа масло в воде или вода в масле; эликсиров или сиропов и тому подобное, причем каждая содержит предварительно установленное количество активного агента.

Когда композиция предназначена для перорального введения в твердой лекарственной форме (т.е. в виде капсул, таблеток, пилюль и тому подобное), она обычно содержит активный агент и один или несколько фармацевтически приемлемых носителей, таких как цитрат натрия или дикальцийфосфат. Твердые лекарственные формы могут содержать также наполнители или сухие разбавители, такие как крахмалы, микрокристаллическая целлюлоза, лактоза, сахароза, глюкоза, маннит и/или кремниевая кислота; связывающие вещества, такие как карбоксиметилцеллюлоза, альгинаты, желатин, поливинилпирролидон, сахароза и/или аравийская камедь; увлажнители, такие как глицерин; дезинтегрирующие агенты, такие как агар-агар, карбонат кальция, картофельный крахмал или крахмал тапиоки, альгиновая кислота, некоторые силикаты и/или карбонат натрия; агенты, замедляющие растворение, такие как парафин; ускорители абсорбции, такие как четвертичные аммониевые соединения; смачивающие агенты, такие как цетиловый спирт и/или моностеарат глицерина; абсорбенты, такие как каолин и/или бентонитовая глина; смазывающие вещества, такие как тальк, стеарат кальция, стеарат магния, твердые полиэтиленгликоли, лаурилсульфат натрия и/или их смеси, окрашивающие агенты и буферные агенты.

В фармацевтических композициях могут присутствовать также агенты высвобождения, смачивающие агенты, агенты для нанесения покрытия, подслащивающие, придающие вкус или запах агенты, отдушки, консерванты и антиоксиданты. Репрезентативные агенты для нанесения покрытий на таблетки, капсулы, пилюли и тому подобное включают агенты, применяемые для нанесения энтеросолюбильных покрытий, такие как ацетат-фталат целлюлозы, поливинилацетатфталат, фталат гидроксипропилметилцеллюлозы, сополимеры метакриловой кислоты и эфира метакриловой кислоты, ацетат-тримеллитат целлюлозы, карбоксиметилэтилцеллюлоза, ацетат-сукцинат гидроксипропилметилцеллюлозы и тому подобное. Примеры фармацевтически приемлемых антиоксидантов включают водорастворимые антиоксиданты, такие как аскорбиновая кислота, гидрохлорид цистеина, бисульфат натрия, метасульфат натрия, сульфит натрия и тому подобное; растворимые в масле антиоксиданты, такие как аскорбилпальмитат, бутилированный гидроксианизол, бутилированный гидрокситолуол, лецитин, пропилгаллат, альфа-токоферол и тому подобное; и металлхелатирующие агенты, такие как лимонная кислота, этилендиаминтетрауксусная кислота, сорбит, винная кислота, фосфорная кислота и тому подобное.

Композиции можно также изготовить так, чтобы обеспечивать медленное или регулируемое высвобождение активного агента посредством, например, гидроксипропилметилцеллюлозы в варьируемых пропорциях или других полимерных матриц, липосом и/или микросфер. Кроме того, фармацевтические композиции изобретения могут содержать агенты, придающие непрозрачность, и могут быть изготовлены так, чтобы они высвобождали активный агент только или преимущественно в определенной части желудочно-кишечного тракта, необязательно замедленным образом. Примеры композиций, которые можно применять для заливки, включают полимерные вещества и воски. Активный агент может быть также в микрокапсулированной форме, если требуется, с одним или несколькими описанными выше эксципиентами.

Подходящие жидкие лекарственные формы для перорального введения включают, в качестве иллюстрации, фармацевтически приемлемые эмульсии, микроэмульсии, растворы, суспензии, сиропы и эликсиры. Жидкие лекарственные формы обычно содержат активный агент и инертный разбавитель, такой как, например, вода или другие растворители, солюбилизирующие агенты и эмульгаторы, такие как этиловый спирт, изопропиловый спирт, этилкарбонат, этилацетат, бензиловый спирт, бензилбензоат, пропиленгликоль, 1,3-бутиленгликоль, масла (например, хлопковое, арахисовое, кукурузное, зародышевое, оливковое, касторовое и кунжутное масла), глицерин, тетрагидрофуриловый спирт, полиэтиленгликоли и эфиры жирных кислот сорбитана и их смеси. Суспензии могут содержать суспендирующие агенты, такие как, например, этоксилированные изостеариловые спирты, полиоксиэтиленсорбит и сложные эфиры сорбитана, микрокристаллическая целлюлоза, метагидроксид алюминия, бентонит, агар-агар и трагакант и их смеси.

Когда фармацевтические композиции изобретения предназначены для перорального введения, они могут быть упакованы в виде стандартной лекарственной формы. Термин стандартная лекарственная форма относится к физически дискретной единице, подходящей для дозированного введения пациенту, т.е. каждой единице, содержащей предварительно определенное количество активного агента, вычисленное для создания требуемого терапевтического действия либо только одной единицей, либо в комбинации с одной или несколькими дополнительными единицами. Например, такими стандартными лекарственными формами могут быть капсулы, таблетки, пилюли и тому подобное.

Соединения изобретения можно также вводить парентерально (например, подкожной, внутривенной, внутримышечной или внутрибрюшинной инъекцией). Для такого введения активный агент представляют в стерильном растворе, суспензии или эмульсии. Репрезентативные растворители для получения таких препаратов включают воду, солевой раствор, спирты с низкой молекулярной массой, такие как пропиленгликоль, полиэтиленгликоль, масла, желатин, эфиры жирных кислот, такие как этилолеат и тому подобное. Типичным парентеральным препаратом является стерильный водный раствор активного агента с рН 4-7. Парентеральные препараты могут содержать также один или несколько солюбилизаторов, стабилизаторов, консервантов, смачивающих агентов, эмульгаторов и диспергирующих агентов. Этим препаратам может быть придана стерильность посредством применения стерильной инъецируемой среды, стерилизующего агента, фильтрования, облучения или нагревания.

Соединения изобретения можно также вводить чрескожно с применением известных систем для чрескожной доставки и эксципиентов. Например, соединение можно смешивать с агентами, повышающими проницаемость, такими как пропиленгликоль, монолаурат полиэтиленгликоля, азациклоалкан-2-оны и тому подобное, и вводить в пластырь или подобную систему доставки. В таких чрескожных композициях, если нужно, можно применять дополнительные эксципиенты, включающие гелеобразующие агенты, эмульгаторы и буферы.

Если требуется, соединения данного изобретения можно вводить в комбинации с одним или несколькими другими терапевтическими агентами. Так, в одном варианте осуществления композиции изобретения могут необязательно содержать другие лекарственные средства, которые вводят совместно с соединением изобретения. Например, композиция может дополнительно содержать одно или несколько лекарственных средств (называемых также второй агент(ы) ), выбранных из группы других бронхорасширяющих средств (т.е. ингибиторов PDE₃, модуляторов аденозина 2b и агонистов ₂-адренергического рецептора); противовоспалительных агентов (например, стероидных противовоспалительных агентов, таких как кортикостероиды и глюкокортикоиды; нестероидных противовоспалительных агентов (NSAID) и ингибиторов PDE₄); других антагонистов мускариновых рецепторов (т.е. антихолинергических агентов); антибактериальных агентов (например, грамположительных и грамотрицательных антибиотиков и противовирусных агентов); антигистаминов; ингибиторов протеаз; афферентных блокаторов (например, агонистов D₂ и модуляторов нейрокинина) и их комбинаций. Многочисленные примеры таких терапевтических агентов хорошо известны в данной области и примеры их описаны ниже. Комбинацией соединения изобретения со вторым агентом можно достичь двойной терапии, т.е. обеспеченной активностью антагониста мускаринового рецептора и активностью, связанной со вторым агентом (например, агонистом ₁-адренергического рецептора), в некоторых случаях введением двух композиций и в некоторых случаях введением одной композиции, содержащей активный агент и второй агент. Согласно этому еще в одном аспекте изобретения фармацевтическая композиция содержит соединение изобретения, второй активный агент и фармацевтически приемлемый носитель. В композицию можно также включать третий, четвертый и т.д. активные агенты. Например, композиция может содержать соединение изобретения; второй агент, выбранный из кортикостероидов, агонистов ₂-адренергического рецептора; ингибиторов фосфодиэстеразы-4 и их комбинаций; и фармацевтически приемлемый носитель. В определенном варианте осуществления композиция содержит соединение изобретения, агонист ₂-адренергического рецептора и стероидный противовоспалительный агент. В комбинированной терапии количество соединения изобретения, которое вводят, а также количество вторых агентов может быть меньше, чем количество, обычно вводимое при монотерапии.

Соединение изобретения можно либо физически смешать со вторым активным агентом с образованием композиции, содержащей оба агента, или каждый агент может присутствовать в раздельных и различных композициях, которые вводят пациенту одновременно или последовательно. Например, соединение изобретения можно комбинировать со вторым агентом с применением общепринятых процедур и устройства для образования комбинации активных агентов, содержащей соединение изобретения и второй активный агент. Кроме того, активные агенты можно смешать с фармацевтически приемлемым носителем для образования фармацевтической композиции, содержащей соединение изобретения, второй активный агент и фармацевтически приемлемый носитель. В данном варианте осуществления компоненты изобретения обычно смешивают или перемешивают для создания физической смеси. Физическую смесь затем вводят в терапевтически эффективном количестве с применением любого из описанных здесь путей.

В альтернативном случае активные агенты могут оставаться раздельными и отдельными перед введением пациенту. В этом варианте осуществления агенты физически не смешивают вместе перед введением, а их вводят одновременно или в разное время в виде отдельных композиций. Такие композиции можно упаковать по отдельности или можно упаковать вместе в наборе. При введении в разное время второй агент обычно вводят спустя менее 24 час после введения соединения изобретения. В других вариантах осуществления близость времени введения агентов составляет менее 12 час, менее 8 час, менее 6 час, менее 4 час, менее 3 час, менее 1 час, менее тридцати минут, менее десяти минут, менее одной минуты, или второй агент вводят сразу после введения соединения изобретения. Это называют также последовательным введением. Так, соединение изобретения можно ввести ингаляцией одновременно или последовательно с другим активным агентом с применением устройства для доставки ингаляцией, в котором применяют отдельные отсеки (например, блистерные упаковки) для каждого активного агента, где последовательно может означать введение сразу после введения соединения изобретения или после некоторого предварительно определенного времени (например, на один час позднее или на три часа позднее). В альтернативном случае комбинацию можно вводить с применением разных устройств доставки, т.е. одного устройства для доставки для каждого агента. Кроме того, агенты можно доставить разными путями введения, т.е. один ингаляцией, а другой пероральным введением.

В одном варианте осуществления набор содержит первую лекарственную форму, содержащую соединение изобретения, и по меньшей мере одну дополнительную лекарственную форму, содержащую один или несколько вторых агентов, указанных в контексте, в количествах, достаточных для проведения способов изобретения. Первая лекарственная форма и вторая (или третья и т.д.) лекарственная форма вместе содержат терапевтически эффективное количество активных агентов для лечения или профилактики заболевания или патологического состояния у пациента.

Второй агент(ы), когда он включен в состав, присутствует в терапевтически эффективном количестве, т.е. его обычно вводят в количестве, которое индуцирует терапевтически полезное действие при совместном введении с соединением изобретения. Второй агент может быть в форме фармацевтически приемлемой соли, сольвата, оптически чистого стереоизомера и так далее. Таким образом, предполагается, что вторые агенты, перечисленные ниже, включают все такие формы и являются коммерчески доступными или их можно получить с применением общепринятых способов и реагентов. Подходящие дозы для второго агента обычно находятся в диапазоне от приблизительно 0,05 мкг/день до приблизительно 500 мкг/день.

В конкретном варианте осуществления соединение изобретения вводят в комбинации с агонистом ₂-адренергического рецептора. Репрезентативные агонисты ₂-адренергического рецептора включают, но не ограничиваются перечисленным, альбутерол, битолтерол, фенотерол, формотерол, индакатерол, изоэтарин, левалбутерол, метапротеренол, пирбутерол, сальбутамол, салмефамол, салметерол, тербуталин и тому подобное. Другие агонисты ₂-адренергического рецептора, которые можно применять в комбинации с соединениями изобретения, включают, но не ограничиваются перечисленным, 3-(4-{[6-({(2R)-2-гидрокси-2-[4-гидрокси-3-(гидроксиметил)фенил]этил}амино)гексил]окси}бутил)-бензолсульфонамид и 3-(3-{[7-({(2R)-2-гидрокси-2-[4-гидрокси-3-(гидроксиметил)фенил]этил}амино)гептил]окси}пропил)-бензолсульфонамид и родственные соединения, описанные в WO 02/066422 (Glaxo Group Ltd.); 3-[3-(4-{[6-([(2R)-2-гидрокси-2-[4-гидрокси-3-(гидроксиметил)фенил]этил}амино)гексил]окси}бутил)фенил]-имидазолидин-2,4-дион и родственные соединения, описанные в WO 02/070490 (Glaxo Group Ltd.); 3-(4-{[6-({(2R)-2-[3-(формиламино)-4-гидроксифенил]-2-гидроксиэтил}амино)гексил]окси}бутил)бензолсульфонамид, 3-(4-{[6-({(2S)-2-[3-(формиламино)-4-гидроксифенил]-2-гидроксиэтил}амино)гексил]окси}бутил)бензолсульфонамид, 3-(4-{[6-({(2R/S)-2-[3-(формиламино)-4-гидроксифенил]-2-гидроксиэтил}амино)гексил]окси}бутил)бензолсульфонамид, N-(трет-бутил)-3-(4-{[6-({(2R)-2-[3-(формиламино)-4-гидроксифенил]-2-гидроксиэтил}амино)гексил]окси}бутил)бензолсульфонамид, N-(трет-бутил)-3-(4-{[6-({(2S)-2-[3-(формиламино)-4-гидроксифенил]-2-гидроксиэтил}амино)гексил]окси}бутил)бензолсульфонамид, N-(трет-бутил)-3-(4-{[6-({(2R/S)-2-[3-(формиламино)-4-гидроксифенил]-2-гидроксиэтил}амино)гексил]окси}бутил)бензолсульфонамид и родственные соединения, описанные в WO 02/076933 (Glaxo Group Ltd.); 4-{(1R)-2-[(6-{2-[(2,6-дихлорбензил)окси]этокси}гексил)амино]-1-гидроксиэтил}-2-(гидроксиметил)фенол и родственные соединения, описанные в WO 03/024439 (Glaxo Group Ltd.); N-{2-[4-((R)-2-гидрокси-2-фенилэтиламино)фенил]этил}-(R)-2-гидрокси-2-(3-формамидо-4-гидроксифенил)этиламин и родственные соединения, описанные в патенте США № 6576793 на имя Moran et al.; N-{2-[4-(3-фенил-4-метоксифенил)аминофенил]этил}-(R)-2-гидрокси-2-(8-гидрокси-2(1H)-хинолинон-5-ил)этиламин и родственные соединения, описанные в патенте США № 6653323 на имя Moran et al. В конкретном варианте осуществления агонистом ₂-адренорецептора является кристаллическая моногидрохлоридная соль N-{2-[4-((R)-2-гидрокси-2-фенилэтиламино)фенил]этил}-(R)-2-гидрокси-2-(3-формамидо-4-гидроксифенил)этиламина. Агонист ₂-адренорецептора обычно вводят в количестве, достаточном для обеспечения приблизительно 0,05-500 мкг на дозу.

В конкретном варианте осуществления соединение изобретения вводят в комбинации со стероидным противовоспалительным агентом. Репрезентативные стероидные противовоспалительные агенты включают, но не ограничиваются перечисленным, беклометазона дипропионат; будезонид; бутиксокорта пропионат; 20R-16 ,17 -[бутилиденбис(окси)]-6 ,9 -дифтор-11 -гидрокси-17 -(метилтио)андроста-4-ен-3-он (RPR-106541); циклезонид; дексаметазон; S-фторметиловый эфир 6 ,9 -дифтор-17 -[(2-фуранилкарбонил)окси]-11 -гидрокси-16 -метил-3-оксоандроста-1,4-диен-17 -карботионовой кислоты; S-фторметиловый эфир 6 ,9 -дифтор-11 -гидрокси-16 -метил-17 -[(4-метил-1,3-тиазол-5-карбонил)окси]-3-оксоандроста-1,4-диен-17 -карботионовой кислоты; (S)-(2-оксотетрагидрофуран-3S-иловый) эфир 6 ,9 -дифтор-11 -гидрокси-16 -метил-3-оксо-17 -пропионилоксиандроста-1,4-диен-17 -карботионовой кислоты; флунизолид; флутиказона пропионат; метилпреднизолон; мометазона фуроат; преднизолон; преднизон; рофлепонид; ST-126; триамцинолона ацетонид и тому подобное. Стероидный противовоспалительный агент обычно вводят в количестве, достаточном для обеспечения приблизительно 0,05-500 мкг на дозу.

Репрезентативной комбинацией является соединение изобретения, вводимое совместно с салметеролом в качестве агониста ₂-адренергического рецептора и флутиказона пропионатом в качестве стероидного противовоспалительного агента. Другой репрезентативной комбинацией является соединение изобретения, вводимое совместно с кристаллической моногидрохлоридной солью N-{2-[4-((R)-2-гидрокси-2-фенилэтиламино)фенил]этил}-(R)-2-гидрокси-2-(3-формамидо-4-гидроксифенил)этиламина в качестве агониста ₂-адренорецептора и S-фторметиловым эфиром 6 ,9 -дифтор-17 -[(2-фуранилкарбонил)окси]-11 -гидрокси-16 -метил-3-оксоандроста-1,4-диен-17 -карботионовой кислоты в качестве стероидного противовоспалительного агента.

Другие подходящие комбинации включают, например, другие противовоспалительные агенты, например NSAID (такие как кромогликат натрия; натриевая соль недокромила; ингибиторы фосфодиэстеразы (PDE) (например, теофиллин, ингибиторы PDE4 или ингибиторы смешанных PDE3/PDE4); антагонисты лейкотриенов (например, монтелеукаст); ингибиторы синтеза лейкотриенов; ингибиторы iNOS; ингибиторы протеаз, такие как ингибиторы триптазы и эластазы; антагонисты бета-2-интегрина и агонисты или антагонисты рецептора аденозина (например, агонисты аденозина 2а); антагонисты цитокинов (например, антагонисты хемокина, такие как антитело интерлейкина (антитело IL), особенно в IL-4-терапии, IL-13-терапии или их комбинации) или ингибиторы синтеза цитокина.

В конкретном варианте осуществления соединение изобретения вводят в комбинации с ингибиторами фосфодиэстеразы-4 (PDE4) или ингибиторы смешанных PDE3/PDE4. Репрезентативные ингибиторы PDE4 или смешанных PDE3/PDE4 включают, но не ограничиваются перечисленным, цис-4-циано-4-(3-циклопентилокси-4-метоксифенил)циклогексан-1-карбоновую кислоту, 2-карбометокси-4-циано-4-(3-циклопропилметокси-4-дифторметоксифенил)циклогексан-1-он; цис-[4-циано-4-(3-циклопропилметокси-4-дифторметоксифенил)циклогексан-1-ол]; цис-4-циано-4-[3-(циклопентилокси)-4-метоксифенил]циклогексан-1-карбоновую кислоту и тому подобное или их фармацевтически приемлемые соли. Другие репрезентативные ингибиторы PDE4 или смешанных PDE4/PDE3 включают AWD-12-281 (elbion); NCS-613 (INSERM); D-4418 (Chiroscience and Schering-Plough); CI-1018 или PD-168787 (Pfizer); производные бензодиоксола, описанные в WO 99/16766 (Kyowa Hakko); K-34 (Kyowa Hakko); V-11294A (Napp); рофлумиласт (Byk-Gulden); производные фталазинона, описанные в WO 99/47505 (Byk-Gulden); пумафентрин (Byk-Gulden, now Altana); арофиллин (Almirall-Prodesfarma); VM554/UM565 (Vernalis); T-440 (Tanabe Seiyaku) и T2585 (Tanabe Seiyaku).

В конкретном варианте осуществления соединение изобретения вводят в сочетании с мускариновым антагонистом (т.е. антихолинергическим агентом). Репрезентативные мускариновые антагонисты включают, но не ограничиваются перечисленным, атропин, атропина сульфат, атропина оксид, метилатропина нитрат, гоматропина гидробромид, гиосциамина (d,l) гидробромид, скополамина гидробромид, ипратропия бромид, окситропия бромид, тиотропия бромид, метантелин, пропантелина бромид, анизотропина метилбромид, клидиния бромид, копирролат (Robinul), изопропамида йодид, мепензолата бромид, тридигексэтилхлорид (Pathilone), гексоциклия метилсульфат, циклопентолата гидрохлорид, тропикамид, тригексифенидила гидрохлорид, пирензепин, телензепин, AF-DX 116 и метоктрамин и тому подобное

В конкретном варианте осуществления соединение изобретения вводят в комбинации с антигистамином (т.е. антагонистом Н₁-рецептора). Репрезентативные антигистамины включают, но не ограничиваются перечисленным, этаноламины, такие как карбиноксамина малеат, клемастина фумарат, дифенилгидрамина гидрохлорид и дименгидринат; этилендиамины, такие как пириламина амлеат, трипелленамина гидрохлорид и трипелленамина цитрат; алкиламины, такие как хлорфенирамин и акривастин; пиперазины, такие как гидроксизина гидрохлорид, гидроксизина памоат, циклизина гидрохлорид, циклизина лактат, меклизина гидрохлорид и цетиризина гидрохлорид; пиперидины, такие как астемизол, левокабастина гидрохлорид, лоратадин или его дескарбоэтоксианалоги, терфенадин и фексофенадина гидрохлорид; азеластина гидрохлорид и тому подобное.

Следующие препараты иллюстрируют репрезентативные фармацевтические композиции изобретения.

Репрезентативные композиции для введения посредством DPI

Соединение изобретения (0,2 мг) микронизируют и затем смешивают с лактозой (25 мг). Эту перемешанную смесь затем загружают в желатиновый картридж для ингаляции. Содержимое картриджа вводят, например, с применением DPI.

Микронизированное соединение изобретения (100 мг) смешивают с размолотой лактозой (25 г) (например, лактозой, в которой не более приблизительно 85% частиц имеют MMD от приблизительно 60 мкм до 90 мкм и не менее 15% частиц имеют MMD меньше 15 мкм). Перемешанную смесь затем загружают в отдельные блистеры разделяемой блистерной упаковки в количестве, достаточном для обеспечения приблизительно 10-500 мкг соединения изобретения на дозу. Содержимое блистеров вводят с применением DPI.

В альтернативном случае микронизированное соединение изобретения (1 г) смешивают с размолотой лактозой (200 г) с образованием насыпной композиции, имеющей массовое отношение соединения к размолотой лактозе 1:200. Смешанную композицию упаковывают в DPI, способный доставлять приблизительно 10-500 мкг соединения изобретения на дозу.

В альтернативном случае микронизированное соединение изобретения (100 мг) и микронизированный агонист ₂-адренергического рецептора (500 мг) смешивают с размолотой лактозой (30 г). Перемешанную смесь затем загружают в отдельные блистеры разделяемой блистерной упаковки в количестве, достаточном для обеспечения от приблизительно 10 мкг до приблизительно 500 мкг соединения изобретения на дозу. Содержимое блистеров вводят с применением DPI.

Репрезентативные композиции для применения в MDI

Микронизированное соединение изобретения (10 г) диспергируют в растворе, полученном растворением лецитина (0,2 г) в деминерализованной воде (200 мл). Образовавшуюся суспензию сушат распылением и затем микронизируют с образованием микронизированной композиции, содержащей частицы, имеющие средний диаметр меньше приблизительно 1,5 мкм. Микронизированную композицию затем загружают в картриджи MDI, содержащие сжатый 1,1,1,2-тетрафторэтан в количестве, достаточном для обеспечения от приблизительно 10 мкг до приблизительно 500 мкг соединения изобретения на дозу при введении посредством MDI.

В альтернативном случае суспензию, содержащую 5 мас.% соединения изобретения, 0,5 мас.% лецитина и 0,5 мас.% трегалозы, получают диспергированием 5 г соединения изобретения в виде микронизированных частиц со средним размером меньше 10 мкм в коллоидном растворе, полученном из 0,5 г трегалозы и 0,5 г лецитина, растворенных в 100 мл деминерализованной воды. Суспензию сушат распылением и образовавшееся вещество микронизируют до образования частиц, имеющих средний диаметр меньше 1,5 мкм. Частицы загружают в контейнеры со сжатым 1,1,1,2-тетрафторэтаном.

Репрезентативная композиция для применения в ингаляторе с распылением

Соединение изобретения (25 мг) растворяют в забуференном цитратом (рН 5) изотоническом солевом растворе (125 мл). Смесь перемешивают и обрабатывают ультразвуком до тех пор, пока соединение не растворится. рН раствора проверяют и, если необходимо, регулируют до рН 5 медленным добавлением водного 1н гидроксида натрия. Раствор вводят с применением устройства для распыления, которое обеспечивает от приблизительно 10 мкг до приблизительно 500 мкг соединения изобретения на дозу.

Репрезентативные твердые желатиновые капсулы для перорального введения

Соединение изобретения (50 г), высушенную распылением лактозу (440 г) и стеарат магния (10 г) тщательно смешивают. Образовавшуюся композицию затем загружают в твердые желатиновые капсулы (500 мг композиции на капсулу).

Репрезентативная суспензия для перорального введения

Нижеследующие ингредиенты смешивают с образованием суспензии, содержащей 100 мг соединения на 10 мл суспензии.

Ингредиенты	Количество
Соединение изобретения	1,0 г
Фумаровая кислота	0,5 г
Хлорид натрия	2,0 г
Метилпарабен	0,15 г
Пропилпарабен	0,05 г
Гранулированный сахар	25,5 г
Сорбит (70% раствор)	12,85 г
Вигум® К (силикат магния-алюминия)	1,0 г
Корригент	0,035 мл
Окрашивающие вещества	0,5 мг
Дистиллированная вода	сколько нужно до 100 мл

Репрезентативный инъецируемый препарат для введения инъекцией

Соединение изобретения (0,2 г) смешивают с 0,4 М раствором ацетата натрия в качестве буфера (2,0 мл). рН образовавшегося раствора регулируют до рН 4 с применением 0,5н водной хлороводородной кислоты или 0,5н водного гидроксида натрия, что необходимо, и затем добавляют воду для инъекции в количестве, достаточном для достижения общего объема 20 мл. Смесь затем фильтруют через стерильный фильтр (0,22 микрон), получая при этом стерильный раствор, подходящий для введения инъекцией.

Промышленная применимость

Соединения изобретения обладают активностью антагониста мускаринового рецептора и в одном варианте осуществления при наномолярных количествах. В одном варианте осуществления соединения изобретения являются селективными для ингибирования активности подтипа мускаринового рецептора М₃ по сравнению с активностью подтипа мускаринового рецептора М₂. В другом варианте осуществления соединения изобретения являются селективными для ингибирования активности подтипов мускаринового рецептора М₃ и М₂ по сравнению с активностью подтипов мускаринового рецептора М₁, М₄ и М₅. Кроме того, предполагается, что соединения изобретения обладают желательной продолжительностью действия. Согласно этому в другом определенном варианте осуществления изобретение относится к соединениям, имеющим продолжительность действия больше чем приблизительно 24 час. Кроме того, предполагается также, что соединения изобретения обладают пониженными побочными действиями, такими как ксеростомия, при эффективных дозах и при введении ингаляцией по сравнению с другими известными антагонистами мускариновых рецепторов, введенными ингаляцией (таким как тиотропиум).

Одним показателем аффинности соединения для подтипа рецептора М₃ является константа ингибирования диссоциации (K_i) для связывания с рецептором. Предполагается, что соединения изобретения имеют K_i для подтипа рецептора М₃, равную 100 нМ или меньше, при определении, например, in vitro анализом вытеснения радиолиганда. Соединения, представляющие особый интерес, включают соединения, имеющие K_i, равную 50 нМ или меньше, и в другом варианте осуществления соединения имеют K_i, равную 10 нМ или меньше, и еще в одном варианте осуществления соединения имеют K_i, равную 1,0 нМ или меньше. Соединения, представляющие еще более особый интерес, включают соединения, имеющие K_i, равную 500 пМ или меньше, и в другом варианте осуществления соединения имеют K _i, равную 200 пМ или меньше. Следует отметить, что в некоторых случаях соединения изобретения могут обладать слабой активностью антагониста мускаринового рецептора. В таких случаях специалисту в данной области должно быть понятно, что эти соединения все же имеют полезность в качестве средств исследования.

Кроме того, особый интерес представляют такие соединения, имеющие ID₅₀ 100 мкг/мл или меньше спустя 24 час после введения дозы, причем более интересны такие соединения, имеющие ID ₅₀ 30 мкг/мл или меньше спустя 24 час после введения дозы.

Репрезентативные анализы для определения свойств соединений изобретения, таких как активность антагониста для мускаринового рецептора, описаны в примерах и включают в качестве иллюстрации, но не ограничиваются перечисленным, анализы, которые измеряют связывание мускаринового рецептора hM₁, hM ₂, hM₃, hM₄ и hM₅ (например, как описано в анализе 1). Применимые функциональные анализы для определения активности соединений изобретения как антагонистов мускариновых рецепторов включают в качестве иллюстрации, но не ограничиваются перечисленным, анализы для измерения опосредуемых лигандом изменений в содержании внутриклеточного циклического монофосфата аденозина (цАМФ), опосредуемых лигандом изменений в активности фермента аденилилциклазы (который синтезирует цАМФ), опосредуемых лигандом изменений во включении гуанозин-5'-O-( -тио)трифосфата ([³⁵S]ГТФ S) в выделенные мембраны посредством катализируемого рецептором изменения [³⁵S]ГТФ S для ГДФ, опосредуемых лигандом изменений в свободных внутриклеточных ионах кальция (измеренных, например, планшет-ридером для получения связанного с флуоресценцией изображения или FLIPR® от Molecular Devices, Inc.) и тому подобное. Репрезентативные анализы описаны в анализе 2. Предполагается, что соединения данного изобретения противодействуют активации или снижают активацию мускариновых рецепторов в любом из перечисленных выше анализов или анализов подобной природы, соединения обычно применяют в этих исследованиях при концентрации, составляющей приблизительно 0,1-100 наномолярную. Таким образом, вышеуказанные анализы являются применимыми при определении терапевтической полезности, например бронхорасширяющей активности соединений изобретения.

Другие свойства и полезности соединений изобретения можно демонстрировать с применением различных анализов in vitro и in vivo, хорошо известных специалисту в данной области. Например, активность in vivo соединений изобретения можно измерить на животной модели, такой как модель Einthoven. Вкратце, бронхорасширяющую активность соединения оценивают на анестезированном животном (модель Einthoven), у которого давление вентиляции применяют в качестве заместительного измерения сопротивляемости дыхательного пути. См., например, Einthoven (1892) Pfugers Arch. 51:367-445; и Mohammed et al. (2000) Pulm Pharmacol Ther. 13(6):287-92, а также анализ 3, в котором описана крысиная модель Einthoven. В одном варианте осуществления соединение изобретения, введенное при дозе 100 мкг/мл в крысиную модель Einthoven, проявляет 35% или более высокое ингибирование реакции бронхостеноза спустя 24 час и в другом варианте осуществления проявляет 70% или более высокое ингибирование спустя 24 час. Другим применимым in vivo анализом является анализ на уменьшение или подавление слюноотделения у крыс (например, как описано в анализе 4).

Четвертичные соединения изобретения обеспечивают также неожиданные преимущества по сравнению с соответствующими нечетвертичными соединениями, проявляемые, например, в повышенной активности in vitro или повышенной активности in vivo спустя 24 час после введения дозы. Например, оба энантиомера нечетвертичного соединения

и

обнаруживают величину K_i hM₃ 1,5 и 2,9 нМ (измерено спустя 6 час), соответственно, тогда как четвертичные соединения изобретения, такие как (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-(3-фенилсульфанилпропил)пирролидиний (пример 2) и (R)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-(3-фенилсульфанилпропил)пирролидиний (пример 5-11)

и ,

обнаруживают величину K_i hM₃ меньше 0,5 нМ (измерено спустя 6 час).

Предполагается, что соединения изобретения являются применимыми в качестве терапевтических агентов для лечения патологических состояний, опосредуемых мускариновыми рецепторами. Поэтому предполагается, что пациентов, страдающих заболеванием или нарушением, которое лечат блокированием мускаринового рецептора, можно лечить введением терапевтически эффективного количества антагониста мускаринового рецептора изобретения. Такие патологические состояния включают в качестве примера легочные заболевания, включающие заболевания, связанные с обратимой закупоркой дыхательных путей, такие как хроническое обструктивное заболевание легких (например, хронический и стридорный бронхит и эмфизема), астма, легочный фиброз, аллергический ринит, ринорея и тому подобное. Другими патологическими состояниями, которые можно лечить антагонистами мускариновых рецепторов, являются заболевания мочеполовых путей, такие как повышенная активность мочевого пузыря, повышенная активность детрузора и их симптомы; заболевания желудочно-кишечного тракта, такие как синдром раздраженной толстой кишки, заболевание дивертикула, ахалазия, желудочно-кишечные гипермотильные нарушения и диарея; сердечные аритмии, такие как синусовая брадикардия; болезнь Паркинсона; расстройства познавательной способности, такие как болезнь Альцгеймера; нарушения менструального цикла и тому подобное.

Количество активного агента, введенного как доза, или общее количество, введенное в день, можно определить предварительно или можно определить на основе отдельного пациента с учетом различных факторов, включающих природу и тяжесть состояния пациента, подвергаемое лечению состояние, возраст, массу и общее состояние здоровья пациента, толерантность пациента к активному агенту, путь введения, фармакологические соображения, такие как активность, эффективность, фармакокинетики и профили токсикологичности вводимого активного агента и любых вторых агентов и тому подобное. Лечение пациента, страдающего заболеванием или патологическим состоянием (таким как ХОЗЛ), можно начать с применения предварительно определенной дозы или дозы, определенной лечащим врачом, и можно продолжать в течение периода времени, необходимого для профилактики, уменьшения интенсивности симптомов, подавления или ослабления симптомов заболевания или патологического состояния. Пациенты, подвергаемые такому лечению, обычно находятся под наблюдением на общепринятой основе для определения эффективности терапии. Например, при лечении ХОЗЛ значительное улучшение в объеме форсированного выдоха (измеренного за одну секунду) можно применять для определения эффективности лечения. Аналогичные показатели для других заболеваний и состояний, описанных здесь, являются хорошо известными для специалистов в данной области и легко доступными для лечащего врача. Непрерывный мониторинг, проводимый врачом, может гарантировать, что оптимальное количество активного агента будет введено в любое данное время, а также облегчит определение продолжительности лечения. Это особенно важно, когда вводят также вторые агенты, поскольку их выбор, доза и продолжительность лечения могут также требовать корректировки. В этом смысле лечебную схему и схему применения лекарственного средства можно регулировать в течение курса лечения, так чтобы вводить наименьшее количество активного агента, которое проявляет требуемую эффективность, и, кроме того, чтобы введение продолжать только так долго, как необходимо для удачного лечения заболевания или патологического состояния.

Согласно этому в одном варианте осуществления соединения изобретения являются применимыми для лечения нарушений действий гладких мышц у млекопитающих, включая людей и их животных-компаньонов (например, собак, кошек и т.д.). Такие нарушения действий гладких мышц включают в качестве иллюстрации повышенную активность мочевого пузыря, хроническое обструктивное заболевание легких и синдром раздраженной толстой кишки. Подходящие дозы для лечения нарушений действий гладких мышц или других заболеваний, опосредуемых мускариновыми рецепторами, обычно бывают в диапазоне от приблизительно 0,14 мкг/кг/день до приблизительно 7 мг/кг/день активного агента, включая дозы от приблизительно 0,15 мкг/кг/день до приблизительно 5 мг/кг/день. Для человека со средней массой 70 кг она может составлять от приблизительно 10 мкг на день до приблизительно 500 мг на день активного агента.

В конкретном варианте осуществления соединения изобретения являются применимыми для лечения легочных и респираторных заболеваний, таких как ХОЗЛ или астма, у животных, в том числе людей, введением пациенту терапевтически эффективного количества соединения. Обычно доза для лечения легочного заболевания будет в диапазоне приблизительно 10-1500 мкг/день. Среднему специалисту в данной области понятно, что термин ХОЗЛ включает различные респираторные состояния, включающие хронический обструктивный бронхит и эмфизему, приводимые в качестве примеров в публикации Barnes (2000) N. Engl. J. Med. 343:269-78 и цитированных в ней ссылках. При применении для лечения легочного заболевания соединения изобретения необязательно вводят в комбинации с другими терапевтическими агентами, такими как агонист ₂-адренорецептора, кортикостероид, нестероидный противовоспалительный агент или их комбинация.

При введении ингаляцией соединения изобретения обычно обладают действием индуцирования расширения бронхов. Согласно этому в других аспектах его способа изобретение относится к способу индуцирования расширения бронхов у пациента, содержащему введение пациенту индуцирующего расширение бронхов количества соединения изобретения. Терапевтически эффективная доза для индуцирования расширения бронхов обычно будет приблизительно 10-1500 мкг/день.

В другом варианте осуществления соединения изобретения применяют для лечения повышенной активности мочевого пузыря. При применении для лечения повышенной активности мочевого пузыря типичная доза будет в диапазоне приблизительно 1,0-500 мг/день. Еще в одном варианте осуществления соединения изобретения применяют для лечения синдрома разраженной толстой кишки. При применении для лечения синдрома раздраженной толстой кишки соединения изобретения обычно вводят перорально или ректально, и типичная доза находится в диапазоне приблизительно 1,0-500 мг/день.

Поскольку соединения данного изобретения обладают активностью антагониста мускаринового рецептора, такие соединения являются также применимыми в качестве средств изучения для исследования или изучения биологических систем или образцов, имеющих мускариновые рецепторы. Любую подходящую биологическую систему или образец, имеющий мускариновые рецепторы M₁, M₂, M₃, M₄ и/или M₅, можно применять в таких изучениях, которые можно проводить in vitro или in vivo. Репрезентативные биологические системы или образцы, подходящие для таких изучений, включают, но не ограничиваются перечисленным, клетки, клеточные экстракты, мембраны плазмы, образцы тканей, выделенные органы, млекопитающих (таких как мыши, крысы, морские свинки, кролики, собаки, свиньи, люди и так далее) и тому подобное, причем особенный интерес представляют млекопитающие. В одном конкретном варианте осуществления изобретения осуществляют антагонистическое воздействие на мускариновый рецептор в организме введением количества соединения изобретения, оказывающего антагонистическое воздействие на мускариновый рецептор. Соединения изобретения можно также применять в качестве средства для изучения проведением биологических анализов с применением таких соединений.

При применении в качестве средства для изучения биологическую систему или образец, содержащий мускариновый рецептор, обычно вводят в контакт с количеством соединения изобретения, оказывающим антагонистическое воздействие на мускариновый рецептор. После воздействия соединения на биологическую систему или образец антагонистическое воздействие на мускариновый рецептор определяют с применением общепринятых процедур и оборудования, например, измерением связывания в анализах связывания радиолиганда или опосредуемых лигандов изменений в функциональном анализе или определением степени расширения бронхов, обеспечиваемого соединением в анализе бронхозащиты у млекопитающего. Воздействие включает контакт клеток или ткани с соединением, введение соединения млекопитающему, например, внутрибрюшинным или внутривенным введением и так далее. Эта стадия определения может содержать измерение ответной реакции, т.е. количественный анализ, или может содержать наблюдение, т.е. качественный анализ. Измерение ответной реакции включает, например, определение действий соединения на биологическую систему или образец с применением общепринятых процедур и оборудования, таких как анализы связывания радиолиганда и измерение опосредуемых лигандом изменений в функциональных анализах. Результаты анализа можно применять для определения уровня активности, а также количества соединения, необходимого для достижения требуемого результата, т.е. количества, оказывающего антагонистическое воздействие на мускариновый рецептор. Стадия определения обычно включает определение опосредуемых лигандом действий мускаринового рецептора.

Кроме того, соединения изобретения можно применять в качестве средств для оценки других химических соединений, и поэтому они являются также применимыми в анализах скрининга для обнаружения, например, новых соединений, обладающих активностью связывания мускаринового рецептора. В этом смысле соединение изобретения применяют в качестве стандарта в анализе, который позволяет проводить сравнение результатов, полученных с испытуемым соединением и с соединениями изобретения, чтобы идентифицировать те испытуемые соединения, которые проявляют почти равное или превосходящее связывание, если оно вообще имеется. Например, данные связывания мускаринового рецептора (определяемого, например, in vitro анализами вытеснения радиолиганда) для испытуемого соединения или группы испытуемых соединений сравнивают с данными связывания мускаринового рецептора для соединения изобретения для идентификации тех испытуемых соединений, которые имеют требуемые свойства, т.е. испытуемых соединений, которые проявляют почти равное или превосходящее связывание, если оно вообще имеется, чем соединение изобретения. В альтернативном случае, например, бронхозащитные действия можно определить для испытуемых соединений и соединения изобретения в анализе защиты бронхов у млекопитающего, и эти данные сравнить для идентификации испытуемых соединений, обеспечивающих почти равные или превосходящие бронхозащитные действия. Этот аспект изобретения включает в качестве отдельных вариантов осуществления как получение данных сравнения (с применением подходящих анализов), так и анализ данных испытания для идентификации представляющих интерес испытуемых соединений. Так, испытуемое соединение можно оценить в биологическом анализе способом, включающим следующие стадии: (а) проведение биологического анализа с испытуемым соединением для получения первого аналитического параметра; (b) проведение биологического анализа с соединением изобретения для получения второго аналитического параметра, где стадию (а) проводят либо до, после, либо одновременно со стадией (b); и (с) сравнение величины первого параметра со стадии (а) с величиной второго параметра со стадии (b). Репрезентативные биологические анализы включают анализы связывания мускаринового рецептора.

ПРИМЕРЫ

Нижеследующие получения и примеры представлены для иллюстрации определенных вариантов осуществления изобретения. Эти определенные варианты осуществления, однако, не предназначены никоим образом для ограничения объема изобретения, если не указывается иначе.

Следующие аббревиатуры имеют приведенные ниже значения, если не указывается иначе, и любые другие аббревиатуры, применяемые и не определяемые в данном контексте, имеют их стандартные значения.

АС	аденилилциклаза
ACN	ацетонитрил
BSA	альбумин бычьей сыворотки
цАМФ	3',5'-циклический монофосфат аденозина
СНО	яичник китайского хомячка
кМ 5	клонированный рецептор М5 шимпанзе
DCM	дихлорметан (т.е. метиленхлорид)
DIPEA	N,N-диизопропилэтиламин
dPBS	физиологический раствор, забуфренный фосфатом Дульбекко
DMA	N,N-диметилацетамид
EDTA	этилендиаминтетрауксусная кислота
EtOAc	этилацетат
EtOH	этанол
FBS	фетальная бычья сыворотка
FLIPR	ридер-планшет для получения флуорометрического изображения
HBSS	забуференный солью раствор Хэнкса
HEPES	4-(2-гидроксиэтил)-1-пиперазинэтансульфоновая кислота
hM 1	клонированный рецептор М1 человека
hM2	клонированный рецептор М2 человека
hM3	клонированный рецептор М3 человека
hM4	клонированный рецептор М4 человека
hM5	клонированный рецептор М5 человека
IPAc	изопропилацетат
MCh	метилхолин
MeOH	метанол
MTBE	метил-трет-бутиловый простой эфир
TFA	трифторуксусная кислота
соль TFA	соль трифторуксусной кислоты
ТГФ	тетрагидрофуран

Любые другие применяемые в контексте аббревиатуры, но не определенные выше, имеют свои стандартные, обычно применяемые значения. Если не оговорено иначе, все вещества, такие как реагенты, исходные вещества и растворители, покупали у коммерческих поставщиков (таких как Sigma-Aldrich, Fluka Riedel-de Haen и тому подобное) и применяли без дополнительной очистки. Реакции проводили в атмосфере азота, если не указано иначе. Мониторинг состояния реакционных смесей проводили тонкослойной хроматографией (ТСХ), аналитической высокоэффективной жидкостной хроматографией (анал. ВЭЖХ) и масс-спектроскопией, подробности которых приводятся ниже и отдельно в определенных примерах реакций. Реакционные смеси обрабатывали, как описано, в частности, в каждой реакции; обычно их очищали экстракцией и другими способами очистки, такими как зависящая от температуры и растворителя кристаллизация и осаждение. Кроме того, реакционные смеси стандартным образом очищали препаративной ВЭЖХ.

Получение 1

2,2-Дифенил-2-(S)-пирролидин-3-илацетамид

(S)-1-Бензил-3-(п-толуолсульфонилокси)пирролидин (1a): к перемешиваемому раствору (S)-1-бензил-3-пирролидинола (44,3 г, 0,25 моль) и 1,4-диазабицикло[2.2.2]октана (33,7 г, 0,3 моль) в 250 мл МТВЕ в атмосфере азота при 0°С добавляли порциями п-толуолсульфонилхлорид (52,4 г, 0,275 моль) в течение 20 минут. Смесь перемешивали при 0°С в течение 1 час. Ледяную баню удаляли и смесь перемешивали при температуре окружающей среды в течение ночи (20±5 час). Добавляли EtOAc (100 мл) с последующим добавлением насыщенного водного раствора бикарбоната натрия (250 мл). Образовавшуюся смесь перемешивали при температуре окружающей среды в течение 1 час. Слои разделяли и органический слой промывали насыщенным водным раствором бикарбоната натрия (250 мл), насыщенным водным раствором NH₄Cl (250 мл), насыщенным водным раствором NaCl (250 мл) и затем сушили над сульфатом натрия (80 г). Сульфат натрия отделяли фильтрованием и промывали EtOAc (20 мл) и растворитель удаляли в вакууме, получая при этом 78,2 г промежуточного продукта (1а) в виде твердого вещества не совсем белого цвета (выход 94%). Анализ ВЭЖХ проводили с применением YMC ODSA, колонка С18 4,6×50 мм, содержащая частицы с размером 5,0 микрон. Детектирование проводили поглощением в УФ-области при 220 нм. Применяемые подвижные фазы были следующими (объемный процент): А: МеОН/вода/TFA (10/90/0,1) и В: МеОН/вода/TFA (90/10/0,1). С применением скорости потока 4,0 мл/мин элюента от 0 до 100% В в А в течение 5 минут определили, что данный промежуточный продукт имеет чистоту 95%.

(S)-1-Бензил-3-(1-циано-1,1-дифенилметил)пирролидин (1b): к перемешиваемому раствору дифенилацетонитрила (12,18 г, 61,8 ммоль) в безводном ТГФ (120 мл) при 0°С в течение 5 мин добавляли трет-бутоксид калия (10,60 г, 94,6 ммоль). Смесь перемешивали при 0°С в течение 1 час. К смеси при 0°С добавляли одной порцией промежуточный продукт (1а) (20,48 г, 61,3 ммоль). Охлаждающую баню удаляли и смесь перемешивали в течение 5-10 мин, за это время смесь становилась гомогенным раствором коричневого цвета. Смесь затем нагревали при 40°С в течение ночи (20±5 час). Смеси (суспензия ярко-желтого цвета) давали возможность охладиться до температуры окружающей среды перед добавлением воды (150 мл). Большую часть ТГФ затем удаляли в вакууме и добавляли IPAc (200 мл). Слои разделяли и органический слой промывали насыщенным водным раствором NH₄Cl (150 мл), насыщенным водным раствором NaCl (150 мл) и затем сушили над сульфатом натрия (50 г). Сульфат натрия отделяли фильтрованием и промывали IPAc (20 мл) и растворитель удаляли в вакууме, получая при этом 23,88 г промежуточного продукта (1b) в виде масла светло-коричневого цвета (выход >99%). Определили, что промежуточный продукт (1b) имеет чистоту 75% (загрязнен в основном избыточным дифенилацетонитрилом) с применением описанного выше способа ВЭЖХ.

(S)-3-(1-Циано-1,1-дифенилметил)пирролидин (1с): промежуточный продукт (1b) растворяли в IPAc (приблизительно 1 г/10 мл) и раствор смешивали с равным объемом 1н водного HCl. Образовавшиеся слои разделяли и водный слой экстрагировали равным объемом IPAc. Органические слои объединяли, сушили над сульфатом натрия и фильтровали. Растворитель удаляли в вакууме, получая при этом гидрохлорид (S)-1-бензил-3-(1-циано-1,1-дифенилметил)пирролидина в виде пенообразного твердого вещества светло-желтого цвета. К перемешиваемому раствору гидрохлорида (S)-1-бензил-3-(1-циано-1,1-дифенилметил)пирролидина (8,55 г, 21,98 ммоль) в МеОН (44 мл) добавляли палладий на угле (1,71 г) и формиат аммония (6,93 г, 109,9 ммоль). Смесь нагревали до 50°С с перемешиванием в течение 3 час. Смесь охлаждали до температуры окружающей среды и добавляли воду (20 мл). Образовавшуюся смесь фильтровали через подушку целита®, промывая МеОН (20 мл). Фильтрат собирали и большую часть МеОН удаляли в вакууме. Остаток смешивали с IPAc (100 мл) и 10% водным карбонатом натрия (50 мл). Образовавшиеся слои разделяли и водный слой экстрагировали IPAc (50 мл). Органические слои объединяли и сушили над сульфатом натрия (20 г). Сульфат натрия отделяли фильтрованием и промывали IPAc (20 мл). Растворитель удаляли в вакууме, получая при этом 5,75 г промежуточного продукта (1с) в виде масла бледно-желтого цвета (выход 99,7%, чистота по ВЭЖХ 71%).

2,2-Дифенил-2-(S)-пирролидин-3-илацетамид: в колбу на 200 мл с магнитным бруском для перемешивания и вводом для азота загружали промежуточный продукт (1с) (2,51 г) и 80% H₂SO₄ (19,2 мл; предварительно полученной из 16 мл 96% H₂SO₄ и 3,2 мл Н₂ О). Смесь затем нагревали при 90°С в течение 24 час или до расхода исходного соединения, указываемого ВЭЖХ. Смеси давали возможность охладиться до температуры окружающей среды и затем выливали на лед (приблизительно 50 мл по объему). К смеси при перемешивании на ледяной бане медленно добавляли 50% водный раствор NaOH до рН приблизительно 12. Добавляли DCM (200 мл) и смешивали с водным раствором, при этом осаждался сульфат натрия, который отделяли фильтрованием. Фильтрат собирали и слои разделяли. Водный слой экстрагировали DCM (100 мл) и органические слои объединяли и сушили над сульфатом натрия (5 г). Сульфат натрия отделяли фильтрованием и промывали DCM (10 мл). Растворитель удаляли в вакууме, получая при этом сырой продукт в виде пенообразного твердого вещества бледно-желтого цвета (приблизительно 2,2 г, чистота по ВЭЖХ 86%).

Сырой продукт растворяли в EtOH (18 мл) при перемешивании. К этому раствору добавляли теплый раствор L-винной кислоты (1,8 г) в EtOH (14 мл) и образовавшуюся смесь перемешивали в течение ночи (15±5 час). Образовавшийся осадок выделяли фильтрованием, получая при этом твердое вещество не совсем белого цвета (приблизительно 3,2 г, чистота по ВЭЖХ >95%). К этому твердому веществу добавляли МеОН (15 мл) и образовавшуюся суспензию перемешивали при 70°С в течение ночи (15 час). Суспензии давали возможность охладиться до температуры окружающей среды и получали после фильтрования твердое вещество белого цвета (~2,6 г, чистота по ВЭЖХ >99%). К этому твердому веществу добавляли EtOAc (30 мл) и 1н водный NaOH (25 мл). Эту смесь перемешивали до образования двух отдельных слоев и затем слои разделяли и водный слой экстрагировали EtOAc (20 мл). Органические слои объединяли и сушили над сульфатом натрия (10 г). Сульфат натрия удаляли фильтрованием и растворитель выпаривали в вакууме, получая при этом 1,55 г указанного в заголовке соединения в виде пенообразного твердого вещества не совсем белого цвета (выход 58%).

Анализ ВЭЖХ проводили с применением колонки Inertsil OCD-2 C18. Детектирование проводили УФ-поглощением при 254 нм. Применяемые подвижные фазы были следующими (объемные проценты): А: МеОН/вода/TFA (5/95/0,1) и В: МеОН/вода/TFA (95/5/0,1). С применением скорости потока 1,0 мл/мин и градиента от 0 до 100% В в А в течение 15 минут определили, что данное соединение имеет чистоту >99%.

Получение 2

2-[(S)-1-(3-Феноксипропил)пирролидин-3-ил]-2,2-дифенилацетамид

В сосуд добавляли 2,2-дифенил-2-(S)-пирролидин-3-илацетамид (42,0 мг, 0,15 ммоль; получен, как описано в получении 1) и 3-бромпропоксибензол (23,7 мкл, 0,15 ммоль) в ACN (1 мл) и DIPEA (78 мкл, 0,45 ммоль). Смесь нагревали до 70°С в течение ночи. После ночи реакционную смесь охлаждали до комнатной температуры и концентрировали. Смесь хроматографировали ВЭЖХ на обращенной фазе (элюирование с градиентом 10-50% ACN/Н₂О), получая при этом 49,0 мг (чистота 92%) указанного в заголовке соединения (выход 56%) в виде трифторацетатной соли. МС м/z: [М+H⁺] вычисл. для C₂₇H ₃₀N₂O₂, 415,23; найдено 415,2.

ПРИМЕР 1

(S)-3-(Карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-(3-феноксипропил)пирролидиний

В сосуд добавляли 2-[(S)-1-(3-феноксипропил)пирролидин-3-ил]-2,2-дифенилацетамид (79 мг, 0,15 ммоль; получен, как описано в получении 2) в DMA (1 мл) и метилйодид (0,093 мл, 1,5 ммоль) и смесь перемешивали в течение 2 час при 80°С. Смесь затем охлаждали до комнатной температуры и концентрировали. Смесь хроматографировали ВЭЖХ на обращенной фазе (градиентное элюирование, 10-50% ACN/Н ₂О), получая при этом 35,0 мг (чистота 85%) указанного в заголовке соединения (выход 36%) в виде соли TFA. МС м/z: [М ⁺] вычисл. для C₂₈H₃₃N₂ O₂, 429,25; найдено 429,6. ¹H ЯМР (CDCl ₃, 300 МГц) (м.д.): 2,29 (2H, м), 2,68 (1H, с), 2,90 (5H, с), 2,98 (5H, с), 3,37 (2H, м), 3,59 (2H, м), 3,95 (H, м), 4,06 (2H, т), 5,93 (2H, с), 6,9 (4H, м), 7,28 (7H, м).

Получение 3

2-((S)-1-Метилпирролидин-3-ил)-2,2-дифенилацетамид

В круглодонную колбу добавляли 2,2-дифенил-2-(S)-пирролидин-3-илацетамид (2,8 г, 10,0 ммоль; получен, как описано в получении 1), МеОН (30 мл) и затем формальдегид (2 мл, 30% в воде, 24,6 ммоль) при перемешивании. Раствор затем продували азотом и затем водородом. Смесь перемешивали в течение ночи в атмосфере водорода. Смесь затем фильтровали через подушку целита®, концентрировали в вакууме, затем растворяли в смеси Н₂О/ACN (смесь 1:1, 1 г твердого вещества/20 мл смеси растворителей). Смесь перемешивали в течение ночи при комнатной температуре. Наконец, смесь фильтровали и затем давали ей возможность высушиться, получая при этом 2,7 г указанного в заголовке соединения в виде пенообразного твердого вещества не совсем белого цвета (выход 96,4%). МС м/z: [М+H⁺] вычисл. для C₁₉H₂₂N ₂O, 294,39; найдено 295,0. ¹H ЯМР (CDCl ₃, 300 МГц) (м.д.): 1,73 (1H, c), 1,97 (2H, м), 2,27 (3H, с), 2,42 (1H, кв.), 2,55 (1H, м), 2,67 (1H, т), 2,75 (1H, м), 3,46 (1H, м), 5,63 (1H, ушир. с), 7,26 (8H, м), 7,41 (2H, м).

ПРИМЕР 2

(S)-3-(Карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-(3-фенилсульфанилпропил)пирролидиний

В сосуд добавляли 2-((S)-1-метилпирролидин-3-ил)-2,2-дифенилацетамид (300 мг, 1,0 ммоль; получен, как описано в получении 3) в DMA (10 мл) и 3-хлорпропилсульфанилбензол (200 мг, 1,0 ммоль). К смеси добавляли йодид натрия (30 мг, 0,2 ммоль). Смесь дегазировали азотом и затем нагревали до 90°С в течение ночи. Смесь затем концентрировали и хроматографировали ВЭЖХ на обращенной фазе (градиентное элюирование, 10-50% ACN/Н₂О), получая при этом 49,0 мг (чистота 92%) указанного в заголовке соединения в виде соли TFA. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈ H₃₃N₂OS: 445,23; найдено: 445,1. ¹ H ЯМР (CDCl₃, 300 МГц) (м.д.): 1,97 (1H, м), 2,20 (1H, м), 2,70 (2H, с), 2,88 (2H, с), 2,93 (2H, с), 3,3 (1H, м), 3,4 (1H, м), 3,52 (1H, м), 3,89 (2H, м), 4,03 (2H, м), 4,30 (1H, т), 5,63 (1H, д), 5,94 (1H, с), 7,20 (2H, м), 7,35 (13H, м).

Получение 4

Бромид (S)-1-(3-бромпропил)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метилпирролидиния

В круглодонной колбе 2,2-дифенил-2-(S)-пирролидин-3-илацетамид (2,8 г, 10 ммоль; получен, как описано в получении 1) и 1,3-дибромпропан (6,8 мл, 50 ммоль) растворяли в DMA (30 мл). Смесь перемешивали и помещали на масляную баню при 80°С на 2 час. Смесь охлаждали до комнатной температуры и при перемешивании добавляли этиловый простой эфир (200 мл). Сразу же происходило образование осадка белого цвета. Смесь перемешивали в течение ночи. Осадок белого цвета отделяли фильтрованием и сушили в вакуумном эксикаторе, получая при этом 6,6 г указанного в заголовке соединения в виде твердого вещества белого цвета (выход =95%). МС м/z: [М⁺ ] вычисл. для C₂₂H₂₈BrN₂O ₂, 415,14; найдено 417,2. ¹H ЯМР (CDCl₃ , 300 МГц) (м.д.): 1,86 (3H, с), 2,20 (2H, м), 2,40 (1H, м), 2,73 (1H, м), 2,78 (1H, с), 3,49 (6H, м), 3,89 (1H, м), 4,06 (2H, м), 4,38 (1H, т), 5,80 (1H, ушир. д), 6,32 (1H, ушир. с), 7,34 (10H, м).

ПРИМЕР 3

(S)-3-(Карбамоилдифенилметил)-1-[3-(3,5-дифторфенокси)пропил]-1-метилпирролидиний

В круглодонную колбу добавляли бромид (S)-1-(3-бромпропил)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метилпирролидиния (900 мг, 2,2 ммоль; получен, как описано в получении 4) в DMA (10 мл). К смеси добавляли 3,5-дифторфенол (288 мг, 2,2 ммоль) с последующим добавлением карбоната калия (0,5 г, 3,6 ммоль) и смесь энергично перемешивали. Смесь перемешивали в течение ночи при комнатной температуре. Смесь затем концентрировали и хроматографировали ВЭЖХ на обращенной фазе (градиентное элюирование, 10-50% ACN/Н₂О), получая при этом 75,0 мг (чистота 99%) указанного в заголовке соединения (выход 6%) в виде соли TFA. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H ₃₁F₂N₂O₂: 465,24; найдено: 465,2. ¹H ЯМР (CDCl₃, 300 МГц) (м.д.): 2,10 (1H, с), 2,19 (2H, с), 2,67 (3H, с), 2,80 (1H, с), 3,25 (3H, с), 3,53 (1H, т), 3,67 (2H, с), 3,87 (2H, с), 4,01 (2H, с), 4,20 (1H, т), 5,80 (1H, д), 6,38 (3H, м), 6,53 (1H, д).

Получение 5

1-(3-Бромпропилсульфанил)-3,5-дифторбензол

В круглодонную колбу добавляли 3,5-дифторбензолтиол (4,9 г, 33,8 ммоль) в ACN (50 мл). Добавляли 3-бром-1-пропанол (4,7 г, 34,0 ммоль) и карбонат калия (6,4 г, 46 ммоль) и смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 3 час. Смесь затем фильтровали через подушку целита® и растворитель удаляли при пониженном давлении. Сырое вещество затем растворяли в безводном DCM (100 мл). К смеси добавляли трифенилфосфиндибромид (25 г, 59 ммоль) и затем смесь перемешивали в течение 2 час. Растворитель удаляли при пониженном давлении. Остаток суспендировали в EtOAc (200 мл), суспензию перемешивали в течение 1 час и фильтровали для удаления твердых веществ. Фильтрат концентрировали при пониженном давлении, затем разбавляли смесью 50% EtOAc/гексаны (200 мл) и фильтровали через подушку целита® и силикагель. Раствор затем концентрировали при пониженном давлении, получая при этом указанное в заголовке соединение (5,8 г).

ПРИМЕР 4

(1R,3S)-3-(Карбамоилдифенилметил)-1-[3-(3,5-дифторфенилсульфанил)пропил]-1-метилпирролидиний

2,2-Дифенил-2-(S)-пирролидин-3-илацетамид (3,5 г, 12,5 ммоль; получен, как описано в получении 1) в DMA (33 мл) смешивали с DIPEA (3,5 мл, 20 ммоль) с последующим добавлением 1-(3-бромпропилсульфанил)-3,5-дифторбензола (3,5 г, 13,1 ммоль; получен, как описано в получении 5). Смесь перемешивали в течение 14 час при комнатной температуре. Добавляли метилйодид (3,1 мл, 50 ммоль) и смесь перемешивали при 70°С в течение 2 час. Смесь затем концентрировали в вакууме. Образовавшийся продукт был смесью 2 диастереомеров при центре четвертичного амина. Диастереомеры разделяли ВЭЖХ с обращенной фазой на колонке LUNA C-18 с применением 37% (ACN/Н₂О/0,1% TFA) изократического градиента в течение 45 мин, получая при этом 1,5 г указанного в заголовке соединения в виде соли TFA. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₁F₂N₂OS, 481,21; найдено 481,2.

ПРИМЕР 5

По методикам, описанным в предыдущих примерах, и с заменой подходящими исходными соединениями и реагентами получали также соединения 5-1 - 5-23, имеющие указанную ниже формулу, в виде солей TFA.

Пример	Q		Пример	Q
5-1	-(CH2 )2-		5-14	-(CH2) 5-
5-2	-(CH2 )3-		5-15	-(CH2) 2-NHC(O)NH-
5-3	-(CH2 )6-		5-16	-CH2-C(O)NH-CH 2-
5-4	-(CH2 )2-C(O)O-		5-17	-CH2-C(O)O-CH 2-
5-5	-(CH2 )2-O-CH2-		5-18	-(CH2) 3-C(N-O-CH3)-
5-6	-(CH2 )2-NHC(O)-		5-19	-(CH2) 3-C(N-O-бензил)-
5-7	-(CH2 )4-		5-20	-(CH2) 3-S-
5-8	-(CH2 )2-OC(O)-		5-21	-(CH2) 3-S-
5-9	-(CH2 )4-		5-22	-(CH2) 2-C C-
5-10	-(CH2 )3-O-		5-23	-(CH2) 2-CH=CH-
5-11	-(CH2 )3-S-		5-24	-CH2-C=N-O-
5-12	-(CH2)2-OC(O)-		5-25	-(CH2) 2-S-S-
5-13	-(CH2 )3-C(O)-

(5-1) 3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-фенетилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₇H₃₁N ₂O, 399,24; найдено 399,0.

(5-2) 3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-(3-фенилпропил)пирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₃ N₂O, 413,26; найдено 413,0.

(5-3) 3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-(6-фенилгексил)пирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₃₁H₃₉ N₂O, 455,31; найдено 455,4.

(5-4) фениловый эфир 3-[(S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метилпирролидин-1-ил]пропионовой кислоты. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H ₃₁N₂O₃, 443,23; найдено 443,2.

(5-5) 2-[(S)-1-(2-бензилоксиэтил)-1-метилпирролидин-3-ил]-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₃ N₂O₂, 429,25; найдено 429,2.

(5-6) N-{2-[(S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метилпирролидин-1-ил]этил}бензамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₂ N₃O₂, 442,25; найдено 442,2.

(5-7) 2-[(S)-1-метил-1-(4-фенилбутил)пирролидин-3-ил]-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₅ N₂O, 427,28; найдено 427,2.

(5-8) 2-[(S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метилпирролидин-1-ил]этиловый эфир бензойной кислоты. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C ₂₈H₃₁N₂O₃, 443,23; найдено 443,2.

(5-9) (R)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-(4-фенилбутил)пирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₅ N₂O, 427,28; найдено 427,2.

(5-10) (R)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-(3-феноксипропил)пирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₃ N₂O₂, 429,25; найдено 429,2.

(5-11) (R)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-(3-фенилсульфанилпропил)пирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₃ N₂OS, 445,23; найдено 445,2.

(5-12) (R)-1-(2-бензоилоксиэтил)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₁ N₂O₃, 443,23; найдено 443,2.

(5-13) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-(4-оксо-4-фенилбутил)пирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₃ N₂O₂, 441,25; найдено 441,2.

(5-14) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-(5-фенилпентил)пирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₃₀H₃₇ N₂O, 441,29; найдено 441,2.

(5-15) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-[2-(3-фенилуреидо)этил]пирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₃ N₄O₂, 457,26; найдено 457,2.

(5-16) (S)-1-(бензилкарбамоилметил)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₂ N₃O₂, 442,25; найдено 442,2.

(5-17) (S)-1-бензилоксикарбонилметил-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₁ N₂O₃, 443,23; найдено 443,2.

(5-18) 2-((S)-1-{4-[(E)-метоксиимино]-4-фенилбутил}-1-метилпирролидин-3-ил)-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₃₀H₃₆ N₃O₂, 470,28; найдено 470,2.

(5-19) 2-((S)-1-{4-[(E)-бензилоксиимино]-4-фенилбутил}-1-метилпирролидин-3-ил)-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₃₆H₄₀ N₃O₂, 546,31; найдено 546,4.

(5-20) 2-[(1S,3S)-1-метил-1-(3-фенилсульфанилпропил)пирролидин-3-ил]-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₃ N₂OS, 445,23; найдено 445,2.

(5-21) 2-[(1R,3S)-1-метил-1-(3-фенилсульфанилпропил)пирролидин-3-ил]-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₃ N₂OS, 445,23; найдено 445,2.

(5-22) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-(4-фенил-бут-3-инил)пирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₁ N₂O, 423,24; найдено 423,2.

(5-23) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-((E)-4-фенил-бут-3-енил)пирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₃ N₂O, 425,26; найдено 425,2.

(5-24) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-(2-феноксииминэтил)пирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₇H₃₀ N₃O₂, 429,23; найдено 428,2.

(5-25) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-(3-фенилдисульфанилпропил)пирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₃ N₂OS₂, 478,20; найдено 477,2.

ПРИМЕР 6

По методикам, описанным в предыдущих примерах, и с заменой подходящими исходными соединениями и реагентами получали также соединения 6-1 - 6-30, имеющие указанную ниже формулу, в виде солей TFA.

Пример	Q	R6
6-1	-(CH2 )2-	-N +(O)O
6-2	-(CH2 )3-O-	-F
6-3	-(CH2) 2-	-OH
6-4	-(CH2)2-OC(O)-	-OCF3
6-5	-(CH2 )2-NHC(O)-	-OCH3
6-6	-(CH2 )2-OC(O)-	-N(CH3)2
6-7	-(CH2 )2-OC(O)-	-OCH3
6-8	-(CH2 )4-	-OCH 3
6-9	-(CH2 )3-O-	-CH3
6-10	-(CH2 )3-O-	-C(O)OCH3
6-11	-CH2 -CH(OH)-CH2-O-	F
6-12	-(CH2) 3-O-	-OH
6-13	-(CH2)3-O-	-Cl
6-14	-(CH2) 3-S-	-Br
6-15	-(CH2)3-S-	-Cl
6-16	-(CH2) 3-S-	-OCH 3
6-17	-(CH2 )3-C(O)-	-Br
6-18	-(CH2) 3-O-	-N +(O)O
6-19	-(CH2 )3-O-	-OCH3
6-20	-(CH2 )3-C(O)-	-F
6-21	-(CH2) 3-C(O)-	-OH
6-22	-(CH2)3-C(O)-	-OCH3
6-23	-(CH2 )3-C(O)-	-CH3
6-24	-(CH2 )3-S-	-NHC(O)CH3
6-25	-(CH2 )3-S-	-S-CH3
6-26	-(CH2 )3-S-	-F
6-27	-(CH2) 3-S-	-CH 3
6-28	-(CH2 )3-O-	-S-CH3
6-29	-(CH2 )3-C(O)-	-Cl
6-30	-(CH2) 3-S-	-OH

(6-1) 3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-[2-(4-нитрофенил)этил]пирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₇H₃₀ N₃O₃, 444,23; найдено 444,0.

(6-2) 3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(4-фторфенокси)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₂ FN₂O₂, 447,24; найдено 447,0. ¹ H ЯМР (CDCl₃, 300 МГц) (м.д.): 2,20 (3H, м), 2,73 (4H, д), 2,90 (1H, м), 3,35 (5H, с), 3,53 (1H, т), 3,68 (2H, т), 4,29 (1H, т), 4,31 (1H, т), 5,74 (1H, с), 6,15 (1H, д), 6,77 (2H, м), 6,79 (2H, м), 7,26 (11H, м).

(6-3) 3-(карбамоилдифенилметил)-1-[2-(4-гидроксифенил)этил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₇H₃₁ N₂O₂, 415,24; найдено 415,0.

(6-4) 2-[(S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метилпирролидин-1-ил]этиловый эфир 4-трифторметоксибензойной кислоты. МС м/z: [М⁺ ] вычисл. для C₂₉H₃₀F₃N ₂O₄, 527,22; найдено 527,2.

(6-5) N-{2-[(S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метилпирролидин-1-ил]этил}-4-метоксибензамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₄ N₃O₃, 472,26; найдено 472,2.

(6-6) 2-[(S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метилпирролидин-1-ил]этиловый эфир 4-диметиламинобензойной кислоты. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₃₀H₃₆N₃O₃ , 486,28; найдено 486,2.

(6-7) 2-[(S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метилпирролидин-1-ил]этиловый эфир 4-метоксибензойной кислоты. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₃N₂O₄, 473,24; найдено 473,2.

(6-8) 2-{(S)-1-[4-(4-метоксифенил)бутил]-1-метилпирролидин-3-ил}-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₃₀H₃₇ N₂O₂, 457,29; найдено 457,4.

(6-9) 2-[(S)-1-метил-1-(3-п-толилоксипропил)пирролидин-3-ил]-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₅ N₂O₂, 443,27; найдено 443,2.

(6-10) метиловый эфир 4-{3-[(S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метилпирролидин-1-ил]пропокси}бензойной кислоты. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₃₀H ₃₅N₂O₄, 487,26; найдено 487,2.

(6-11) 2-{(S)-1-[(S)-3-(4-фторфенокси)-2-гидроксипропил]-1-метилпирролидин-3-ил}-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₂ FN₂O₃, 463,24; найдено 463,2.

(6-12) 2-{(S)-1-[3-(4-гидроксифенокси)пропил]-1-метилпирролидин-3-ил}-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₃ N₂O₃, 445,25; найдено 445,2.

(6-13) 2-{(S)-1-[3-(4-хлорфенокси)пропил]-1-метилпирролидин-3-ил}-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₂ ClN₂O₂, 463,22; найдено 463,2.

(6-14) 2-{(S)-1-[3-(4-бромфенилсульфанил)пропил]-1-метилпирролидин-3-ил}-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₂ BrN₂OS, 523,14; найдено 523,2.

(6-15) 2-{(S)-1-[3-(4-хлорфенилсульфанил)пропил]-1-метилпирролидин-3-ил}-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₂ ClN₂OS, 479,19; найдено 479,2.

(6-16) 2-{(S)-1-[3-(4-метоксифенилсульфанил)пропил]-1-метилпирролидин-3-ил}-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₅ N₂O₂S, 475,24; найдено 475,2.

(6-17) 2-{1-[4-(4-бромфенил)-4-оксобутил]-1-метилпирролидин-3-ил}-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₂ BrN₂O₂, 519,16; найдено 519,2.

(6-18) 2-{1-метил-1-[3-(4-нитрофенокси)пропил]пирролидин-3-ил}-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₂ N₃O₄, 474,24; найдено 474,2.

(6-19) 2-{1-[3-(4-метоксифенокси)пропил]-1-метилпирролидин-3-ил}-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₅ N₂O₃, 459,26; найдено 459,2.

(6-20) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[4-(4-фторфенил)-4-оксобутил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₂ FN₂O₂, 459,24; найдено 459,2.

(6-21) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[4-(4-гидроксифенил)-4-оксобутил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₃ N₂O₃, 457,25; найдено 457,2.

(6-22) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[4-(4-метоксифенил)-4-оксобутил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₃₀H₃₅ N₂O₃, 471,26; найдено 471,2.

(6-23) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-(4-оксо-4-п-толилбутил)пирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₃₀H₃₅ N₂O₂, 455,27; найдено 455,2.

(6-24) (S)-1-[3-(4-ацетиламинофенилсульфанил)пропил]-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₃₀H₃₆ N₃O₂S, 502,25; найдено 502,2.

(6-25) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-[3-(4-метилсульфанилфенилсульфанил)пропил]пирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₅ N₂OS₂, 491,22; найдено 491,2.

(6-26) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(4-фторфенилсульфанил)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₂ FN₂OS, 463,22; найдено 463,6.

(6-27) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-(3-п-толилсульфанилпропил)пирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₅ N₂OS, 459,25; найдено 459,2.

(6-28) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-[3-(4-метилсульфанилфенокси)пропил]пирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₅ N₂O₂S, 475,24; найдено 475,2.

(6-29) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[4-(4-хлорфенил)-4-оксобутил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₂ ClN₂O₂, 475,22; найдено 475,2.

(6-30) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(4-гидроксифенилсульфанил)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₃ N₂O₂S, 461,23; найдено 461,2.

ПРИМЕР 7

По методикам, описанным в предыдущих примерах, и с заменой подходящими исходными соединениями и реагентами получали также соединения 7-1 - 7-8, имеющие указанную ниже формулу, в виде солей TFA.

Пример	Q	R6
7-1	-(CH2 )3-O-	-CH3
7-2	-(CH2 )3-O-	-Br
7-3	-(CH2) 3-O-	-F
7-4	-(CH2)3-S-	-F
7-5	-(CH2) 3-S-	-Cl
7-6	-(CH2)3-C(O)-	-Cl
7-7	-(CH2) 3-O-	-OH
7-8	-(CH2)3-S-	-OH

(7-1) 2-[(S)-1-метил-1-(3-o-толилоксипропил)пирролидин-3-ил]-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₅ N₂O₂, 443,27; найдено 443,2.

(7-2) 2-{(S)-1-[3-(2-бромфенокси)пропил]-1-метилпирролидин-3-ил}-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₂ BrN₂O₂, 507,16; найдено 507,2.

(7-3) 2-{(S)-1-[3-(2-фторфенокси)пропил]-1-метилпирролидин-3-ил}-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₂ FN₂O₂, 447,24; найдено 447,2.

(7-4) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(2-фторфенилсульфанил)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₂ FN₂OS, 463,22; найдено 463,2.

(7-5) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(2-хлорфенилсульфанил)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₂ ClN₂OS, 479,19; найдено 479,2.

(7-6) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[4-(2-хлорфенил)-4-оксобутил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₂ FClN₂O₂, 475,22; найдено 475,2.

(7-7) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(2-гидроксифенокси)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₃ N₂O₃, 445,25; найдено 445,2.

(7-8) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(2-гидроксифенилсульфанил)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₃ N₂O₂S, 461,23; найдено 461,2.

ПРИМЕР 8

По методикам, описанным в предыдущих примерах, и с заменой подходящими исходными соединениями и реагентами получали также соединения 8-1 - 8-17, имеющие указанную ниже формулу, в виде солей TFA.

Пример	Q	R6
8-1	-(CH2 )3-O-	-CH3
8-2	-(CH2 )3-O-	-Cl
8-3	-(CH2) 3-O-	-CN
8-4	-(CH2)3-S-	-Cl
8-5	-(CH2) 3-S-	-F
8-6	-(CH2)3-S-	-CF3
8-7	-(CH2 )3-S-	-OCF3
8-8	-CH2 -C(O)NH-CH2-	-F
8-9	-(CH2) 3-O-	-OCH 3
8-10	-(CH2 )3-O-	-F
8-11	-(CH2) 3-S-	-CH 3
8-12	-(CH2 )3-C(O)-	-OCH3
8-13	-(CH2 )3-O-	-OH
8-14	-(CH2) 2-OC(O)-	-F
8-15	-(CH2)3-S-	-OH
8-16	-(CH2) 3-O-	-F
8-17	-(CH2)2-C C-	-F

(8-1) 2-[(S)-1-метил-1-(3-м-толилоксипропил)пирролидин-3-ил]-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₅ N₂O₂, 443,27; найдено 443,2.

(8-2) 2-{(S)-1-[3-(3-хлорфенокси)пропил]-1-метилпирролидин-3-ил}-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₂ ClN₂O₂, 463,22; найдено 463,2.

(8-3) 2-{(S)-1-[3-(3-цианофенокси)пропил]-1-метилпирролидин-3-ил}-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₂ N₃O₂, 454,25; найдено 454,2.

(8-4) 2-{(S)-1-[3-(3-хлорфенилсульфанил)пропил]-1-метилпирролидин-3-ил}-2,2-дифенилацетамид. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₂ ClN₂OS, 479,19; найдено 479,2.

(8-5) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(3-фтор-фенилсульфанил)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₂ FN₂OS, 463,22; найдено 463,2. ¹H ЯМР (CDCl ₃, 300 МГц) (м.д.): 1,90 (2H, м), 2,05 (1H, м), 2,14 (2H, ушир. м), 2,62 (3H, с), 2,86 (2H, т), 3,02 (2H, м), 3,22 (1H, с), 3,33 (1H, с), 3,45 (1H, т), 3,59 (1H, д), 3,70 (1H, т), 3,87 (2H, м), 4,18 (1H, м), 5,87 (1H, д), 6,35 (1H, с), 7,0 (4H, м), 7,3 (10H, м).

(8-6) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-[3-(3-трифторметилфенилсульфанил)пропил]пирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₂ F₃N₂OS, 513,22; найдено 513,2.

(8-7) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-[3-(3-трифторметоксифенилсульфанил)пропил]пирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₂ F₃N₂O₂S, 529,21; найдено 529,2.

(8-8) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[(3-фторбензилкарбамоил)метил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₁ FN₃O₂, 460,24; найдено 460,2.

(8-9) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(3-метоксифенокси)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₅ N₂O₃, 459,26; найдено 459,2.

(8-10) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(3-фторфенокси)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₂ FN₂O₂, 447,24; найдено 447,2. ¹ H ЯМР (CDCl₃, 300 МГц) (м.д.): 2,06 (1H, с), 2,18 (2H, с), 2,67 (2H, с), 2,79 (1H, с), 3,26 (3H, с), 3,38 (1H, с), 3,53 (1H, т), 3,68 (1H, с), 3,88 (2H, т), 4,03 (2H, т), 4,16 (1H, м), 5,82 (1H, д), 6,6 (3H, м), 6,51 (1H, с), 7,18 (1H, м), 7,3 (10H, м).

(8-11) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-метил-1-(3-м-толилсульфанилпропил)пирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₅ N₂OS, 459,25; найдено 459,2.

(8-12) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[4-(3-метоксифенил)-4-оксобутил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₃₀H₃₅ N₂O₃, 471,26; найдено 471,2.

(8-13) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(3-гидроксифенокси)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₃ N₂O₃, 445,25; найдено 445,2.

(8-14) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[2-(3-фторбензоилокси)этил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₀ FN₂O₃, 461,22; найдено 461,2.

(8-15) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(3-гидроксифенилсульфанил)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₃ N₂O₂S, 461,23; найдено 461,2.

(8-16) (R)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(3-фторфенокси)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₂ FN₂O₂, 448,24; найдено 447,2.

(8-17) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[4-(3-фторфенил)бут-3-инил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₀ FN₂O, 442,23; найдено 441,2.

ПРИМЕР 9

По методикам, описанным в предыдущих примерах, и с заменой подходящими исходными соединениями и реагентами получали также соединения 9-1 - 9-10, имеющие указанную ниже формулу, в виде солей TFA.

Пример	Q
9-1	-(CH2)3-S-
9-2	-(CH2 )2-NHC(O)NH-
9-3	-CH2 -C(O)O-CH2-
9-4	-(CH2 )3-O-CH2-
9-5	-(CH2 )3-S(O)-
9-6	-(CH2 )3-SO2-
9-7	-(CH2 )3-S-
9-8	-(CH2 )3-O-
9-9	-(CH2 )2-C C-
9-10	-(CH2 )3-O-

(9-1) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(3,5-дифторфенилсульфанил)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₁ F₂N₂OS, 481,21; найдено 481,2. ¹ H ЯМР (CDCl₃, 300 МГц) (м.д.): 2,02 (3H, м), 2,63 (с, 3H), 2,78 (1H, с), 2,88 (1H, с), 3,05 (1H, м), 3,24 (1H, с), 3,34 (1H, с), 3,48 (1H, с), 3,61 (1H, с), 3,72 (1H, с), 3,86 (2H, м), 4,14 (1H, м), 5,80 (2H, д), 6,22 (1H, с), 6,62 (1H, кв.), 6,79 (2H, дд), 7,35 (10H, м).

(9-2) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-{2-[3-(3,5-дифторфенил)уреидо]этил}-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₁ F₂N₄O₂, 493,24; найдено 493,2.

(9-3) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-(3,5-дифторбензилоксикарбонилметил)-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₂₉ F₂N₂O₃, 479,21; найдено 479,2.

(9-4) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(3,5-дифторбензилокси)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₃ F₂N₂O₂, 479,25; найдено 479,2.

(9-5) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(3,5-дифторбензолсульфинил)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₁ F₂N₂O₂S, 497,21; найдено 497,2.

(9-6) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(3,5-дифторбензолсульфонил)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₁ F₂N₂O₃S, 513,20; найдено 513,2.

(9-7) (1S,3S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(3,5-дифторфенилсульфанил)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₁ F₂N₂OS, 482,21; найдено 482,2.

(9-8) (1S,3S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(3,5-дифторфенокси)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₁ F₂N₂O₂, 466,24; найдено 465,2.

(9-9) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[4-(3,5-дифторфенил)бут-3-инил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₂₉ F₂N₂O, 460,22; найдено 459,2.

(9-10) (R)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(3,5-дифторфенокси)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₁ F₂N₂O₂, 466,24; найдено 465,2.

Получение 6

(3-Метоксифенил)фенилацетонитрил

Раствор 1-(хлорфенилметил)-3-метоксибензола (5,5 г, 24 ммоль) в DCM (100 мл) охлаждали до 0°С. К перемешиваемому раствору добавляли триметилсилилцианид (3,5 мл, 26 ммоль). Затем добавляли 1,0 М тетрахлорид олова в гептане (0,75 мл, 75 ммоль). Раствор перемешивали в течение 2 час, затем гасили МеОН (50 мл). Растворитель удаляли при пониженном давлении. Сырое вещество затем очищали посредством хроматографии на силикагеле, получая при этом указанное в заголовке соединение (2,2 г, 10 ммоль).

Получение 7

((S)-1-Бензилпирролидин-3-ил)(3-метоксифенил)фенилацетонитрил

К перемешиваемому раствору (3-метоксифенил)фенилацетонитрила (5,2 г, 23 ммоль; получен, как описано в получении 6) в ТГФ (100 мл) добавляли (S)-1-бензилпирролидин-3-иловый эфир толуол-4-сульфоновой кислоты (7,2 г, 22 моль) с последующим добавлением трет-бутоксида калия (4,0 г, 36 ммоль). Смесь нагревали до 80°С в течение 1 час, затем давали ей возможность охладиться и добавляли Н ₂О (10 мл). Смесь фильтровали через подушку целита®. Смесь промывали насыщенным водным раствором NaCl (100 мл), и органическую фазу отделяли, сушили над MgSO₄ и фильтровали. Растворитель удаляли при пониженном давлении. Сырое вещество очищали посредством хроматографии на силикагеле, получая при этом указанное в заголовке соединение (6,2 г, 17 ммоль). МС м/z: [M+H⁺] вычисл. для C₂₆H₂₆N ₂O, 382,5; найдено 383,4.

Получение 8

2-(3-Гидроксифенил)-2-фенил-2-(S)-пирролидин-3-ил-ацетамид

К перемешиваемому раствору ((S)-1-бензилпирролидин-3-ил)(3-метоксифенил)фенилацетонитрила (6,2 г, 16 ммоль; получен, как описано в получении 7) в трет-бутиловом спирте (150 мл) добавляли KOH (35 г, 620 ммоль). Реакционную колбу снабжали парциальным конденсатором горячего орошения и вводом для азота и смесь перемешивали при 110°С в течение 14 дней. Смеси давали возможность охладиться до комнатной температуры. К смеси добавляли воду (120 мл) и простой эфир (100 мл). Органическую фазу затем отделяли, и водную фазу экстрагировали 2 раза простым эфиром (каждый раз 100 мл). Органические слои объединяли, сушили над MgSO₄, затем фильтровали. Растворитель удаляли при пониженном давлении, и сырое вещество растворяли в DCM (250 мл) и охлаждали до 0°С. К этому перемешиваемому раствору добавляли 1,0 М трибромид бора в DCM (30 мл, 30 ммоль) и смесь перемешивали при 0°С в течение 90 мин. Смесь затем добавляли к перемешиваемому раствору 30% аммиака и льда. Смесь затем фильтровали через подушку целита®, затем промывали насыщенным водным раствором NaCl (200 мл). Органическую фазу сушили над MgSO ₄, затем фильтровали. Растворитель удаляли при пониженном давлении. Сырое вещество затем подвергали обычным условиям гидрирования с получением указанного в заголовке соединения. МС м/z: [М+Н ⁺] вычисл. для C₁₈H₂₀N₂ O₂, 296,36; найдено 297,6.

Это соединение применяли для получения соединения примера 10-3.

ПРИМЕР 10

По методикам, описанным в предыдущих примерах, и с заменой подходящими исходными соединениями и реагентами получали также соединения 10-1 - 10-3, имеющие указанную ниже формулу, в виде солей TFA.

Пример	a	R1	b	R2
10-1	1	4-гидрокси	1	4-гидрокси
10-2	1	4-гидрокси	0	-
10-3	1	3-гидрокси	0	-

(10-1) (S)-3-[карбамоил-бис-(4-гидроксифенил)метил]-1-[3-(3,5-дифторфенилсульфанил)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₁ F₂N₂O₃S, 514,20; найдено 513,2.

(10-2) (S)-3-[(S)-карбамоил-(4-гидроксифенил)фенилметил]-1-[3-(3,5-дифторфенилсульфанил)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₁ F₂N₂O₂S, 498,21; найдено 497,2.

(10-3) (S)-3-[карбамоил-(3-гидроксифенил)фенилметил]-1-[3-(3,5-дифторфенилсульфанил)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₁ F₂N₂O₂S, 498,21; найдено 497,2.

ПРИМЕР 11

По методикам, описанным в предыдущих примерах, и с заменой подходящими исходными соединениями и реагентами получали также соединения 11-1 - 11-3, имеющие указанную ниже формулу, в виде солей TFA.

Пример	Q	R6a	R 6b
11-1	-(CH2 )3-S-	-F	-OCH3
11-2	-(CH2) 3-O-	-F	-F
11-3	-(CH2 )3-S-	-F	-F

(11-1) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(3-фтор-4-метоксифенилсульфанил)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₄ FN₂O₂S, 493,23; найдено 493,2.

(11-2) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(3,4-дифторфенокси)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₁ F₂N₂O₂, 465,24; найдено 465,2.

(11-3) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(3,4-дифторфенилсульфанил)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₁ F₂N₂OS, 481,21; найдено 481,2.

ПРИМЕР 12

По методикам, описанным в предыдущих примерах, и с заменой подходящими исходными соединениями и реагентами получали также соединения 12-1 - 12-2, имеющие указанную ниже формулу, в виде солей TFA.

Пример	Q
12-1	-(CH2)3-O-
12-2	-(CH2 )2-OC(O)-

(12-1) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(2,3-дифторфенокси)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₁ F₂N₂O₂, 465,24; найдено 465,2.

(12-2) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[2-(2,3-дифторбензоилокси)этил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₂₉ F₂N₂O₃, 479,21; найдено 479,2.

ПРИМЕР 13

По методикам, описанным в предыдущих примерах, и с заменой подходящими исходными соединениями и реагентами получали также соединения 13-1 - 13-2, имеющие указанную ниже формулу, в виде солей TFA.

Пример	Q
13-1	-(CH2)3-O-
13-2	-(CH2 )3-S-

(13-1) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(2,4-дифторфенокси)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₁ F₂N₂O₂, 465,24; найдено 465,2.

(13-2) (S)-3-(карбамоилдифенилметил)-1-[3-(2,4-дифторфенилсульфанил)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₁ F₂N₂OS, 481,21; найдено 481,2.

ПРИМЕР 14

По методикам, описанным в предыдущих примерах, и с заменой подходящими исходными соединениями и реагентами получали также соединение 14, имеющее указанную ниже формулу, в виде соли TFA.

(S)-3-(Карбамоилдифенилметил)-1-[3-(2,6-дифторфенокси)пропил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₃₁ F₂N₂O₂, 465,24; найдено 465,2.

ПРИМЕР 15

По методикам, описанным в предыдущих примерах, и с заменой подходящими исходными соединениями и реагентами получали также соединение 15, имеющее указанную ниже формулу, в виде соли TFA.

(S)-3-(Карбамоилдифенилметил)-1-[2-(2,5-дифторбензоилокси)этил]-1-метилпирролидиний. МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₈H₂₉ F₂N₂O₃, 479,21; найдено 479,2.

ПРИМЕР 16

По методикам, описанным в предыдущих примерах, и с заменой подходящими исходными соединениями и реагентами получали также соединения 16-1 - 16-3, имеющие указанную ниже формулу, в виде солей TFA.

(16-1) (S)-3-(карбамоилфенил-м-толилметил)-1-метил-1-(4-фенилбутил)пирролидиний (R¹=3-метил). МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₃₀H₃₇N₂O, 441,29; найдено 441,2.

(16-2) (S)-3-(карбамоилфенил-п-толилметил)-1-метил-1-(4-фенилбутил)пирролидиний (R¹=4-метил). МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₃₀H₃₇N₂O, 441,29; найдено 441,2.

(16-3) (S)-3-[карбамоил-(4-гидроксифенил)фенилметил]-1-метил-1-(4-фенилбутил)пирролидиний (R¹=4-гидрокси). МС м/z: [М⁺] вычисл. для C₂₉H₃₅N₂O₂, 443,27; найдено 443,2.

Анализ 1

Анализ связывания радиолиганда

Получение мембран из клеток, экспрессирующих подтипы мускаринового рецептора hM ₁, hM₂, hM₃ и hM₄

Клеточные линии СНО, стабильно экспрессирующие клонированные подтипы мускаринового рецептора hM₁, hM₂, hM₃ и hM₄ , соответственно, выращивали почти до уровня конфлюэнтности в среде, состоящей из HAM's F-12, дополненной 10% FBS и 250 мкг/мл генетицина. Клетки выращивали в инкубаторе при 5% СО ₂ и 37°С и поднимали на поверхность 2 мМ EDTA в dPBS. Клетки собирали центрифугированием 5 мин при 650×g и осадок клеток в пробирке после центрифугирования либо хранили замороженными при -80°С, либо мембраны получали сразу. Для получения мембран осадки клеток ресуспендировали в буфере для лизиса и гомогенизировали тканевым дезинтегратором Polytron PT-2100 (Kinematica AG; 20 сек × 2 включения). Неочищенные мембраны центрифугировали при 40000×g в течение 15 минут при 4°С. Мембранный осадок в пробирке для центрифугирования ресуспендировали буфером для ресуспендирования и снова гомогенизировали тканевым дезинтегратором Polytron. Концентрацию белка суспензии мембран определяли способом, описанным Lowry, O. et al., Journal of Biochemistry 193:265 (1951). Все мембраны хранили замороженными в аликвотах при -80°С или применяли сразу. Аликвоты полученных мембран рецептора hM ₅ покупали непосредственно у Perkin Elmer и хранили при -80°С до применения.

Анализ связывания радиолиганда на подтипах hM₁, hM₂ , hM₃ hM₄ и hM ₅ мускаринового рецептора

Анализы связывания радиолиганда проводили в 96-луночных планшетах в общем объеме для анализа 1000 мкл. Мембраны клеток СНО, стабильно экспрессирующих любой мускариновый подтип hM₁, hM₂, hM ₃, hM₄ или hM₅, разводили в буфере для анализа до следующих определенных концентраций целевых белков (мкг/лунку): 10 мкг для hM₁, 10-15 мкг для hM ₂, 10-20 мкг для hM₃, 10-20 мкг для hM₄ и 10-12 мкг для hM₅. Мембраны быстро гомогенизировали с применением тканевого дезинтегратора Polytron (10 секунд) перед добавлением в аналитический планшет. Изучения насыщения связывания для определения величин K_D радиолиганда проводили с применением L-[N-метил-³Н]скополаминметилхлорида ([³H]-NMS) (TRK666, 84,0 Ки/ммоль, Amersham Pharmacia Biotech, Buckinghamshire, England) при концентрациях, составляющих от 0,001 нМ до 20 нМ. Анализы вытеснения для определения величин K_i испытуемых соединений проводили с применением [ ³H]-NMS при 1 нМ и одиннадцати разных концентрациий испытуемых соединений. Испытуемые соединения сначала растворяли до концентрации 40 мкМ в буфере для разведения и затем серийно разводили 5х буфером для разведения до конечных концентраций, составляющих от 400 фМ до 4 мкМ. Порядок добавления и объемы для аналитических планшетов были следующими: 825 мкл буфера для анализа с 0,1% BSA, 25 мкл радиолиганда, 100 мкл разведенного испытуемого соединения и 50 мкл мембран. Аналитические планшеты инкубировали в течение 6 час при 37°С. Реакции связывания заканчивали быстрым фильтрованием через фильтрующие планшеты из стеклянного волокна CF/B (Perkin Elmer Inc., Wellesley, MA), предварительно обработанные 0,3% полиэтиленимином (PEI). Фильтрующие планшеты промывали три раза буфером для промывания (10 мМ HEPES) для удаления несвязанной радиоактивности. Планшеты затем сушили на воздухе и к каждой лунке добавляли 50 мкл сцинтилляционной жидкости Microscint-20 (PerkinElmer Inc., Wellesley, MA). Подсчет радиоактивности планшетов затем проводили в сцинтилляционном счетчике PerkinElmer Topcount (PerkinElmer Inc., Wellesley, MA). Данные связывания анализировали нелинейным регрессионным анализом с пакетом программ GraphPad Prism (GraphPad Software, Inc., San Diego, CA) с применением односторонней конкурентной модели. Величины K_i для испытуемых соединений вычисляли из наблюдаемых величин IC ₅₀ и величину K_D радиолиганда вычисляли с применением уравнения Cheng-Prusoff (Cheng Y; Prusoff W.H. Biochemical Pharmacology 22(23):3099-108 (1973)). Величины K_i превращали в величины pK_i для определения геометрических средних и 95% доверительных интервалов. Эти суммарные статистические данные затем обратно превращали в величины K_i для представления данных.

В данном анализе более низкая величина K_i указывает на то, что испытуемое соединение имеет более высокую аффинность связывания для тестируемого рецептора. Обнаружено, что репрезентативные соединения изобретения, которые подвергали испытанию в данном анализе, имеют величину K_i меньше чем приблизительно 120 нМ для подтипа мускаринового рецептора М₃ в данном анализе. Обнаружено, что эти соединения более обычно имеют величины K_i меньше чем приблизительно 50 нМ, причем некоторые соединения имеют величины K_i меньше чем приблизительно 10 нМ, или меньше чем приблизительно 1,0 нМ.

Анализ 2

Анализы функциональной эффективности мускаринового рецептора

Блокирование опосредуемого агонистом ингибирования аккумулирования цАМФ

В данном анализе функциональную эффективность испытуемого соединения определяют измерением способности испытуемого соединения блокировать ингибирование оксотреморином опосредуемого форсколином аккумулирования цАМФ в клетках СНО-К1, экспрессирующих рецептор hM₂.

Анализ цАМФ проводили в формате радиоиммуноанализа с применением системы анализа активации аденилилциклазы Flashplate с ¹²⁵ I-цАМФ (NEN SMP004B, PerkinElmer Life Sciences Inc., Boston, MA), согласно инструкциям производителя.

Клетки промывали один раз dPBS и поднимали на поверхность раствором трипсин-EDTA (0,05% трипсин/0,53 мМ EDTA), как описано в анализе 1. Отделенные клетки промывали дважды центрифугированием при 650×g в течение пяти минут в 50 мл dPBS. Осадок клеток затем ресуспендировали в 10 мл dPBS и клетки подсчитывали счетчиком Coulter Zl Dual Particle Counter (Beckman Coulter, Fullerton, CA). Клетки снова центрифугировали при 650×g в течение пяти минут и ресуспендировали в буфере стимуляции до концентрации для анализа 1,6×10⁶ - 2,8×10⁶ клеток/мл.

Испытуемое соединение сначала растворяли до концентрации 400 мкМ в буфере для разведения (dPBS, дополненный 1 мг/мл BSA (0,1%)) и затем серийно разводили буфером для разведения до диапазона конечных молярных концентраций от 100 мкМ до 0,1 нМ. Аналогичным образом разводили оксотреморин.

Для измерения ингибирования оксотреморином активности АС к лункам для анализа агониста добавляли 25 мкл форсколина (конечная концентрация 25 мкМ при разведении в dPBS), 25 мкл разведенного оксотреморина и 50 мкл клеток. Для измерения способности испытуемого соединения блокировать ингибированную оксотреморином активности АС к оставшимся лункам для анализа добавляли 25 мкл форсколина и оксотреморина (конечные концентрации 25 мкМ и 5 мкМ, соответственно, разведение в dPBS), 25 мкл разведенного испытуемого соединения и 50 мкл клеток.

Реакционные смеси инкубировали в течение 10 мин при 37°С и реакцию останавливали добавлением 100 мкл охлажденного льдом буфера для детекции. Планшеты герметизировали, инкубировали в течение ночи при комнатной температуре и подсчет радиоактивности проводили на следующее утро на сцинтилляционном счетчике PerkinElmer TopCount (PerkinElmer Inc., Wellesley, MA). Количество продуцированного цАМФ (пмоль на лунку) вычисляли на основе подсчетов, наблюдаемых для образцов и стандартов цАМФ, как описано изготовителем в инструкции для пользователей. Данные анализировали нелинейным регрессионным анализом с пакетом программ GraphPad Prism (GraphPad Software, Inc., San Diego, CA) с применением уравнения нелинейной регрессии, односторонней конкуренции. Уравнение Cheng-Prusoff применяли для вычисления K_i с применением величин ЕС₅₀ кривой концентрация оксотреморина-ответная реакция и концентрации для анализа оксотреморина в качестве K _D и [L] соответственно. Величины K_i превращали в величины pK_i для определения геометрических средних и 95% доверительных интервалов. Эти суммарные статистические данные затем обратно превращали в величины K_i для представления данных.

В данном анализе более низкая величина K_i указывает, что испытуемое соединение имеет более высокую функциональную активность при тестируемом рецепторе. Предполагается, что репрезентативные соединения изобретения имеют величину K_i меньше чем приблизительно 100 нМ для блокирования ингибирования оксотреморином опосредуемой форсколином аккумуляции цАМФ в клетках СНО-K1, экспрессирующих рецептор hM ₂.

Блокирование опосредуемого агонистом связывания [³⁵S]ГТФ S

Во втором функциональном анализе функциональную активность испытуемых соединений можно определить измерением способности соединений блокировать стимулированное оксотреморином связывание [³⁵S]ГТФ S в клетках СНО-K1, экспрессирующих рецептор hM₂ .

Во время применения замороженные мембраны размораживали и затем разводили в буфере для анализа с конечной концентрацией белка целевой ткани 5-10 мкг на лунку. Мембраны быстро гомогенизировали с применением тканевого дезинтегратора Polytron PT-2100 и добавляли в аналитические планшеты.

Величину EC₉₀ (эффективная концентрация для 90% максимальной ответной реакции) для стимуляции связывания [³⁵S]ГТФ S агонистом оксотреморином определяли в каждом эксперименте.

Для определения способности испытуемого соединения ингибировать стимулированное оксотреморином связывание [ ³⁵S]ГТФ S к каждой лунке 96-луночных планшетов добавляли следующие компоненты: 25 мкл буфера для анализа с [³⁵S]ГТФ S (0,4 нМ), 25 мкл оксотреморина (ЕС₉₀) и ГДФ (3 мкМ), 25 мкл разведенного испытуемого соединения и 25 мкл мембран клеток СНО, экспрессирующих рецептор hM₂. Аналитические планшеты затем инкубировали при 37°С в течение 60 минут. Содержимое аналитических планшетов фильтровали через предварительно обработанные 1% BSA фильтры GF/B с применением 96-луночного харвестера PerkinElmer. Планшеты споласкивали охлажденным льдом буфером для промывки в течение 3×3 сек и затем сушили на воздухе или в вакууме. К каждой лунке добавляли сцинтилляционную жидкость Microscint-20 (50 мкл) и каждый планшет герметизировали и радиоактивность посчитывали на topcounter (PerkinElmer). Данные анализировали нелинейным регрессионным анализом с пакетом программного обеспечения GraphPad Prism (GraphPad Software, Inc., San Diego, CA) с применением уравнения нелинейной регрессии, односторонней конкуренции. Уравнение Cheng-Prusoff применяли для вычисления K_i с применением величин ЕС₅₀ кривой концентрация-ответная реакция для испытуемого соединения и концентрации оксотреморина в анализе качества K_D и концентрации лиганда [L], соответственно.

В данном анализе более низкая величина K_i указывает, что испытуемое соединение имеет более высокую функциональную активность при тестируемом рецепторе. Предполагается, что репрезентативные соединения изобретения имеют величину K_i меньше чем приблизительно 100 нМ для блокирования стимулированного оксотреморином связывания [³⁵S]ГТФ S в клетках СНО-K1, экспрессирующих рецептор hM₂ .

Определение блокирования опосредуемого агонистом высвобождения кальция посредством анализов FLIPR

Подтипы мускаринового рецептора (рецепторы М₁, М ₃ и М₅), которые связываются с белками G _q, активируют путь фосфолипазы С (PLC) при связывании агониста с рецептором. В результате этого активированная PLC гидролизует дифосфат фосфатидилинозита (PIP₂) в диацилглицерин (DAG) и фосфатидил-1,4,5-трифосфат (IP₃), который, в свою очередь, вызывает высвобождение кальция из внутриклеточных запасов, т.е. эндоплазматической и саркоплазматической сети. Анализ FLIPR (Molecular Devices, Sunnyvale, CA) основан на использовании этого повышения внутриклеточного кальция с применением чувствительного к кальцию красителя (Fluo-4AM, Molecular Probes, Eugene, OR), который флуоресцирует, когда связывает свободный кальций. Этот случай флуоресценции измеряют в реальном времени анализом FLIPR, который детектирует изменение во флуоресценции из монослоя клеток, клонированных с рецепторами М₁ и М₃ человека и рецептором М₃ шимпанзе. Эффективность антагониста можно определить по способности антагонистов ингибировать опосредуемые агонистом повышения в содержании внутриклеточного кальция.

Для анализов стимуляции кальция ELIPR клетки СНО, стабильно экспрессирующие рецепторы hM₁, hM₃ и hM₅, засевают в 96-луночных планшетах FLIPR за ночь до проведения анализа. Засеянные клетки промывают дважды Cellwash (MTX Labsystems, Inc.) с буфером FLIPR (10 мМ HEPES, pH 7,4, 2 мМ хлорид кальция, 2,5 мМ пробеницид в HBSS без кальция и магния) для удаления питательной среды и получения 50 мкл на лунку буфера FLIPR. Клетки затем инкубируют с 50 мкл на лунку 4 мкМ FLUO-4AM (получают 2Х раствор) в течение 40 мин при 37°С и 5% диоксида углерода. После периода инкубации с красителем клетки промывают два раза буфером FLIPR, получая конечный объем 50 мкл на лунку.

Для определения активности антагониста сначала определяют дозозависимую стимуляцию высвобождения внутриклеточного Са²⁺ для оксотреморина, так чтобы активность антагониста можно было позже измерить в зависимости от стимуляции оксотреморином при концентрации ЕС₉₀. Клетки сначала инкубируют с буфером для разведения соединения в течение 20 минут с последующим добавлением агониста, которое проводят FLIPR. Величину ЕС ₉₀ для оксотреморина получают согласно способу, подробно описанному при измерении FLIPR, и приведенному ниже раздела обработки экспериментальных данных, в сочетании с формулой EC_F = ((F/100-F)^1/H)*EC₅₀. Концентрацию оксотреморина 3×EC_F получают в планшетах стимуляции, так чтобы оксотреморин с концентрацией ЕС₉₀ добавляли к каждой лунке в планшетах для анализа ингибирования антагониста.

Параметры, применяемые для FLIPR, являются следующими: продолжительность обработки 0,4 сек, мощность лазера 0,5 Вт, длина волны возбуждения 488 нм и длина волны испускания 550 нм. Базовую линию определяют измерением изменения во флуоресценции в течение 10 сек перед добавлением агониста. После стимуляции агонистом FLIPR непрерывно измеряет изменение флуоресценции каждые 0,5-1 сек в течение 1,5 мин для улавливания максимального изменения флуоресценции.

Изменение флуоресценции выражают как максимальную флуоресценцию минус флуоресценция базовой линии для каждой лунки. Необработанные данные анализируют в зависимости от логарифма концентрации лекарственного средства нелинейной регрессией с пакетом программного обеспечения GraphPad Prism (GraphPad Software, Inc., San Diego, CA) и с применением созданной модели для сигмоидальной кривой доза-реакция. Величины K_i антагонисты определяют Prism с применением величины EC₅₀ оксотреморина как K_D и ЕС₉₀ оксотреморина для концентрации лиганда согласно уравнению Cheng-Prusoff (Cheng & Prusoff, 1973).

В этом анализе более низкая величина K _i указывает на то, что испытуемое соединение имеет более высокую функциональную активность при тестируемом рецепторе. Предполагается, что репрезентативные соединения изобретения имеют величину K_i меньше чем приблизительно 100 нМ для блокирования опосредуемого агонистом высвобождения кальция в клетках СНО, стабильно экспрессирующих рецептор hM₃.

Анализ 3

Анализ Einthoven крыс

Данный анализ in vivo применяют для оценки бронхозащитных действий испытуемых соединений, обладающих активностью антагониста мускаринового рецептора.

Все испытуемые соединения разводили стерильной водой и дозировали посредством пути ингаляции (IH). Крыс (Sprague-Dawley, самцы, 250-350 г) подвергали действию аэрозоля, генерированного из распылителя LC Star Nebulizer Set и подаваемого смесью газов (5% СО₂/95% атмосферного воздуха). Каждый раствор испытуемого соединения распыляли в течение периода времени 10 мин в камере дозирования в форме сэндвича , способной содержать шесть крыс. В предварительно определенные моменты времени после ингаляции соединения проводят анализ Einthoven.

За тридцать минут до начала легочной оценки животных анестезировали инактином (тиобутабарбитал, 120 мг/кг, внутрибрюшинно). В яремную вену вводили наполненные физиологическим раствором полиэтиленовые катетеры (РЕ-50), применяемые для инфузии MCh. Трахею затем рассекали и канюлировали иглой 14G и применяли для вентиляции крысы во время легочной оценки. После завершения хирургической операции крыс вентилировали с применением дыхательного аппарата пистон, установленного при ударном объеме 1 мл/100 г массы тела, но не превышающем ударный объем 2,5 мл, и при скорости 90 ударных объемов в минуту.

Измеряют изменения в давлении, которые имеют место с каждым вдохом. Величины базовой линии собирают в течение по меньшей мере 2,5 мин, затем крысам вводят некумулятивно с 2-кратными инкрементальными повышениями количества бронхолитического средства MCh (5, 10, 20, 40 и 80 мкг/мл). MCh вводят инфузией в течение 2,5 мин из насоса шприца при скорости 2 мл/кг/мин. Животных подвергают эвтаназии после завершения изучений.

Изменения в давлении вентиляции (см Н₂О) у обработанных животных выражают как % ингибирование ответной реакции на MCh относительно контрольных животных. В этом анализе более высокая величина % ингибирования указывает на то, что испытуемое соединение обладает бронхозащитным действием. Предполагается, что репрезентативные соединения изобретения, которые испытывают в этом анализе при дозе 100 мкг/мл, проявляют более чем 35% ингибирование, предполагается, что некоторые проявляют более чем 70% ингибирование, и предполагается, что некоторые проявляют более чем 90% ингибирование.

Определение ID₅₀ спустя 1,5 час

Стандартные мускариновые антагонисты оценивали на крысе анализом Einthoven спустя 1,4 час после введения дозы. Установили, что порядок активности (ID₅₀) для пяти испытанных стандартов был следующим: ипратропиум (4,4 мкг/мл)>тиотропиум (6 мкг/мл)>дезметилтиотропиум (12 мкг/мл)>гликопирролат (15 мкг/мл)>LAS-34237 (24 мкг/мл). Активность испытуемого соединения определяли аналогично спустя 1,5 час после дозирования.

Определение ID ₅₀ спустя 6 и 24 час

Стандарты тиотропиум и ипратропиум оценивали также спустя 24 час и/или 6 час у крыс анализом Einthoven. Ипратропиум (10 и 30 мкг/мл) был приблизительно в 3 раза менее активен спустя 6 час после дозирования по сравнению с его активностью спустя 1,5 час. Наблюдаемая потеря активности в этот момент времени (6 час) соответствовала его относительно короткой продолжительности действия в клинике. Тиотропиум проявлял замедленное начало действие с пиковой защитой бронхов, достигаемой спустя 6 час после дозирования. Его величины активности спустя 6 час и 24 час значительно не отличались друг от друга и были приблизительно в 2 раза более высокими по сравнению с его величинами активности спустя 1,5 час. Аналогично определяли начало действия испытуемого соединения, а также величины активности спустя 6 и 24 час.

Анализ 4

Анализ действия, уменьшающего или подавляющего слюноотделение у крыс

Крыс (Sprague-Dawley, самцы, 250-350 г) дозировали, анестезировали и канюлировали, как описано для анализа 3. В предварительно определенные моменты времени и после хирургии животных помещали на их дорсальную сторону при 20^о наклоне их головы вниз. Предварительно взвешенный марлевый тампон вставляли в рот животного и животному вводили мускариновый агонист пилокарпин (PILO) (3 мг/кг, внутривенно). Слюну, выделяемую в течение 10 мин после введения PILO, измеряли гравиметрически определением массы марлевого тампона до и после введения PILO. Действия, уменьшающие или подавляющие слюноотделение, выражали как % ингибирования слюноотделения по сравнению с контрольными животными.

Определение ID₅₀ спустя 1, 6 и 24 час

Был разработан анализ определения действия, уменьшающего или подавляющего слюноотделение у крыс, для оценки системного воздействия и вычисления индекса селективности легких (LSI) испытуемых соединений. Действие стандарта, тиотропиума, оценивали на этой модели через 1, 6 и 24 час после дозирования. Было обнаружено, что тиотропиум является наиболее сильнодействующим при ингибировании индуцированного пилокарпином слюноотделения спустя 6 час после дозирования. Этот вывод находится в соответствии с пиковыми действиями, наблюдаемыми в анализах Einthoven.

Эта модель является модифицированной версией процедуры, описанной в публикации Rechter, "Estimation of anticholinergic drug effects in mice by antagonism against pilocarpine-induced salivation" Ata Pharmacol Toxicol 24:243-254 (1996). Вычисляли среднюю массу слюны у животных, обработанных наполнителем, в каждый момент времени предварительной обработки и применяли для вычисления % ингибирования слюноотделения в момент времени при соответствующей предварительной обработке при каждой дозе.

Предполагается, что репрезентативные соединения изобретения, которые испытывали в данном анализе, проявляют величины ID₅₀ меньше 100 мкг/мл (измерено через 24 час), предполагается, что некоторые соединения проявляют величину ID₅₀ меньше 30 мкг/мл, некоторые меньше 20 мкг/мл и некоторые меньше 15 мкг/мл.

Отношение ID₅₀ действия по уменьшению или подавлению слюноотделения к ID₅₀ бронхозащитного действия применяют для вычисления истинного индекса селективности легких испытуемого соединения. Обычно предпочтительными являются соединения, имеющие истинный индекс селективности легких больше чем приблизительно 5.

Хотя настоящее изобретение было описано с обращением к определенным аспектам или вариантам его осуществления, среднему специалисту в данной области должно быть понятно, что могут быть сделаны изменения или могут быть заменены эквиваленты без выхода за пределы сущности и объема изобретения. Кроме того, до степени, разрешенной правовым положением и регламентированием порядка выдачи патентов, все публикации, патенты и заявки на патенты, цитированные в контексте, таким образом, включены в виде ссылки во всей их полноте до такой же степени, как если бы каждый документ был по отдельности включен сюда в виде ссылки.