Замещенные 7-сульфонил бензо[b][1,4]диазепины (варианты), способы их получения (варианты), фокусированная библиотека и фармацевтическая композиция

Замещенные 7-сульфонил бензо[b][1,4]диазепины (варианты), способы их получения (варианты), фокусированная библиотека и фармацевтическая композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Данное изобретение относится к синтезу новых химических веществ, поиску новых физиологически активных веществ, соединений-лидеров и лекарственных кандидатов, получаемых на основании скрининга комбинаторных или фокусированных библиотек соединений, а также к фармацевтической композиции, способам их получения и применения.

Более конкретно, настоящее изобретение относится к новым 7-сульфонил-бензо[b][1,4]диазепинам, представляющим интерес как потенциальные физиологически активные вещества (агонисты, антагонисты и модуляторы рецепторов, ингибиторы ферментов, онколитики, антибактериальные и противопаразитарные агенты и т.д.), к фокусированной библиотеке 7-сульфонил-бензо[b][1,4]диазепинов, фармацевтической композиции, содержащей в качестве активной субстанции новые 7-сульфонил-бензо[b][1,4]диазепины, к способам их получения и применения.

Существует большое количество синтетических физиологически активных веществ, включающих бензо[1,4]диазепиновые фрагменты. Так, например, 1-[1-циклогексил-2,4-диоксо-5-(2-оксо-2-пирролидин-1-илэтил)-2,3,4,5-тетрагидро-1Н-бензо[b][1,4]диазепин-3-ил]-3-(4-фторфенил)-мочевина является ингибитором ДНК топоизомеразы II (онколитик) [Drag/Data Rep. 1998, ВМ-2419].(7-хлор-)-метил-2,4-диоксо-5-фенил-2,3,4,5-тетрагидро-1H-бензо[b][1,4]диазепин-3-ил)-амид 1Н-индол-2-карбоновой кислоты является ССЛ и ССКА холицистокининовым антагонистом (анорексигеник) [Aventis Pharma, 1988, Пат. ЕР 0376849, Пат. Франции 2641280, Пат. Японии 1990215774], а 3-циклогексил-N-(1,5-диизопропил-2,4-диоксо-2,3,4,5-тетрагидро-1H-бензо[b][1,4]диазепин-3-ил)-пропионамид - блокатором калиевых каналов (антиаритмик) [Merck & Co, 1995, Пат. США 5691331,PCT W0 9640655].

Учитывая широкий спектр физиологической активности бензо[b][1,4]диазепинов, актуальным является разработка новых соединений этого типа, фокусированных библиотек и фармацевтических композиций, включающих этих соединения, а также способов их получения и применения.

В результате проведенных исследований, направленных на поиск новых физиологически активных веществ, соединений-лидеров, изобретатели получили неизвестные ранее бензо[b][1,4]диазепины, которым свойственна физиологическая активность, фокусированную библиотеку и фармацевтическую композицию, включающую эти соединения, разработали способы их получения и применения.

Следует отметить, что несмотря на огромное количество бензо[b][1,4]диазепинов, опубликованных в патентной и научной литературе, 7-сульфонилпроизводные бензо[b][1,4]диазепинов до настоящего времени известны не были.

Ниже приведены определения терминов, которые использованы в описании изобретения:

«Комбинаторная библиотека» означает колекция соединений, полученных параллельным синтезом, предназначенная для поиска лида или оптимизации биологической активности лид-соединения, причем каждое соединение библиотеки соответствует общему скэффолду, и библиотека является коллекцией родственных гомологов или аналогов.

«Фокусированная библиотека» означает комбинаторную библиотеку, или совокупность нескольких комбинаторных библиотек, или совокупность библиотек и веществ, специальным образом организованную с целью увеличения вероятности нахождения хитов и лидеров или с целью повышения эффективности их оптимизации. Дизайн фокусированных библиотек, как правило, связан с направленным поиском эффекторов (ингибиторов, активаторов, агонистов, антагонистов и т.п.) определенных биомишеней (ферментов, рецепторов, ионных каналов и т.п.).

«Лид-соединение» означает соединение с выдающейся активностью, относящейся к определенной болезни.

«Скэффолд» означает общую структурную формулу или молекулярный каркас, или инвариантную область соединений, характерную для всех соединений, входящих в комбинаторную библиотеку.

«Хемотип» означает серию соединений, объединенную общей структурной формулой, и обладающую определенным общим свойством, например каким-то видом физиологичекой активности. Можно сказать, например, "новый хемоактиватор калиевых каналов" или "известный хемотип киназных ингибиторов" и т.д. Как правило, наличие общего структурного фрагмента у соединений в рамках одного хемотипа является необходимым и достаточным условием для наличия у них общего свойства.

«Заместитель» означает химический радикал или группу, которые присоединяются к другому радикалу, группе или к скэффолду, включая, но не ограничивая атом галогена, «инертный заместитель», нитрогруппа, сульфогруппа, сульфамидная группа, гидроксильная группа, аминогруппа, карбоксиалкильная группа, алкоксикарбонильная группа, карбамоильная группа и др.

«Инертный заместитель» ("Non-interfering substituent") означает низко- или нереакционоспособный радикал, инертный к дальнейшим превращениям и к среде, включая, но не ограничивая С₁-С₇ алкил, С₂-С₇ алкенил, С₂-С₇ алкинил, С₁-С₇ алкокси, С₇-С₁₂ аралкил, замещенный аралкил, С₇-С₁₂ гетероциклилалкил, замещенный гетероциклилалкил, С₇-С₁₂ алкарил, С₃-С₁₀ циклоалкил, С₃-С₁₀ циклоалкенил, фенил, замещенный фенил, толуил, ксиленил, бифенил, С₂-С₁₂ алкоксиалкил, С₂-С₁₀ алкилсульфинил, С₂-С₁₀ алкилсульфонил, (СН₂)_m-O-(С₁-С₇ алкил), -(CH₂)_m-N(С₁-С₇ алкил)_n, арил, замещенный арил, замещенный алкокси, фторалкил, арилоксиалкил, гетероциклил, замещенный гетероциклил и нитроалкил, где m и n имеют значение от 1 до 7. Предпочтительными «инертными заместителями» являются С₁-С₇ алкил, С₂-С₇ алкенил, С₂-С₇ алкинил, С₇-С₁₂ алкокси, С₇-С₁₂ аралкил, С₇-С₁₂ алкарил, С₃-С₁₀ циклоалкил, С₃-С₁₀ циклоалкенил, фенил, замещенный фенил, (СН₂)_m-O-(С₁-С₇ алкил), -(CH₂)_m-N(С₁-С₇ алкил)_n, арил, замещенный арил, гетероциклил и замещенный гетероциклил.

«Замещенная группа, замещенный радикал или скэффолд» означают соответственно группу, радикал или скэффолд, у которых имеется заместитель, включая но не ограничивая: инертный заместитель, атом галогена, нитрогруппа, цианогруппа, сульфогруппа, гидроксильная группа, амино группа, карбоксиалкильная группа, карбоксильная группа, карбамоильная группа. Например: замещенный алкил означает алкил, у которого один или несколько заместителей, например, гидроксиалкил или метилоксикарбонилалкил, аминометоксикарбонилметил, диметиламиноалкил, 2-гидрокси-2-метоксикарбонил-этил и др.; замещенная аминогруппа означает аминогруппу, у которой имеется один или два заместителя, например ациламиногруппа, N,N-диалкиламиногруппа, N-ацил-N-ариламиногруппа, ацетилметоксикарбонилметиламино группа и др.: замещенный фенил означает фенил, у которого имеется один или несколько заместителей, например 2-метоксикарбонилфенил, 4-амино-3-метоксикарбонилфенил, 3,4-диаминофенил и др.

«Необязательно замещенная группа, необязательно замещенный радикал или скэффолд» означают соответственно группу, радикал или скэффолд, включающие группы, радикалы или скэффолды с заместителями и без заместителей. Например, понятие необязательно замещенная аминогруппа включает: незамещенную аминогруппу и аминогруппы, содержащие любые, не противоречащие химии заместители, включая но не ограничивая ациламиногруппы, N,N-диалкиламиногруппы, N-ацил-N-ариламиногруппы, ацилметоксикарбонилметиламиногруппы и др.

«Арил» означает один или более ароматических циклов, каждой из которых включает 5 или 6 атомов углерода. «Арил» может быть конденсированным полициклом, например, как нафталин, или неконденсированным, например, как бифенил. «Замещенный арил» имеет один или несколько «не мешающих» заместителей.

«Галоген» означает атом фтора, хлора, брома или иода.

«Гетероцикл» означает один или несколько насыщенных или ароматических циклов с 5, 6 или 7 атомами, по крайней мере один из которых является гетероатомом. Преимущественными гетероатомами являются сера, кислород и азот. «Гетероцикл» может быть конденсированным полициклом, например, как бензимидазол, бензоксазол, бензтиазол, хинолин, или неконденсированным, например, как бипиридил.

«Азогетероцикл» означает гетероцикл, включающий по крайней мере один атом азота, например, как бензимидазол, бензоксазол, бензтиазол, хинолин.

«Замещенный гетероцикл» означает гетероцикл, имеющий один или несколько «не мешающих» заместителей.

«Параллельный синтез» означает метод проведения химического синтеза комбинаторной библиотеки индивидуальных соединений.

Целью настоящего изобретения являются новые бензо[b][1,4]диазепины.

Поставленная цель достигается замещенными 7-сульфонил-бензо[b][1,4]диазепинами общей формулы 1

или их фармацевтически приемлемыми солями, N-оксидами или гидратами, в которых:

R¹ и R² независимо друг от друга представляют атом водорода, инертный заместитель, необязательно замещенную карбоксиметильную группу, необязательно замещенную карбамоилметильную группу;

R³ и R⁴ независимо друг от друга представляют атом водорода или инертный заместитель, или R³ и R⁴ вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, образуют необязательно замещенный С₃-С₇циклоалкил, необязательно замещенный С₄-С₇ гетероциклил или необязательно замещенную этиленовую группу;

R⁵ представляет необязательно замещенную аминогруппу или необязательно замещенный азогетероциклил;

Поставленная цель достигается замещенными бензо[b][1,4]диазепинами-7-сульфонил хлоридами общей формулы 2

в которых R¹, R², R³ и R⁴ имеют вышеуказанное значение.

Целью настоящего изобретения является способ получения новых 2,4-диоксо-2,3,4,5-тетрагидро-1H-бензо[b][1,4]диазепин-7-сульфамидов общей формулы 1.

Поставленная цель достигается способом получения, который заключается в действии на сульфохлориды 2 необязательно замещенных аминов или необязательно замещенных азогетероциклов общей формулы 4 по приведенной ниже схеме

в которых R¹, R², R³, R⁴ и R⁵ имеют вышеуказанное значение.

Целью настоящего изобретения является способ получения новых 2,4-диоксо-2,3,4,5-тетрагидро-1H-бензо[b][1,4]диазепин-7-сульфонил хлоридов общей формулы 2.

Поставленная цель достигается способом получения, который заключается в действии хлорсульфоновой кислоты на 2,3,4,5-тетрагидро-1H-бензо[b][1,4]диазепин-2,4-дионы общей формулы 3 по приведенной ниже схеме

в которых R¹, R², R³ и R⁴ имеют вышеуказанное значение.

Целью настоящего изобретения является фокусированная библиотека для поиска биологически активных соединений-лидеров.

Поставленная цель достигается фокусированной библиотекой, включающей, по крайней мере, один 7-сульфонил-бензо[b][1,4]диазепин общей формулы 1 или его фармацевтически приемлемую соль, N-оксид или гидрат.

Целью настоящего изобретения является новая фармацевтическая композиция в форме таблеток, капсул или инъекций, помещенных в фармацевтически приемлемую упаковку.

Поставленная цель достигается фармацевтической композицией, включающей, по крайней мере, один 7-сульфонил-бензо[b][1,4]диазепин общей формулы 1 или его фармацевтически приемлемую соль, N-оксид или гидрат. Фармацевтически приемлемые соли соединений могут быть получены традиционным путем, например действием на соединения соответствующей кислотой или основанием. N-оксиды могут быть получены окислением соответствующих азотсодержащих соединений. Гидраты соединений могут быть получены, например, при перекристаллизации из водных растворов, или образуются спонтанно в процессе синтеза.

Приведенные ниже примеры иллюстрируют, но не ограничивают данное изобретение.

Пример 1. Общий способ получения 2,4-диоксо-2,3,4,5-тетрагидро-1H-бензо[b][1,4]диазепин-7-сульфонил хлоридов 2. Прибавляли 1,5-дигидробензо[b][1,4]диазепин-2,4-дион 3 (0,2 мол) при перемешивании к 75 мл охлажденной до 0-5°С хлорсульфоновой кислоты, после чего перемешивали реакционную массу при комнатной температуре 1 час, а затем при 60°С до прекращения выделения HCl. Реакционную массу охлаждали до 0-5°С и выливали на измельченный лед. Выделившиеся кристаллы отфильтровывали и сушили в вакууме. Получали 2 с выходом 70-85%. Например, 2,4-диоксо-2,3,4,5-тетрагидро-1H-бензо[b][1,4]диазепин-7-сульфонил хлорид 2(1) получен с выходом 75% и с т.пл. 250-253°С; ¹Н ЯМР (δ): 10.18 (s, 2Н, N-Н), 7.45 (s, 1Н, Н₆), 7.38 (d, 1H, H₇, J8.2 Hz), 7.08 (d, 1H, H₈, J8.2 Hz), 3.15 (s, 2Н, CH₂); Масс-спектр (m/z): М⁺ 274, 232. 206. 133, 105, 78, 69, 51, 36.

Пример 2. Общий способ получения бензо[b][1,4]диазепин-7-сульфамидов 1, пригодный для параллельного синтеза комбинаторной библиотеки. К суспензиям аминов 4 (1,1 ммол) и пиридина (0,16 мл) в сухом ДМФ (3 мл) прибавляли 2,4-диоксо-2,3,4,5-тетрагидро-1H-бензо[b][1,4]диазепин-7-сульфонил хлориды 2 (1,00 ммол). Реакционные массы перемешивали в течение 12 ч при комнатной температуре, разбавляли водой, осадки отфильтровывали и перекристаллизовывали из смеси этанол-ДМФ. Получали комбинаторную библиотеку соединений общей формулы 1 с выходом 30-75%, представленную в Таблице 1

Пример 3. Составили фокусированную библиотеку, включающую 264 соединения общей формулы 1 (см. таблицу) и испытали ее на способность ингибировать активность протеинкиназы, которая определялась следующим образом. Раствор полипептида (Calbiochem, USA) состоящий из случайной последовательности глутаминовой кислоты и тирозина в количественном соотношении 4:1, соответственно, выдерживался в лунках 96 луночных тарелок с оптически прозрачным дном в течение ночи. За это время полипептид прочно сорбировался на поверхности лунок. Сорбированный полипептид служил субстратом для киназы б, которая фосфорилировала тирозин в этом полипептиде.

Добавляли 100 микролитров 1U киназы (Calbiochem, USA, 1U определялась как концентрация этого фермента, способная присоединить к субстрату 1 пикомоль фосфата за 1 минуту) в лунки с адсорбированным полипептидом без тестируемых соединений (контрольная активность) или в присутствии разных концентраций этих соединений. После 30 минутной инкубации эти растворы удаляли путем вытряхивания из лунок, и лунки дважды промывались физиологическим раствором. В лунки заливали 100 микролитров раствора антифосфотирозиновых моноклональных IGg антител с коньюгированной пероксидазой из хрена (Sigma, USA). Количество связавшихся антител определялось по соответствующей активности пероксидазы, которая, в свою очередь, определялась по скорости преобразования пероксидазного субстрата (OPD, o-phenolenediamine dihydrochloride, Sigma) в окрашенный продукт. Концентрация этого продукта, образовавшегося за 30 минут реакции, определялась по оптической плотности при 490 nm измеренной с помощью параллельного 96-луночного считывателя VICTOR²V (PerkinElmer, USA).

Для расчета процента ингибирования киназной активности каждая 96-луночная тарелка содержала следующие контрольные лунки:

1) реакционный раствор, содержащий все компоненты кроме киназы и

2) реакционный раствор вместе с киназой.

Оптическая плотность, измеренная в контрольных лунках (1), принималась за нулевую активность (OD₀), а оптическая плотность, измеренная в контрольных лунках (2), - за 100% (OD₁₀₀). Оптические плотности, измеренные в присутствии тестируемых соединений (OD_i), выражались в процентах от максимальной активности. Процент ингибирования киназной активности рассчитывался по следующей формуле:

Величины ингибирования ABL-киназы (тирозиновой киназы, ответственной за развитие лейкемии Абельсона - хронической миелогенной лейкемии), полученные при испытании фокусированной библиотеки соединений 1 при концентрации 30 мкМ, колеблятся в интервале от 1% до 25%, что подтверждает биологическую активность соединений общей формулы 1.

1. Замещенные 7-сульфонил-бензо[b][1,4]диазепины общей формулы 1

или их фармацевтически приемлемые соли, N-оксиды или гидраты, в которых

R¹ и R² независимо друг от друга представляют атом водорода, инертный заместитель, необязательно замещенную карбоксиметильную группу, необязательно замещенную карбамоилметильную группу;

R³ и R⁴ независимо друг от друга представляют атом водорода или инертный заместитель, или

R³ и R⁴ вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, образуют необязательно замещенный С₃-С₇циклоалкил, необязательно замещенный С₄-С₇гетероциклил или необязательно замещенную этиленовую группу;

R⁵ представляет необязательно замещенную аминогруппу или необязательно замещенный азагетероциклил.

2. Замещенные бензо[b][1,4]диазепин-7-сульфонилхлориды общей формулы 2

2

в которых R¹, R², R³ и R⁴ имеют вышеуказанное значение.

3. Способ получения соединений общей формулы 1 по п.1, заключающийся в действии на сульфохлориды общей формулы 2

в которых R¹, R², R³ и R⁴ имеют вышеуказанное значение,

соответствующего необязательно замещенного амина или необязательно замещенного азагетероцикла.

4. Способ получения соединений общей формулы 2 по п.2, заключающийся в действии хлорсульфоновой кислоты на 2,3,4,5-тетрагидро-1H-бензо[b][1,4]диазепин-2,4-дионы общей формулы 3

в которых R¹, R², R³ и R⁴ имеют вышеуказанное значение.

5. Фокусированная библиотека для поиска биологически активных соединений-лидеров, включающая, по крайней мере, один 7-сульфонил-бензо[b][1,4]диазепин общей формулы 1 или его фармацевтически приемлемую соль, N-оксид или гидрат.

6. Фармацевтическая композиция, обладающая свойствами ингибиторов протеинкиназы, в форме таблеток, капсул или инъекций, помещенных в фармацевтически приемлемую упаковку, включающая, по крайней мере, один 7-сульфонил-бензо[b][1,4]диазепин общей формулы 1 или его фармацевтически приемлемую соль, N-оксид или гидрат.