Ингибиторы каспаз и их применение

Ингибиторы каспаз и их применение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Данное изобретение относится к области медицинской химии и относится к соединениям и их фармацевтическим композициям, которые ингибируют каспазы, опосредующие клеточный апоптоз и воспаление. Изобретение также относится к способам получения данных соединений. Изобретение также относится к способам применения соединений и фармацевтических композиций по данному изобретению для лечения заболеваний, в развитии которых принимает участие активность каспазы.

Апоптоз, или запрограммированная гибель клеток, представляет основной механизм, с помощью которого из организма удаляются нежелательные клетки. Нарушение регуляции апоптоза или избыточная интенсивность апоптоза, или неспособность подвергаться ему участвуют в развитии ряда заболеваний, таких как рак, острые воспалительные или аутоиммунные заболевания, ишемические заболевания и некоторые нейродегенеративные расстройства (в основном см. Science, 1998, 281, 1283-1312; Ellis et al., Ann. Rev. Cell Biol., 1991, 7, 663).

Каспазы представляют собой семейство ферментов цистеинпротеаз, которые являются ключевыми медиаторами в сигнальных путях для апоптоза и деструкции клеток (Thornberry, Chem. Biol., 1998, 5, R97-R103). Данные сигнальные пути варьируют в зависимости от типа клеток и раздражителя, но оказалось, что все апоптозные пути сходятся на общем эффекторном пути, приводящем к протеолизу ключевых белков. Каспазы принимают участие, как в эффекторной фазе сигнального пути, так и дальнейшей «апстрим»-регуляции при его инициации. Каспазы «апстрим», участвующие в инициации, активируются и, в свою очередь, активируют другие каспазы, принимающие участие в более поздних фазах апоптоза.

Каспаза-1, первая идентифицированная каспаза, также известна как конвертирующий интерлейкин фермент или «ICE». Каспаза-1 превращает предшественник интерлейкина-1β («pIL-1β») в активную форму провоспаления посредством специфического расщепления pIL-1β между Asp-116 и Ala-117. Помимо каспазы-1 также имеется еще одиннадцать других известных человеческих каспаз, которые все расщепляют специфически по аспартиловым остаткам. Имеются наблюдения о том, что для них также требуются жесткие условия, по меньшей мере, для четырех аминокислотных остатков в N-конце сайта расщепления.

Каспазы разделяют на три группы в зависимости от аминокислотной последовательности, которая является предпочтительной или в основном установленной. Было показано, что в группе каспаз, которая включает каспазы-1, -4, -5 и -13, предпочтительно имеются гидрофобные ароматические аминокислоты в положении 4 в N-конце сайта расщепления. В другой группе, которая включает каспазы-2, -3 и -7, установлены аспартиловые остатки в обоих положениях 1 и 4 в N-конце сайта расщепления и предпочтительно последовательность Asp-Glu-X-Asp. В третьей группе каспаз, которая включает каспазы 6, 8, 9 и 10, имеется много аминокислот в первичной последовательности узнавания, но, вероятно, предпочтительно там находятся остатки с разветвленными, алифатическими боковыми цепями, такими как валин и лейцин в положении 4.

Также каспазы объединяются в группы согласно их ощутимой функции. Первое подсемейство состоит из каспазы-1 (ICE), 4, 5 и 13. Было показано, что данные каспазы участвуют в процессинге цитокинов провоспаления и, следовательно, они играют важную роль в развитии воспаления. Каспаза-1, наиболее изученный фермент данной группы, активирует предшественник IL-1β посредством протеолитического расщепления. Следовательно, данный фермент играет ключевую роль в воспалительной ответной реакции. Также каспаза-1 принимает участие в процессинге интерферон-γ индуцирующего фактора (IGIF, также известный как IL-18), который стимулирует продукцию интерферона-гамма, ключевого иммунорегулятора, модулирующего презентацию антигена, активацию Т-клеток и клеточную адгезию.

Остальные каспазы образуют второе и третье подсемейства. Данные ферменты имеют центральное значение во внутриклеточных сигнальных путях, приводящих к апоптозу. Одно подсемейство состоит из ферментов, принимающих участие в инициирующих событиях в апоптозном пути, включая трансдукцию сигналов от плазматической мембраны. Члены этого подсемейства включают каспазы-2, -8, -9 и -10. Другое подсемейство, состоящее из эффекторных каспаз-3, -6 и -7, принимает участие в конечных «даунстрим» расщепительных событиях, результатом которых является системное разрушение и гибель клеток посредством апоптоза. Каспазы, участвующие в «апстрим» сигнальной трансдукции, активируют «даунстрим» каспазы, которые затем нарушают механизмы репарации ДНК, фрагментируют ДНК, разрушают клеточный цитоскелет и, наконец, фрагментируют клетку.

Информация о последовательности из четырех аминокислот, в основном имеющихся в каспазах, используют для создания ингибиторов каспаз. Были получены обратимые ингибиторы на основе тетрапептидов, имеющих структуру CH₃CO-[P4]-[P3]-[P2]-CH(R)CH₂CO₂H, в которых P2-P4 представляют оптимальную аминокислотную последовательность узнавания, и R является альдегидом, нитрилом или кетоном, способными связываться с сульфгидрильной группой цистеина каспазы. Rano и Thornberry, Chem. Biol. 4, 149-155 (1997); Mjalli et al., Bioorg. Med. Chem. Lett. 3, 2689-2692 (1993); Nicholson et al., Nature 376, 37-43 (1995). Были получены необратимые ингибиторы на основе аналогичных тетрапептидных последовательностей узнавания, в которых R представляет ацилоксиметилкетон-COCH₂OCOR'. R' представлен в качестве примера необязательно замещенным фенилом, таким как 2,6-дихлорбензоилокси, и где R является СОСН₂Х, где Х представляет уходящую группу, такую как F или Cl. Thornberry et al., Biochemistry 33, 3934 (1994); Dolle et al., J. Med. Chem. 37, 563-564 (1994).

Была показана применимость ингибиторов каспаз для лечения различных заболеваний млекопитающих, связанных с усилением апоптоза клеток, при использовании пептидных ингибиторов каспаз. Например, на моделях млекопитающих было показано, что ингибиторы каспаз уменьшают размер области инфаркта и подавляют апоптоз кардиомиоцитов после инфаркта миокарда, снижают объем участков поражения и неврологическую недостаточность в результате инсульта, уменьшают посттравматический апоптоз и неврологическую недостаточность вследствие травмы мозга, являются эффективными при лечении скоротечной деструкции печени и повышают выживаемость после эндотоксического шока. Yaoita et al., Circulation, 97, 276 (1998); Endres et al., J. Cerebral Blood Flow and Metabolism, 18, 238 (1998); Cheng et al., J. Clin. Invest., 101, 1992 (1998); Yakovlev et al., J. Neuroscience, 17, 7415 (1997); Rodriquez et al., J. Exp. Med., 184, 2067 (1996); Grobmyer et al., Mol. Med., 5, 585 (1999).

В основном описанные выше пептидные ингибиторы являются очень эффективными в отношении некоторых из ферментов каспаз. Однако их активность не всегда воспроизводится на клеточных моделях апоптоза. Кроме того, для пептидных ингибиторов, как правило, характерны нежелательные фармакологические свойства, такие как слабая всасываемость при пероральном введении, низкая стабильность и быстрый метаболизм. Plattner and Norbeck, в Drug Discovery Technologies, Clark and Moos, Eds. (Ellis Horwood, Chichester, England, 1990).

Сообщали о необходимости улучшить фармакологические свойства пептидных ингибиторов каспаз, пептидомиметических ингибиторов. Среди них сообщали об ингибиторах, в которых Р3 аминокислоту замещали на производные 3-аминопиридин-2-онов и 5-аминопиримидин-4-онов (патент США 5756466 (Bemis et al.); публикация РСТ заявки № WO 95/35308 (Bemis et al.); Dolle et al., J. Med. Chem. 39, 2438 (1996); Golec et al. Bioorg. Med. Chem. Lett. 7, 2181 (1997); Semple et al., Bioоrg. Med. Chem. Lett. 7, 1337 (1997).

В результате присущих пептидным ингибиторам проблем остается потребность в небольших молекулах, непептидных ингибиторах каспаз, которые являются эффективными, стабильными и проникают через мембраны с обеспечением эффективного ингибирования апоптоза in vivo. Такие соединения будут очень пригодными для лечения вышеуказанных заболеваний, в развитии которых играют роль ферменты каспазы.

Настоящее изобретение относится к соединению формулы I:

в которой: R¹, R², R³, R⁴ и R⁵ имеют значения, определенные в описании.

Настоящее изобретение также относится к фармацевтическим композициям, содержащим соединение формулы I, и способам применения таких соединений и композиций для лечения опосредованных каспазой заболеваний. Настоящее изобретение также относится к способам получения соединений формулы I.

Настоящее изобретение относится к соединению формулы I:

в которой:

R¹ представляет R⁶C(O)-, НС(О)-, R⁶SO₂-, R⁶OC(O)-, (R⁶)₂NC(O)-, (R⁶)(H)NC(O)-, R⁶C(O)C(O)-, R⁶-, (R⁶)₂NC(O)C(O)-, (R⁶)(H)NC(O)C(O)- или R⁶ОC(O)C(O)-;

R² представляет атом водорода, -CF₃, атом галогена, -OR⁷, -NO₂, -OCF₃, -CN или R⁸;

R³ представляет атом водорода или (С1-С4)алифатическую группу-;

R⁴ представляет -СООН или -СООR⁸;

R⁵ представляет -CH₂F или -СН₂О-2,3,5,6-тетрафторфенил;

R⁶ представляет (С1-С12)алифатическую-(С3-С10)циклоалифатическую группу-, (С6-С10)арил-, (С3-С10)гетероциклил-, (С5-С10)гетероарил-, (С3-С10)циклоалифатическую-(С1-С12)алифатическую группу-, (С6-С10)арил-(С1-С12)алифатическую группу-, (С3-С10)гетероциклил-(С1-С12)алифатическую группу-, (С5-С10)гетероарил-(С1-С12)алифатическую группу, или две R⁶-группы, связанные с одним атомом, образуют вместе с этим атомом 3-10-членное ароматическое или неароматическое кольцо; где кольцо необязательно сконденсировано с (С6-С10)арилом, (С5-С10)гетероарилом, (С3-С10)циклоалкилом или (С3-С10)гетероциклилом; где до 3 алифатических атомов углерода могут быть замещены группой, выбранной из O, N, N(R), S, SO и SO₂; и где R⁶ замещен до 6 заместителями, независимо выбранными из R;

R представляет атом галогена, -OR⁷, -OC(O)N(R⁷)₂, -NO₂, -CN, -CF₃, -OCF₃, -R⁷, оксо, тиоксо, =NR⁷, =N(OR⁷), 1,2-метилендиокси, 1,2-этилендиокси, -N(R⁷)₂, -SR⁷, -SOR⁷, -SO₂R⁷, -SO₂N(R⁷)₂, -SO₃R⁷, -C(O)R⁷, -C(O)C(O)R⁷, -C(O)C(O)OR⁷, -C(O)C(O)N(R⁷)₂, -C(O)CH₂C(O)R⁷, -C(S)R⁷, -C(S)OR⁷, -C(O)OR⁷, -OC(O)R⁷, -C(O)N(R⁷)₂, -OC(O)N(R⁷)₂, -C(S)N(R⁷)₂, -(CH₂)_0-2NHC(O)R⁷, -N(R⁷)N(R⁷)COR⁷, -N(R⁷)N(R⁷)C(O)OR⁷, -N(R⁷)N(R⁷)CON(R⁷)₂, -N(R⁷)SO₂R⁷, -N(R⁷)SO₂N(R⁷)₂, -N(R⁷)C(O)OR⁷, -N(R⁷)C(O)R⁷, -N(R⁷)C(S)R⁷, -N(R⁷)C(O)N(R⁷)_2, -N(R⁷)C(S)N(R⁷)₂, -N(COR⁷)COR⁷, -N(OR⁷)R⁷, -C(=NH)N(R⁷)₂, -C(O)N(OR⁷)R⁷, -C(=NOR⁷)R⁷, -OP(O)(OR⁷)₂, -P(O)(R⁷)₂, -P(O)(OR⁷)₂ или -P(O)(Н)(OR⁷);

две R⁷-группы вместе с атомами, с которыми они связаны, образуют 3-10-членное ароматическое или неароматическое кольцо, содержащее до 3 гетероатомов, независимо выбранных из N, N(R), O, S, SO и SO₂, где кольцо необязательно сконденсировано с (С6-С10)арилом, (С5-С10)гетероарилом, (С3-С10)циклоалкилом или (С3-С10)гетероциклилом и где любое кольцо имеет до 3 заместителей, независимо выбранных из J₂; или

каждый R⁷ независимо выбран из:

атома водорода-,

(С1-С12)алифатической группы-,

(С3-С10)циклоалифатической группы-,

(С3-С10)циклоалифатической-(С1-С12)алифатической группы-,

(С6-С10)арила-,

(С6-С10)арил-(С1-С12)алифатической группы-,

(С3-С10)гетероциклила-,

(С6-С10)гетероциклил-(С1-С12)алифатической группы-,

(С5-С10)гетероарила- или

(С5-С10)гетероарил-(С1-С12)алифатической группы-;

где R⁷ имеет до 3 заместителей, независимо выбранных из J₂; и

J₂ представляет атом галогена, -OR⁷, -OC(O)N(R⁷)₂, -NO₂, -CN, -CF₃, -OCF₃, -R⁷, оксо, тиоксо, =NR⁷, =NOR⁷, 1,2-метилендиокси, 1,2-этилендиокси, -N(R⁷)₂, -SR⁷, -SOR⁷, -SO₂R⁷, -SO₂N(R⁷)₂, -SO₃R⁷, -C(O)R⁷, -C(O)C(O)R⁷, -C(O)C(O)OR⁷, -C(O)C(O)N(R⁷)₂, -C(O)CH₂C(O)R⁷, -C(S)R⁷, -C(S)OR⁷, -C(O)OR⁷, -OC(O)R⁷, -C(O)N(R⁷)₂, -OC(O)N(R⁷)₂, -C(S)N(R⁷)₂, -(CH₂)_0-2NHC(O)R⁷, -N(R⁷)N(R⁷)COR⁷, -N(R⁷)N(R⁷)C(O)OR⁷, -N(R⁷)N(R⁷)CON(R⁷)₂, -N(R⁷)SO₂R⁷, -N(R⁷)SO₂N(R⁷)₂, -N(R⁷)C(O)ОR⁷, -N(R⁷)С(О)R⁷, -N(R⁷)С(S)R⁷, -N(R⁷)C(O)N(R⁷)_2, -N(R⁷)C(S)N(R⁷)₂, -N(COR⁷)COR⁷, -N(OR⁷)R⁷, -CN, -C(=NH)N(R⁷)₂, -C(O)N(OR⁷)R⁷, -C(=NOR⁷)R⁷, -OP(O)(OR⁷)₂, -P(O)(R⁷)₂, -P(O)(OR⁷)₂ или -P(O)(Н)(OR⁷); и

R⁸ представляет (С1-С12)алифатическую-(С3-С10)циклоалифатическую группу-, (С6-С10)арил-, (С3-С10)гетероциклил-, (С5-С10)гетероарил-, (С3-С10)циклоалифатическую-(С1-С12)алифатическую группу-, (С6-С10)арил-(С1-С12)алифатическую группу-, (С3-С10)гетероциклил-(С1-С12)алифатическую группу- или (С5-С10)-гетероарил(С1-С12)алифатическую группу-, где до 3 алифатических атомов углерода могут быть замещены группой, выбранной из O, N, N(R), S, SO и SO₂; и где R⁸ необязательно замещен до 6 заместителями, независимо выбранными из R.

Настоящее изобретение также относится к соединению формулы I:

в которой:

R¹ представляет R⁶C(O)-, R⁶SO₂-, R⁶OC(O)-, (R⁶)₂NC(O)-, R⁶C(O)C(O)-, R⁶-, (R⁶)₂NC(O)C(O)- или R⁶ОC(O)C(O)-;

R² представляет атом водорода, -CF₃, атом галогена, -OR⁷, -NO₂, -OCF₃, -CN или R⁸;

R³ представляет атом водорода или (С1-С4)алифатическую группу;

R⁴ представляет -СООН или -СООR⁸;

R⁵ представляет -CH₂F или -СН₂О-2,3,5,6-тетрафторфенил;

R⁶ представляет (С1-С12)алифатическую-(С3-С10)циклоалифатическую группу-, (С6-С10)арил-, (С3-С10)гетероциклил-, (С5-С10)гетероарил-, (С3-С10)циклоалифатическую-(С1-С12)алифатическую группу-, (С6-С10)арил-(С1-С12)алифатическую группу-, (С3-С10)гетероциклил-(С1-С12)алифатическую группу-, (С5-С10)гетероарил-(С1-С12)алифатическую группу-, или две R⁶-группы, связанные с одним атомом, образуют вместе с этим атомом 3-10-членное ароматическое или неароматическое кольцо; где кольцо необязательно сконденсировано с (С6-С10)арилом, (С5-С10)гетероарилом, (С3-С10)циклоалкилом или (С3-С10)гетероциклилом; где до 3 алифатических атомов углерода могут быть замещены группой, выбранной из O, N(Н), N(R), S, SO и SO₂; и где R⁶ замещен до 6 заместителями, независимо выбранными из R;

R представляет атом галогена, -OR⁷, -OC(O)N(R⁷)₂, -NO₂, -CN, -CF₃, -OCF₃, -R⁷, оксо, тиоксо, 1,2-метилендиокси, 1,2-этилендиокси, -N(R⁷)₂, -SR⁷, -SOR⁷, -SO₂R⁷, -SO₂N(R⁷)₂, -SO₃R⁷, -C(O)R⁷, -C(O)C(O)R⁷, -C(O)CH₂C(O)R⁷, -C(S)R⁷, -C(O)OR⁷, -OC(O)R⁷, -C(O)N(R⁷)₂, -OC(O)N(R⁷)₂, -C(S)N(R⁷)₂, -(CH₂)_0-2NHC(O)R⁷, -N(R⁷)N(R⁷)COR⁷, -N(R⁷)N(R⁷)C(O)OR⁷, -N(R⁷)N(R⁷)CON(R⁷)₂, -N(R⁷)SO₂R⁷, -N(R⁷)SO₂N(R⁷)₂, -N(R⁷)C(O)OR⁷, -N(R⁷)C(O)R⁷, -N(R⁷)C(S)R⁷, -N(R⁷)C(O)N(R⁷)₂, -N(R⁷)C(S)N(R⁷)₂, -N(COR⁷)COR⁷, -N(OR⁷)R⁷, -C(=NH)N(R⁷)₂, -C(O)N(OR⁷)R⁷, -C(=NOR⁷)R⁷, -OP(O)(OR⁷)₂, -P(O)(R⁷)₂, -P(O)(OR⁷)₂ или -P(O)(Н)(OR⁷);

две R⁷-группы вместе с атомами, с которыми они связаны, образуют 3-10-членное ароматическое или неароматическое кольцо, содержащее до 3 гетероатомов, независимо выбранных из N(Н), N(R), O, S, SO и SO₂, где кольцо необязательно сконденсировано с (С6-С10)арилом, (С5-С10)гетероарилом, (С3-С10)циклоалкилом или (С3-С10)гетероциклилом и где любое кольцо имеет до 3 заместителей, независимо выбранных из J₂; или

каждый R⁷ независимо выбран из:

атома водорода-,

(С1-С12)алифатической группы-,

(С3-С10)циклоалифатической группы-,

(С3-С10)циклоалифатической-(С1-С12)алифатической группы-,

(С6-С10)арила-,

(С6-С10)арил-(С1-С12)алифатической группы-,

(С3-С10)гетероциклила-,

(С6-С10)гетероциклил-(С1-С12)алифатической группы-,

(С5-С10)гетероарила- или

(С5-С10)гетероарил-(С1-С12)алифатической группы-;

где R⁷ имеет до 3 заместителей, независимо выбранных из J₂; и

J₂ представляет атом галогена, -OR⁷, -OC(O)N(R⁷)₂, -NO₂, -CN, -CF₃, -OCF₃, -R⁷, оксо, тиоксо, 1,2-метилендиокси, 1,2-этилендиокси, -N(R⁷)₂, -SR⁷, -SOR⁷, -SO₂R⁷, -SO₂N(R⁷)₂, -SO₃R⁷, -C(O)R⁷, -C(O)C(O)R⁷, -C(O)CH₂C(O)R⁷, -C(S)R⁷, -C(О)OR⁷, -OC(O)R⁷, -C(O)N(R⁷)₂, -OC(O)N(R⁷)₂, -C(S)N(R⁷)₂, -(CH₂)_0-2NHC(O)R⁷, -N(R⁷)N(R⁷)COR⁷, -N(R⁷)N(R⁷)C(O)OR⁷, -N(R⁷)N(R⁷)CON(R⁷)₂, -N(R⁷)SO₂R⁷, -N(R⁷)SO₂N(R⁷)₂, -N(R⁷)C(O)OR⁷, -N(R⁷)C(O)R⁷, -N(R⁷)C(S)R⁷, -N(R⁷)C(S)N(R⁷)₂, -N(R⁷)C(O)N(R⁷)₂, -N(COR⁷)COR⁷, -N(OR⁷)R⁷, -СN, -C(=NH)N(R⁷)₂, -C(O)N(OR⁷)R⁷, -C(=NOR⁷)R⁷, -OP(O)(OR⁷)₂, -P(O)(R⁷)₂, -P(O)(OR⁷)₂ или -P(O)(Н)(OR⁷); и

R⁸ представляет (С1-С12)алифатическую-(С3-С10)циклоалифатическую группу-, (С6-С10)арил-, (С3-С10)гетероциклил-, (С5-С10)гетероарил-, (С3-С10)циклоалифатическую-(С1-С12)алифатическую группу-, (С6-С10)арил-(С1-С12)алифатическую группу-, (С3-С10)гетероциклил-(С1-С12)алифатическую группу-, (С5-С10)гетероарил-(С1-С12)алифатическую группу-, где до 3 алифатических атомов углерода могут быть замещены группой, выбранной из O, N(Н), N(R), S, SO и SO₂.

Другой вариант осуществления данного изобретения относится к соединению, в котором R¹ представляет R⁶C(O)-, R⁶SO₂-, или R⁶-. В предпочтительном варианте осуществления R¹ представляет R⁶C(O)-. В другом предпочтительном варианте осуществления R¹ представляет R⁶SO₂-. В еще одном предпочтительном варианте осуществления R¹ представляет R⁶-.

Другой вариант осуществления данного изобретения относится к соединению, в котором R¹ представляет (R⁶)₂NC(O)- или (R⁶)ОC(O)-. В предпочтительном варианте осуществления R¹ представляет (R⁶)₂NC(O)-. В другом предпочтительном варианте осуществления R¹ представляет (R⁶)(Н)NC(O)-. В еще одном предпочтительном варианте осуществления R¹ представляет (R⁶)ОC(O)-.

В одном варианте осуществления данного изобретения каждый R⁶ независимо представляет (С1-С4)алифатическую группу-, (С3-С10)циклоалифатическую группу-, (С3-С10)гетероциклил-, (С5-С10)гетероарил-, (С6-С10)арил- или (С6-С10)арил-(С1-С12)алифатическую группу (где следует понимать, что необязательно до 3 алифатических атомов углерода могут быть замещены группой, выбранной из O, N, N(R), S, SO и SO₂; и где R⁶ необязательно замещен до 6 заместителями, независимо выбранными из R, или R⁶ замещен, как в описании раскрыто в любом из вариантов осуществления, описанных в описании).

В другом варианте осуществления каждый R⁶ независимо представляет Н, (С1-С4)алифатическую группу- или (С6-С10)арил-, или каждый R⁶ вместе с атомом N является (С3-С7)циклоалифатической группой.

В другом варианте осуществления каждый R⁶ независимо представляет (С1-С4)алифатическую группу-, (С5-С10)гетероарил или (С6-С10)арил-, где гетероарил или арил необязательно замещены, или каждый R⁶ вместе с атомом N является (С3-С7)циклоалифатической группой.

В другом варианте осуществления каждый R⁶ независимо представляет (С1-С4)алифатическую группу- или (С6-С10)арил, где арил необязательно замещен, или каждый R⁶ вместе с атомом N является (С3-С7)циклоалифатической группой.

В еще одном варианте осуществления каждый R⁶ независимо представляет (С1-С4)алифатическую группу-, (С3-С7)циклоалифатическую группу-, (С6-С10)арил-, (С5-С10)гетероарил-, где гетероарил или арил независимо и необязательно замещены, или каждый R⁶ вместе с атомом N является (С3-С7)циклоалифатической группой.

В предпочтительном варианте осуществления данного изобретения R² представляет атом водорода, С1-, С2-, С3- или С4алкил-, -CF₃, -Cl, -OR⁷, -NO₂, -OCF₃ или -CN. Более предпочтительно, когда R² представляет атом водорода, С1-алкил-, С2-алкил или -CF₃. Более предпочтительно, когда R² представляет атом водорода или -CF₃.

В другом предпочтительном варианте осуществления R³ представляет этил.

В другом предпочтительном варианте осуществления R⁵ представляет -СН₂О-2,3,5,6-тетрафторфенил.

В другом предпочтительном варианте осуществления R⁵ представляет -СН₂F.

В другом предпочтительном варианте осуществления R⁸ представляет (C1-C12)алкил. Более предпочтительно, когда R⁸ является (С1-С4)алкилом.

В предпочтительном варианте осуществления каждый R и J₂ независимо представляют атом галогена, -OR⁷, -OC(O)N(R⁷)₂, -NO₂, -CN, -CF₃, -OCF₃, -R⁷, оксо, 1,2-метилендиокси, 1,2-этилендиокси, -N(R⁷)₂, -C(O)R⁷, -C(O)C(O)R⁷, -C(O)OR⁷, -OC(O)R⁷, -C(O)N(R⁷)₂ или -ОC(O)N(R⁷)₂.

В том смысле, в котором они используются в описании, обозначения атомов углерода могут иметь указанное целое число и любое промежуточное целое число. Например, число атомов углерода в (С1-С4)алкиле равняется 1, 2, 3 или 4. Следует понимать, что данное обозначение относится к общему числу атомов углерода в соответствующей группе. Например, в (С3-С10)гетероциклиле общее число атомов углерода и гетероатомов равняется 3 (как в азиридине), 4, 5, 6 (как в морфолине), 7, 8, 9 или 10.

В том смысле, в котором этот термин используется в описании, алифатическая группа включает нормальные и разветвленные группы, содержащие указанное число атомов. Если число атомов не указано, то алифатическая группа содержит от 1 до 12 атомов углерода. Следует понимать, что алкенильные и/или алкинильные алифатические группы имеют минимум 2 атома углерода. Предпочтительными алифатическими группами являются алкильные группы (предпочтительно содержащие от 1 до 6 атомов).

Следовательно, если не указано иначе, то предпочтительными алифатическими группами по данному изобретению являются алкильные группы, и они содержат 1, 2, 3, 4, 5 или 6 атомов углерода. Более предпочтительные алкильные группы имеют 1, 2, 3 или 4 атомов углерода. Предпочтительные алкенильные и/или алкинильные группы имеют 2, 3, 4, 5 или 6 атомов углерода и более предпочтительно 2, 3 или 4 атомов углерода.

Циклоалкильные и циклоалкенильные группы содержат от 3 до 10 атомов углерода и являются моноциклическими или бициклическими, включая линейно сконденсированные, связанные через мостиковую связь или спироциклические. Циклоалифатическая группа предпочтительно является циклоалкилом или циклоалкенилом. Более предпочтительно циклоалифатические группы представляют собой 3-, 4-, 5-, 6- или 7-членные кольца, которые более предпочтительно являются циклоалкильными кольцами.

В том смысле, в котором эти термины используются в описании, «ароматическая группа» или «арил» относятся к 6-10-членной кольцевой системе, которая содержит, по меньшей мере, одно ароматическое кольцо. Примеры ароматических колец включают фенил и нафтил.

В том смысле, в котором этот термин используется в описании, «гетероарил» относится к кольцевой системе, содержащей 5-10 членов и 1, 2 или 3 гетероатома, независимо выбранных из N, N(R), O, S, SO и SO₂, где, по меньшей мере, одно кольцо является гетероароматическим (например, пиридил, тиофен или тиазол). Предпочтительные гетероарильные группы представляют собой 5- или 6-членные кольца, содержащие 1 или 2 гетероатомов. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения более предпочтительными гетероарильными группами являются таковые, которые содержат «=N»-группу.

Примеры гетероарильных колец включают 2-фуранил, 3-фуранил, N-имидазолил, 2-имидазолил, 4-имидазолил, 5-имидазолил, бензимидазолил, 3-изоксазолил, 4-изоксазолил, 5-изоксазолил, 2-оксазолил, 4-оксазолил, 5-оксазолил, N-пирролил, 2-пирролил, 3-пирролил, 2-пиридил, 3-пиридил, 4-пиридил, 2-пиримидинил, 4-пиримидинил, 5-пиримидинил, пиридазинил (например, 3-пиридазинил), 2-тиазолил, 4-тиазолил, 5-тиазолил, тетразолил (например, 5-тетразолил), триазолил (например, 2-триазолил и 5-триазолил), 2-тиенил, 3-тиенил, бензофурил, бензотиофенил, индолил (например, 2-индолил), пиразолил (например, 2-пиразолил), изотиазолил, 1,2,3-оксадиазолил, 1,2,5-оксадиазолил, 1,2,4-оксадиазолил, 1,2,3-триазолил, 1,2,3-тиадиазолил, 1,3,4-тиадиазолил, 1,2,5-тиадиазолил, пуринил, пиразинил, 1,3,5-триазинил, хинолинил (например, 2-хинолинил, 3-хинолинил, 4-хинолинил) и изохинолинил (например, 1-изохинолинил, 3-изохинолинил или 4-изохинолинил).

В том смысле, в котором этот термин используется в описании, «гетероцикл» относится к кольцевой системе, содержащей 3-10 членов и 1, 2 или 3 гетероатома, независимо выбранных из N, N(R), O, S, SO и SO₂, где кольцо не является ароматическим (например, пиперидин и морфолин). Предпочтительные гетероциклические группы представляют собой 5- или 6-членные кольца, содержащие 1 или 2 гетероатома.

Примеры гетероциклических колец включают 3-1Н-бензимидазол-2-он, 3-(1-алкил)бензимидазол-2-он, 2-тетрагидрофуранил, 3-тетрагидрофуранил, 2-тетрагидротиофенил, 3-тетрагидротиофенил, 2-морфолино, 3-морфолино, 4-морфолино, 2-тиоморфолино, 3-тиоморфолино, 4-тиоморфолино, 1-пирролидинил, 2-пирролидинил, 3-пирролидинил, 1-тетрагидропиперазинил, 2-тетрагидропиперазинил, 3-тетрагидропиперазинил, 1-пиперидинил, 2-пиперидинил, 3-пиперидинил, 1-пиразолинил, 3-пиразолинил, 4-пиразолинил, 5-пиразолинил, 1-пиперидинил, 2-пиперидинил, 3-пиперидинил, 4-пиперидинил, 2-тиазолидинил, 3-тиазолидинил, 4-тиазолидинил, 1-имидазолидинил, 2-имидазолидинил, 4-имидазолидинил, 5-имидазолидинил, индолинил, тетрагидрохинолинил, тетрагидроизохинолинил, бензотиолан, бензодитиан и 1,3-дигидроимидазол-2-он.

Любая из данных циклоалифатических, гетероциклических и гетероарильных групп необязательно сконденсирована с 5- или 6-членным арильным или гетероарильным кольцом. Кроме того, каждый из любой алифатической группы, арила, циклоалифатической группы, гетероарила и гетероциклила может содержать соответствующие заместители (предпочтительно до 5, более предпочтительно до 3 и еще более предпочтительно 0 или 1), независимо выбранных, например, из карбонила и R. Предпочтительные заместители (в том числе, R и J₂) представляют собой атом галогена, -OR⁷, -NO₂, -CF₃, -OCF₃, -R⁷, оксо, -OR⁷, О-бензил, О-фенил, 1,2-метилендиокси, 1,2-этилендиокси, -N(R⁷)₂, -C(O)R⁷, -СOOR⁷ или -C(O)N(R⁷)₂, где R⁷ имеет значения, определенные в описании (и предпочтительно представляет Н, (С1-С6)алкил или (С2-С6)алкенил или алкинил) при том, что (С1-С6)алкил является наиболее предпочтительным). Следует понимать, что данное определение будет включать перфторированную алкильную группу.

В вариантах осуществления данного изобретения, где R является заместителем по атому азота, предпочтительные R-радикалы выбраны из группы, состоящей из -R⁷, -SOR⁷, -SO₂R⁷, -SO₂N(R⁷)₂, -SO₃R⁷, -C(O)R⁷, -C(O)C(O)R⁷, -C(O)C(O)OR⁷, -C(O)C(O)N(R⁷)₂, -C(O)CH₂C(O)R⁷, -C(S)R⁷, -C(S)OR⁷, -C(O)OR⁷, -C(O)N(R⁷)₂, -C(S)N(R⁷)₂, -(CH₂)_0-2NHC(O)R⁷, -N(R⁷)N(R⁷)COR⁷, -N(R⁷)N(R⁷)C(O)OR⁷, -N(R⁷)N(R⁷)CON(R⁷)₂, -N(R⁷)SO₂R⁷, -N(R⁷)SO₂N(R⁷)₂, -N(R⁷)C(O)OR⁷, -N(R⁷)C(O)R⁷, -N(R⁷)C(S)R⁷, -N(R⁷)C(О)N(R⁷)₂, -N(R⁷)C(S)N(R⁷)₂, -N(COR⁷)COR⁷, -N(OR⁷)R⁷, -C(=NH)N(R⁷)₂, -C(O)N(OR⁷)R⁷, -C(=NOR⁷)R⁷, -OP(O)(OR⁷)₂, -P(O)(R⁷)₂, -P(O)(OR⁷)₂ и -P(O)(Н)(OR⁷), где R⁷ имеет значения, определенные в описании (и предпочтительно представляет Н, (С1-С6)алкил или (С2-С6)алкенил и -алкинил), при том, что (С1-С6)алкил является наиболее предпочтительным). Более предпочтительно, когда такие R-радикалы выбраны из группы, состоящей из -R⁷ и -С(О)R⁷.

В предпочтительных соединениях по настоящему изобретению стереохимия представляет таковую, представленную ниже:

Любой из вариантов осуществления, представленных в описании, можно объединить с обеспечением альтернативных вариантов осуществления данного изобретения. Конкретные варианты осуществления данного изобретения можно выбрать из заместителей, представленных в соединениях в таблице 1.

Соединения по настоящему изобретению представляют собой ингибиторы каспазы широкого спектра действия и обладают повышенной активностью по сравнению с соединениями, о которых сообщалось, что они ингибируют апоптоз (см. примеры 42 и 43).

В предпочтительном варианте осуществления изобретения данное изобретение относится к соединению формул Ia или Ib

в которых R¹, R² , R³ и R⁴ имеют значения, определенные в описании в любом из вариантов осуществления.

В более предпочтительном варианте осуществления изобретения соединение формулы I по настоящему изобретению относится к соединению формулы II, выбранному из таблицы 1 ниже:

Таблица 1 Соединения по изобретению
Пример	R 1	R 2	R 3	R 5
1	Ме(С=О)-	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
2	Et(C=O)-	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
3	n-Pr(C=O)-	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
4	c-Pr(C=O)	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
5	i-Pr(C=O)-	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
6	MeOCH2(C=O)-	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
7	2-Фурил(С=О)-	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
8	3-Фурил(С=О)-	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
9	3-Пиридил(С=О)-	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
10	3-Изотиазол(С=О)	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
11	Ph(C=O)-	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
12	Bn(C=O)-	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
13	Me(C=O)-	CF3	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
14	EtNH(C=O)-	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
15	(Et)2N(C=O)-	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
16	Пирролидинил(С=О)-	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
17	МеО(С=О)-	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
18	Et(SO2)-	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
19	n-Pr(SO2)-	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
20	i-Pr(SO2)-	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
21	Ph(SO2)-	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
22	Et(SO2)-	CF3	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
23	Bn(C=O)	H	i-Pr	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
24	Et(SO2)	H	i-Pr	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
25	Et(C=O)	H	Me	CH2F
26	Ph(C=O)	H	Me	CH2F
27	2,6-DiClPh(C=O)	H	Me	CH2F
28	Bn(C=O)	H	Me	CH2F
29	Et(C=O)	H	Me	CH2F
30	Ph(C=O)	H	Me	CH2F
31	2,6-DiClPh(C=O)	H	Me	CH2F
32	2-Пиридил(С=О)	H	Me	CH2F
33	Bn(C=O)	H	Me	CH2F
34	3-MeBn(C=O)	H	Me	CH2F
35	Et(C=O)	H	n-Pr	CH2F
36	Et(C=O)	H	i-Bu	CH2F
37	Bn(C=O)	Me	Et	CH2F
38	Тиазол-2-ил	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил
39	н-Пропил	Н	Et	CH2O-2,3,5,6-тетрафторфенил

В другом варианте осуществления изобретения настоящее изобретение относится к фармацевтической композиции, содержащей:

а) соединение формулы I, имеющее значения, определенные в описании, или его фармацевтически приемлемую соль; и

b) фармацевтически приемлемый носитель, адъювант или наполнитель.

Специалисту в данной области, очевидно, понятно, что некоторые соединения по данному изобретению могут находиться в таутомерных формах или гидратированных формах, все такие формы соединений находятся в объеме изобретения. Если не указано иначе, то подразумевается, что соединения, представленные в описании, включают все стереохимические формы соединения; т.е. R- и S-конфигурации для каждого асимметричного центра. Следовательно, отдельные стереохимические изомеры, а также смеси энантиомеров и диастереоизомеров настоящих соединений находятся в объеме изобретения. Если не указано иначе, то подразумевается, что формулы, представленные в описании, также включают соединения, которые различаются только по наличию одного или более обогащенного изотопами атома. Например, соединения, имеющие настоящие формулы, за исключением замещения атома водорода на дейтерий или тритий или замещения атома углерода на ¹³С- или ¹⁴С-обогащенный атом углерода, находятся в объеме данного изобретения.

В основном соединения по данному изобретению можно получить способами, хорошо известными специалистам в данной области для аналогичных соединений и препаративными примерами, которые представлены ниже. В целях иллюстрации приводятся схемы реакций I-III синтеза соединений по настоящему изобретению. Следует понимать, что любая защитная группа, представленная на схемах, может соответствующим образом варьировать с учетом совместимости с другими заместителями.

В способах по изобретению можно использовать различные защитные группы (см., например, T.W.Greene & P.G.M.Wutz, «Protective Groups in Organic Synthesis», 3^rd Edition, John Wiley & Sons, Inc. (1999) и более ранние издания этой книги). Типичные функциональные группы, которые необходимо защищать, представляют амины. Любой из аминов и других функциональных групп можно защитить способами, известными в данной области. Соединения, включая амины, можно использовать с или без выделения из реакционных смесей.

Схема I a) EDC/DMAP/HOBt/TГФ; b) периодинан Десс-Мартина; с) TFA/DCM

На схеме реакций I, представленной выше, используются следующие сокращенные обозначения: EDC является 1-(3-диметиламинопропил)-3-этилкарбодиимидом; HOBt является 1-гидроксибензотриазолом; THF представляет тетрагидрофуран; TFA является трифторуксусной кислотой; DCM представляет дихлорметан; DMAP является 4-диметиламинопиридином. Кислоту 1 подвергают сочетанию с аминоспиртом 2. В данном случае сочетание изображается с использованием EDC/DMAP/HOBt/TГФ, однако можно также использовать другие подходящие условия. В зависимости от природы R⁴ и R⁵ можно использовать аминокетон вместо аминоспирта, таким образом, избегая стадии последующего окисления. В случае фторметилкетонов, где R⁵ представляет CH₂F, аминоспирт можно получить по способу Revesz et al., Tetrahedron Lett. 1994, 35, 9693. В случае тетрафторфеноксикетонов, где R⁵ представляет -CH₂О-2,3,5,6-тетрафторфенил, аминоспирт 2 можно получить способами, аналогичными, описанным Semple et al., Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters, 1997, 7, 1337 (схема реакций II).

Наконец, гидроксильную группу в соединении 3 окисляют (например, периодинатом Десс-Мартина) и полученное соединение обрабатывают соответственно природе R⁴. Например, если в продукте I R⁴ представляет карбоновую кислоту, то тогда R⁴ в соединении 3 предпочтительно представляет сложный эфир, который гидролизуют на конечной стадии схемы реакций. Если этот сложный эфир является трет-бутиловым эфиром (т.е. если R⁴ представляет CO₂tBu), то обработка трифторуксусной кислотой дает кислоту. Эфир предпочтительно является трет-бутиловым эфиром, когда другие заместители в соединении I совместимы с кислыми условиями.

Если R⁴ в продукте I является сложным эфиром, то желаемый эфир можно получить этерификацией соответствующей кислоты или получением желаемой эфирной группы заранее в соединении 2.

Схема II а) KF/ДМФА/ArOH; b) NaBH₄/ТГФ; с) Н₂/Pd/C/MeOH

На схеме реакций II, представленной выше, используются следующие сокращенные обозначения: KF представляет фторид калия; DMF п