ДЕЙТЕРИРОВАННЫЕ ИНГИБИТОРЫ ПРОТЕАЗЫ ГЕПАТИТА С Российский патент 2012 года по МПК C07C231/20 C07D207/09 C07D403/12 A61K31/497 A61P31/12 

Перекрестная ссылка

Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки США серийный № 60/782778, поданной 16 марта 2006 года, предварительной заявки США серийный № 60/782976, поданной 16 марта 2006 года, и предварительной заявки США серийный № 60/844771, поданной 15 сентября 2006 года.

Уровень техники

Инфекция вирусом гепатита C ("HCV") является насущной медицинской проблемой для человека. HCV считается причинным фактором большинства случаев гепатита, отличного от гепатита A и гепатита B, который, как было определено, присутствует в сыворотке у 3% людей во всем мире [A. Alberti et al., "Natural History of Hepatitis C," J. Hepatology, 31., (Suppl. 1), pp. 17-24 (1999)]. Только в США может быть инфицировано около четырех миллионов человек [MJ. Alter et al., "The Epidemiology of Viral Hepatitis in the United States, Gastroenterol. Clin. North Am., 23, pp. 437-455 (1994); M. J. Alter "Hepatitis C Virus Infection in the United States," J. Hepatology, 31. (Suppl. 1), pp. 88-91 (1999)].

При первоначальном воздействии вируса HCV только у примерно 20% инфицированных субъектов развивается острый клинический гепатит, тогда как у других наблюдается спонтанное рассасывание инфекции. Однако почти в 70% случаев вирус возбуждает развитие хронической инфекции, которая сохраняется в течение десятилетий [S. Iwarson, "The Natural Course of Chronic Hepatitis," FEMS Microbiology Reviews, 14, pp. 201-204 (1994); D. Lavanchy, "Global Surveillance and Control of Hepatitis C," J. Viral Hepatitis, 6, pp. 35-47 (1999)]. Это обычно приводит к рецидивам и прогрессивному осложнению воспаления печени, которое часто приводит к более тяжелым заболеваниям, таким как цирроз и гепатоцеллюлярная карцинома [M.C. Kew, "Hepatitis C and Hepatocellular Carcinoma", FEMS Microbiology Reviews, 14, pp. 211-220 (1994); I. Saito et al., "Hepatitis C Virus Infection is Associated with the Development of Hepatocellular Carcinoma," Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 87, pp. 6547-6549 (1990)]. К сожалению, в настоящее время не существует никаких в широком смысле эффективных способов лечения для ослабления прогрессирования хронического HCV.

Геном HCV кодирует полипротеин из 3010-3033 аминокислот [Q.L. Choo, et al., "Genetic Organization and Diversity of Hepatitis C Virus." Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88, pp. 2451-2455 (1991); N. Kato et al., "Molecular Cloning of the Human Hepatitis C Virus Genome From Japanese Patients with Non-A, Non-B Hepatitis," Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 87, pp. 9524-9528 (1990); A. Takamizawa et al., "Structure and Organization of the Hepatitis C Virus Genome Isolated From Human Carriers," J. Virol., 65, pp. 1105-1113 (1991)]. Считается, что неструктурные (NS) белки HCV обеспечивают основной каталитический механизм для репликации вируса. NS белки образуются в результате протеолитического расщепления полипротеина [R. Bartenschlager et al., "Nonstructural Protein 3 of the Hepatitis C Virus Encodes a Serine-Type Proteinase Required for Cleavage at the NS3/4 и NS4/5 Junctions," J. Virol., 67, pp. 3835-3844 (1993); A. Grakoui et. al., "Characterization of the Hepatitis C Virus-Encoded Serine Proteinase: Determination of Proteinase-Dependent Polyprotein Cleavage Sites," J. Virol., 67, pp. 2832-2843 (1993); A. Grakoui et al., "Expression and Identification of Hepatitis C Virus Polyprotein Cleavage Products," J. Virol., 67, pp. 1385-1395 (1993); L. Tomei et al., "NS3 is a serine protease required for processing of hepatitis C virus polyprotein", J. Virol., 67, pp. 4017-4026 (1993)].

NS белок 3 HCV (NS3) обладает активностью серинпротеазы, которая способствует процессингу большинства вирусных ферментов и, таким образом, считается существенной для репликации вируса и инфективности. Известно, что мутации в NS3-протеазе вируса желтой лихорадки снижают вирусную инфективность [Chambers, T.J. et. al., "Evidence that the N-terminal Domain of Nonstructural Protein NS3 From Yellow Fever Virus is a Serine Protease Responsible for Site-Specific Cleavages in the Viral Polyprotein", Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 87, pp. 8898-8902 (1990)]. Было показано, что первые 181 аминокислот в NS3 (остатки 1027-1207 вирусного полипротеина) содержат домен серинпротеазы NS3, который осуществляет процессинг всех четырех расположенных ниже сайтов полипротеина HCV [C. Lin et al., "Hepatitis C Virus NS3 Serine Proteinase: Trans-Cleavage Requirements and Processing Kinetics", J. Virol., 68, pp. 8147-8157 (1994)].

NS3 серинпротеаза HCV и связанный с ней кофактор, NS4A, способствуют процессингу всех вирусных ферментов и, таким образом, считаются существенными для вирусной репликации. Оказалось, что этот процессинг аналогичен тому, который осуществляется аспартильной протеазой вируса иммунодефицита человека, которая также участвует в процессинге вирусных ферментов. Ингибиторы ВИЧ-протеазы, которые ингибируют процессинг вирусного белка, являются сильными противовирусными агентами у человека, и это говорит о том, что прерывание этой стадии цикла жизни вируса приводит к терапевтически активным средствам. Следовательно, NS3 серинпротеаза HCV также является привлекательной целью для разработки лекарственных средств.

В настоящее время не существует удовлетворительных средств против HCV или способов лечения. До недавнего времени единственной общепринятой терапией от заболевания HCV было лечение интерфероном. Однако интерфероны обладают существенными побочными эффектами [M. A. Wlaker et al., "Hepatitis C Virus: An Overview of Current Approaches and Progress," DDT, 4, pp. 518-29 (1999); D. Moradpour et al., "Current and Evolving Therapies for Hepatitis C," Eur. J. Gastroenterol. Hepatol., 11, pp. 1199-1202 (1999); H. L. A. Janssen et al. "Suicide Associated with Alfa-Interferon Therapy for Chronic Viral Hepatitis," J. Hepatol., 21, pp. 241-243 (1994); P.F. Renault et al., "Side Effects of Alpha Interferon," Seminars in Liver Disease, 9, pp. 273-277. (1989)] и индуцируют долгосрочную ремиссию лишь в некоторых (примерно 25%) случаях [O. Weiland, "Interferon Therapy in Chronic Hepatitis C Virus Infection", FEMS Microbiol. Rev., 14, pp. 279-288 (1994)]. Появившиеся в последнее время пегилированные формы интерферона (PEG-INTRON® и PEGASYS®) и комбинированная терапия, включающая рибавирин и пегилированный интерферон (REBETROL®), обеспечили лишь скромные улучшения скорости ремиссии и только частичное уменьшение побочных эффектов. Более того, перспективы, связанные с эффективными вакцинами против HCV, остаются неясными.

Таким образом, существует потребность в более эффективных терапевтических средствах против HCV. Такие ингибиторы должны обладать терапевтическим потенциалом в качестве ингибиторов протеазы, в частности в качестве ингибиторов серинпротеазы, и более конкретно, в качестве ингибиторов NS3-протеазы HCV. Конкретно, такие соединения могут быть полезными в качестве противовирусных средств, в частности в качестве средств против HCV.

Недавно было обнаружено, что включение дейтерия в соединение снижает скорость эпимеризации посредством действия изотопа дейтерия, повышая, таким образом, концентрацию активных изомеров in vivo, по сравнению с его недейтерированными аналогами.

Краткое описание изобретения

Настоящее изобретение относится к дейтерированным соединениям формулы (I)

а также их фармацевтически приемлемым солям, пролекарствам и сольватам. В формуле (I) D означает атом дейтерия.

Что касается формулы (I),

D означает атом дейтерия;

R¹ представляет собой ,

где

представляет собой необязательно замещенный моноциклический азагетероциклил или необязательно замещенный полициклический азагетероциклил, или необязательно замещенный полициклический азагетероцикленил, где ненасыщенность присутствует в кольце, дистальном к кольцу, содержащему группу R²¹ и к которому присоединена группа -C(O)-N(R²)-CDR³-C(O)-C(O)-NR⁴R⁵;

R²¹ представляет собой Q³-W³-Q²-W²-Q¹; где

каждый из W² и W³ независимо представляет собой связь, -CO-, -CS-, -C(O)N(Q⁴)-, -CO₂-, -O-, -N(Q⁴)-C(O)-N(Q⁴)-, -N(Q⁴)-C(S)-N(Q⁴)-, -OC(O)NQ⁴-, -S-, -SO-, -SO₂-, -N(Q⁴)-, -N(Q⁴)SO₂-, -N(Q⁴)SO₂N(Q⁴)- и водород, когда любой из W² и W³ представляет собой концевую группу;

каждый из Q¹, Q² и Q³ независимо представляет собой связь, необязательно замещенную алифатическую группу, необязательно замещенную гетероалифатическую группу, необязательно замещенную циклоалифатическую группу, необязательно замещенный арил, необязательно замещенный гетероарил, необязательно замещенный аралкил или необязательно замещенный гетероаралкил; или водород, когда любой из Q³, Q² или Q¹ представляет собой концевую группу при условии, что Q² не может представлять собой связь, когда присутствуют оба W³ и W²; и

каждый из R², R³ и R⁴, независимо, представляет собой H или С_1-6 алкил;

R⁵ представляет собой H, алкил, циклоалкил, арил, необязательно замещенный 1-4 алкильными группами, алкиларил, арил, аминогруппу, необязательно замещенную 1 или 2 алкильными группами; и

R²¹ представляет собой Q³-W³-Q²-W²-Q¹; где каждый из W² и W³ независимо представляет собой связь, -CO-, -CS-, -C(O)N(Q⁴)-, -CO₂-, -O-, -N(Q⁴)-C(O)-N(Q⁴)-, N(Q⁴)-C(S)-N(Q⁴)-, -OC(O)NQ⁴-, -S-, -SO-, -SO₂-, -N(Q⁴)-, -N(Q⁴)SO₂-, -N(Q⁴)SO₂N(Q⁴)- и водород, когда любой из W² и W³ представляет собой концевую группу; каждый из Q¹, Q², и Q³ независимо представляет собой связь, необязательно замещенную алифатическую группу, необязательно замещенную гетероалифатическую группу, необязательно замещенную циклоалифатическую группу, необязательно замещенный арил, необязательно замещенный гетероарил, необязательно замещенный аралкил или необязательно замещенный гетероаралкил; или водород, когда любой из Q³, Q² или Q¹ представляет собой концевую группу при условии, что Q² не может представлять собой связь, когда присутствуют оба W³ и W².

В некоторых вариантах осуществления, R¹ представляет собой

где

каждый из R⁶ и R⁸ независимо представляет собой

связь; или

необязательно замещенный (1,1- или 1,2-)циклоалкилен; или

необязательно замещенный (1,1- или 1,2-)гетероциклилен; или

метилен или этилен, замещенный одним заместителем, выбранным из группы, состоящей из необязательно замещенной алифатической группы, необязательно замещенной циклической группы и необязательно замещенной ароматической группы, и где указанный метилен или этилен необязательно дополнительно замещен заместителем, представляющим собой алифатическую группу;

каждый из R⁷, R⁹, и R¹¹ независимо представляет собой водород или необязательно замещенную алифатическую группу;

R¹⁰ представляет собой необязательно замещенную алифатическую группу, необязательно замещенную циклическую группу или необязательно замещенную ароматическую группу;

L представляет собой -C(O)-, -OC(O)-, -NR¹¹C(O)-, -S(O)₂-, -NR¹¹S(O)₂- или связь; и

n равно 0 или 1.

В некоторых вариантах осуществления n равно 1.

В некоторых вариантах осуществления R⁶ представляет собой метилен, замещенный одним заместителем, выбранным из группы, состоящей из необязательно замещенной алифатической группы, необязательно замещенной циклической группы и необязательно замещенной ароматической группы.

В некоторых вариантах осуществления R⁶ представляет собой метилен, замещенный изобутилом.

В некоторых вариантах осуществления R⁷ представляет собой водород.

В некоторых вариантах осуществления R⁸ представляет собой метилен, замещенный одним заместителем, выбранным из группы, состоящей из необязательно замещенной алифатической группы, необязательно замещенной циклической группы и необязательно замещенной ароматической группы. В некоторых других вариантах осуществления R⁸ представляет собой метилен, замещенный необязательно замещенной циклической группой. Еще в некоторых вариантах осуществления R⁸ представляет собой метилен, замещенный циклогексилом.

В некоторых вариантах осуществления R⁹ представляет собой водород.

В некоторых вариантах осуществления L представляет собой -CO-.

В некоторых вариантах осуществления R¹⁰ представляет собой необязательно замещенную ароматическую группу.

В некоторых вариантах осуществления R¹⁰ выбран из группы,

В некоторых вариантах осуществления R¹⁰ представляет собой необязательно замещенный пиразинил (например, 2-пиразинил).

В некоторых вариантах осуществления представляет собой замещенный моноциклический азагетероциклил.

В некоторых других вариантах осуществления представляет собой пирролидинил, замещенный в положении 3 атома углерода группой гетероарилокси, где гетероарил необязательно дополнительно замещен 1-4 группами галогена.

В некоторых вариантах осуществления представляет собой .

В некоторых вариантах осуществления представляет собой необязательно замещенный полициклический азагетероциклил.

В другом варианте осуществления представляет собой В некоторых вариантах осуществления представляет собой .

В другом варианте осуществления R² представляет собой водород, каждый из R⁴ и R⁵ независимо представляет собой водород или циклопропил. В другом варианте осуществления R³ представляет собой пропил. В другом варианте осуществления n равно 0. В другом варианте осуществления L представляет собой -NR¹¹C(O)- и R¹¹ представляет собой водород. В другом варианте осуществления R¹⁰ представляет собой необязательно замещенную алифатическую группу. В другом варианте осуществления R¹⁰ представляет собой трет-бутил. В другом варианте осуществления соединение представляет собой или

В другом варианте осуществления R¹ представляет собой ,

где

A представляет собой -(СНХ¹)_а-;

B представляет собой -(СНХ²)_b-;

a равно 0-3;

b равно 0-3 при условии, что сумма a + b равна 2 или 3;

каждый из X¹ и X² независимо выбран из водорода, необязательно замещенной С_1-4 алифатической группы и необязательно замещенного арила;

каждый из Y¹ и Y² независимо представляет собой водород, необязательно замещенную алифатическую группу, необязательно замещенный арил, аминогруппу или -OQ⁴; где каждый Q⁴ независимо представляет собой водород или необязательно замещенную алифатическую группу;

R²² представляет собой необязательно замещенную алифатическую группу, необязательно замещенную гетероалифатическую группу, необязательно замещенную циклоалифатическую группу, необязательно замещенную гетероциклоалифатическую группу, необязательно замещенный арил или необязательно замещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R²¹ представляет собой необязательно замещенный алкилкарбонил.

Группа включает все стереоспецифические энантиомеры, например, (когда A и B оба представляют собой CH₂, и Y¹ и Y² оба представляют собой H).

В некоторых вариантах осуществления R²¹ представляет собой аминоалкилкарбонил, галогеналкилкарбонил, арилалкилкарбонил, арилалкилкарбонил, (циклоалифатическая группа)алкилкарбонил или (гетероциклоалифатическая группа)алкилкарбонил, каждый из которых необязательно замещен 1-3 заместителями. В некоторых вариантах осуществления R²¹ представляет собой гетероциклоалкил-оксикарбониламино-алкилкарбонил, гетероарил-карбониламино-алкил-карбониламино-алкил-карбонил, бициклоарил-сульфониламино-алкилкарбонил, арил-алкокси-карбониламино-алкил-карбонил, алкил-карбониламино-алкил-карбонил, (алифатическая группа)оксикарбониламино-алкил-карбонил, (циклоалифатическая группа)алкил-аминокарбониламино-алкил-карбонил, гетероарил-карбониламино-алкил-карбониламино-алкил-карбонил, алкил-аминокарбониламино-алкил-карбонил или бициклоарил-аминокарбониламино-алкил-карбонил, каждый из которых необязательно замещен 1-3 заместителями. В некоторых вариантах осуществления R²² представляет собой необязательно замещенную алифатическую группу, необязательно замещенную гетероалифатическую группу, необязательно замещенную циклоалифатическую группу, необязательно замещенную гетероциклоалифатическую группу, необязательно замещенный арил или необязательно замещенный гетероарил. В некоторых вариантах осуществления R²² представляет собой необязательно замещенный фенил, необязательно замещенный нафтил, необязательно замещенный антраценил, необязательно замещенный нафталин или необязательно замещенный антрацен. В некоторых вариантах осуществления каждый из X¹, X², Y¹ и Y² представляет собой водород, каждый из a и b равен 1.

В некоторых вариантах осуществления R²¹ представляет собой необязательно замещенный алкилкарбонил.

В некоторых вариантах осуществления R²¹ представляет собой аминоалкилкарбонил, галогеналкилкарбонил, арилалкилкарбонил, арилалкилкарбонил, (циклоалифатическая группа)алкилкарбонил или (гетероциклоалифатическая группа)алкилкарбонил, каждый из которых необязательно замещен 1-3 заместителями.

В некоторых вариантах осуществления R²¹ представляет собой гетероциклоалкил-оксикарбониламино-алкилкарбонил, гетероарил-карбониламино-алкил-карбониламино-алкил-карбонил, бициклоарил-сульфониламино-алкилкарбонил, арил-алкокси-карбониламино-алкил-карбонил, алкил-карбониламино-алкил-карбонил, (алифатическая группа)оксикарбониламино-алкил-карбонил, (циклоалифатическая группа)алкил-аминокарбониламино-алкил-карбонил, (циклоалифатическая группа)алкил-карбониламино-алкил-карбонил, гетероарил-карбониламино-алкил-карбониламино-алкил-карбонил, алкил-аминокарбониламино-алкил-карбонил или бициклоарил-аминокарбониламино-алкил-карбонил, каждый из которых необязательно замещен 1-3 заместителями.

В некоторых вариантах осуществления R²² представляет собой необязательно замещенную алифатическую группу, необязательно замещенную гетероалифатическую группу, необязательно замещенную циклоалифатическую группу, необязательно замещенную гетероциклоалифатическую группу, необязательно замещенный арил или необязательно замещенный гетероарил.

В некоторых вариантах осуществления R²² представляет собой необязательно замещенный фенил, необязательно замещенный нафтил, необязательно замещенный антраценил, необязательно замещенный нафталин или необязательно замещенный антрацен.

В некоторых вариантах осуществления каждый из X¹, X², Y¹ и Y² представляет собой водород, каждый из a и b равен 1.

В некоторых вариантах осуществления R²² представляет собой необязательно замещенную алифатическую группу, необязательно замещенную гетероалифатическую группу, необязательно замещенную циклоалифатическую группу, необязательно замещенную гетероциклоалифатическую группу, необязательно замещенный арил или необязательно замещенный гетероарил.

В одном варианте осуществления соединение представляет собой .

Эпимеризация дейтерированных соединений по настоящему изобретению происходит медленнее, чем у аналогичных недейтерированных соединений. Как показано ниже, дейтерированное соединение 1 очень медленно преобразуется в недейтерированное промежуточное соединение, которое затем преобразуется в эпимеры 2 и 3. Эпимеры 2 и 3 затем поддерживаются в равновесии, что еще более замедляет эпимеризацию дейтерированного соединения 1.

Как результат их медленной эпимеризации, дейтерированные соединения по настоящему изобретению могут увеличивать концентрацию активных изомеров in vivo по сравнению с недейтерированными аналогами.

В некоторых вариантах осуществления обогащение дейтерием составляет, по меньшей мере, 50% в соединениях по настоящему изобретению. В некоторых вариантах осуществления обогащение дейтерием составляет, по меньшей мере, 80% в соединениях по настоящему изобретению. В некоторых вариантах осуществления обогащение дейтерием составляет, по меньшей мере, 90% в соединениях по настоящему изобретению. В некоторых вариантах осуществления обогащение дейтерием составляет, по меньшей мере, 99% в соединениях по настоящему изобретению.

Настоящее изобретение также относится к фармацевтической композиции, содержащей фармацевтически приемлемый носитель и соединение формулы (I) или любой из его вариантов осуществления, описанных выше.

Настоящее изобретение также относится к способу повышения концентрации активного изомера фармацевтического вещества in vivo, включающему введение пациенту, нуждающемуся в этом, дейтерированного изомера фармацевтического вещества в количестве, достаточном для обеспечения фармацевтического эффекта.

Настоящее изобретение также относится к способу повышения биодоступности соединения, включающему замену атома водорода, который связан со стерическим атомом углерода в соединении, атомом дейтерия. В одном варианте осуществления дейтерированное соединение представляет собой соединение формулы (I) или любой из его вариантов осуществления, описанных выше.

Настоящее изобретение также относится к способу ингибирования протеазы HCV, включающему контактирование протеазы HCV с дейтерированным соединением формулы (I) или любым из его вариантов осуществления, описанных выше.

Настоящее изобретение также относится к способу лечения пациента, страдающего от HCV-инфекции или состояния, опосредованного протеазой HCV, включающему введение пациенту фармацевтически эффективного количества дейтерированного соединения формулы (I) или любого из его вариантов осуществления, описанных выше.

Также в объем настоящего изобретения входит способ получения оптически обогащенного соединения формулы 1, где

атомы углерода альфа и бета относительно карбоксигруппы являются стереоцентрами;

R₁ независимо представляет собой H, необязательно замещенную алифатическую группу, необязательно замещенную циклоалифатическую группу, необязательно замещенную арилалифатическую группу, необязательно замещенную гетероалифатическую группу или необязательно замещенную гетероарилалифатическую группу;

R'₁ представляет собой дейтерий,

R'₂ представляет собой -NHR₂ или -OE;

R₂ представляет собой H, необязательно замещенную алифатическую группу, необязательно замещенную циклоалифатическую группу, необязательно замещенную арилалифатическую группу, необязательно замещенную гетероалифатическую группу или необязательно замещенную гетероарилалифатическую группу; и

E представляет собой С_1-6 алкил или бензил.

Способ включает следующие стадии:

a) образование соли соединения формулы 1; и

b) кристаллизацию указанной соли с получением соединения с более чем 55% энантиомерным избытком.

В некоторых вариантах осуществления R₁ представляет собой С_1-6 алкил, и R'₂ представляет собой -NHR₂, где R₂ представляет собой С_1-6 алкил или С_1-6 циклоалкил. В некоторых вариантах осуществления R₁ представляет собой пропил и R₂ представляет собой циклопропил.

В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает аминирование соединения формулы ii

аминирующим реагентом с получением соединения формулы iii

В некоторых других вариантах осуществления аминирующий реагент представляет собой азидную соль, и промежуточное азидосоединение восстанавливают гидрированием.

В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает окисление ненасыщенного соединения формулы i

где R'₂ представляет собой -NHR₂ или -OE, где E представляет собой С_1-5 алкил или необязательно замещенный бензил, окисляющим реагентом с получением соединения формулы ii.

В некоторых других вариантах осуществления окисляющий реагент включает трет-бутилгидропероксид.

В некоторых других вариантах осуществления окисляющий реагент дополнительно включает хиральный реагент. В некоторых других вариантах осуществления окисляющий реагент представляет собой смесь изопропоксида самария (III), трифениларсиноксида, S-(-)1,1'-би-2-нафтола и 4 Å молекулярных сит. В некоторых других вариантах осуществления окисляющий реагент включает пероксид мочевины-водорода в присутствии трифторуксусного ангидрида.

В некоторых других вариантах осуществления способ дополнительно включает гидролиз соединения формулы ii с получением кислоты, а затем преобразование полученной кислоты в амидное соединение формулы ii, где R'₂ представляет собой -NHR₂.

Также в объем настоящего изобретения включен способ получения соединения формулы 1

где

R₁ представляет собой H, необязательно замещенную алифатическую группу, необязательно замещенную циклоалифатическую группу, необязательно замещенную арилалифатическую группу, необязательно замещенную гетероалифатическую группу или необязательно замещенную гетероарилалифатическую группу;

R'₁ представляет собой дейтерий,

R₂ представляет собой H, необязательно замещенную алифатическую группу, необязательно замещенную циклоалифатическую группу, необязательно замещенную арилалифатическую группу, необязательно замещенную гетероалифатическую группу или необязательно замещенную гетероарилалифатическую группу; и

соединение формулы 1 имеет энантиомерный избыток более чем 55%. Указанный способ включает следующие стадии:

a) окисление ненасыщенного соединения формулы i

с получением соединения формулы ii

b) взаимодействие соединения формулы ii с аминирующим реагентом с получением соединения формулы iii

c) образование соли соединения формулы iii с оптически активной органической кислотой; и

d) кристаллизацию указанной соли с получением соединения с более чем 55% энантиомерным избытком.

В некоторых вариантах осуществления соединение формулы 1 представляет собой (2S,3S)-3-амино-3-дейтеро-N-циклопропил-2-гидроксигексанамид. В некоторых вариантах осуществления органическая кислота представляет собой L-винную кислоту или дезоксихолевую кислоту.

Также в объем настоящего изобретения включен способ получения оптически обогащенного соединения формулы 1:

где

атомы углерода альфа и бета относительно карбоксигруппы являются стереоцентрами;

R₁ независимо представляет собой H, необязательно замещенную алифатическую группу, необязательно замещенную циклоалифатическую группу, необязательно замещенную арилалифатическую группу, необязательно замещенную гетероалифатическую группу или необязательно замещенную гетероарилалифатическую группу;

R'₁ представляет собой дейтерий, так что обогащение дейтерием составляет, по меньшей мере, 50%;

R'₂ представляет собой -NHR₂ или-OE;

R₂ представляет собой H, необязательно замещенную алифатическую группу, необязательно замещенную циклоалифатическую группу, необязательно замещенную арилалифатическую группу, необязательно замещенную гетероалифатическую группу или необязательно замещенную гетероарилалифатическую группу; и

E представляет собой С_1-6 алкил или бензил.

Указанный способ включает следующие стадии:

a) образование соли соединения формулы 1, и

b) кристаллизацию указанной соли с получением соединения с более чем 55% энантиомерным избытком.

В некоторых вариантах осуществления R₁ представляет собой C₁-C₆ алкил и R'₂ представляет собой -NHR₂, где R₂ представляет собой С_1-6 алкил или С_1-6 циклоалкил. В некоторых вариантах осуществления R₁ представляет собой пропил и R₂ представляет собой циклопропил.

В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает стадию аминирования соединения формулы ii

аминирующим реагентом с получением соединения формулы iii

В некоторых вариантах осуществления аминирующий реагент представляет собой азидную соль, и промежуточное азидосоединение восстанавливают гидрированием.

В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает стадию окисления ненасыщенного соединения формулы i

где R'₂ представляет собой -NHR₂ или-OE, где E представляет собой С_1-5 алкил или необязательно замещенный бензил, окисляющим реагентом с получением соединения формулы ii.

В некоторых вариантах осуществления окисляющий реагент включает трет-бутилгидропероксид. В некоторых других вариантах осуществления окисляющий реагент дополнительно включает хиральный реагент. В некоторых вариантах осуществления окисляющий реагент представляет собой смесь изопропоксида самария (III), трифениларсиноксида, S-(-)1,1'-би-2-нафтола и 4 Å молекулярных сит. В некоторых вариантах осуществления окисляющий реагент включает пероксид мочевины-водорода в присутствии трифторуксусного ангидрида.

В некоторых вариантах осуществления R'₂ представляет собой -OE. В некоторых вариантах осуществления R'₂ представляет собой -NHR₂.

В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает гидролиз соединения Формулы ii с получением кислоты и затем преобразование полученной кислоты в амидное соединение формулы ii, где R'₂ представляет собой -NHR₂.

В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает окисление соединения формулы iv

с получением соединения формулы ii. В некоторых случаях, окисление осуществляют с использованием диоксида марганца.

В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает восстановление соединения формулы v

с получением соединения формулы iv. В некоторых случаях, соединение восстанавливают с использованием Red-Al® и затем гасят оксидом дейтерия. Как известно из уровня техники, "Red-Al®" относится к соединению [(CH₃OCH₂OCH₂)₂AlH₂]Na, которое является коммерчески доступным, обычно в виде раствора в толуоле (например, 70% масс./масс.). Более подробную информацию, касающуюся Red-Al®, см., например, у Bates R.W. et al., Tetrahedron, 1990, 46, 4063.

Также в объем настоящего изобретения включен способ получения соединения формулы 1

где

R₁ представляет собой H, необязательно замещенную алифатическую группу, необязательно замещенную циклоалифатическую группу, необязательно замещенную арилалифатическую группу, необязательно замещенную гетероалифатическую группу или необязательно замещенную гетероарилалифатическую группу;

R'₁ представляет собой дейтерий,

R₂ представляет собой H, необязательно замещенную алифатическую группу, необязательно замещенную циклоалифатическую группу, необязательно замещенную арилалифатическую группу, необязательно замещенную гетероалифатическую группу или необязательно замещенную гетероарилалифатическую группу; и

соединение формулы 1 имеет энантиомерный избыток более чем 55%.

Указанный способ включает следующие стадии:

a) окисление ненасыщенного соединения формулы i

с получением соединения формулы ii

b) взаимодействие соединения формулы ii с аминирующим реагентом с получением соединения формулы iii

c) образование соли соединения формулы iii с оптически активной органической кислотой; и

d) кристаллизацию указанной соли с получением соединения с более чем 55% энантиомерным избытком.

В некоторых вариантах осуществления соединение формулы 1 представляет собой (2S,3S)-3-амино-3-дейтеро-N-циклопропил-2-гидроксигексанамид. В некоторых вариантах осуществления органическая кислота представляет собой L-винную кислоту или дезоксихолевую кислоту.

Подробное описание изобретения

I. Определения

A. Термины

Используемый в настоящем описании термин "алифатический" охватывает алкил, алкенил и алкинил.

Используемая в настоящем описании "алкильная" группа относится к насыщенной алифатической углеводородной группе, содержащей 1-8 (например, 1-6 или 1-4) атомов углерода. Алкильная группа может быть линейной или разветвленной. Примеры алкильной группы включают, но не ограничиваются ими, метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, н-пентил, н-гептил и 2-этилгексил. Алкильная группа может быть необязательно замещена одним или несколькими заместителями, такими как алкокси, циклоалкилокси, гетероциклоалкилокси, арилокси, гетероарилокси, аралкилокси, гетероарилалкокси, амино, нитро, карбокси, циано, галоген, гидрокси, сульфо, меркапто, алкилсульфанил, алкилсульфинил, алкилсульфонил, аминокарбонил, алкилкарбониламино, циклоалкилкарбониламино, циклоалкил-алкилкарбониламино, арилкарбониламино, аралкилкарбониламино, гетероциклоалкил-карбониламино, гетероциклоалкил-алкилкарбониламино, гетероарилкарбониламино, гетероаралкилкарбониламино, мочевина, тиомочевина, сульфамоил, сульфамид, алкоксикарбонил или алкилкарбонилокси.

Используемая в настоящем описании "алкенильная" группа относится к алифатической углеродной группе, которая содержит 2-8 (например, 2-6 или 2-4) атомов углерода и, по меньшей мере, одну двойную связь. Подобно алкильной группе, алкенильная группа может быть линейной или разветвленной. Примеры алкенильной группы включают, но не ограничиваются ими, аллил, изопренил, 2-бутенил и 2-гексенил. Алкенильная группа может быть необязательно замещена одним или несколькими заместителями, такими как алкокси, циклоалкилокси, гетероциклоалкилокси, арилокси, гетероарилокси, аралкилокси, гетероарилалкокси, амино, нитро, карбокси, циано, галоген, гидрокси, сульфо, меркапто, алкилсульфанил, алкилсульфинил, алкилсульфонил, аминокарбонил, алкилкарбониламино, циклоалкилкарбониламино, циклоалкил-алкилкарбониламино, арилкарбониламино, аралкилкарбониламино, гетероциклоалкил-карбониламино, гетероциклоалкил-алкилкарбониламино, гетероарилкарбониламино, гетероаралкилкарбониламино, мочевина, тиомочевина, сульфамоил, сульфамид, алкоксикарбонил или алкилкарбонилокси.

Используемая в настоящем описании "алкинильная" группа относится к алифатической углеродной группе, которая содержит 2-8 (например, 2-6 или 2-4) атомов углерода и имеет, по меньшей мере, одну тройную связь. Алкинильная группа может быть линейной или разветвленной. Примеры алкинильной группы включают, но не ограничиваются ими, пропаргил и бутинил. Алкинильная группа может быть необязательно замещена одним или несколькими заместителями, такими как алкокси, циклоалкилокси, гетероциклоалкилокси, арилокси, гетероарилокси, аралкилокси, гетероарилалкокси, амино, нитро, карбокси, циано, галоген, гидрокси, сульфо, меркапто, алкилсульфанил, алкилсульфинил, алкилсульфонил, аминокарбонил, алкилкарбониламино, циклоалкилкарбониламино, циклоалкил-алкилкарбониламино, арилкарбониламино, аралкилкарбониламино, гетероциклоалкил-карбониламино, гетероциклоалкил-алкилкарбониламино, гетероарилкарбониламино, гетероаралкилкарбониламино, мочевина, тиомочевина, сульфамоил, сульфамид, алкоксикарбонил или алкилкарбонилокси.

Используемая в настоящем описании "аминогруппа» относится к -NR^XR^Y, где каждый из R^X и R^Y независимо представляет собой водород, алкил, циклоалкил, (циклоалкил)алкил, арил, аралкил, гетероциклоалкил, (гетероциклоалкил)алкил, гетероарил или гетероаралкил. Когда термин "амино" не означает концевую группу (например, алкилкарбониламино), он представлен формулой -NR^X-. R^X имеет значения, определенные выше.

Используемая в настоящем описании "арильная" группа относится к фенильной, нафтильной или бензоконденсированной группе, содержащей 2-3 кольца. Например, бензоконденсированная группа включает фенил, конденсированный с одной или двумя C_4-8 циклоалифатическими группами, например, 1,2,3,4-тетрагидронафтил, инданил, дигидроинданил или флуоренил. Арил необязательно замещен одним или несколькими заместителями, такими как алкил (включая карбоксиалкил, гидроксиалкил и галогеналкил, такой как трифторметил), алкенил, алкинил, циклоалкил, (циклоалкил)алкил, гетероциклоалкил, (гетероциклоалкил)алкил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкилокси, гетероциклоалкилокси, арилокси, гетероарилокси, аралкилокси, гетероаралкилокси, ароил, гетероароил, амино, нитро, карбокси, алкоксикарбонил, алкилкарбонилокси, аминокарбонил, алкилкарбониламино, циклоалкилкарбониламино, (циклоалкил)алкилкарбониламино, арилкарбониламино, аралкилкарбониламино, (гетероциклоалкил)карбониламино, (гетероциклоалкил)алкилкарбониламино, гетероарилкарбониламино, гетероаралкилкарбониламино, циано, галоген, гидрокси, ацил, меркапто, алкилсульфанил, сульфокси, мочевина, тиомочевина, сульфамоил, сульфамид, оксо или карбамоил.

Используемая в настоящем описании "аралкильная" группа относится к алкильной группе (например, C_1-4 алкильной группе), которая замещена арильной группой. Оба "алкил" и "арил" определены выше. Примером аралкильной группы является бензил.

Используемый в настоящем описании термин циклоалифатический охватывает циклоалкил, циклоалкенил и циклоалкинил.

Используемая в настоящем описании "циклоалкильная" группа относится к алифатическому карбоциклическому кольцу из 3-10 (например, 4-8) атомов углерода. Примеры циклоалкильных групп включают циклопропил, циклопентил, циклогексил, циклогептил, адамантил, норборнил, кубил, октагидроинденил, декагидронафтил, бицикло[3.2.1]октил, бицикло[2.2.2]октил, бицикло[3.3.1]нонил и бицикло[3.2.3]нонил. "Циклоалкенильная" группа, используемая в настоящем описании, относится к неароматическому карбоциклическому кольцу из 3-10 (например, 4-8) атомов углерода, имеющему одну или несколько двойных связей. Примеры циклоалкенильных групп включают циклопентенил, 1,4-циклогексадиенил, циклогептенил, циклооктенил, гексагидроинденил, октагидронафтил, бицикло[2.2.2]октенил и бицикло[3.3.1]ноненил. Циклоалкильная или циклоалкенильная группа может быть необязательно замещена одним или несколькими заместителями, такими как алкил (включая карбоксиалкил, гидроксиалкил и галогеналкил, такой как трифторметил), алкенил, алкинил, циклоалкил, (циклоалкил)алкил, гетероциклоалкил, (гетероциклоалкил)алкил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкилокси, гетероциклоалкилокси, арилокси, гетероарилокси, аралкилокси, гетероаралкилокси, ароил, гетероароил, амино, нитро, карбокси, алкоксикарбонил, алкилкарбонилокси, аминокарбонил, алкилкарбониламино, циклоалкилкарбониламино, (циклоалкил)алкилкарбониламино, арилкарбониламино, аралкилкарбониламино, (гетероциклоалкил)карбониламино, (гетероциклоалкил)алкилкарбониламино, гетероарилкарбониламино, гетероаралкилкарбониламино, циано, галоген, гидрокси, ацил, меркапто, алкилсульфанил, сульфокси, мочевина, тиомочевина, сульфамоил, сульфамид, оксо или карбамоил.

Используемый в настоящем описании термин гетероциклоалифатический означает гетероциклоалкил, гетероциклоалкенил и гетероциклоалкинил. Используемая в настоящем описании "гетероциклоалкильная" группа относится к 3-10-членной (например, 4-8-членной) насыщенной кольцевой структуре, в которой один или несколько кольцевых атомов представляют собой гетероатом, например, N, O или S. Примеры гетероциклоалкильной группы включают пиперидинил, пиперазинил, тетрагидропиранил, тетрагидрофурил, диоксоланил, оксазолидинил, изооксазолидинил, морфолинил, октагидробензофурил, октагидрохроменил, октагидротиохроменил, октагидроиндолил, октагидропириндинил, декагидрохинолинил, октагидробензо[b]тиофенил, 2-оксабицикло[2.2.2]октил, 1-азабицикло[2.2.2]октил, 3-азабицикло[3.2.1]октил и 2,6-диоксатрицикло[3.3.1.03,7]нонил. "Гетероциклоалкенильная" группа, используемая в настоящем описании, относится к 3-10-членной (например, 4-8-членной) неароматической кольцевой структуре, имеющей одну или несколько двойных связей, и где один или несколько кольцевых атомов представляют собой гетероатом, например, N, O или S. Гетероциклоалкильная или гетероциклоалкенильная группа может быть необязательно замещена одним или несколькими заместителями, такими как алкил (включая карбоксиалкил, гидроксиалкил и галогеналкил, такой как трифторметил), алкенил, алкинил, циклоалкил, (циклоалкил)алкил, гетероциклоалкил, (гетероциклоалкил)алкил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкилокси, гетероциклоалкилокси, арилокси, гетероарилокси, аралкилокси, гетероаралкилокси, ароил, гетероароил, амино, нитро, карбокси, алкоксикарбонил, алкилкарбонилокси, аминокарбонил, алкилкарбониламино, циклоалкилкарбониламино, (циклоалкил)алкилкарбониламино, арилкарбониламино, аралкилкарбониламино, (гетероциклоалкил)карбониламино, (гетероциклоалкил)алкилкарбониламино, гетероарилкарбониламино, гетероаралкилкарбониламино, циано, галоген, гидрокси, ацил, меркапто, алкилсульфанил, сульфокси, мочевина, тиомочевина, сульфамоил, сульфамид, оксо или карбамоил. В некоторых случаях, заместитель в гетероциклоалкиле или гетероциклоалкениле сам по себе может быть циклическим (который необязательно содержит один или несколько гетероатомов), и, таким образом, образуемый в результате замещенный гетероциклоалкил или гетероциклоалкенил представляет собой спирокольцевую систему, например,

"Гетероарильная" группа, используемая в настоящем описании, относится к моноциклической, бициклической или трициклической кольцевой структуре, содержащей 5-15 кольцевых атомов, где один или несколько кольцевых атомов представляют собой гетероатом, например, N, O или S, и где одно или несколько колец бициклической или трициклической кольцевой структуры являются ароматическими. Некоторыми примерами гетероарила являются пиридил, фурил, пирролил, тиенил, тиазолил, оксазолил, имидазолил, индолил, 2,3-дигидроиндолил, хинолил, 1,2-дигидрохинолил, 1,2,3,4-тетрагидрохинолил, тетразолил, бензофурил, 2,3-дигидробензофуранил, бензтиазолил, ксантен, тиоксантен, фенотиазин, дигидроиндол и бензо[1,3]диоксол. Гетероарил необязательно замещен одним или несколькими заместителями, такими как алкил (включая карбоксиалкил, гидроксиалкил и галогеналкил, такой как трифторметил), алкенил, алкинил, циклоалкил, (циклоалкил)алкил, гетероциклоалкил, (гетероциклоалкил)алкил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкилокси, гетероциклоалкилокси, арилокси, гетероарилокси, аралкилокси, гетероаралкилокси, ароил, гетероароил, амино, нитро, карбокси, алкоксикарбонил, алкилкарбонилокси, аминокарбонил, алкилкарбониламино, циклоалкилкарбониламино, (циклоалкил)алкилкарбониламино, арилкарбониламино, аралкилкарбониламино, (гетероциклоалкил)карбониламино, (гетероциклоалкил)алкилкарбониламино, гетероарилкарбониламино, гетероаралкилкарбониламино, циано, галоген, гидрокси, ацил, меркапто, алкилсульфанил, сульфокси, мочевина, тиомочевина, сульфамоил, сульфамид, оксо или карбамоил.

"Гетероаралкильная" группа, используемая в настоящем описании, относится к алкильной группе (например, C_1-4 алкильной группе), которая замещена гетероарильной группой. Оба "алкил" и "гетероарил" определены выше.

Используемая в настоящем описании "циклическая группа" включает циклоалкил, гетероциклоалкил, циклоалкенил, гетероциклоалкенил, арил или гетероарил, каждый из которых определен выше.

Используемая в настоящем описании "ацильная" группа относится к формильной группе или группе алкил-C(=O)-, где "алкил" определен выше. Ацетил и пивалоил являются примерами ацильных групп.

Используемая в настоящем описании "карбамоильная" группа относится к группе, имеющей структуру -O-CO-NR^XR^Y или -NR^X-CO-O-R^Z, где R^X и R^Y определены выше и R^Z может представлять собой алкил, арил, аралкил, гетероциклоалкил, гетероарил или гетероаралкил.

Используемые в настоящем описании группы "карбокси" и "сульфо" относятся к -COOH и -SO₃H соответственно.

Используемая в настоящем описании группа "алкокси" относится к группе алкил-O-, где "алкил" определен выше.

Используемая в настоящем описании группа "сульфокси" относится к -O-SO-R^X или -SO-O-R^X, где R^X определен выше.

Используемая в настоящем описании сульфанильная группа относится к -S-R^X, где R^X определен выше.

Используемая в настоящем описании сульфинильная группа относится к -S(O)-R^X, где R^X определен выше.

Используемая в настоящем описании сульфонильная группа относится к -S(O)₂-R^X, где R^X определен выше.

Используемые в настоящем описании "галоген" или группа "гало" относится к фтору, хлору, брому или йоду.

Используемая в настоящем описании "сульфамоильная" группа относится к структуре -S(O)₂-NR^XR^Y или -NR^X-S(O)₂-R^X, где R^X, R^Y и R^Z определены выше.

Используемая в настоящем описании "сульфамидная" группа относится к структуре -NR^X-S(O)₂-NR^YR^Z где R^X, R^Y и R^Z определены выше.

Используемая в настоящем описании группа "мочевины" относится к структуре -NR^X-CO-NR^YR^Z и группа "тиомочевины" относится к структуре -NR^X-CS-NR^YR^Z. R^X, R^Y и R^Z определены выше.

Используемая в настоящем описании группа "гуанидино" относится к структуре -N=C(NR^XR^Y)N(R^XR^Y), где R^X и R^Z определены выше.

Используемый в настоящем описании термин "амидиногруппа" относится к структуре -C=(NR^X)N(R^XR^Y), где R^X и R^Y определены выше.

Используемый в настоящем описании термин "оксиминогруппа" относится к структуре -C=N-OR^X, где R^X определен выше.

Используемое в настоящем описании эффективное количество определяется как количество, необходимое для обеспечения терапевтического эффекта у пациента, которого лечат, и обычно определяется на основании возраста, площади поверхности, массы тела и состояния пациента. Соотношение доз для животных и человека (рассчитанных в миллиграммах на квадратный метр площади поверхности тела) описано у Freireich et al., Cancer Chemother. Rep., 50: 219 (1966). Площадь поверхности тела приблизительно можно определить исходя из роста и веса пациента. См., например, Scientific Tables, Geigy Pharmaceuticals, Ardsley, New York, 537 (1970).

Используемый в настоящем описании термин "пациент" относится к млекопитающим, включая человека.

Антагонист, используемый в настоящем описании, представляет собой молекулу, которая связывается с рецептором, не активируя при этом рецептор. Он конкурирует с эндогенным лигандом (лигандами) или субстратом (субстратами) за участок (участки) связывания на рецепторе, таким образом, ингибирует способность рецептора к трансдукции внутриклеточного сигнала в ответ на связывание с эндогенным лигандом.

Фраза "необязательно замещенный" используется взаимозаменяемо с фразой "замещенный или незамещенный." Как описано в настоящей заявке, соединения по настоящему изобретению могут быть необязательно замещены одним или несколькими заместителями, такими как в общем виде проиллюстрированные выше или представленные на примере конкретных классов, подклассов и видов по настоящему изобретению. Если не указано иное, каждая из конкретных групп для переменных R¹, R², R³, R⁴ и R⁵ в формуле (I) может быть необязательно замещена одним или несколькими заместителями, описанными в настоящей заявке. Каждый заместитель конкретной группы дополнительно необязательно замещен одним-тремя заместителями, выбранными из галогена, циано, алкокси, гидроксила, нитро, галогеналкила и алкила. Например, алкильная группа может быть замещена алкилсульфанилом, и алкилсульфанил может быть необязательно замещен одним-тремя заместителями, выбранными из галогена, оксо, циано, алкокси, гидроксила, нитро, галогеналкила и алкила. В качестве дополнительного примера, алкил может быть замещен (циклоалкил)карбониламино и циклоалкильная часть (циклоалкил)карбониламино может быть необязательно замещена одним-тремя заместителями, выбранными из галогена, циано, оксо, алкокси, гидроксила, нитро, галогеналкила и алкила.

Как правило, термин "замещенный", независимо от того, присутствует ли перед ним термин "необязательно" или нет, относится к замене водородных радикалов в данной структуре радикалом указанного заместителя. Конкретные заместители описаны выше в определениях и ниже в описании соединений и их примерах. Если не указано иное, необязательно замещенная группа может содержать заместитель в каждом замещаемом положении группы, и когда в какой-либо определенной структуре более чем одно положение может быть замещено более чем одним заместителем, выбранным из указанной группы, причем такие заместители могут быть либо одинаковыми, либо отличными в каждом положении. Кольцевой заместитель, такой как гетероциклоалкил, может быть связан с другим кольцом, таким как циклоалкил, с образованием спиро-бициклической кольцевой системы, например, оба кольца содержат один общий для этих колец атом. Как должно быть понятно специалистам в данной области, комбинации заместителей, предусматриваемые настоящим изобретением, представляют собой такие комбинации, которые обеспечивают образование стабильных или химически достижимых соединений.

Фраза "стабильный или химически достижимый", используемая в настоящем описании, относится к соединениям, которые по существу не изменяются, будучи подвержены условиям, которые делают возможным их получение, определение и, предпочтительно, их выделение, очистку и применение по одному или более назначениям, которые раскрываются в настоящей заявке. В некоторых вариантах осуществления стабильное соединение или химически достижимое соединение представляет собой соединение, которое по существу не изменяется, когда его выдерживают при температуре 40°C или ниже, в отсутствие влаги или в других химически реактивных условиях, по меньшей мере, в течение недели.

Если не указано иное, структуры, представленные в настоящей заявке, также включают все изомерные (например, энантиомерные, диастереомерные и геометрические (или конформационные)) формы этих структур; например, R- и S-конфигурации для каждого асимметрического центра, (Z) и (E) изомеры по двойным связям и (Z) и (E) конформационные изомеры. Следовательно, отдельные стереохимические изомеры, а также энантиомерные, диастереомерные и геометрические (или конформационные) смеси соединений по настоящему изобретению включены в объем настоящего изобретения. Если не указано иное, все таутомерные формы соединений по настоящему изобретению включены в объем настоящего изобретения.

Кроме того, если не указано иное, структуры, представленные в настоящей заявке, также включают соединения, которые различаются только присутствием одного или нескольких изотопно обогащенных атомов. Например, соединения, имеющие структуры, описанные в настоящем изобретении, кроме замены водорода дейтерием или тритием, или замены углерода ¹³C- или ^l4C-обогащенным углеродом, включены в объем настоящего изобретения. Такие соединения являются полезными, например, в качестве аналитических инструментов или зондов в биологических анализах.

N-оксидное производное или фармацевтически приемлемая соль каждого из соединений формулы (I) также включены в объем настоящего изобретения. Например, кольцевой атом азота имидазольного или пиразольного сердцевинного кольца или азотсодержащий гетероциклильный заместитель могут образовывать оксид в присутствии подходящего окисляющего агента, такого как м-хлорпербензойная кислота или H₂O₂.

Соединение формулы (I), которое по своей природе является кислотным (например, содержащим карбоксильную или фенольную гидроксильную группу) может образовывать фармацевтически приемлемую соль, такую как соль натрия, калия, кальция или золота. Также в объем настоящего изобретения включены соли, образованные с фармацевтически приемлемыми аминами, такими как аммиак, алкиламины, гидроксиалкиламины и N-метилгликамин. Соединение формулы (I) можно обработать кислотой с получением кислотно-аддитивных солей. Примеры таких кислот включают хлористоводородную кислоту, бромистоводородную кислоту, йодистоводородную кислоту, серную кислоту, метансульфоновую кислоту, фосфорную кислоту, п-бромфенилсульфоновую кислоту, угольную кислоту, янтарную кислоту, лимонную кислоту, бензойную кислоту, щавелевую кислоту, малоновую кислоту, салициловую кислоту, яблочную кислоту, фумаровую кислоту, аскорбиновую кислоту, малеиновую кислоту, уксусную кислоту и другие минеральные и органические кислоты, хорошо известные специалистам в данной области. Кислотно-аддитивные соли можно получить обработкой соединения формулы (I) в форме его свободного основания достаточным количеством кислоты (например, хлористоводородной кислоты) с получением кислотно-аддитивной соли (например, гидрохлоридной соли). Кислотно-аддитивную соль можно снова преобразовать в свободное основание путем обработки соли подходящим разбавленным водно-щелочным раствором (например, гидроксидом натрия, бикарбонатом натрия, карбонатом калия или аммиаком). Соединения формулы (I) также могут быть, например, в форме ахиральных соединений, рацемических смесей, оптически активных соединений, чистых диастереомеров или смеси диастереомеров.

B. Аббревиатуры

Представленные ниже аббревиатуры имеют следующие значения. Если аббревиатура не определена, она имеет общепринятое значение.

BEMP = 2-трет-бутилимино-2-диэтиламино-1,3-диметилпергидро-1,3,2-диазафосфорин Boc = трет-бутоксикарбонил BOP = гексафторфосфат бензотриазол-1-илокси-трис(диметиламино)фосфония уш.д = уширенный дублет уш.с = уширенный синглет CDI = карбонилдиимидазол д = дублет дд = дублет дублетов DIC = диизопропилкарбодиимид ДМФА = диметилформамид DMAP = диметиламинопиридин ДМСО = диметилсульфоксид EDCI = этил-1-(3-диметиламинопропил)карбодиимид экв. = эквиваленты EtOAc = этилацетат г = граммы HOBT = 1-гидроксибензотриазол DIPEA = основание Хунига = диизопропилэтиламин л = литр м = мультиплет M = молярный max = максимум мэкв. = миллиэквивалент мл = миллилитр мм = миллиметр ммоль = миллимоль MOC = метоксиоксикарбонил н. = нормальный N/A = не доступный нг = нанограмм нм = нанометры OD = оптическая плотность PEPC = 1-(3-(1-пирролидинил)пропил)-3-этилкарбодиимид PP-HOBT = пиперидин-пиперидин-1-гидроксибензотриазол ф/кв.дюйм = фунты на квадратный дюйм Ph = фенил кварт = квартет квинт = квинтет об/мин = оборотов в минуту с = синглет т = триплет ТФУК = трифторуксусная кислота ТСХ = тонкослойная хроматография мкл = микролитр УФ = ультрафиолет

II. Соединения по настоящему изобретению

Как правило, дейтерированные соединения по настоящему изобретению можно синтезировать способами, известными из уровня техники как способы синтеза их недейтерированных форм, за исключением того, что в способе синтеза используют дейтерированное исходное вещество или реагент для взаимодействия. Примеры подходящих способов включают способы, описанные в заявке США № 60/711530; WO 02/18369; WO 07/022459; Advanced Organic Chemistry, 2^nd Ed., p. 204, J. March, McGraw Hill, New York, NY, 1997; и Synthesis A: Elemes and Ragnarsosson, J. of Chem. Soc, Perkin 1, 1996, 537.

Все публикации, указанные в настоящей заявке, полностью включены путем ссылки.

Соединения формулы I получают с использованием известных способов, например, как проиллюстрировано ниже на схеме I.

В соответствии со схемой I кислоту формулы i подвергают взаимодействию с дейтерированным амино-спирт-амидным соединением формулы ii в присутствии конденсирующего реагента, такого как, например, EDCI и HOSu, с получением гидроксиамида формулы iii. В некоторых вариантах осуществления процент обогащения дейтерием (D), который показан в ii, составляет более чем 10%. В других вариантах осуществления обогащение составляет от 10% до 99,95%, от 40% до 99,95%, от 50% до 99,95%, от 60% до 99,95%, от 80% до 99,95%, от 90% до 99,95%, от 93% до 99,95%, от 97% до 99,95% или 99-99,95%, или 99,95% или более. Окисление iii подходящим окисляющим реагентом дает соединения формулы I. Подходящие окисляющие реагенты включают, например, периодинан Dess-Martin или TEMPO и гипохлорит натрия.

Дейтерированные амино-спирт-амиды формулы ii, представленные на схеме 1, можно получить с использованием известных способов и, например, как показано ниже на схеме II.

В соответствии со схемой II преобразование иминоэфира глицина iv в дейтерированный сультам формулы vii осуществляют в соответствии с методиками, описанными ранее (Y. Elemes and U. Ragnarsson, J. Chem. Soc, Perkin I, 1996, 6, p. 537). Последовательная обработка соединений формулы vii кислотой и основанием, как было описано ранее (L. Lankiewicz, et. al., J. Chem. Soc, Perkin I, 1994, 17, p. 2503), с последующей обработкой промежуточной аминокислоты (не показано) бензилоксикарбонилхлоридом дает защищенную дейтерированную аминокислоту viii. Взаимодействие viii с метоксиметиламином в присутствии конденсирующего реагента CDI дает амид Вайнреба формулы ix. Восстановление соединения vi, например, диизобутилалюминийгидридом или литийалюминийгидридом дает альдегид x. С использованием методики, аналогичной той, которая была описана ранее (см., например, WO 02/18369), альдегид x преобразуют в цианогидрин xi и затем в защищенную гидрооксиаминокислоту xii. Кислоту xii преобразуют в защищенный амид xiii, у которого удаляют защиту с получением аминоамида ii.

Альтернативно, дейтерированный аминоамид ii, показанный на схеме I, где R₂ представляет собой H, можно получить, например, как показано на схеме III.

В соответствии со схемой III пропаргиловый спирт xiv восстанавливают бис(2-метоксиэтокси)алюминийгидридом натрия с последующим гашением реакции оксидом дейтерия с получением дейтерированного аллилового спирта xv. Окисление соединения xv диоксидом марганца дает альдегид xvi, который подвергают дальнейшему окислению до кислоты xvii хлоритом натрия (NaClO₂) в присутствии фосфата натрия и 2-метил-2-бутена. Взаимодействие кислоты xvii с изобутилхлорформиатом (ICBF) в присутствии N-метилморфолина с последующим взаимодействием промежуточного смешанного ангидрида с амином HNR⁴R⁵ дает амид xviii. Эпоксидирование соединения xviii с получением эпоксида xix можно осуществить с использованием пероксида мочевины-водорода (UHP) в присутствии трифторуксусной кислоты и п-толуолсульфоновой кислоты. Взаимодействие соединения xix с азидом натрия дает промежуточное азидосоединение xx, которое затем восстанавливают с получением рацемического аминоспирта xxi каталитическим гидрированием в присутствии палладия на углероде. Рацемический аминоспирт xxi можно разделить с использованием известных способов, таких как хиральная хроматография, получение оптически активных производных или образование солей с оптически активной кислотой HA с последующей кристаллизацией из органического растворителя. Подходящие оптически активные органические кислоты для получения солей включают, например, L-винную кислоту, L-яблочную кислоту, (S)-миндальную кислоту, (1S)-(+)-10-камфорсульфоновую кислоту, гидрат (-)2,2:4,6-ди-O-изопропилиден-2-кето-L-гулоновой кислоты, N-ацетил-L-лейцин, дезоксихолевую кислоту, (+)-O,O'-дибензоил-D-винную кислоту, O,O'-ди-(4-толуоил)-D-винную кислоту, S-(+)1,1-бинафтил-2-2-фосфорную кислоту, L-молочную кислоту, D-глюконовую кислоту, лактобионовую кислоту, дипивалоил-L-винную кислоту, S-(+)-O-ацетилминдальную кислоту и S-(-)2-(фенилкарбамоилокси)пропионовую кислоту. Примеры подходящих органических растворителей для перекристаллизации включают диметилацетамид, этилацетат и ацетон.

Дейтерированные соединения, полученные таким образом, могут быть идентифицированы традиционными аналитическими способами, например, ЯМР и масс-спектроскопией. ЯМР можно использовать для определения структуры соединения, тогда как масс-спектроскопию можно использовать для определения количества атомов дейтерия в соединении по сравнению с его недейтерированной формой.

Дейтерированные соединения по настоящему изобретению, как правило, являются более стабильными и менее подвержены эпимеризации по сравнению с их недейтерированными аналогами. Таким образом, их можно использовать для таких целей, где желательна специфическая пространственная конфигурация в соединениях по настоящему изобретению. Например, дейтерированные соединения формулы (I) можно использовать для лечения или предотвращения инфекции, вызываемой вирусом HCV, или других опосредованных протеазой HCV состояний, поскольку они обладают способностью ингибирования протеазы HCV. Их ингибиторную активность можно измерить традиционными анализами ингибирования ферментов, некоторые из которых описаны в публикациях, указанных выше. См., например, Perni, R.B. et al., Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 2006 (march), 50 (3): 899-909.

Кроме того, дейтерированные соединения формулы (I) можно использовать в качестве биологического инструмента для исследования фармакологических свойств их недейтерированных аналогов. Соответственно, такие области применения также включены в объем настоящего изобретения.

Пример 1. Получение (1S,3aR,6aS)-2-((S)-2-((S)-2-циклогексил-2-(пиразин-2-карбоксамидо)ацетамидо)-3,3-диметилбутаноил)-N-((S)-1-(циклопропиламино)-1,2-диоксо-3-дейтеро-гексан-3-ил)октагидроциклопента[c]пиррол-1-карбоксамида

Стадия a: Получение

Дейтерированный сультам (т.е. соединение vi , представленное на схеме ниже) получали известными способами, такими как способы, описанные у Y. Elemes and U. Ragnarsson, J. of Chem. Soc., Perkin 1, 1996, 6, 537; W.Oppolzer, et al., Helv. Chim. Acta., 1994, 25: 2363, с использованием соответствующего незамещенного сультама и пропилиодида.

17,32 г соединения vi (45,8 ммоль) и 229 мл ТГФ затем загружали в круглодонную колбу на 500 мл с магнитной мешалкой и вводом для N₂. Полученный раствор охлаждали до -78°C и добавляли н-BuLi (31,5 мл 1,6 M раствора в гексане, 50,3 ммоль) при помощи шприцевого насоса в течение часа. Полученный желтый раствор выдерживали в течение 30 минут, а затем к нему добавляли раствор HPMA (56 мл) и н-PrI (13,4 мл, 137 ммоль) в течение 30 минут. Смеси давали нагреться до комнатной температуры в течение 8 часов и затем охлаждали до -20°C перед добавлением к смеси D₂O (50 мл). Реакционную смесь затем экстрагировали EtOAc (400 мл) и органический слой сушили над MgSO₄ и концентрировали с получением 61,3 г неочищенного масла. Хроматография на 500 г силикагеля с элюированием смесью 2:1 гептан/EtOAc с последующим концентрированием обогащенной фракции давала 20,35 г белого твердого вещества. Это белое твердое вещество затем перекристаллизовывали из EtOH (210 мл) с получением 15,39 г соединения vii в виде белого кристаллического твердого вещества. Включение дейтерия составило 93%, как определено методом ¹H-ЯМР.

Стадия b: Получение (S)-2-(бензилоксикарбониламино)-2-дейтеропентановой кислоты, viii

Соединение vii (15,39 г, 32,1 ммоль) со стадии a загружали в ТГФ (100 мл) и 1 н. раствор HCl (50 мл). Полученную эмульсию перемешивали в течение ночи при комнатной температуре и затем концентрировали в вакууме с получением вязкого масла. Полученное масло затем растворяли в ТГФ (100 мл) и к раствору добавляли воду (25 мл) и LiOH (3,08 г, 128 ммоль). Полученный раствор снова перемешивали в течение ночи при комнатной температуре и затем концентрировали для удаления ТГФ. Оставалась мутная светло-желтая эмульсия. Эту эмульсию разбавляли водой (25 мл) и экстрагировали CH₂Cl₂ (три раза, каждый раз по 50 мл). Водную фазу разбавляли ТГФ (200 мл) и охлаждали до 0°C при быстром перемешивании и добавляли по каплям CBZ-Cl (7,6 мл, 54 ммоль) в течение 15 минут. После перемешивания в течение одного часа при 0°C растворитель ТГФ удаляли в вакууме и полученный остаток подкисляли добавлением 1 н. раствора HCl (50 мл). Раствор экстрагировали EtOAc (3 раза, каждый раз по 100 мл) и органическую фазу сушили над Na₂SO₄ и концентрировали с получением масла. Полученный остаток растворяли в EtOAc (25 мл) и гептане (150 мл), вносили затравочный кристалл и перемешивали в течение ночи при комнатной температуре. Твердые частицы собирали на фритте, промывали гептаном (30 мл) и сушили на воздухе с получением 5,65 г (70%) соединения viii , представленного на схеме выше. Включение дейтерия составляло 93%, как определено методом ¹H-ЯМР.

Стадия c: Получение (S)-бензил 1-(метокси(метил)амино)-1-оксо-2-дейтеропентан-2-илкарбамата

В колбу, содержащую 1,0 г (S)-2-(бензилоксикарбониламино)-2-дейтеропентановой кислоты (3,97 ммоль) в 20 мл дихлорметана, поддерживаемую при температуре 0°C, добавляли 3,0 экв. N-метилморфолина (700 мкл), 1,5 экв. гидрохлорида N,О-диметилгидроксиламина (581 мг) и 1,5 экв. EDCI (1,14 г). Реакционную смесь перемешивали в течение ночи при температуре от 0°C до комнатной температуры. Реакционную смесь затем разбавляли в дихлорметане и промывали HCl (1 н.) и насыщенным раствором соли. Органический слой сушили над MgSO₄. Неочищенную смесь очищали флэш-хроматографией (этилацетат 15-75% в гексане) с получением 814 мг чистого амида (указанное в заголовке соединение). ES+=296,1, ES-=295,2. Структуру подтверждали данными спектра ¹H-ЯМР.

Стадия d: Получение (S)-бензил 1-оксо-2-дейтеропентан-2-илкарбамата

Используя методику, описанную в WO 02/18369, Cbz-защищенную аминокислоту со стадии c преобразовывали в указанное в заголовке соединение. Конкретно, в колбу, содержащую 1,0 экв. (S)-бензил 1-(метокси(метил)амино)-1-оксо-2-дейтеропентан-2-илкарбамата (810 мг, 2,75 ммоль) в 10 мл безводного ТГФ, поддерживаемую при температуре 0°C (на ледяной бане), медленно добавляли 1,7 экв. раствора боргидрида лития (1,0M) (4,67 мл). Примерно через 10 минут ледяную баню удаляли и реакцию продолжали в течение одного часа. Реакцию гасили при 0°C добавлением 5 мл раствора KHSO₄ (10%). Раствор затем разбавляли добавлением 10 мл HCl (1 н.). Смесь перемешивали в течение 30 минут, затем экстрагировали 3 раза дихлорметаном. Органические фазы объединяли и промывали раствором HCl (1 н.), водой и насыщенным раствором соли. Органическую фазу затем сушили над MgSO₄ и летучие вещества выпаривали. Альдегид использовали как таковой на следующей стадии. ES+=237,1, ES-=235,2.

Стадия e: Получение бензил (3S)-1-(циклопропиламино)-2-гидрокси-1-оксо-3-дейтерогексан-3-илкарбамата

Циклопропилизонитрил получали в соответствии со схемой, представленной ниже.

Циклопропилизонитрил затем подвергали сочетанию с альдегидным продуктом стадии d с получением указанного в заголовке соединения, как описано у J. E. Semple et al., Org. Lett., 2000, 2(18), p.2769; Lumma W., J. Org. Chem., 1981, 46, 3668". ES+=322,1.

Стадия f: Получение (3S)-3-амино-N-циклопропил-3-дейтеро-2-гидроксигексанамида

Гидрогенолиз Cbz соединения со стадии e осуществляли с использованием катализатора палладия на углероде в присутствии водорода с получением указанного в заголовке соединения. На схемах ниже представлены стадии c, d, e и f.

Стадия g: Получение (1S,3aR,6aS)-2-((S)-2-((S)-2-циклогексил-2-(пиразин-2-карбоксамидо)ацетамидо)-3,3-диметилбутаноил)-N-((3S)-1-(циклопропиламино)-3-дейтеро-2-гидрокси-1-оксогексан-3-ил)октагидроциклопента[c]пиррол-1-карбоксамида

Указанное в заголовке соединение получали из гидроксиаминоамидного продукта стадии f путем конденсации с подходящей кислотой в присутствии реагента сочетания, такого как, например, EDCI и HOSu. Конкретно, в колбу, содержащую 1,2 экв. (1S,3aR,6aS)-2-((S)-2-((S)-2-циклогексил-2-(пиразин-2-карбоксамидо)ацетамидо)-3,3-диметилбутаноил)октагидроциклопента[c]пиррол-1-карбоновую кислоту (1,59 г) в 20 мл ДМФА, добавляли 2,5 экв. диизопропиламина (980 мкл), 1,2 экв. гидрата N-гидроксибензотриазола (411 мг) и 1,3 экв. EDCI (558 мг). Через 15 минут перемешивания при комнатной температуре к смеси добавляли 1,0 экв. гидрохлорида (3S)-3-амино-N-циклопропил-3-дейтеро-2-гидроксигексанамида (500 мг). Еще через 24 часа реакционную смесь разбавляли в 400 мл этилацетата. Органическую фазу смеси промывали HCl (1 н.), водой, насыщенным раствором бикарбоната натрия, насыщенным раствором соли и затем сушили над MgSO₄. Неочищенный продукт очищали хроматографией на диоксиде кремния (этилацетат 70-100% в гексане) с получением 1,31 г указанного в заголовке соединения в виде белого твердого вещества. ES+=683,6, ES-=682,2. Структуру подтверждали данными спектра ¹H-ЯМР.

Стадия h: Получение (1S,3aR,6aS)-2-((S)-2-((S)-2-циклогексил-2-(пиразин-2-карбоксамидо)ацетамидо)-3,3-диметилбутаноил)-N-((S)-1-(циклопропиламино)-1,2-диоксо-3-дейтеро-гексан-3-ил)октагидроциклопента[c]пиррол-1-карбоксамида

Указанное в заголовке соединение получали путем окисления продукта стадии g подходящим окисляющим реагентом, таким как периодинан Dess Martin или TEMPO и гипохлорит натрия. Конкретно, в колбу, содержащую 1,31 г (1S,3aR,6aS)-2-((S)-2-((S)-2-циклогексил-2-(пиразин-2-карбоксамидо)ацетамидо)-3,3-диметилбутаноил)-N-((3S)-1-(циклопропиламино)-3-дейтеро-2-гидрокси-1-оксогексан-3-ил)октагидроциклопента[c]пиррол-1-карбоксамида в 40 мл дихлорметана, добавляли при комнатной температуре 1,06 г периодинана Dess Martin. Через 2 часа перемешивания добавляли 50 мл бисульфита натрия (1 н.) и смесь перемешивали в течение 30 минут. 2 фазы разделяли, органическую фазу промывали два раза водой, насыщенным раствором соли и сушили над Na₂SO₄. Неочищенный продукт очищали хроматографией на диоксиде кремния (этилацетат 20-100% в гексане) с получением 1,07 г указанного в заголовке соединения в виде белого твердого вещества. ES+=681,5, ES-=680,0. Структуру подтверждали данными спектра ¹H-ЯМР.

Включение дейтерия, определенное методом MS, составляло 93%. Диастереоизомерное отношение определяли хиральной ВЭЖХ с нормальной фазой, и оно составляло более чем 99% ди (диастереоизомерный избыток).

На схеме ниже представлены реакции стадий g и h.

Пример 2. Получение гидрохлорида (2S,3S)-3-амино-3-дейтеро-N-циклопропил-2-гидроксигексанамида

Представленная выше схема иллюстрирует общий синтез указанного в заголовке соединения. Каждая стадия подробно описана ниже.

Стадия 1: Получение 3-дейтеро-(E)-гекс-2-ен-1-ола

В трехгорлую круглодонную колбу на 250 мл, снабженную механической мешалкой и обратным холодильником, загружали 2-гексин-1-ол (10 г, 0,1 моль) и ТГФ (100 мл, 10 об.). Полученную смесь охлаждали до 0±5°C и затем медленно добавляли Red-Al (65% в толуоле, 32 мл, 1,6 экв.) в атмосфере азота при температуре в диапазоне от 0°C до 20°C. Полученной смеси давали нагреться до 25°C и перемешивали в течение 5 часов. Реакционную смесь охлаждали до температуры -5±5°C и добавляли по каплям D₂O (8,2 г, 4 экв.) при температуре в диапазоне от 0°C до 15°C. К полученной смеси добавляли IPAC (50 мл, 5 об.) и насыщенный раствор NH₄Cl (50 мл, 5 об.). После перемешивания смеси в течение 10 минут образовавшееся белое твердое вещество отфильтровывали. Органический слой отделяли из фильтрата и водный слой экстрагировали IPAC (30 мл, 3 об.). Органические слои объединяли и промывали водой (30 мл, 3 об.), сушили над MgSO₄ и концентрировали с получением 9,8 г продукта (соединение 2) в виде бесцветного масла. Неочищенный продукт 2 использовали на следующей стадии без дополнительной очистки.

¹H-ЯМР (500 МГц, CDCl₃) δ 5,66 (т, 1H, J=5,0 Гц), 4,12 (д, 2H, J=5,0 Гц), 2,04 (т, 2H, J=5,0 Гц), 1,38~1,46 (м, 2H), 0,93 (т, 3H, J=5,0 Гц)

Стадия 2: Получение 3-дейтеро-(E)-гекс-2-еналя

В трехгорлую круглодонную колбу на 250 мл, снабженную механической мешалкой, содержащую 3-дейтеро-2-гексенол (10 г, 0,1 моль) в CH₂Cl₂ (150 мл, 15 об.), загружали активированный MnO₂ (87 г, 10 экв.) при комнатной температуре. После интенсивного перемешивания в течение 1 часа добавляли еще одну порцию MnO₂ (16 г, 2 экв.) и встряхивание продолжали в течение 4 часов. Реакционный раствор фильтровали через слой целита. Растворитель удаляли в вакууме (25°C, 100 мм рт.ст.) с получением 8,8 г неочищенного альдегидного продукта (соединение 3) в виде бледно-желтоватого масла. Неочищенный продукт использовали на следующей стадии без дополнительной очистки.

¹H-ЯМР (500 МГц, CDCl₃) δ 9,54 (д, 1H, J=10,0 Гц), 6,14(с, 1H), 2,34 (м, 2H), 1,55~1,60 (м, 2H), 1,00 (т, 3H, J=5,0 Гц)

Стадия 3: Получение 3-дейтеро-(E)-гекс-2-еновой кислоты

В трехгорлую круглодонную колбу на 500 мл, снабженную механической мешалкой и обратным холодильником, загружали 3-дейтеро-2-гексен-1-аль (10 г, 0,1 моль), трет-BuOH (90 мл, 9 об.) и 2-метил-2-бутен (30 мл, 3 об.). К полученному раствору добавляли свежеприготовленный водный раствор NaClO₂ (27,4 г, 3 экв.) и NaH₂PO₄ (62,9 г, 4 экв.) в воде (200 мл) в течение 30 минут. Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 2 часов. Реакционный раствор охлаждали до 0°C и добавляли к нему насыщенный водный раствор Na₂SO₃ до тех пор, пока реакционная смесь не становилась бесцветной. Перемешивание останавливали, органический слой отделяли и водный слой экстрагировали EtOAc (3 об. × 3). Органические слои объединяли и концентрировали в вакууме до тех пор, пока общий объем не составил 3 об. Полученный раствор экстрагировали 1 н. раствором NaOH (3 об. × 3) и оставшийся органический слой сливали. Объединенный водный раствор подкисляли 6 н. раствором HCl до тех пор, пока pH не достигал значения 1,0. Раствор экстрагировали CH₂Cl₂ (3 об. × 5). Объединенные органические слои сушили над MgSO₄ и концентрировали с получением 8,7 г продукта (соединение 4) в виде белого твердого вещества.

¹H-ЯМР (500 МГц, CDCl₃) δ 5,84 (с, 1H), 2,23 (т, 2H, J=5,0 Гц), 1,51~1,55 (м, 2H), 0,98 (т, 3H, J=5,0 Гц)

Стадия 4: Получение 3-дейтеро-(E)-N-циклопропилгекс-2-енамида

В трехгорлую круглодонную колбу на 250 мл, снабженную механической мешалкой и обратным холодильником, загружали 2-гексеновую кислоту-3d (10 г, 0,09 моль), IBCF (13 г, 1,1 экв.) в CH₂Cl₂ (100 мл, 10 об.). Полученный раствор охлаждали до 0°C и медленно добавляли NMM (13,2 г, 1,5 экв.), регулируя при этом температуру в диапазоне от 0 до 20°C. Затем смеси давали нагреться до комнатной температуры и перемешивали в течение 1 часа. К полученному раствору добавляли циклопропиламин (5,9 г, 1,2 экв.) и раствор перемешивали в течение 2 часов. Реакционную смесь промывали 1 н. раствором NaOH (3 об. × 2), 1 н. раствором HCl (3 об. × 2) и насыщенным раствором соли (3 об.) и водой (3 об.). Органический слой сушили над MgSO₄ и концентрировали с получением неочищенного продукта в виде масла. Неочищенный продукт растворяли гептаном (5 об.) и охлаждали до -78°C при перемешивании. Осажденное твердое вещество фильтровали и сушили с получением 8,7 г продукта (соединение 5) в виде белого твердого вещества.

¹H-ЯМР (500 МГц, ДМСО) δ 7,92 (с, 1H), 5,78 (с, 1H), 2,66~2,68 (м, 1H), 2,08 (т, 2H, J=5,0 Гц), 1,38~1,42 (м, 2H), 0,87 (т, 3H, J=5,0 Гц), 0,63 (т, 2H, J=3,0 Гц), 0,40 (т, 2H, J=3,0 Гц)

Стадия 5: Получение 3-дейтеро-N-циклопропил-3-пропилоксиран-2-карбоксамида

В трехгорлую круглодонную колбу на 250 мл, снабженную механической мешалкой и содержащую (E)-N-циклопропилгекс-2-енамид-3d (т.е. продукт со стадии 4) (10 г, 0,06 моль), пероксид мочевины-водорода (25 г, 4 экв.) и p-TsOH (12,3 г, 1 экв.) в CH₂Cl₂ (100 мл, 10 об.), при 0°C добавляли трифторуксусный ангидрид (40,9 г, 3 экв.) в CH₂Cl₂ (50 мл, 5 об.) в течение 30 минут. Реакционную смесь нагревали до температуры 40±5°C и перемешивали в течение 3 часов. После охлаждения до 0°C реакционную смесь гасили медленным добавлением 6 н. раствора NaOH (100 мл, 10 об.) и перемешивали в течение 30 минут. Органический слой отделяли и промывали насыщенным раствором соли (5 об.) и водой (5 об.). Промытый органический слой сушили над MgSO₄ и растворитель выпаривали с получением 9,7 г эпоксидного продукта (т.е. соединения 6) в виде бледно-желтого масла. Неочищенный продукт использовали на следующей стадии без дополнительной очистки.

¹H-ЯМР (500 МГц, ДМСО) δ 8,01 (с, 1H), 3,09 (с, 1H), 2,63~2,65 (м, 1H), 1,39~1,54 (м, 4H), 0,91 (т, 3H, J=5,0 Гц), 0,60 (т, 2H, J=3,0 Гц), 0,45 (т, 2H, J=3,0 Гц)

Стадия 6: Получение 3-азидо-3-дейтеро-N-циклопропил-2-гидроксигексанамида

В трехгорлую круглодонную колбу на 250 мл, снабженную механической мешалкой и обратным холодильником, содержащую эпоксид-3d 6 (10 г, 0,06 моль) и безводный сульфат магния (14,1 г, 2,0 экв.) в MeOH (100 мл, 10 об.), добавляли азид натрия (15,3 г, 4,0 экв.) одной порцией. Полученную смесь нагревали до температуры 65±5°C и перемешивали в течение 5 часов. Реакционную смесь охлаждали до комнатной температуры, добавляли IPAC (100 мл, 10 об.) и смесь перемешивали еще в течение 10 минут. Смесь фильтровали через слой целита® для удаления нерастворимых солей и полученный прозрачный раствор концентрировали до 3 об. К полученному раствору добавляли IPAC (170 мл, 17 об.) и смесь перемешивали еще в течение 10 минут. Снова раствор фильтровали через слой целита® с получением продукта, азида-3d (соединение 7), в виде прозрачного раствора в IPAC (примерно 200 мл), который использовали на следующей стадии без дополнительной очистки.

¹H-ЯМР (500 МГц, ДМСО) δ 7,91 (с, 1H), 6,00 (д, 1H, J=5,0 Гц), 4,03 (д, 1H, J=5,0 Гц), 2,66~2,67 (м, 1H), 1,30~1,58 (м, 4H), 0,88 (т, 3H, J=5,0 Гц), 0,60 (т, 2H, J=3,0 Гц), 0,48 (т, 2H, J=3,0 Гц)

Стадия 7: Получение 3-амино-3-дейтеро-N-циклопропил-2-гидроксигексанамида

В реактор для гидрирования на 500 мл, представляющий собой автоклав, снабженный механической мешалкой, содержащий азид-3d 7 (200 мл, 0,05 моль) в IPAC, полученный на предыдущей стадии, загружали Pd/C (10% Pd, содержание воды 50%, 0,8 г). В раствор вводили азот (1,0 атм) и затем выпускали три раза, затем вводили водород (3,0 атм) и выпускали три раза. В полученный раствор вводили водород (3 атм) и перемешивали в течение 5 часов. После высвобождения газообразного водорода раствор продували азотом в течение 5 минут. К полученному раствору добавляли MeOH (30 мл, 3 об.) и реакционную смесь нагревали до температуры 50±5°C. Реакционную смесь фильтровали через слой целита с получением прозрачного раствора. Продукт выделяли концентрированием раствора при температуре 20±5°C до тех пор, пока не оставалось 3 об. раствора. Твердое вещество собирали фильтрованием, промывали (IPAC, 3 об.) и сушили с получением 7,7 г указанного в заголовке соединения (соединение 8) в виде белого кристаллического твердого вещества.

¹H-ЯМР (500 МГц, ДМСО) δ 7,70 (с, 1H), 5,31 (с, 2H), 3,68 (с, 1H), 2,64~2,66 (м, 1H), 1,10~1,50 (м, 4H), 0,82 (т, 3H, J=5,0 Гц), 0,59 (т, 3H, J=3,0 Гц), 0,45 (т, 3H, J=3,0 Гц)

Стадия 8: Получение дезоксихолата (2S,3S)-3-амино-3-дейтеро-N-циклопропил-2-гидроксигексанамида

Дезоксихолевую кислоту (15,7 г, 0,75 экв.) загружали в трехгорлую круглодонную колбу на 250 мл, снабженную механической мешалкой и содержащую рацемический (2S,3S)-3-амино-3-дейтеро-N-циклопропил-2-гидроксигексанамид со стадии 7 (10 г, 0,05 моль) в ТГФ (100 мл, 10 об.). Реакционную смесь нагревали до температуры 65±5°C и перемешивали в течение 1 часа. Полученную гомогенную смесь охлаждали до температуры 23±2°C в течение 1 часа и оставляли при температуре в указанных пределах в течение 1 часа. Осажденные твердые частицы собирали фильтрованием, промывали ТГФ (50 мл, 5 об.) и сушили с получением 12,4 г соединения в форме соли (соединение 9) в виде белого твердого вещества. Продукт имел энантиомерное отношение (ER) 2:98.

Стадия 9: Получение гидрохлорида (2S,3S)-3-амино-3-дейтеро-N-циклопропил-2-гидроксигексанамида

В трехгорлую круглодонную колбу на 250 мл, снабженную механической мешалкой, загружали дигидрохолатную соль (со стадии 8) и 2-пропанол (62 мл, 5 об.). Раствор нагревали до температуры 75±5°C и медленно добавляли 5-6 н. раствор HCl в IPA (12 мл, 3 экв.) при интенсивном перемешивании. Полученный раствор перемешивали при указанной температуре в течение 1 часа и затем охлаждали до температуры 23±2°C. Реакционную смесь поддерживали при указанной температуре в течение 1 часа. Осажденные твердые частицы собирали фильтрованием, промывали 2-пропанолом (36 мл, 3 об.), сушили с получением 3,0 г указанного в заголовке соединения (энантиомерное отношение =0:100) в виде белого твердого вещества. Включение дейтерия составляло более чем 99%, как определено методом MS и ¹H-ЯМР.

¹H-ЯМР (500 МГц, ДМСО) δ 8,07 (с, 1H), 7,97 (с, 3H), 6,25 (д, 1H, J=5,0 Гц), 4,16 (д, 1H, J=5,0 Гц), 2,67~2,70 (м, 1H), 1,33~1,46 (м, 4H), 0,84 (т, 3H, J=5,0 Гц), 0,61 (т, 3H, J=3,0 Гц), 0,53 (т, 3H, J=3,0 Гц).

Пример 3. Анализ измерения скорости эпимеризации

Дейтерированные соединения по настоящему изобретению подвергаются медленной эпимеризации следующим образом:

Скорость эпимеризации измеряли в соответствии со следующим анализом. Конкретно, 100 мкл среды (буфер, плазма крысы, плазма собаки или плазма человека) добавляли в 96-луночный глубокий планшет. К плазме затем добавляли 10 мкл раствора ацетонитрила, содержащего испытуемое соединение (1S,3aR,6aS)-2-((S)-2-((S)-2-циклогексил-2-(пиразин-2-карбоксамидо)ацетамидо)-3,3-диметилбутаноил)-N-((S)-1-(циклопропиламино)-1,2-диоксо-3-дейтеро-гексан-3-ил)октагидроциклопента[c]пиррол-1-карбоксамид (при концентрации 1 мкМ или 10 мкМ) и 1200 мкл этилацетата в 96-луночный планшет с глубокими лунками (2 мл), используя установку для работы с жидкостями TomTec (Hamden, CT, USA). Планшет затем плотно закрывали и встряхивали для перемешивания с завихрением в течение 20 минут, а затем центрифугировали при 3000 об/мин в течение 10 минут. После центрифугирования 900 мкл супернатанта переносили в новый 96-луночный планшет с V-образными глубокими лунками, используя TomTec, и затем сушили в атмосфере газообразного азота (скорость потока 60 л/минуту) при 25°C в течение примерно 30 минут. Полученный остаток реструктурировали 100 мкл этилацетата и раствор снова переносили в стеклянные вставки в 96-луночный планшет. 20 мкл реструктурированного раствора вводили в установку для анализа методом ЖХ-МС/МС для определения количества эпимеров. Для ЖХ-МС/МС спектрометра использовали колонку ChiralPak AD (4,6×150 мм, 10 мкм), смесь изопропанола и н-гептана (10:90, 50:50 или 90:10) в качестве подвижной фазы и изопропанол в качестве растворителя для промывки. Также в МС-спектрометре использовали дейтерированный аналог испытуемого соединения, содержащий 11 атомов дейтерия в циклогексильной группе (C₃₆H₄₂D₁₁N₇O₆, ММ 690,47).

Испытуемое соединение имело массу (M+H, m/z) 681,36, тогда как его недейтерированные аналоги (с такими же или отличными хиральными конфигурациями по дейтерированному углеродному центру) имели массу (M+H, m/z) 680,36. Их спектры ЖХ-МС/МС показали фрагмент 323,30 (с дейтерием) и 322,30 (недейтерированный).

При обеих концентрациях (1 мкМ и 10 мкМ) и в той же среде (т.е. буфер, плазма крысы, плазма собаки и плазма человека) испытуемое дейтерированное соединение формулы (I) показало более медленную скорость эпимеризации, чем его недейтерированная форма в буфере, плазме крысы и плазме собаки; и намного более медленную скорость эпимеризации в плазме человека. Например, в плазме человека и при 1 мкМ или 10 мкМ дейтерированное соединение подвергалось эпимеризации примерно на 30% в течение 180 минут, тогда как недейтерированная форма подвергалась эпимеризации почти на 40%. Кроме того, в плазме человека дейтерированное соединение подвергалось эпимеризации с линейной скоростью в течение 180 минут, тогда как недейтерированная форма показала экспоненциальную скорость эпимеризации в течение первых 60 минут, после чего скорость выравнивалась.

Пример 4. Анализ определения ИК ₅₀ в клетках с репликоном HCV

В этом анализе использовали (1S,3aR,6aS)-2-((S)-2-((S)-2-циклогексил-2-(пиразин-2-карбоксамидо)ацетамидо)-3,3-диметилбутаноил)-N-((S)-1-(циклопропиламино)-1,2-диоксо-3-дейтерогексан-3-ил)октагидроциклопента[c]пиррол-1-карбоксамид и (5S,8S)-3-(5-хлор-2,4-диметоксифенил)-7-((S)-2-(2-циклогексилацетамидо)-3,3-диметилбутаноил)-N-((S)-1-(циклопропиламино)-1,2-диоксо-3-дейтерогексан-3-ил)-1-окса-2,7-диазаспиро[4.4]нон-2-ен-8-карбоксамид, как описано в Lin, C. et al., J. Biol. Chem., 2004, 279: 17508-17514; Lin, K. et al., Antimicrob. Agents Chemother., 2004, 48:4784-4792.

Клетки Huh-7, включающие автономно реплицирующий, субгеномный репликон HCV штамма Con1, поддерживали в модифицированной Дульбекко среде Игла (DMEM), содержащей 10% термоинактивированной фетальной бычьей сыворотки (FBS), 2 мМ L-глутамина и заменимые аминокислоты (JRH Biosciences, Lenexa, KS), плюс 0,25 мг/мл G418 (Invitrogen, Carlsbad, CA). Субгеномный репликон HCV также кодирует неомицинфосфотрансферазу, что делает возможным селективный рост HCV репликон-содержащих Huh-7 клеток по сравнению с HCV репликон-отрицательными Huh-7 клетками в присутствии G418. Концентрации испытуемого соединения, при которых уровень РНК HCV в клетках с репликоном снижается на 50% (ИК₅₀) или на 90% (ИК₉₀) или жизнеспособность клеток снижается на 50% (CC₅₀), определяли в клетках с HCV Conl субгеномным репликоном (19) с использованием программы для построения кривой с 4 параметрами (SoftMax Pro). Содержащие репликон клетки инкубировали с испытуемым соединением, разведенным в DMEM, содержащей 2% FBS и 0,5% ДМСО (без G418), при 37°C. Общую клеточную РНК экстрагировали с использованием набора RNeasy-96 (QIAGEN, Valencia, CA) и число копий РНК HCV определяли количественным, в режиме реального времени, множественным анализом обратной транскрипции-ПЦР (QRT-PCR или Taqman). Цитотоксичность соединений в клетках с HCV репликоном измеряли в тех же экспериментальных условиях с использованием тетразолиевого анализа жизнеспособности клеток.

Результаты показывают, что оба испытуемых соединения имели Ki менее чем 50 нМ и ИК₅₀ (в течение 5 дней) менее чем 10,0 мкМ.

Другие варианты осуществления

Должно быть понятно, что хотя настоящее изобретение было раскрыто в связи с его подробным описанием, представленное выше описание изобретения предназначено для его иллюстрации и не ограничивает объем настоящего изобретения, который определяется объемом прилагаемой формулы изобретения. Другие аспекты, преимущества и модификации охватываются представленной ниже формулой изобретения.

Изобретение относится к обогащенному дейтерием α-кетоамидосоединению формулы(I)

где D означает атом дейтерия; значения R¹-R⁵ представлены в п.1 формулы, и к фармацевтической композиции на его основе. 4 н. и 28 з.п. ф-лы, 4 пр.

1. Обогащенное дейтерием α-кетоамидосоединение формулы(1)

где D означает атом дейтерия;
R¹ представляет собой где
представляет собой C₄-C₈, моноциклический азагетероциклил, или C₃-C₁₀ полициклический азагетероциклил, или C₃-C₁₀ полициклический азагетероцикленил, где ненасыщенность присутствует в кольце, дистальном к кольцу, содержащему группу R²¹, и к которому присоединена группа -C(O)-N(R²)-CDR³-C(O)-C(O)-NR⁴R⁵, где каждый азагетероциклил или азагетероцикленил необязательно замещен фенилом, необязательно замещенным одним или более заместителями, выбранными из алкокси и галогена;
R²¹ представляет собой где
каждый R⁶ и R⁸ представляет собой независимо C₁-C₄ алкил, замещенный C₁-C₄ алкилом или C₃-C₁₀ циклоалкилом;
каждый R⁷, R⁹ и R¹¹ представляет собой независимо водород или C₁-C₄ алкил;
R¹⁰ представляет собой пиразин или C₁-C₄ алкил, необязательно замещенный C₃-C₁₀ циклоалкилом;
L представляет собой -C(O)- или -NR¹¹C(O)-;
n равно 0 или 1; и
каждый из R², R³ и R⁴, независимо, представляет собой Н или C_1-6 алкил; и
R⁵ представляет собой Н или C₃-C₁₀ циклоалкил,
где "гетеро" атомы в гетероарильной или гетероциклоалифатической группах представляют собой N или О,
и соединение:

2. Соединение по п.1, где n равно 1.

3. Соединение по п.1, где R⁶ представляет собой метилен, замещенный изобутилом.

4. Соединение по п.1, где R⁷ представляет собой водород.

5. Соединение по п.1, где R⁸ представляет собой метилен, замещенный C₃-C₁₀ циклоалкилом.

6. Соединение по п.5, где R⁸ представляет собой метилен, замещенный циклогексилом.

7. Соединение по п.1, где R⁹ представляет собой водород.

8. Соединение по п.1, где L представляет собой -C(O)-.

9. Соединение по п.1, где R¹⁰ представляет собой пиразин.

10. Соединение по п.9, где R¹⁰ представляет собой 2-пиразин.

11. Соединение по п.1, где представляет собой C₄-C₈ моноциклический азагетероциклил.

12. Соединение по п.1, где представляет собой C₆-C₁₀ полициклический азагетероциклил или C₆-C₁₀ полициклический азагетероциклил, необязательно замещенный фенилом, необязательно замещенным одним или более заместителями, выбранными из алкокси и галогена.

13. Соединение по п.12, где представляет собой

14. Соединение по п.13, где представляет собой

15. Соединение по п.1, где R² представляет собой водород, R⁴ представляет собой водород, и R⁵ независимо представляет собой водород или циклопропил.

16. Соединение по п.1, где R³ представляет собой пропил.

17. Соединение по п.1, где n равно 0.

18. Соединение по п.1, где L представляет собой -NR¹¹C(O)- и R¹¹ представляет собой водород.

19. Соединение по п.1, где R¹⁰ представляет собой C₁-C₄ алкил, необязательно замещенный C₃-C₁₀ циклоалкилом.

20. Соединение по п.19, где R¹⁰ представляет собой трет-бутил.

21. Соединение по п.1, где соединение представляет собой

22. Соединение по п.12, где представляет собой
где
А представляет собой -CH₂-;
В представляет собой -CH₂-;
каждый из Y¹ и Y² представляет собой водород;
R²² представляет собой фенил, необязательно замещенный одним или более заместителями, выбранными из алкокси и галогена.

23. Соединение по п.22, где R²² представляет собой фенил, замещенный одним или более заместителями, выбранными из алкокси и галогена.

24. Соединение по п.22, где
представляет собой

25. Соединение по п.24, где соединение имеет структуру:

26. Соединение по п.1, где обогащение дейтерием в соединении составляет, по меньшей мере, 50%.

27. Соединение по п.26, где обогащение дейтерием составляет, по меньшей мере, 80%.

28. Соединение по п.27, где обогащение дейтерием составляет, по меньшей мере, 90%.

29. Соединение по п.28, где обогащение дейтерием составляет, по меньшей мере, 99%.

30. Фармацевтическая композиция, обладающая активностью против HCV, содержащая фармацевтически приемлемый носитель и соединение по любому из пп.1, 21, 25, 28 или 29.

31. Способ повышения биодоступности соединения, включающий замену атома водорода, который связан со стерическим атомом углерода в соединении, атомом дейтерия, где полученное в результате дейтерированное соединение представляет собой соединение по любому из пп.1, 21, 25, 28 или 29.

32. Способ ингибирования протеазы HCV, включающий контактирование протеазы HCV с соединением по любому из пп.1, 21, 25, 28 или 29.