ПРОИЗВОДНЫЕ ПРЕГНЕНОЛОНА Российский патент 2018 года по МПК C07J7/00 A61K31/57 A61P25/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к синтетическим нейроактивным стероидам, а более конкретно, к синтетическим производным прегненолона и к их применению в способе лечения организма человека или животного.

Уровень техники

Различные стероиды, синтезируемые в надпочечниках и гонадах, способны модулировать возбудимость нейронов в ЦНС. Для этих соединений выработан термин "нейроактивные стероиды" (Majewska et al., 1986), или "нейростероиды", для тех которые головной мозг может синтезировать de novo (Baulieu, 1991).

Стероидные гормоны, как обнаружено уже давно, имеют седативные, анестетические и противоэпилептические свойства для животных и людей (Aird, 1944; Aird и Gordan, 1951; Gyermek et al., 1967; Green et al., 1978). Исследования в течение последних двух десятилетий обнаружили, что прогестерон и дезоксикортикостерон служат в качестве предшественников для эндогенных нейростероидов аллопрегнанолона (5α-прегнан-3α-ол-20-он) и THDOC (5α-прегнан-3α,21-диол-20-он), соответственно (Reddy, 2003; 2009a). Андрогены, полученные из тестостеронов, такие как андростандиол (5α-андростан-3α,17β-диол) и эстрадиол, могут считаться нейростероидами (Reddy, 2008). Как правило, острые воздействия нейростероидов не связаны с взаимодействиями с классическими рецепторами стероидных гормонов, которые регулируют транскрипцию генов. Кроме того, сами по себе, нейростероиды не являются активными на внутриклеточных рецепторах стероидов. Они модулируют возбудимость головного мозга, прежде всего, посредством взаимодействия с рецепторами нейронных мембран и ионными каналами, в основном, с рецепторами GABA-A (Lambert et al., 2003; Reddy, 2003; Akk et al., 2009).

В дополнение к эндогенным стероидам, таким как прегненолон сульфат, DHEA-S, эстрадиол или прогестерон, для которых нейроактивные свойства описаны (Paul и Purdy, 1992; Rupprecht, 1997), недавно разработаны синтетические стероиды, которые имеют такие же характеристики модулирования разнообразных рецепторов, связанных с G-белком, и ионных каналов, регулируемых лигандами (Gasior et al., 1999), как у их эндогенных аналогов.

Некоторые синтетические нейростероиды, которые показывают лучшую фармакокинетику и эффективность, оцениваются относительно их седативных и анксиолитических (минаксолон), анестетических (альфаксолон) и противоэпилептических (ганаксолон) воздействий.

Однако разнообразные действия in vivo нейроактивных стероидов зависят от отсутствия специфичности природных и синтетических стероидов, которые связываются уникальным образом не с одним нейротрансмиттерным рецептором, но с несколькими. Метаболизм нейроактивных стероидов с метаболитами, которые демонстрируют отличные фармакологические профили, по сравнению с их предшественниками, также является ответственным за разнообразные воздействия одного стероида. К настоящему времени, не разработано производных встречающихся в природе или синтетических стероидов, которые показывают исключительную специфичность к рецептору или устраняют побочные воздействия, связанные с их метаболизацией.

Сущность изобретения

Для стероидов, встречающихся в природе, исследований, которые демонстрируют воздействие in vivo прегненолона, очень немного, но они говорят о преимущественной роли этого стероида. Показано, что введение прегненолона уменьшает образование глиальной ткани после проникающего повреждения в коре головного мозга и в гиппокампе у крыс (Garcia-Estrada et al., 1999). Прегненолон, как показано, защищает против токсичности, вызываемой глютаматом и белком бета амилоидов, в культурах линии клеток гиппокампа (HT-22) (Gursoy et al., 2001). Кроме того, прегненолон, как предполагается, также улучшает характеристики памяти (Mathis et al., 1994). Однако эти воздействия прегненолона классически приписываются более поздним метаболитам прегненолона, который сам по себе считается неактивным предшественником более поздних активных стероидов. Таким образом, прегненолон не воздействует на главные мишени нейроактивных стероидов, которые представляют собой рецепторы GABA и рецепторы возбудительных аминокислот.

Недавно, авторы показали, что прегненолон действует как ингибитор рецептора CB1 человека, с фармакологическим профилем, отличным от ортостерического антагониста и от других нейроактивных стероидов, это показывает, что прегненолон имеет меньшие неспецифичные и нежелательные воздействия, чем ортостерические антагонисты CB1 и другие нейроактивные стероиды (заявка на патент PCT/EP2012/059310, опубликованная как WO2012/160006; Vallee et al., 2013).

В предположении, что прегненолон представляет собой первую стадию синтеза стероида в головном мозгу и в других органах, прегненолон не считается хорошей мишенью для получения из него синтетических нейроактивных стероидов.

На самом деле, такие производные прегненолона имеют высокий риск метаболизации. Генерируемые метаболиты могут демонстрировать отличные фармакологические профили по сравнению с их предшественниками и оказывать побочные воздействия.

Авторы обнаружили, что молекулы, полученные из прегненолона, которые содержат 3-бензилокси функциональную группу (замещенную или нет) не могут преобразовываться в метаболиты, обладающие прогестативной, андрогенной, эстрогенной и глюкокортикоидной активностью. Следовательно, применение этих производных прегненолона, которые не преобразуются или по существу не преобразуются в метаболиты прегненолона, предотвращает побочные воздействия.

Таким образом, настоящее изобретение относится к соединению Формулы I или к его фармацевтически приемлемой соли,

Формула I

где:

R1 представляет собой:

C1-8 алкил,

C1-8 алкокси,

CN,

NO₂,

амино,

COOH,

COOCH₃

OH,

N₃ или

галоген и

R2 представляет собой:

H, OH,

C1-8 алкил,

C1-8 алкокси,

C2-C6 алкенил,

галоген,

Bn-O-

Bn-, необязательно замещенную C1-8 алкилом, C1-8 алкокси, CN, NO₂, амино, COOH или галогеном, или

Ph-, необязательно замещенную C1-8 алкилом, C1-8 алкокси, CN, NO₂, амино, COOH или галогеном.

Подробное описание изобретения

Определения

Термин "агонист" относится к соединению, которое усиливает активность другого соединения или сайта рецептора.

Термины "антагонист" и "ингибитор" относится к соединению, которое уменьшает или предотвращает активность другого соединения на сайте рецептора, а в более общем смысле, относится к соединению, которое уменьшает или предотвращает активирование и/или активность рецептора.

Термины "лечение или санация" относится как к терапевтическому лечению, так и к профилактическим или предупредительным мерам, где целью является предотвратить или замедлить целевое патологическое состояние или расстройство. Нуждающиеся в лечение включают тех, кто уже имеет расстройство, а также тех, которые склонны к появлению расстройства, или тех, у которых расстройство должно предотвращаться. Следовательно, субъект, который должен лечиться, в настоящем документе может диагностироваться как имеющий расстройство, или он может быть предрасположенным или склонным к расстройству.

Как используется в настоящем документе, термин "субъект" обозначает млекопитающее, такое как грызун, кошачьи, собачьи и приматы. Предпочтительно, субъект в соответствии с настоящим изобретением представляет собой человека.

"Терапевтически эффективное количество" предназначено для минимального количества активного агента, которое необходимо для получения терапевтической или предупредительной выгоды для субъекта. Например, "терапевтически эффективное количество" для млекопитающего представляет собой такое количество, которое облегчает, улучшает или иным образом вызывает улучшение патологических симптомов, ход заболевания или физиологические состояния, связанные со стойкостью или податливостью к расстройству.

"Алкил" означает одновалентный линейный или разветвленный насыщенный углеводородный остаток, состоящий только из атомов углерода и водорода. C1-8 алкил означает линейный или разветвленный алкил, имеющий от одного до восьми атомов углерода.

"Алкокси" означает остаток формулы -OR, где R представляет собой алкильный остаток, как определено в настоящем документе.

Термин "алкенил", используемый в настоящем документе, описывает ненасыщенный, линейный или разветвленный алифатический углеводород, имеющий, по меньшей мере, одну двойную связь углерод-углерод. "C2-6 алкенил" обозначает остаток с прямой или разветвленной цепью из 2-6 атомов углерода, по меньшей мере, с одной двойной связью.

Термин "галоген", сам по себе или в сочетании с другими группами, обозначает хлор (Cl), йод (I), фтор (F) и бром (Br).

Термин "циано", сам по себе или в сочетании с другими группами, обозначает группу -CN.

Термин "гидроксил", сам по себе или в сочетании с другими группами, обозначает группу -OH.

Термин "нитро", сам по себе или в сочетании с другими группами, обозначает группу -NO₂.

Термин "карбоксил", сам по себе или в сочетании с другими группами, обозначает группу -COOH.

"Амино" означает остаток формулы -NRR' где R и R', каждый, независимо представляют собой водород или алкил, как определено в настоящем документе.

Сокращенное наименование Bn относится к бензильной группе.

Сокращенное наименование Ph относится к фенильной группе.

Термин "фармацевтически приемлемые соли" относится к солям, которые являются пригодными для использования в контакте с тканями людей и животных без излишней токсичности, раздражения, аллергической реакции, и тому подобное. Примеры пригодных для использования солей включают соли щелочных металлов, таких как калий, натрий, литий, соли щелочноземельных металлов, таких как кальций, магний, и кислотно-аддитивные соли с неорганическими и органическими кислотами представляют собой, но, не ограничиваясь этим, соли хлористоводородной кислоты, азотной кислоты, серной кислоты, фосфорной кислоты, серной кислоты, лимонной кислоты, муравьиной кислоты, фумаровой кислоты, малеиновой кислоты, молочной кислоты, яблочной кислоты, уксусной кислоты, янтарной кислоты, гемиянтарной кислоты, винной кислоты, метансульфоновой кислоты, п-толуолсульфоновой кислоты, трифторуксусной кислоты, и тому подобное.

Заместители выше плоскости молекулы, показанные как сплошная линия , обозначаются как β; а те, которые расположены ниже плоскости, показаны прерывистой линий и обозначаются как α.

Соединения по настоящему изобретению

Общая формула:

Настоящее изобретение относится к соединениям Формулы I или их фармацевтически приемлемым солям:

Формула I

где:

R1 представляет собой:

C1-8 алкил,

C1-8 алкокси,

CN,

NO₂,

амино,

COOH,

COOCH₃

OH,

N₃,

или

галоген и

R2 представляет собой:

H,

OH,

C1-8 алкил,

C1-8 алкокси,

C2-C6 алкенил,

галоген,

Bn-O-

Bn-, необязательно замещенную C1-8 алкилом, C1-8 алкокси, CN, NO₂, амино, COOH или галогеном,

или

Ph-, необязательно замещенную C1-8 алкилом, C1-8 алкокси, CN, NO₂, амино, COOH или галогеном.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления, R2 находится в α положении.

В этом варианте осуществления, соединения по настоящему изобретению имеют Формулу II:

Формула II

где:

R1 представляет собой:

C1-8 алкил,

C1-8 алкокси,

CN,

NO₂,

амино,

COOH,

COOCH₃,

OH,

N₃,

или

галоген и

R2 представляет собой:

H,

OH,

C1-8 алкил,

C1-8 алкокси,

C2-C6 алкенил,

галоген,

Bn-O-

Bn-, необязательно замещенную C1-8 алкилом, C1-8 алкокси, CN, NO₂, амино, COOH или галогеном, или

Ph-, необязательно замещенную C1-8 алкилом, C1-8 алкокси, CN, NO₂, амино, COOH или галогеном.

В предпочтительном варианте осуществления, R1 представляет собой OH, C1-8 алкил, C1-8 алкокси или галоген, более предпочтительно, R1 представляет собой OH, метил, этил, метокси, этокси, метилкарбокси, C1, Br, F или циано.

В предпочтительном варианте осуществления, R2 представляет собой H, OH, C1-8 алкил, C1-8 алкокси, C1-8 алкенил или Bn, более предпочтительно, R2 представляет собой H, OH, метил, этил, метокси, этокси, аллил или Bn.

Более предпочтительно, соединение по настоящему изобретению представляет собой:

3-(п-гидроксибензилокси)прегненолон,

3-(п-метилбензилокси)прегненолон,

3-(п-этилбензилокси)прегненолон,

3-(п-метоксибензилокси)прегненолон,

3-(п-этоксибензилокси)прегненолон,

3-(п-метилкарбоксибензилокси)прегненолон,

3-(п-фторбензилокси)прегненолон,

3-(п-хлорбензилокси)прегненолон,

3-(п-бромбензилокси)прегненолон,

3-(п-цианобензилокси)прегненолон,

17-гидрокси-3-(п-гидроксибензилокси)прегненолон,

17-гидрокси-3-(п-метилбензилокси)прегненолон,

3-(п-этилбензилокси)-17-гидроксипрегненолон,

17-гидрокси-3-(п-метоксибензилокси)прегненолон,

3-(п-этоксибензилокси)-17-гидроксипрегненолон,

17-гидрокси-3-(п-метилкарбоксибензилокси)прегненолон,

3-(п-фторбензилокси)-17-гидроксипрегненолон,

3-(п-хлорбензилокси)-17-гидроксипрегненолон,

3-(п-бромбензилокси)-17-гидроксипрегненолон,

3-(п-цианобензилокси)-17-гидроксипрегненолон,

3-(п-гидроксибензилокси)-17-метилпрегненолон,

17-метил-3-(п-метилбензилокси)прегненолон,

3-(п-этилбензилокси)-17-метилпрегненолон,

3-(п-метоксибензилокси)-17-метилпрегненолон,

3-(п-этоксибензилокси)-17-метилпрегненолон,

17-метил-3-(п-метилкарбоксибензилокси)прегненолон,

3-(п-фторбензилокси)-17-метилпрегненолон,

3-(п-хлорбензилокси)-17-метилпрегненолон,

3-(п-бромбензилокси)-17-метилпрегненолон,

3-(п-цианобензилокси)-17-метилпрегненолон,

17-этил-3-(п-гидроксибензилокси)прегненолон,

17-этил-3-(п-метилбензилокси)прегненолон,

17-этил-3- п-этилбензилокси)прегненолон,

17-этил-3-(п-метоксибензилокси)прегненолон,

3-(п-этоксибензилокси)-17-этилпрегненолон,

17-этил-3-(п-метилкарбоксибензилокси)прегненолон,

17-этил-3-(п-фторбензилокси)прегненолон,

3-(п-хлорбензилокси)-17-этилпрегненолон,

3-(п-бромбензилокси)-17-этилпрегненолон,

3-(п-цианобензилокси)-17-этилпрегненолон,

3-(п-гидроксибензилокси)-17-метоксипрегненолон,

17-метокси-3-(п-метилбензилокси)прегненолон,

3-(п-этилбензилокси)-17-метоксипрегненолон,

17-метокси-3-(п-метоксибензилокси)прегненолон,

3-(п-этоксибензилокси)-17-метоксипрегненолон,

17-метокси-3-(п-метилкарбоксибензилокси)прегненолон,

3-(п-фторбензилокси)-17-метоксипрегненолон,

3-(п-хлорбензилокси)-17-метоксипрегненолон,

3-(п-бромбензилокси)-17-метоксипрегненолон,

3-(п-цианобензилокси)-17-метоксипрегненолон,

17-этокси-3-(п-гидроксибензилокси)прегненолон,

17-этокси-3-(п-метилбензилокси)прегненолон,

17-этокси-3-(п-этилбензилокси)прегненолон,

17-этокси-3-(п-метоксибензилокси)прегненолон,

17-этокси-3-(п-этоксибензилокси)прегненолон,

17-этокси-3-(п-метилкарбоксибензилокси)прегненолон,

17-этокси-3-(п-фторбензилокси)прегненолон,

3-(п-хлорбензилокси)-17-этоксипрегненолон,

3-(п-бромбензилокси)-17-этоксипрегненолон,

3-(п-цианобензилокси)-17-этоксипрегненолон,

17-аллил-3-(п-гидроксибензилокси)прегненолон,

17-аллил-3-(п-метилбензилокси)прегненолон,

17-аллил-3-(п-этилбензилокси)прегненолон,

17-аллил-3-(п-метоксибензилокси)прегненолон,

17-аллил-3-(п-этоксибензилокси)прегненолон,

17-аллил-3-(п-метилкарбоксибензилокси)прегненолон,

17-аллил-3-(п-фторбензилокси)прегненолон,

17-аллил-3-(п-хлорбензилокси)прегненолон,

17-аллил-3-(п-бромбензилокси)прегненолон,

17-аллил-3-(п-цианобензилокси)прегненолон,

17-бензил-3-(п-гидроксибензилокси)прегненолон,

17-бензил-3-(п-метилбензилокси)прегненолон,

17-бензил-3-(п-этилбензилокси)прегненолон,

17-бензил-3-(п-метоксибензилокси)прегненолон,

17-бензил-3-(п-этоксибензилокси)прегненолон,

17-бензил-3-(п-метилкарбоксибензилокси)прегненолон,

17-бензил-3-(п-фторбензилокси)прегненолон

17-бензил-3-(п-хлорбензилокси)прегненолон

17-бензил-3-(п-бромбензилокси)прегненолон или

17-бензил-3-(п-цианобензилокси)прегненолон.

Предпочтительные соединения по настоящему изобретению выбирают из группы, состоящей из 3β-(п-метоксибензилокси)-17α-метилпрегненолона, 17-бензил-3-(п-метоксибензилокси) прегненолона, 3-(п-метоксибензилокси)прегненолона, 3-(п-бромбензилокси)прегненолона, 3-(п-метилкарбоксибензилокси)прегненолона, 3-(п-метилбензилокси)прегненолона, 3-(п-фторбензилокси)прегненолона и 3-(п-цианобензилокси)прегненолона.

Предпочтительное соединение по настоящему изобретению представляет собой 3β-(п-метоксибензилокси)-17α-метилпрегненолон.

Настоящее изобретение также относится к фармацевтической композиции, содержащей соединение по настоящему изобретению или его фармацевтически приемлемую соль и фармацевтически приемлемый носитель.

Способ получения

Настоящее изобретение также относится к способу получения соединений по настоящему изобретению, который включает взаимодействие соединения Формулы III:

Формула III

где R2 является таким, как определено выше,

с соединением Формулы IV:

Формула IV

где R1 является таким, как определено выше,

в присутствии гетерогенного поглотителя кислот и метилтрифлата

или

с соединением Формулы V

Формула V

где R1 является таким, как определено выше,

в присутствии гетерогенного поглотителя кислот.

В случае соединения Формулы V, нет необходимости в присутствии метилтрифлата, благодаря группе OTf.

В одном из вариантов осуществления, способ получения соединений по настоящему изобретению, включает взаимодействие соединения Формулы III:

Формула III

где R2 является таким, как определено выше,

с соединением Формулы IV:

Формула IV

где R1 является таким, как определено выше,

в присутствии гетерогенного поглотителя кислот и метилтрифлата.

В другом варианте осуществления, способ получения соединений по настоящему изобретению, включает взаимодействие соединения Формулы III:

Формула III

где R2 является таким, как определено выше,

с соединением Формулы V

Формула V

где R1 является таким, как определено выше

в присутствии гетерогенного поглотителя кислот.

Предпочтительно, растворитель для этой реакции представляет собой ароматический растворитель, такой как трифтортолуол или толуол.

Предпочтительно, гетерогенный поглотитель кислот представляет собой карбонат калия или оксид магния.

Способ синтеза соединений Формулы III хорошо описан в литературе (Glazier E.R., 1962, Marshall et al., 1948, Jones et al., 1965).

Например, синтез соединения Формулы III, где R2 представляет собой алкил, -аллил, -бензил или -арил, может осуществляться посредством взаимодействия прегненолона с Ac₂O с образованием енолацетата. Затем, енолацетат взаимодействует с реагентом Гриньяра с генерированием енолята, который впоследствии захватывается с помощью галоген-R2.

Кроме того, например, синтез соединения Формулы III, где R2 представляет собой алкокси, бензилокси или арилокси, может осуществляться посредством взаимодействия прегненолона с соответствующим спиртом в присутствии Cu²⁺.

Способ лечения

Настоящее изобретение также относится к соединению по настоящему изобретению, как определено выше, или к его фармацевтически приемлемой соли для применения в способе лечения организма человека или животного.

Настоящее изобретение также относится к способу лечения патологического состояния или расстройства у субъекта, нуждающегося в этом, включающему введение указанному субъекту эффективного количества соединения по настоящему изобретению, как определено выше, или его фармацевтически приемлемой соли.

Патологии, которые можно лечить с помощью соединений по настоящему изобретению, представляют собой те, которые можно лечить с помощью прегненолона, например, патологии, которые можно лечить с помощью прегненолона, благодаря его действию в качестве ингибитора рецептора CB1.

Примеры таких патологий представляют собой психиатрические и неврологические расстройства; нейродегенеративные расстройства; метаболические расстройства; привыкание к наркотикам, зависимость, возобновление злоупотребления и связанные с ним расстройства; расстройства мочевого пузыря и желудочно-кишечного тракта; заболевания печени, такие как ожирение; неалкогольный стеатогепатит (NASH), цирроз печени; алкогольное ожирение; воспалительные заболевания; сердечнососудистые заболевания; нефропатии; глаукому; мышечную спастичность; рак; остеопороз; тучность; аутоиммунный гепатит и энцефалит; боль или репродуктивные расстройства и воспалительные и фиброзные заболевания кожи.

Настоящее изобретение также относится к применению соединений по настоящему изобретению или их фармацевтически приемлемой соли для приготовления лекарственного средства для лечения одной из рассмотренных выше патологий.

Настоящее изобретение будет в дальнейшем иллюстрироваться с помощью следующих далее фигур и примеров. Однако эти примеры и фигуры не должны интерпретироваться как ограничивающие каким-либо образом рамки настоящего изобретения.

Примеры

A. Примеры синтеза производных прегненолона:

Прегненолон представляет собой хорошо известный и коммерчески доступный стероид (CAS number 145-13-1).

Как показано ниже, прегненолон можно использовать в качестве предшественника для синтеза его производных.

1. Синтез производных прегненолона, замещенных в положении C17

Сначала прегненолон является замещенным по C17.

Пример синтеза производного прегненолона, имеющего положение C17, замещенное с помощью R:

Как показано ниже, для синтеза прегненолона замещенного алкилом, аллилом или арилом в положении C17, на первой стадии посредством взаимодействия прегненолона с Ac₂O образуется соответствующий енолацетат. Затем енолацетат взаимодействует с реагентом Гриньяра, таким как MeMgBr, в THF с генерированием енолята, который впоследствии захватывается с помощью электрофила. Электрофил предпочтительно представляет собой R-йод- или R-бром, где R представляет собой алкил, -аллил, -бензил или -арил.

Пример синтеза промежуточного соединения енолацетата

Как показано ниже, моногидрат п-толуолсульфоновой кислоты (1,12 г; 5,9 ммоль; 0,93 экв.) добавляли к раствору прегненолона (2 г; 6,3 ммоль; 1 экв.) в уксусном ангидриде (230 мл). Реакционную среду перемешивали в течение 5 часов при кипячении с обратным холодильником, и уксусный ангидрид медленно отгоняли. После того, как ей дали возможность для охлаждения до 20°C, реакционную среду выливали на колотый лед, затем смесь экстрагировали диэтиловым эфиром. Органический слой промывали насыщенным водным раствором Na₂CO₃, сушили над Na₂SO₄, затем выпаривали при пониженном давлении. Остаток очищали с помощью хроматографии на силикагеле (элюент: циклогексан/AcOEt от 100/0 до 90/10) с получением прегненолона енолацетата (2,2 г; 85%) в виде белого твердого продукта.

Пример синтеза 17α-метилпрегненолона

Как показано ниже, MeMgBr₂ (3M в Et₂O; 25 мл; 75 ммоль; 10 экв.) добавляли к раствору прегненолона енолацетата (3 г; 7,5 ммоль; 1 экв.) в безводном THF (65 мл). Реакционную среду перемешивали в течение 1 часа при кипячении с обратным холодильником, затем дали возможность для охлаждения до 20°C. Добавляли CH₃I (4,6 мл; 75 ммоль; 10 экв.), и реакционную среду перемешивали при кипячении с обратным холодильником. Добавление CH₃I повторяли каждые 45 минут, до 40 эквивалентов. После охлаждения до 20°C, добавляли водный раствор NH₄Cl, затем смесь экстрагировали этилацетатом. Органический слой промывали насыщенным раствором соли, сушили над Na₂SO₄, затем выпаривали при пониженном давлении. Остаток очищали с помощью хроматографии на силикагеле (элюент: циклогексан/AcOEt 75/25) с получением 17α-метилпрегненолона (600 мг; 25%) в виде белого твердого продукта.

Пример синтеза производного прегненолона, имеющего положение C17, замещенное с помощью -OR

Для синтеза прегненолона, замещенного алкокси-, бензилокси- или арилокси- в положении C17, прегненолон взаимодействует с соответствующем спиртом, R-OH, в присутствии Cu²⁺.

Пример синтеза 17-метоксипрегненолона:

Как показано ниже, CuBr₂ (4,05 г; 18,13 ммоль; 1,9 экв.) добавляли к суспензии прегненолона (3 г; 9,48 ммоль; 1 экв.) в метаноле (360 мл). Реакционную среду перемешивали в течение 24 часов при кипячении с обратным холодильником, затем выпаривали при пониженном давлении. Остаток растворяли в дихлорметане и воде. Органический слой промывали насыщенным раствором соли, сушили над Na₂SO₄, затем концентрировали при пониженном давлении. Остаток очищали с помощью хроматографии на силикагеле (элюент: циклогексан/AcOEt 80/20), затем с помощью перекристаллизации (ацетон), с получением 17-метоксипрегненолона (510 мг; 15%) в виде белого твердого продукта.

2. Синтез соединения Формулы IV

Некоторые соединения Формулы IV могут быть коммерчески доступными, например, 2-(4-метоксибензилокси)-4-метилхинолеин.

Соединения Формулы IV могут также синтезироваться посредством взаимодействия 2-хлор-4-метилхинолеина и пара-замещенного бензилового спирта в присутствии 18-краун-6 и KOH в соответствии со схемой ниже.

Формула IV

Пример синтеза 2-(п-метилбензилокси)-4-метилхинолина

Как показано ниже, к раствору 2-хлор-4-метилхинолеина (500 мг; 2,8 ммоль; 1 экв.) в безводном толуоле (10 мл) добавляли последовательно 4-метилбензиловый спирт (409 мг, 3,35 ммоль; 1,25 экв.), KOH (630 мг; 11,2 ммоль; 4,0 экв.), затем 18-краун-6 (45 мг, 0,16 ммоль, 0,06 экв.). Реакционную среду кипятили с обратным холодильником в течение 1,5 часа с использованием ловушки Дина-Старка. Затем реакционную среду охлаждали до комнатной температуры, затем добавляли воду, и продукт экстрагировали AcOEt. Органическую фазу сушили (Na₂SO₄), затем выпаривали в вакууме. Остаток очищали с помощью хроматографии на силикагеле (элюент: циклогексан/AcOEt 95/5) с получением 2-(п-метилбензилокси)-4-метилхинолина (660 мг; 89%) в виде бесцветного масла.

3. Синтез соединений Формулы V

Соединения Формулы V могут синтезироваться в две стадии: сначала посредством взаимодействия 2-хлорпиридина и пара-замещенного бензилового спирта в присутствии 18-краун-6 и KOH или t-BuOK; затем посредством взаимодействия полученного в результате продукта с метилтрифлатом, чтобы сделать возможным образование соли, в соответствии со схемой ниже.

Пример синтеза 2-(п-бромбензилокси)-1-метилпиридиния трифлата:

Как показано ниже, к раствору 2-хлорпиридина (0,9 мл; 9,6 ммоль; 1,2 экв.) в безводном толуоле (16 мл) добавляли последовательно 4-бромбензиловый спирт (1,5 г, 8,0 ммоль; 1 экв.), KOH (1,35 г; 24 ммоль; 3,0 экв.), затем 18-краун-6 (105 мг, 0,4 ммоль, 0,05 экв.). Реакционную среду перемешивали при кипячении с обратным холодильником в течение 1 часа с использованием ловушки Дина-Старка. Реакционную среду охлаждали до комнатной температуры, затем добавляли воду, и продукт экстрагировали AcOEt. Органическую фазу сушили (Na₂SO₄), затем выпаривали в вакууме. Остаток очищали с помощью хроматографии на силикагеле (элюент: циклогексан/AcOEt 9/1) с получением 2-(p-бромбензилокси)пиридина (2 г; 78%) в виде бесцветного масла.

На второй стадии, метилтрифлат, MeOTf, (450 мкл; 3,97 ммоль; 1,05 экв.) добавляли к холодному раствору 2-(п-бромбензилокси)пиридина (1 г; 3,7 ммоль; 1 экв.). Реакционную среду перемешивали в течение 2 часов при комнатной температуре, затем выпаривали в вакууме с количественным получением 2-(п-бромбензилокси)-1-метилпиридиния трифлата (1,6 г) в виде белого твердого продукта.

Пример синтеза 2-(п-метилкарбоксибензилокси)-1-метилпиридиния трифлата:

Как показано ниже, к раствору 2-хлорпиридина (1,13 мл; 12,0 ммоль; 1,0 экв.) в безводном диоксане (48 мл) добавляли последовательно 4-метилкарбоксибензиловый спирт (1,5 г, 8,0 ммоль; 1 экв.) и t-BuOK (2 г; 18 ммоль; 1,5 экв.). Реакционную среду кипятили с обратным холодильником в течение 16 часов. Реакционную среду охлаждали до комнатной температуры, затем добавляли воду, и продукт экстрагировали AcOEt. Органическую фазу сушили (Na₂SO₄), затем выпаривали в вакууме. Остаток очищали с помощью хроматографии на силикагеле (элюент: циклогексан/AcOEt, 96/4) с получением 2-(п-метилкарбоксибензилокси)пиридина (1,13 г; 39%) в виде бесцветного масла.

На второй стадии, MeOTf, (293 мкл; 2,59 ммоль; 1,05 экв.) добавляли к холодному раствору 2-(п-метилкарбоксибензилокси)-пиридина (600 мг; 2,46 ммоль; 1 экв.). Реакционную среду перемешивали в течение 2 часов при комнатной температуре, затем выпаривали в вакууме с количественным получением 2-(п-метилкарбоксибензилокси)-1-метилпиридиния трифлата (0,9 г) в виде белого твердого продукта.

4. Синтез производных прегненолона, имеющих положение C3, замещенное пара-замещенной бензилокси

Начиная с прегненолона или производного прегненолона, имеющего соответствующую группу в положении C17, прегненолон или производное прегненолона замещали в положении C3 группой OBn-R1 в соответствии с известными способами бензилирования спирта (Poon KWC. et al. 2006, Giannis et al, 2009, Nwoye, E. O et al, 2007) и как показано ниже.

Пример бензилирования прегненолона

Как показано ниже, MgO (46 мг; 1,14 ммоль; 2 экв.) и 2-бензилокси-1-метилпиридиния трифлат (400 мг; 1,14 ммоль; 2,0 экв.) добавляли к раствору прегненолона (181 мг; 0,57 ммоль; 1 экв.) в трифтортолуоле (4 мл). Реакционную среду перемешивали в течение одной ночи при 85°C, затем фильтровали на целите и выпаривали при пониженном давлении. Остаток очищали с помощью хроматографии на силикагеле (элюент: циклогексан/AcOEt 95/5) с получением 3β-бензилокси-прегненолона (0,16 г; 70%) в виде белого твердого продукта.

Пример бензилирования 17α-бензилпрегненолона

Как показано ниже, MgO (116 мг; 2,42 ммоль; 2,0 экв.) и 2- бензилоксиметилпиридиний трифлат (1 г; 2,86 ммоль; 2,0 экв.) добавляли к раствору 17α-бензилпрегненолона (580 мг; 1,43 ммоль; 1 экв.) в трифтортолуоле (15 мл). Реакционную среду перемешивали в течение одной ночи при 85°C, затем фильтровали на целите и выпаривали при пониженном давлении. Остаток очищали с помощью хроматографии на силикагеле (элюент: циклогексан/AcOEt 95/5) с получением 3β-бензилокси-17α-бензил-прегненолона (300 мг; 42%) в виде белого твердого продукта.

Пример синтеза 3β-(п-бромбензилокси)прегненолона

Как показано ниже, к раствору прегненолона (477 мг; 1,51 ммоль; 1 экв.) в безводном α,α,α-трифтортолуоле (9 мл) добавляли MgO (121 мг; 3,02 ммоль; 2,0 экв.), затем 2-(п-бромбензилокси)-1-метилпиридиний трифлат (1,29 г; 3,02 ммоль; 2,0 экв.). Реакционную среду перемешивали в течение 20 часов при 100°C, а затем фильтровали на целите. Добавляли воду, и продукт экстрагировали AcOEt. Органическую фазу сушили (Na₂SO₄), затем выпаривали в вакууме. Остаток очищали с помощью хроматографии на силикагеле (элюент: циклогексан/AcOEt 96/4), затем перетирали с ацетоном с получением 3β-(п-бромбензилокси)прегненолона (375 мг; 49%) в виде белого твердого продукта.

Пример синтеза 3β-(п-метоксибензилокси)прегненолона

Как показано ниже, к раствору прегненолона (250 мг; 0,79 ммоль; 1 экв.) в безводном толуоле добавляли последовательно MgO (63 мг; 1,58 ммоль; 2,0 экв.), 2-(4-метоксибензилокси)-4-метилхинолеин (441 мг; 1,58 ммоль; 2,0 экв.) и метилтрифлат (MeOTf) (180 мкл; 1,58 ммоль; 2 экв.). Реакционную среду перемешивали в течение 20 часов при 60°C, а затем фильтровали на целите. Добавляли воду, и продукт экстрагировали AcOEt. Органическую фазу сушили (Na₂SO₄), затем выпаривали в вакууме. Остаток очищали с помощью хроматографии на силикагеле (элюент: циклогексан/AcOEt 9/1), с получением 3β-(п-метоксибензилокси)прегненолона (160 мг; 43%) в виде белого твердого продукта.

Пример синтеза 3β-(п-метоксибензилокси)-17α-метилпрегненолона

17α-метилпрегненолон синтезировали, как показано выше.

К раствору 17α-метилпрегненолона (170 мг; 0,5 ммоль; 1 экв.) в безводном толуоле добавляли последовательно MgO (40 мг; 1 ммоль; 2 экв.), 2-(4-метоксибензилокси)-4-метилхинолеин (290 мг; 1 ммоль; 2 экв.) и метилтрифлат (MeOTf) (0,11 мл; 1 ммоль; 2 экв.). Реакционную среду перемешивали в течение одной ночи при 85°C, а затем фильтровали на целите. Добавляли воду, и продукт экстрагировали AcOEt. Органическую фазу сушили (Na₂SO₄) затем выпаривали в вакууме. Остаток очищали с помощью хроматографии на силикагеле (элюент: циклогексан/AcOEt от 1/0 до 95/5), затем перетирали с ацетоном с получением 3β-(п-метоксибензилокси)-17α-метилпрегненолона (80 мг; 35%) в виде белого твердого продукта.

Пример синтеза 3β-(п-метоксибензилокси)-17α-бензилпрегненолона

17α-бензилпрегненолон синтезировали, как показано выше.

К раствору 17α-бензилпрегненолона (1,9 г; 4,66 ммоль; 1 экв.) в безводном толуоле (45 мл) добавляли последовательно MgO (373 мг; 9,3 ммоль; 2 экв.), 2-(4-метоксибензилокси)-4-метилхинолеин (2,6 г; 9,33 ммоль; 2 экв.) и метилтрифлат (MeOTf) (1,06 мл; 9,33 ммоль; 2 экв.). Реакционную среду перемешивали в течение одной ночи при 40°C, а затем фильтровали на целите. Добавляли воду, и продукт экстрагировали AcOEt. Органическую фазу сушили (Na₂SO₄), затем выпаривали в вакууме. Остаток очищали с помощью хроматографии на силикагеле (элюент: циклогексан/AcOEt 9/1), затем перетирали с ацетоном с получением 3β-(п-метоксибензилокси)-17α-бензилпрегненолона (1,18 г; 49%) в виде белого твердого продукта.

B. Способность производных прегненолона не преобразовываться в другие активные стероиды, полученные из прегненолона

Материалы и методы

Исследование in vitro метаболизации

Альтернативно, соединение может вводиться любой линии клеток, экспрессирующей фермент, который метаболизирует прегненолон, в культуре, с измерением затем содержания метаболитов прегненолона в клетках или в среде для культивирования клеток с помощью ГХ/МС и со сравнением этих концентраций с метаболитами в культурах клеток, которые получают только носитель или прегненолон.

В этом примере используют линию клеток CHO. Эти клетки, полученные из яичников, имеют все ферменты, необходимые для метаболизации прегненолона в более поздние стероиды.

Содержание в среде для культивирования CHO аллопрегнанолона (ALLO), эпиаллопрегнанолона (EPIALLO), прегненолона (PREG), DHEA и тестостерона (TESTO) измеряли с помощью ГХ/МС.

Результаты:

Производные прегненолона, для которых преобразование в более поздние активные стероиды in vitro является ограниченным.

Авторы анализировали метаболизм производных прегненолона с использованием исследования in vitro на клетках CHO.

Введение прегненолона (1 мкМ) в эти клетки в течение 48 часов производит значительное повышение уровня аллопрегнанолона и эпиаллопрегнанолона в культурной среде (Таблица 1).

Таблица 1 Таблица 1:
метаболизм прегненолона ALLO EPIALLO PREG DHEA TESTO Контрольные культуры клеток Уровни стероидов пг/мл 0,00 0,00 96,92 0,00 0,00 Клетки, обработанные прегненолоном (1 мкМ) 3529,99 16963,84 11440,66 0,00 0,00

Производные прегненолона, имеющие положение C3, замещенное бензилокси, исследовали с использованием исследования in vitro на клетках CHO.

Результаты показаны в Таблице 2, ниже. Результаты выражены как процентные изменения по сравнению с клетками CHO, обработанными прегненолоном или как пг/мл (0=концентрации ниже предела детектирования).

Таблица 2 Таблица 2: уменьшение метаболизма % изменения по сравнению с клетками, обработанными прегненолоном пг/мл № Наименование Структура ALLO EPIALLO PREG DHEA TESTO 42 3β-Бензилокси-17α-метилпрегненолон -99,87 -99,94 -100,00 0,00 0,00 63 17α-Бензил-3β-бензилоксипрегненолон -99,01 -99,84 -99,87 0,00 0,00 41 3β-Бензилоксипрегненолон -98,82 -99,88 -99,35 0,00 0,00 68 3β-(п-метокси-бензилокси)-17α-метил прегненолон -100,00 -100,00 -100,00 0,00 0,00

Как показано в таблице 2, соединение 68, 3β-(п-метоксибензилокси)-17α-метилпрегненолон, не метаболизируется в прегненолон, и соединения 63 и 41 не метаболизируются значительно в прегненолон (метаболизация <1%).

Производные прегненолона, которые содержат 3-бензилокси функциональную группу (замещенную или нет), показывают отсутствие детектируемой метаболизации производного прегненолона в DHEA и тестостерон и очень низкую метаболизацию в аллопрегнанолоне и эпиаллопрегнанолоне.

Эти результаты показывают, что присутствие группы OBn-R в положении C3 предотвращает преобразование производных прегненолона в прегненолон и метаболиты прегненолона, в частности, метаболиты для которых прегненолон является предшественником, и которые обладают прогестативной, андрогенной, эстрогенной, глюкокортикоидной активностью или нейромодуляторными свойствами.

Ссылки

В настоящей заявке, разнообразные ссылки описывают современный уровень техники, к которой относится настоящее изобретение. Описания этих ссылок тем самым включается в качестве ссылок в настоящее описание.

Aird RB. The effect of desoxycorticosterone in epilepsy. The Journal of Nervous and Mental Disorders. 1944; 99:501-510.

Aird RB, Gordan GS. Anticonvulsive properties of desoxycorticosterone. Journal of the American Medical Association. 1951; 145:715-719.

Baulieu EE (1991) Neurosteroids: A new function in the brain. Biol Cell 71:3-10.

Falkenstein E, Tillmann HC, Christ M, Feuring M and Wehling M. Multiple actions of steroid hormones-a focus on rapid, nongenomic effects. Pharmacol Rev. 2000 Dec;52(4):513-56.

Garcia-Estrada J, Luquin S, Fernandez AM, Garcia-Segura LM. Dehydroepiandrosterone, pregnenolone and sex steroids down-regulate reactive astroglia in the male rat brain after a penetrating brain injury. Int J Dev Neurosci. 1999 Apr; 17(2): 145-51.

Gasior M, Carter RB, Witkin JM. Neuroactive steroids: potential therapeutic use in neurological and psychiatric disorders. Trends Pharmacol Sci. 1999 Mar; 20(3): 107-12. Review.

Giannis A., Heretsch P., Sarli V. and StoBel A.,. Synthesis of Cyclopamine Using a Biomimetic and Diastereoselective Approach. Angew Chem Int Ed Engl. 2009, 48(42), 7911-7914.

Glazier, E. R.. Bromination with Cupric Bromide. 11.1,2 Bromination in the Presence of an Olefinic Bond; J. Org. Chem. 1962, 27, 4397-4399.

Gursoy E, Cardounel A, Kalimi M. Pregnenolone protects mouse hippocampal (HT-22) cells against glutamate and amyloid beta protein toxicity. Neurochem Res. 2001 Jan; 26(1): 15-21.

Green CJ, Halsey MJ, Precious S, Wardley-Smith B. Alphaxolone-alphadolone anesthesia in laboratory animals. Laboratory Animals. 1978; 12:85-89.

Gyermek L, Genther G, Fleming N. Some effects of progesterone and related steroids on the central nervous system. International Journal of Neuropharmacology. 1967; 6:191-198.

Jones E.R. H. and Wilson D. A., Studies in the steroid group. Part LXXVI. The methylation of enol acetates and bromo-ketones. Nuclear magnetic resonance spectra of 11-keto-steroids. J. Chem. Soc., 1965, 2933-2944.

Lambert JJ, Belelli D, Peden DR, Vardy AW, Peters JA. Neurosteroid modulation of GAB A A receptors. Progress in Neurobiology. 2003; 71:67-80.

Majewska MD, Harrison NL, Schwartz RD, Barker JL and Paul SM Steroid hormone metabolites are barbiturate-like modulators of the GABA receptor. Science (Wash DC) (1986) 232:1004-1007.

Marshall C.W., Kritchevsky T.H., Lieberman S., and Gallagher T.F. Preparation of 17-Ketosteroids from Enol Acetates of 20-Ketosteroids. J. Am. Chem. Soc., 1948, 70 (5), pp 1837-1839.

Mathis C, Paul SM, Crawley JN. The neurosteroid pregnenolone sulfate blocks NMDA antagonist-induced deficits in a passive avoidance memory task. Psychopharmacology (Berl). 1994 Oct;116(2):201-6.

Nwoye, E. O.and Dudley, G. B. A method for the synthesis of para-methoxybenzyl (PMB) ethers under effectively neutral conditions. Chem. Commun. 2007, 1436-1437.

Paul SM, Purdy RH. Neuroactive steroids FASEB J. 1992 Mar;6(6):2311-22. Review.

Poon KWC. and Dudley G.B., Mix-and-Heat Benzylation of Alcohols Using a Bench- Stable Pyridinium Salt J. Org. Chem., 2006, 71, 3923-3927.

Reddy DS, Rogawski MA. Enhanced anticonvulsant activity of ganaxolone after neurosteroid withdrawal in a rat model of catamenial epilepsy. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 2000a; 294:909-915.

Reddy DS. Pharmacology of endogenous neuroactive steroids. Critical Reviews in Neurobiology. 2003; 15:197-234.

Reddy DS. Mass spectrometric quantification and physiological-pharmacological activity of androgenic neurosteroids. Neurochemistry International. 2008; 52(4-5):541- 553.

Reddy DS. Neurosteroids: endogenous role in the human brain and therapeutic potentials. Prog Brain Res. 2010;186:113-37. Review.

Rupprecht R. The neuropsychopharmacological potential of neuroactive steroids. J Psychiatr Res. 1997 May-Jun;31(3):297-314. Review.

Vallee M., Vitiello S., Bellocchio L., Hebert-Chatelain E., Monlezun S., Martin-Garcia E., Kasanetz F., Baillie G.L., Panin F., Cathala A., Roullot-Lacarriere V., Fabre S., Hurst D.P., Lynch D.L., Shore D.M., Deroche-Gamonet V., Spampinato U., Revest J.M., Maldonado R., Reggio P.H., Ross R.A., Marsicano G. and Piazza P.V. Pregnenolone can protect the brain from cannabis intoxication. Sciences. 2013. In press.

Настоящее изобретение относится к соединению Формулы I, в которой R₁ представляет собой C1-8 алкил, C1-8 алкокси, CN, COOCH₃ или галоген, и R₂ представляет собой H, C1-8 алкил, Bn-. Изобретение относится также к фармацевтической композиции, к способу получения соединения Формулы I, к способу лечения организма человека или животного. Технический результат: получены новые соединения Формулы I, которые обладают свойствами ингибитора рецептора CB1, могут найти применение при лечении человека или животного, страдающего от патологии, связанной с СВ-1. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 табл.

Формула I

1. Соединение Формулы I,

Формула I

где R₁ представляет собой:

C1-8 алкил,

C1-8 алкокси,

CN,

COOCH₃ или

галоген, и

R₂ представляет собой:

H,

C1-8 алкил,

Bn-.

2. Соединение по п.1, в котором R₂ находится в α положении.

3. Соединение по п.1, в котором R₁ представляет собой C1-8 алкил, C1-8 алкокси или галоген.

4. Соединение по п.1, в котором R₁ представляет собой метил, этил, метокси, этокси, метилкарбокси, C1, Br, F или циано.

5. Соединение по п.1, в котором R₂ представляет собой H, C1-8 алкил или Bn.

6. Соединение по п.1, в котором R₂ представляет собой H, метил, этил или Bn.

7. Соединение по п.1, которое выбирают из группы, состоящей из

3β-(п-метоксибензилокси)-17α-метилпрегненолона,

17-бензил-3-(п-метоксибензилокси)прегненолона,

3-(п-метоксибензилокси)прегненолона,

3-(п-бромбензилокси)прегненолона,

3-(п-метилкарбоксибензилокси)прегненолона,

3-(п-метилбензилокси)прегненолона,

3-(п-фторбензилокси)прегненолона и

3-(п-цианобензилокси)прегненолона.

8. Фармацевтическая композиция для лечения организма человека или животного, страдающего от патологии, связанной с CB-1, содержащая соединение по п.1 и фармацевтически приемлемый носитель.

9. Способ получения соединения Формулы I по п.1, который включает взаимодействие соединения Формулы III:

Формула III

где R₂ является таким, как определено выше,

с соединением Формулы IV:

Формула IV

где R₁ является таким, как определено выше,

в присутствии метилтрифлата и гетерогенного поглотителя кислоты

или

с соединением Формулы V

Формула V

где R₁ является таким, как определено выше,

в присутствии гетерогенного поглотителя кислоты.

10. Способ лечения организма человека или животного, страдающего от патологии, связанной с CB-1, включающий стадию введения соединения по п.1 человеку или животному, нуждающемуся в этом, в котором указанную патологию выбирают из группы, состоящей из психиатрических и неврологических расстройств; нейродегенеративных расстройств; метаболических расстройств; привыкания к наркотикам, зависимости, возобновления злоупотребления и связанных с ним расстройств; расстройств мочевого пузыря и желудочно-кишечного тракта; заболеваний печени, таких как ожирение; неалкогольного стеатогепатита (NASH), цирроза печени; алкогольного ожирения; воспалительных заболеваний; сердечно-сосудистых заболеваний; нефропатии; глаукомы; мышечной спастичности; рака; остеопороза; тучности; аутоиммунного гепатита и энцефалита; боли или репродуктивных расстройств и воспалительных и фиброзных заболеваний кожи.