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JP2006508929A - 神経に対し活性な化合物 - Google Patents

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Abstract

【解決すべき課題】
新規な神経活性化合物を発見すること。
【解決手段】
本発明は、1位に窒素原子、8位にヒドロキシ基若しくはメルカプト基を有する2個の縮合6員環でその少なくとも一つが芳香環という複素環式化合物である神経に対し活性な化合物に関する。具体的には、例えば、8−ヒドロキシ−4(3H)−キナゾリノン、8−ヒドロキシ−キナゾリン、8−ヒドロキシ−キノキサリン、[1,6]ナフチリジン−8−オール、9−ヒドロキシピリミド[1,6−a]ピリミジン−4−オン、8−ヒドロキシ−シンノリン、6−ヒドロキシ−フェナジン、4−ヒドロキシ−アクリジン、4,7(4,10)−フェナントロリン−5−オールなどに関する。また、これらの化合物の調製方法、及び、医薬品若しくは獣医用医薬品としての、とりわけ神経状態、より具体的にはアルツハイマー病などの神経変性状態へのそれらの使用も開示する。

Description

本発明は、神経に対し活性な化合物、該化合物の調製方法、及び医薬用又は獣医用の薬剤としての該化合物の使用、具体的には神経状態の治療のため、より具体的にはアルツハイマー病などの神経変性状態の治療のための使用に関する。
本明細書で引用される特許又は特許出願を含む全ての引用文献は参照により本明細書にインコーポレートされる。いずれの引用文献も先行技術を構成するとは認められない。引用文献の考察はそれらの著者らが主張することを記載しており、出願人は引用文書の正確性及び妥当性に意義を唱える権利を保有する。幾つかの先行技術の刊行物が本明細書に引用されるが、この引用がこれらの文書のいずれもオーストラリア又は他のいずれかの国の技術において一般常識の一部をなすことを容認するものでないことは明白に理解されるであろう。
寿命は個々の種について生物学的に定められていると考えられ、ヒトの寿命の長さは不確実であるが、120歳までであろう。今世紀に平均寿命は著しく上昇したため、高齢者は人口の増加部分であり、彼らの医療ニーズは数十年間成長し続けるであろう。
正常な老化はヒトの脳の質量及び体積の穏やかな減少を特徴とし、それは脳細胞の萎縮及び/又は死によるものであるらしい。これらの変化は神経変性状態に陥る患者の脳において遥かに深刻である。これらの状態の大半は散発性(即ち遺伝子の突然変異によらない)で原因不明であるが、多数の遺伝子における何百もの異なる突然変異が幾つかの神経変性状態の家族性(遺伝性)変異体を惹起することが示されている。これらの突然変異を抱える1ダース以上の遺伝子の多数は、まさにこの十年間において神経変性状態の遺伝的根拠を究明するための探求で発見された。神経変性状態は、特定の脳領域の進行性変性(即ち神経細胞の機能障害及び死)により長期にわたり脳が正常に機能した後しだいに進展する。疾患症状の発現は、神経細胞の喪失が罹患した脳領域により行われる連続機能(例えば記憶、運動)の「閾値」を越える際に起きるため、実際の脳変性は臨床的発現の何年も前に始まる。
知的な及びより統合的な認知能力は痴呆につながる神経状態において徐々に低下し日常生活動作を妨げる。高齢世代の正確な痴呆の罹患率は知られていないが、65歳を越える人口の15%であり、5%は重症で10%は軽度から中度の痴呆症であろう。重度の痴呆症の罹患率は65歳で1%から85歳で45%まで増加する。痴呆症には多数の原因があるが、アルツハイマー病(AD)は65歳を越える痴呆患者の50%を占める。
ADは脳の主要な変性疾患である。記憶、思考、理解、計算、言語、学習能力、及び判断などの認知機能の進行的な衰退により特徴づけられる。これらの衰退が個人の日常生活動作を妨げるのに十分な場合に痴呆症と診断される。ADは潜行性発症を示し徐々に悪化する。この疾患は加齢に伴う通常の認知機能の衰退と明白に識別される必要がある。通常の衰退は、はるかに少なく、はるかに漸進的であり、より軽症の障害をもたらす。ADの発症は普通65歳以後であるが、より若い発症も珍しくない。年齢が進むにつれ、罹患率は急速に増加する(5歳毎におおよそ倍になる)。人口の平均寿命が上昇しているため、これは該疾患と個体生存の合計数について明白な関係を有する。
ADの痴呆の病因は不明である。幾つかのAD型についてはかなりの遺伝的な素因の証拠があり(非特許文献1に概説されている)、ApoEのある種のイソ型の発現もADのより高い危険性と関連している(非特許文献2;非特許文献3)。アルミニウムの毒性蓄積がADの原因物質として示唆されたが、この仮説は現在おおむね破棄されている。AD患者の脳はβ−アミロイド・タンパク質(Aβ)を含む異常な沈着物を示す。
Aβはある種の神経変性疾患を患う個体の脳に存在することが知られているが、それが基礎疾患過程の症状であるのか否か又は実際に該疾患の病因に関与するのか否かは知られていない。例えば、幾人かの著者はAβの沈着物が正常な脳の防御機構を示しうると考えており、該機構では脳がAβを隔離しようとし、このような沈着物は正常な個体の脳に存在し得る。神経原線維がもつれるタウ・タンパク質の突然変異があるが、アミロイド斑は脳に存在せず、この状態はタウオパシー(tauopathy)として知られる。
提案される一つのAD治療法は脳でのAβの生産を阻害することである。BACE1及びγ−セクレターゼによるAPPのタンパク質分解切断の結果、全長のAβが生成した、これは次いで細胞から放出される(非特許文献4)。従って、BACE1又はγ−セクレターゼのいずれかの阻害剤は治療価値がありうる。あるいは、幾つかの研究により、コレステロールはAβの放出を左右できることが示された(非特許文献5、非特許文献6、非特許文献7、非特許文献8、非特許文献9)。しかしながら、コレステロール値を下げる価値に関しては当分野でいくらか意見の相違があり、コレステロールが実際に有益であると考える研究者もいる。例えば、ジら(非特許文献10)は、コレステロールへのAβの結合がそのオリゴマー形成を阻害することによりAβの毒性を抑制しうることを示唆した。
代替的アプローチにおいて、Aβアミロイド単量体を形成するアミロイド前駆体タンパク質(APP)のタンパク質分解プロセシングを解明することにより、幾つかの考えられる治療標的が可能になりうることが提唱されており(非特許文献11、非特許文献12)、このアプローチは臨床開発の初期段階にある。Aβを用いた免疫化により脳からAβの一掃を促す試みは、ADのトランスジェニック・マウス・モデルでは有効である(非特許文献13)一方、顕著な副作用を有することが見出された(非特許文献14)。
アミロイド様原繊維の沈着は他の神経変性疾患でも重要でありうると示唆されている。該疾患にはパーキンソン病、レーヴィ小体の形成を伴う痴呆、多系統萎縮症、ハレルボーデン−シュパッツ病及び瀰漫性レーヴィ小体病が含まれる。
ADの病因について競合する理論の一つは、その原因となる段階(単数又は複数)がAβアミロイド・タンパク質の脳内生合成及び蓄積の経路内にあることである(非特許文献15による最近の概説を参照せよ;非特許文献16;非特許文献17)。しかしながら、今日まで、この経路を標的にする薬物又は物質は、該疾患の臨床発現を変える上で又はアルツハイマー病を含む神経変性疾患に関連する認知機能の低下を防止若しくは改善する上で持続的影響を有することが証明されていない。
更なる仮説は、Aβアミロイドの毒性を有する蓄積により、一部には銅及び亜鉛といった最も罹患した領域に豊富にある金属イオンの過剰結合により、ADが惹起されるというものである。更に、Zn2+イオン及びCu2+イオンがAβと相互作用する際に、原繊維及びプラークへのAβの凝集が起きることが示唆され(非特許文献18)、これはシナプスのZn2+が不足した動物から得た最近のデータにより確認された(非特許文献19)。酸化還元的に活性なCu2+−Aβ相互作用はOからHを形成できることも示唆された(非特許文献20)。Cu2+及びZn2+の両方がAβ−脂質膜の相互作用に影響を及ぼすことが示された(非特許文献21)。
脳は金属イオンを濃縮する器官であり、最近の証拠により、金属恒常性の崩壊は加齢に伴う様々な神経変性疾患において重要な役割を果たすことが示唆されている。これらの疾患の共通の特徴は、異常に折り畳まれたタンパク質の沈着(それぞれの疾患はその独自の特異的アミロイド・タンパク質を有する)及び酸化的ストレスの結果としての多大な細胞の損傷を含む。事実、現在では、データが急速に蓄積されてきており、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、クロイツフェルト−ヤコブ病(CJD)や、感染性海綿状脳症(TSE)を含むプリオン病、白内障、ミトコンドリア疾患、パーキンソン病及びハンチントン病などのアミロイド形成性神経疾患の基礎をなす共通点として金属化学反応が浮上している。これらの例において、特定タンパク質の病的凝集は遷移金属及び市販の還元剤の存在により類型化される生理学的環境における異常な酸化還元活性により促進される(非特許文献22(Curr Opin Chem Biol. 2000年4月;4(2):184-91))。
抗生物質であるヨードクロロヒドロキシキノリン(クリオキノール(CQ)としても知られる)を用いたADの治療法は、ピイ.エヌ.ゲロミラトス・エス.エイ.による米国特許第5,994,323号(特許文献1)及び第6,001,852号(特許文献2)並びにブッシュらによる米国特許出願第09/972,913号(特許文献3)に開示され請求されている。長期間にわたって並びにおそらく当時推奨された用量より高用量でCQを服用したと考えられる患者に1960年代の日本にのみ観察された珍しい神経学的症候群である亜急性脊髄視神経障害(SMON)との関連性があるため、該薬物は1970年に抗生物質としての使用が撤回された(非特許文献23)。しかしながら、最近の証拠は、SMONが非常に脆弱な集団の過剰使用に伴うビタミンB12不足により引き起こされたため、臨床的な環境における研究用に復帰できることを示唆している(非特許文献24、非特許文献25)。
しかしながら、動物モデル又はヒトのインビボ結果はゲロミラトスとブッシュの特許で提示されていない。米国特許第5,994,323号(特許文献1)はCQ及びビタミンB12を含む組成物並びにCQの「有害な副作用を抑制しながらCQ投与に応答する疾患又は障害」の治療のための使用を開示している。これらの疾患はADを含む。米国特許第6,001,852号(特許文献2)は、好ましくはビタミンB12とともにCQを用いたADの治療法を開示している。米国特許第5,994,323号(特許文献1)及び米国特許第6,001,852号(特許文献2)の両方は1日当たり10〜750mgの用量を示唆し、米国特許第5,994,323号(特許文献1)は、治療が長期にわたる場合、CQが1回に3週間までで、その後1〜4週間の「洗浄」期間を設けて、断続的に投与すべきであることを推奨している。
米国出願第09/972,913号(特許文献3)では、CQはAβ沈着物を解離させる能力について専ら言及されている。他の神経毒性の機構は論議されていない。ゼネラル・ホスピタル・コーポレーションによるPCT/US99/05291(特許文献4)は、アミロイド斑の溶解を促進し並びにアミロイドプラークの形成及び/又はAβによるROSの生産を阻害するために特定の銅及び亜鉛のキレート剤と組み合わせたCQの使用を開示している。
米国特許第6,001,852号(特許文献2)もCQ及びビタミンB12を含む組成物がパーキンソン病の治療で使用できることを示唆しているが、この文脈においてCQは主として黒質から鉄を除去することを介して作用することが示唆される。
米国特許第5,994,323 米国特許第6,001,852 09/972,913 PCT/US99/05291 セント・ジョージ−ヒスロップ,2000 コルダーら,1993 チェコら,1994 ヌナンとスモール,2000 シモンズら,1998 ハートマン,2001 ファスベンダーら,2001 フリアーズら,1999 フリードホッフら,2001 ジら,2002 シアーマンら,2000 シンハら,1999 シェンクら,1999 ブロワー,2002 セルコエ,2001 ベイリュザーら,2001 ブッシュ,2001 アットウッドら,1998 リーら,2002 フアングら,1999 カーテンら,2001 ブッシュ,2000 シラキ,1975 ヤシンら,2000 ブッシュとマスターズ,2001
ADの治療におけるCQの効能は、CNSに入り、次いで種々のAβ体から遷移金属のCu、Zn及びFeを隔離することによりAβの毒性を低減させ、それを遊離させて除去するその能力に依存する。CQの有効性は経口による生体利用を制限するその低い水溶性により限定される。CQはかなりの抱合体代謝を受けることや上述したように毒性歴を有することも知られている。CQが二座金属配位子であるという事実は、捕捉された全ての金属イオンにつき少なくとも二個の分子の参加を必要とさせる。
本発明はタンパク質と金属との異常な反応を特徴とする神経状態を含む神経状態を治療する手段を提供する。
ここに、本発明者らは1位に窒素原子及び8位にヒドロキシ基又はメルカプト基を有する二融合6員環を有し、少なくとも一つの環が一つ以上の下記の性質の集団最適化により芳香族化されている複素環式化合物を開発した。
(a)金属のキレート化(以下に定義する)、
(b)水溶性、
(c)細胞毒性の低減、
(d)アミロイド分散特性、
(e)CNS侵入に適した膜透過性、及び
(f)代謝安定性。
これらの化合物は、能動輸送によりCNSで濃縮される治療例を含み、それらの金属キレート特性に加えて時には金属キレート特性の強化をもたらす抗酸化活性を含み、並びにCNS侵入を有利にするため8−ヒドロキシ部分又は8−メルカプト部分を隠蔽しそして血液脳関門(BBB)の内面に存在する既知のエステラーゼ活性を利用するプロドラッグ戦略を実証する。
本発明に従って、その必要がある被験者に有効量の式Iの化合物
(式中、
RはO又はSであり、
はH、置換されていても良いアルキル、置換されていても良いアルケニル、置換されていても良いアルキニル、置換されていても良いアリール、置換されていても良いヘテロシクリル、抗酸化剤、標的化部分、CN、ハロ、CF、SOH、及びOR、SR、SOR、SO、NR、(CHNR、HCNOR、HCNNR、CONR、CSNR、NCOR、NCSR、COR、CO、CSR又はSONRから独立して選択され、上式中、R及びRはそれぞれH、置換されていても良いアルキル、置換されていても良いアルケニル、置換されていても良いアルキニル、置換されていても良いアリール、置換されていても良いヘテロシクリル、抗酸化剤又は標的化部分から独立して選択され、nは1から10の整数であり、
XはCH、CO、N及びNHから独立して選択され、
ZはCH、CO、N、NH及びOから独立して選択され、
Yは独立して存在しない又はYが結合する環とともに5員若しくは6員の置換されていても良いアリール又は5員若しくは6員の置換されていても良いヘテロシクリルを形成し、
mは1から3の整数であり、並びに
pは1から4の整数である)
その塩、水和物、溶媒和物、誘導体、プロドラッグ、互変異性体及び/又は異性体を、
(i) X及びZの少なくとも一つはCH以外である、且つ
(ii) そのファンキノン又は互変異性体は除外する、即ちRがOであり、7位のRがOHであり、XがCHであり且つYが存在しない場合は、Zは
ではないという条件の下で、投与する工程を含む神経状態の治療方法、改善方法及び/又は予防方法が提供される。
更に本発明に従って、神経状態の治療、改善及び/又は予防のための医薬の製造における式Iの化合物の使用が提供される。
本発明は神経状態の治療、改善及び/又は予防のための式Iの化合物の使用も提供する。
本発明は更に神経状態の治療、改善及び/又は予防で使用するための式Iの化合物を提供する。
本発明は更に医薬品として、好ましくは神経治療薬又は神経保護薬として、より好ましくは抗アミロイド生成薬としての式Iの化合物の使用を提供する。神経状態は、好ましくは神経変性状態であり、より好ましくはアルツハイマー病又はパーキンソン病などの神経変性アミロイド症である。
RはOであることが好ましい。
は、ハロ、置換されていても良いアリール、置換されていても良いヘテロシクリル、置換されていても良いアルキル、OR、SR、(CHNR、CONR及びNCORであることが好ましく、上式中、n、R及びRは上記で定義した通りである。Rは、フッ素(fluorine)、ヨウ素 (iodine)、塩素 (chlorine)、4−ハロフェニル、例えば4−フルオロフェニル又は4−クロロフェニルなどの置換されていても良いフェニル、イミダゾリル又はピリジニルなどの1〜4個の窒素原子を含む置換されていても良い3〜6員の不飽和へテロ単環式基、イミダゾリジニル又はピペラジニルなどの1〜4個の窒素原子を含む置換されていても良い3〜6員の飽和へテロ単環式基、モルホリニルなどの1〜2個の酸素原子及び1〜3個の窒素原子を含む置換されていても良い3〜6員の飽和ヘテロ単環式基、メチル又はエチルなどの置換されていても良いC1−4アルキル、シクロプロピルなどの置換されていても良いC2−6シクロアルキル、置換されていても良いC1−6アルコキシ、置換されていても良いチオ、CHNR(R及びRは独立してH及びC1−4アルキルから選択される)又はCONH(CH(Rは置換されていても良いヘテロシクリルである)であることがより好ましい。
Yは、置換されていても良いフェニル、イミダゾリル又はピリジニルなどの1〜4個の窒素原子を含む置換されていても良い5員又は6員の不飽和へテロ単環式基、又はモルホリニルなどの1〜2個の酸素原子及び1〜3個の窒素原子を含む置換されていても良い5員又は6員の飽和ヘテロ単環式基であることが好ましい。
理論に束縛されることを望まないが、置換基Rは本発明の化合物のキレート特性において電子的に又は立体的に限定効果を有すると考えられている。従って、置換は、細胞毒性並びに水素結合の供与体及び受容体の数、親油性(ClogP、ElogP及びLogD)、溶解度及び極性表面積を含む物理化学的特性などの他のパラメータを調節するために使用できる。これらのパラメータの調節は該化合物の薬物動態プロファイルの最適化に寄与する。置換基Rが2位及び/又は7位に位置する場合、該置換基がキレート特性を供与するならば、調節に加えて、細胞毒性及び物理化学的特性は活性にも影響を及ぼしうるであろうことを前提とする。
化学式Iの化合物の具体的な種類は下記の通りである。
8−ヒドロキシ−4(3H)−キナゾリノン
8−ヒドロキシ−キナゾリン
8−ヒドロキシ−キノキサリン
[1,6]ナフチリジン−8−オル
9−ヒドロキシピリミド[1,6−a]ピリミジン−4−オン
8−ヒドロキシ−シンノリン
6−ヒドロキシ−フェナジン
4−ヒドロキシ−アクリジン
4,7(4,10)−フェナントロリン−5−オル
9−ヒドロキシピリド[1,2−a]ピリミジン−4−オン
ピリド[3,2−d]ピリミジン−4−オル
ピリド[2,3−d]ピリダジン−8−オル
[1,7]ナフチリジン−8−オル
[1,5]ナフチリジン−4,8−ジオール
[1,5]ナフチリジン−8−オル
ピリド[3,4−b]ピラジン−8−オル
ピリド[3,4−b]ピラジン−5−オル
ピリドール[4,3−d]ピリミジン−8−オル
4−ヒドロキシ−4a,8a−ジヒドロ−ピラノ[3,2,b]ピリジン−2−オン
8−ヒドロキシ−6H−[1,6]ナフチリジン−5−オン
8−ヒドロキシ−6H−[1,6]ナフチリン−5−オン
ジベンゾ[a,g]キノリジン−8−オン
4−ヒドロキシ−1H−ピリド[3,2−d]ピリジン−2−オン
上式中、R、m、n及びpは上記で定義した通りであり、qは1又は2の整数である。
式Iの化合物の8−ヒドロキシ基又は8−メルカプト基は保護してプロドラッグ、とりわけエステル・プロドラッグを形成してもよい。8−ヒドロキシ基又は8−メルカプト基は式Iの化合物の代謝の重要部位に相当し、即ちグルクロン酸又は硫酸塩と抱合して容易に排出される親水性種を生じる。このような抱合体はおそらく血液脳関門を通過しないであろう。エステル・プロドラッグは抱合から式Iの化合物を保護しうる。血液脳関門に組み込まれたエステラーゼは次に該関門を通過する際にC8−ヒドロキシ又はメルカプトを遊離させCNSにおけるその役割を果たさせるためにれ該化合物を活性化する。
式Iの好ましい化合物は式IAの化合物である。
上式中、R、R及びmは上記で定義した通りであり;
WはCH、N又はNHであり、
UはCH、CO又はNであり、且つ
Y’は、それが結合する環とともに、6員のNを含む置換されていても良いヘテロシクリルを形成する。
式IAの好ましい化合物は下記の通りである。
(i) 式Ia
上式中、R、R、m及びqは上記で定義した通りである。
好ましくは、Rは2位、3位、5位及び/又は7位に位置し、ハロ、置換されていても良いアリール、置換されていても良いヘテロシクリル、置換されていても良いアルキル及び(CHNRから選択される。上式中、n、R及びRは上記で定義した通りである。更に好ましくは、Rは塩素 (fluorine)、置換されていても良いフェニル、C2−6シクロアルキル、CHNR(R及びRは独立してH及びC1−4アルキルから選択される)又は置換されていても良いピリジニルである。
特に好ましい例は下記に示す。
(ii) 式Ib
上式中、R、R、m及びqは上記に定義した通りである。
好ましくは、Rは2位、4位、5位及び/又は7位に位置し、ハロ及び置換されていても良いヘテロシクリルから選択される。より好ましくは、Rはクロル及び/又はモルホリニルである。
好ましい例は下記に示す。
(iii) 式Ic
上式中、R、R、m及びqは上記で定義した通りである。
好ましくは、Rは2位、5位及び/又は7位に位置し、ハロ及びCHNR(R及びRはH及びC1−4アルキルから独立して選択される)から選択される。
好ましい例は下記に示す。
(iv) 式Id
上式中、R、R、m及びqは上記で定義した通りである。
好ましくは、Rは2位及び/又は7位に位置し、置換されていても良いヘテロシクリル、CO、(CHNR及びCONR(n、R及びRは上記で定義した通りである)から選択される。
好ましい例は下記に示す。
(v) 式Ie
上式中、R、R、m及びqは上記で定義した通りである。
好ましくは、Rは2位、3位、6位及び/又は7位に位置し、ハロ、置換されていても良いアリール及び(CHNR(n、R及びRは上記で定義した通りである)から選択される。
好ましい例は下記に示す。
(vi) 式If
上式中、R及びmは上記で定義した通りである。
好ましくは、Rは2位及び/又は7位に位置し、ハロ及び(CHNR(n、R及びRは上記で定義した通りである)から選択される。
好ましい例は下記に示す。
更なる側面において、本発明は薬学的に又は獣医学的に許容しうる担体とともに上記に定義した式Iの化合物を含む医薬用組成物又は獣医用組成物を提供する。
式Iの化合物の幾つかは、それ自体が新規なものである。
従って、本発明は、少なくとも一つのRがH以外であるという条件の下で、式Iの化合物である式IIの化合物を提供する。
式IIの好ましい化合物は式IAの化合物であり、より好ましくは上記に定義した式Ia、Ib、Ic、Id及びIeの化合物であり、最も好ましくは1045、1061、1062、GK2、1066、1053、1063、1064、1065、1067、1069及び1070である。
上記に定義した式IIの化合物は以下の本明細書で詳細に説明する工程を用いて調製されうる。
本出願の特許請求の範囲において及び本発明の記載において、言語又は必要な意味を表すために文脈が他の意味を要求しない限り、「含む(comprise)」という用語、又は「含む(comprises)」若しくは「含む(comprising)」などの変形は包括的な意味で用いられる。即ち、記載された特性の存在を明記するために用いられるが、本発明の種々の実施態様における更なる特性の存在又は付加を除外するために用いられるのではない。
「置換されていても良いアルキル」又は「アルキルアミノ」等の単独又は複合語のいずれかで用いられる「アルキル」という用語は、1〜10個の炭素原子、好ましくは1〜6個の炭素原子、より好ましくは1〜4個の炭素原子を有する直鎖、分枝鎖又は環状炭化水素基を指す。このようなアルキル基の実例は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、第二級ブチル、第三級ブチル、ペンチル、ネオペンチル、へキシル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル又はシクロヘキシルである。好ましいアルキル基はメチル又はエチルなどのC1−4アルキル及びシクロプロピルなどのC2−6シクロアルキルである。
単独で又は「置換されていても良いアルケニル」等の複合語のいずれかで用いられる「アルケニル」という用語は、2〜20個の炭素原子、好ましくは2〜14個の炭素原子、より好ましくは2〜6個の炭素原子の少なくとも一つの炭素−炭素二重結合を有する直鎖状、分枝状又は単環式若しくは多環式のラジカルを意味する。アルケニル・ラジカルの例にはアリル、エテニル、プロペニル、ブテニル、イソブテニル、3−メチル−2−ブテニル、1−ペンテニル、シクロペンテニル、1−メチル−シクロペンテニル、1−ヘキセニル、3−ヘキセニル、シクロヘキセニル、1−ヘプテニル、3−ヘプテニル、1−オクテニル、シクロオクテニル、1−ノネニル、2−ノネニル、3−ノネニル、1−デセニル、3−デセニル、1,3−ブタジエニル、1,4−ペンタジエニル、1,3−シクロペンタジエニル、1,3−ヘキサジエニル、1,4−ヘキサジエニル、1,3−シクロヘキサジエニル、1,4−シクロヘキサジエニル、1,3−シクロヘプタジエニル、1,3,5−シクロヘプタトリエニル、1,3,5,7−シクロオクタ−テトラエニル等が含まれる。
単独で又は「置換されていても良いアルキニル」等の複合語のいずれかで用いられる「アルキニル」という用語は、2〜20個の炭素原子、好ましくは2〜14個の炭素原子、より好ましくは2〜6個の炭素原子の少なくとも一つの炭素−炭素三重結合を有する直鎖又は分枝鎖のラジカルを指す。例には、エチニル、1−プロピニル、1−及び2−ブチニル、2−メチル−2−プロピニル、2−ペンチニル、3−ペンチニル、4−ペンチニル、2−ヘキシニル、3−ヘキシニル、4−ヘキシニル、5−ヘキシニル、10−ウンデシニル、4−エチル−1−オクチン−3−イル、7−ドデシニル、9−ドデシニル、10−ドデシニル、3−メチル−1−ドデシン−3−イル、2−トリデシニル、11−トリデシニル、3−テトラデシニル、7−ヘキサデシニル、3−オクタデシニル等が含まれる。
単独で又は「置換されていても良いヘテロシクリル」等の複合語のいずれかで用いられる「ヘテロシクリル基」という用語は、窒素、硫黄及び酸素から選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含む単環式又は多環式の複素環基を指す。
適切な複素環基は、例えばピロリル、ピロリニル、イミダゾリル、ピラゾリル、ピリジル、ピリジニル、ピリミジニル、ピラジニル、ピリダジニル、トリアゾリル又はテトラゾリルなどの1〜4個の窒素原子を含む3員〜6員の不飽和ヘテロ単環基、
ピロリジニル、イミダゾリジニル、ピペリジノ又はピペラジニルなどの1〜4個の窒素原子を含む3員〜6員の飽和ヘテロ単環基、
インドリル、イソインドリル、インドリジニル、ベンゾイミダゾリル、キノリル、イソキノリル、インダゾリル、ベンゾトリアゾリル又はテトラゾロピリダジニルなどの1〜5個の窒素原子を含む不飽和縮合複素環基、
ピラニル又はフリルなどの酸素原子を含む3員〜6員の不飽和ヘテロ単環基、
チエニルなどの1〜2個の硫黄原子を含む3員〜6員の不飽和ヘテロ単環基、
オキサゾリル、イソオキサゾリル又はオキサジアゾリルなどの1〜2個の酸素原子及び1〜3個の窒素原子を含む3員〜6員の不飽和ヘテロ単環基、
モルホニリルなどの1〜2個の酸素原子及び1〜3個の窒素原子を含む3員〜6員の飽和ヘテロ単環基、
ベンゾオキサゾリル又はベンゾオキサジアゾリルなどの1〜2個の酸素原子及び1〜3個の窒素原子を含む不飽和縮合複素環基、
チアゾリル又はチアジアゾリルなどの1〜2個の硫黄原子及び1〜3個の窒素原子を含む3員〜6員の不飽和複素単環基、
チアゾリジニルなどの1〜2個の硫黄原子及び1〜3個の窒素原子を含む3員〜6員の飽和ヘテロ単環基、
並びにベンゾチアゾリル又はベンゾチアジアゾリルなどの1〜2個の硫黄原子及び1〜3個の窒素原子を含む不飽和縮合複素環基
などの窒素含有複素環基を含む。
ヘテロシクリルは、イミダゾリル若しくはピリジニルなどの1〜3個の窒素原子を含む5員若しくは6員の不飽和ヘテロ単環基、イミダゾリジニル若しくはピペラジニルなどの1〜4個の窒素原子を含む5員若しくは6員の飽和ヘテロ単環基、又はモルホニリルなどの1〜2個の酸素原子及び1〜3個の窒素原子を含む5員若しくは6員の飽和ヘテロ単環基が好ましい。
単独で又は「置換されていても良いアリール」等の複合語のいずれかで用いられる「アリール」という用語は、1、2又は3個の環を含む炭素環式芳香族系を意味し、該環はぶら下がり様式で共に結合しうる又は融合しうる。「アリール」という用語はフェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル、インダン及びビフェニルなどの芳香族ラジカルを包含する。アリールは、4−ハロフェニル、より好ましくは4−フルオロフェニル又は4−クロロフェニルなどの置換されていても良いフェニルであることが好ましい。
「ハロ」という用語は、フッ素、塩素、臭素又はヨウ素を指し、フッ素、ヨウ素又は塩素が好ましい。
「アルコキシ」という用語は直鎖又は分枝状のオキシ含有ラジカルを指し、それぞれが1〜約6個の炭素原子のアルキル部分を有することが好ましい。アルコキシの例には、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ及び第三級ブトキシが含まれる。
「置換されていても良いチオ」という用語は、二価の硫黄原子と結合した1〜10個の炭素原子、好ましくは1〜6個の炭素原子、より好ましくは1〜4個の炭素原子の直鎖状又は分枝状のアルキルを含むラジカルなどの任意の置換基を指す。アルキルチオ・ラジカルの例には、メチルチオ、エチルチオ、プロピルチオ、ブチルチオ及びヘキシルチオが含まれる。
「置換されていても良い」という用語は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルデヒド、ハロ、ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル、ハロアリール、ヒドロキシ、アルコキシ、アルケニルオキシ、アリールオキシ、ベンジルオキシ、ハロアルコキシ、ハロアルケニルオキシ、ハロアリールオキシ、ニトロ、ニトロアルキル、ニトロアルケニル、ニトロアルキニル、ニトロアリール、ニトロヘテロシクリル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アルケニルアミノ、アルキニルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ベンジルアミノ、ジベンジルアミノ、アシル、アルケニルアシル、アルキニルアシル、アリールアシル、アシルアミノ、ジアシルアミノ、アシルオキシ、アルキルスルホニルオキシ、アリールスルフェニルオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクルオキシ、ヘテロシクルアミノ、ハロヘテロシクリル、アルキルスルフェニル、アリールスルフェニル、カルボアルコキシ、カルボアリールオキシ、メルカプト、アルキルチオ、ベンジルチオ、アシルチオ、リン含有基等から選択される一つ以上の基でさらに置換されうる基又は置換されえない基を指す。任意の置換基は、C1−6アルキル、より好ましくはC1−4アルキル、CF、フッ素、塩素、ヨウ素、シアン、C1−6アルコキシ、より好ましくはC1−4アルコキシ、アリール、ヘテロシクリル、アミノ、又はアルキルアミノであることが好ましい。
「抗酸化剤」という用語は、本明細書中その最も広い意味で用いられ、毒性のない産物を生成するようにヒドロキシル・ラジカル等の反応性酸素種と反応する能力を有する基を指す。例には、3,4,5−トリメトキシフェニル及び3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルなどのフェノール類、メラトニンなどのインドール・アミン及びフラボノイドが含まれる。他の例は文献(ライト,2001、カルボウニック,2001、ギルガン−シェルキ,2001)に見出せる。
「標的化部分」という用語は、本明細書中その最も広い意味で用いられ、能動輸送機構により薬物の脳内送達を促進する基を指す。標的化部分は血液脳関門に組み込まれた特定の輸送酵素により認識された、次いでこれらの輸送酵素は薬物を脳内に取り込む機構を提供する。通常、このような輸送体はナトリウム依存性であり、それらの基質はアスコルビン酸及びL−グルタミン酸塩などのカルボン酸を含む。薬物に対する標的化部分の抱合はこの酸部分を保持するように定められる。例は文献(マンフレディニ、2002、サカエデュ、2001)に見出せる。
「金属キレート因子」という用語は、本明細書中その最も広い意味で用いられ、金属原子、好ましくはCu、Zn又はFeに結合できる二つ以上の供与原子を有する化合物であって、該供与原子の少なくとも二つは金属原子に同時結合でき、得られる金属複合体は金属イオン:生体リガンド複合体の熱力学安定性より大きいか又はそれに等しい熱力学的安定性を有する化合物を指す。本発明における神経性疾患の治療としての金属キレート因子の使用は既に知られている「キレート療法」の概念と区別される。「キレート治療」は、ウィルソン病、β−地中海貧血(thallesemia)及び血色素症など、多量の金属の除去を伴う臨床に関連する用語である。これらの疾患における金属恒常性の崩壊は、ダムの崩壊に非常に似た壊滅的事象として記載され、抗し難い問題金属の氾濫をもたらし得る。該化合物の作用機構は、多量の金属がキレート物質により隔離され排出により除去されるというものである。比較として、本発明の神経状態に関連する金属恒常性の崩壊は、水漏れする蛇口からの絶え間ない滴により類似しており、十分に長く放置されると、最終的に長期間にわたって局部的な損傷を惹起するであろう。本発明の「金属キレート因子」の意図は、毒素の循環が一旦短絡されると内因性浄化過程がより効果的に蓄積アミロイド生成タンパク質に対処できることを目的として、異常な金属−タンパク質相互作用を妨害し、金属の微妙な再配分及びその後の金属分布の正常化を成し遂げることである。
式I又は式IIの化合物の塩は好ましくは薬学的に許容しうるものであるが、薬学的に許容し得ない塩であっても薬学的に許容しうる塩の調製の中間体として有用であれば、これらも本発明の範囲内にあることが理解されよう。薬学的に許容しうる塩の例は、ナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム及びアルキルアンモニウムなどの薬学的に許容しうる陽イオンの塩、又は塩酸、オルト燐酸、硫酸、燐酸、硝酸、炭酸、ホウ酸、スルファミン酸及び臭化水素酸などの薬学的に許容しうる無機酸の酸付加塩、又は酢酸、プロピオン酸、酪酸、酒石酸、マレイン酸、ヒドロキシマレイン酸、フマル酸、クエン酸、乳酸、粘液酸、グルコン酸、安息香酸、コハク酸、シュウ酸、フェニル酢酸、メタンスルホン酸、トリハロメタンスルホン酸、トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、サリチル酸、スルファニル酸(sulphanilic acid)、アスパラギン酸、グルタミン酸、エデト酸、ステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸、ラウリン酸、パントテン酸、タンニン酸、アスコルビン酸及びバレリアン酸などの薬学的に許容しうる有機酸の塩を含む。
更に、本発明の化合物の幾つかは水又は一般的な有機溶媒と溶媒和物を形成しうる。このような溶媒は本発明の範囲内に包含される。
「薬学的に許容しうる誘導体」とは、あらゆる薬学的に許容しうる塩、水和物、エステル、アミド、活性代謝産物、類似体、残基、又は生物学的に若しくは他の意味で望ましくないものでない任意の他の化合物であって、所望の薬理学的及び/又は生理学的な効果をひき起こす化合物を意味する。
「プロドラッグ」という用語は、本明細書中その最も広い意味で用いられ、式I又は式IIの化合物にインビボで変換される化合物を含む。プロドラッグ戦略の使用は、その作用部位、例えば脳への薬物送達を最適化する。一側面において、該用語は、プロドラッグがBBBを横断するまで、加水分解を抑えるよう設計されたC1−6アルキル部分又はアリールエステル部分の存在を指す。BBBの内面のエステラーゼは作用してエステルを加水分解し化学式I又は化学式IIの化合物のC8ヒドロキシルを遊離させる。第二の側面において、該用語は、抗酸化基、とりわけ3,4,5−トリメトキシフェニル部分又はその誘導体の2位での結合を指す。脳を酸化促進(prooxidative)環境に曝すと、3,4,5−トリメトキシフェニル基がヒドロキシル化され、2−ヒドロキシ−3,4,5−トリメトキシフェニル置換基を得る。そのヒドロキシル基は化学式I又は化学式IIの化合物のキレート特性を強化するために作用する。
「互変異性体」という用語は、本明細書中その最も広い意味で用いられ、二つの異性体型の平衡状態で存在できる式I又は式IIの化合物を含む。このような化合物は二つの原子又は基を結びつける結合及び該化合物のこれらの原子又は基の位置が異なりうる。
「異性体」という用語は、本明細書中その最も広い意味で用いられ、構造異性体、幾何異性体及び立体異性体を含む。式I又は式IIの化合物は一つ以上の不斉中心を有しうるため、鏡像型で存在できる。
本発明の組成物は、一つ以上の薬学的に許容しうる担体及び任意の他の治療剤とともに化学式I又は化学式IIの少なくとも一つの化合物を含む。個々の担体、希釈剤、アジュバント及び/又は賦形剤は、組成物の他の成分と適合するという意味で薬学的に「許容しうる」ものであり且つ被験体に有害であってはならない。組成物には、経口、直腸、鼻、局所(頬及び舌下を含む)、膣又は非経口(皮下、筋内、静脈内及び皮内を含む)の投与に適したものが含まれる。該組成物は、便宜上、単位投与剤形で存在し製薬分野で周知の方法により調製されうる。このような方法は、一つ以上の副成分を構成する担体と活性成分を結びつける工程を含む。一般的に、該組成物は、液体の担体、希釈剤、アジュバント及び/若しくは賦形剤又は微細に分割された固体担体又は両者と活性成分を均一且つ密接に結びつけた後、必要ならば生成物を成形することにより調製される。
「神経状態」という用語は、本明細書中その最も広い意味で用いられ、神経系の多様な細胞型が神経変性疾患又は損傷又は暴露の結果として変性及び/又は損なわれた状態を指す。特に、式I又は式IIの化合物は、外科的介入、感染、毒性物質への暴露、腫瘍、栄養不足又は代謝障害により神経系細胞への損傷が起きた結果として生じる状態の治療に使用できる。その上、式I又は式IIの化合物は、アルツハイマー病、パーキンソン病、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、癲癇、薬物乱用若しくは薬物中毒(アルコール、コカイン、ヘロイン、アンフェタミンなど)、脊髄の疾患及び/若しくは損傷、ジストロフィー又は神経網膜の変性(網膜症)などの神経変性疾患、並びに糖尿病性神経障害及び/又は毒素により誘発される末梢性神経障害などの末梢性神経障害の続発症の治療に使用できる。
本明細書で用いられる「神経変性疾患」という用語はニューロンの統合性が脅かされる異常を指す。ニューロンの統合性は、神経細胞が生存の減少を示す場合又はニューロンがもはやシグナルを伝播できない場合に脅かされ得る。
本発明の化合物で治療できる神経疾患は、急性間欠性ポルフィリン症、アドリアマイシン誘発性心筋症、AIDS痴呆及びHIV−1誘発性神経毒症、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、アテローム性動脈硬化症、白内障、脳虚血、脳性麻痺、脳腫瘍、化学療法誘発性臓器損傷、シスプラチン誘発性腎臓毒症、冠動脈バイパス手術、クロイツフェルト−ヤコブ病及び「狂牛」病と関連するその新規な変異形、糖尿病性ニューロパシー、ダウン症候群、溺水、癲癇及び外傷後癲癇、フリードリッヒ運動失調症、前頭側頭型痴呆、緑内障、糸球体腎症、血色素症、血液透析、溶血、溶血性尿毒症症候群(ワイル病)、脳出血、ハレルフォルデン−シュパッツ病、心臓発作及び再潅流傷害、ハンチントン病、レーヴィ小体病、間欠性跛行、虚血性脳卒中、炎症性腸疾患、黄斑変性症、マラリア、メタノール誘発性毒症、髄膜炎(無菌性及び結核性)、運動ニューロン疾患、多発性硬化症、多系統萎縮症、心筋虚血、新生組織形成症、パーキンソン病、周産期仮死、ピック病、進行性核上麻痺、放射線治療誘発性臓器損傷、血管形成術後の再狭窄、網膜症、老人性痴呆症、統合失調症、敗血症、敗血性ショック、海綿状脳症、くも膜下出血/脳血管けいれん、硬膜下血腫、神経外科を含む外科手術による外傷、地中海貧血症、一過性脳虚血発作(TIA)、外傷性脳損傷(TBI)、外傷性脊髄損傷、移植、血管性痴呆、ウイルス性髄膜炎、及びウイルス性脳炎を含む。
従って、本発明の化合物は、他の治療の効果を増強するために、例えば脳由来の神経増殖因子の神経保護効果を増強するためにも使用されうる。
本発明は、外傷性脳損傷、脊髄損傷、脳虚血、脳卒中(虚血性及び出血性)、くも膜下出血/脳血管けいれん、脳腫瘍、アルツハイマー病、クロイツフェルト−ヤコブ病及び「狂牛」病と関連するその新規な変異形、ハンチントン病、パーキンソン病、フリードリッヒ運動失調症、白内障、レーヴィ小体の形成を伴う痴呆、多系統萎縮症、ハレルフォルデン−シュパッツ病、瀰漫性レーヴィ小体病、筋萎縮性側索硬化症、運動ニューロン疾患、多発性硬化症、致死性家族性不眠症、ゲルストマン−シュトロイスラー・シェインカー病及びオランダ型遺伝性アミロイド性脳出血などの急性及び慢性の神経疾患を含む、特に中枢神経系の酸化的損傷を誘発する状態を対象にする。
より具体的には、本発明は神経変性アミロイド症の治療を対象にする。神経変性アミロイド症は神経損傷がアミロイドの沈着に起因するすべての状態でありうる。アミロイドは、Aβ、シヌクレイン(synuclein)、ハンチンチン(huntingtin)、又はプリオン・タンパク質を含むが、これらに限定されない種々のタンパク質又はポリペプチド前駆体から形成されうる。
従って、該状態は、散発性又は家族性のアルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、運動ニューロン疾患、白内障、パーキンソン病、クロイツフェルト−ヤコブ病及び「狂牛」病と関連するその新規な変異形、ハンチントン病、レーヴィ小体型痴呆、多系統萎縮症、ハレルフォルデン−シュパッツ病、及び瀰漫性レーヴィ小体病より成る群から選択されるのが好ましい。
神経変性アミロイド症は、アルツハイマー病又はダウン症候群若しくは家族性アルツハイマー病の数型ある常染色体優性型の一つに関連する痴呆(セント・ジョージ−ヒスロップ、2000に概説されている)などのAβ関連状態であることがより好ましい。Aβ関連状態はアルツハイマー病であることが最も好ましい。
本発明のあらゆる側面の特に好ましい実施態様においては、被験体は、治療前に、アルツハイマー病評価スケール(ADAS)−cog試験により判断されたとき、例えば25以上のADAS−cog値を示すような、中度又は重度に認知機能を損なっているものである。
被験体の認知衰退を遅くする又は阻むことに加えて、本発明の方法及び化合物は神経変性状態の治療若しくは予防での使用にも適しうる又は神経変性状態の症状緩和での使用に適しうる。該化合物は患者が経験する認知衰退の少なくとも部分的な好転を提供できうる。神経変性状態になりやすい性質の危険性が増していると同定された被験体、又は軽度認知障害若しくは最小進行性(minimal progressive)認知障害などの認知衰退の前臨床的徴候を示す被験体に投与された場合、これらの方法及び化合物は、認知衰退速度を遅くする又は低減する効果に加えて、臨床症状の発症を予防又は遅延できる場合がある。
現在、アルツハイマー病及び他の痴呆は通常一つ以上の警戒すべき症状が現れるまで診断されない。これらの症状は、最近アメリカン・アカデミー・オブ・ニューロロジーにより定義された軽度認知障害(MCI)として知られる症候群を構成し、記憶障害を有するが他の点では十分に機能し痴呆の臨床基準(ピーターソンら、2001)を満たさない個体の臨床状態を指す。MCIの症状は、
(1) 職業技能に影響を及ぼす記憶喪失
(2) 慣れ親しんでいる仕事を行うのが困難
(3) 言語障害
(4) 時間及び場所に関する見当識障害
(5) 誤った判断又は判断力の低下
(6) 抽象的思考が困難
(7) 物の置き忘れ
(8) 気分又は行動の変化
(9) 人格の変化
(10)自発性欠如
を含む。
MCIは、ミニメンタル・ステート試験(Mini Mental Status Exam)及び記憶障害検査(Memory Impairment Screen)などの従来の認知スクリーニング試験、及び神経心理スクリーニング電池(neuropsychological screening battery)を用いて検出できる。
本明細書で用いられる「被験体」という用語は薬学的に活性な物質を用いた治療を要する疾患又は状態を患う任意の動物を指す。該被験体は哺乳動物、好ましくはヒト又は家畜動物若しくは愛玩動物でありうる。本発明の化合物はヒトの医療での使用に適していることが特に意図される一方で、イヌ及びネコなどの愛玩動物、ウマ、ポニー、ロバ、ラバ、ラマ、アルパカ、ブタ、ウシ及びヒツジなどの家畜動物、又は霊長類、ネコ科、イヌ科、ウシ科及び有蹄動物などの動物園の動物の治療を含む獣医学の治療にも適用できる。
適切な哺乳動物には霊長目、げっ歯目、ウサギ目、クジラ目、食肉目、奇蹄目及び偶蹄目の構成員が含まれる。奇蹄目及び偶蹄目の構成員はその類似の生態及び経済的重要性から特に好ましい。
例えば、偶蹄目は9つの科を通じて分布する約150の生物種を含む。即ち、ブタ(イノシシ科)、ペッカリー(ペッカリー科)、カバ(カバ科)、ラクダ(ラクダ科)、マメジカ(トラグリダエ(Tragulidae))、キリン及びオカピ(キリン科)、シカ(シカ科)、プロングホーン(プロングホーン科)、並びにウシ、ヒツジ、ヤギ及びアンテロープ(ウシ科)である。これらの動物の多くは種々の国々で給餌動物として用いられる。より重要なことには、ヤギ、ヒツジ、ウシ、及びブタといった経済的に重要な動物の多くは非常に類似した生態を有し、高度のゲノム相同性を共有する。
奇蹄目はウマ及びロバを含み、両者とも経済的に重要であり近縁である。実際、ウマとロバが異種交配することはよく知られている。
本明細書で用いられるとき、「治療に有効な量」という用語は、所望の治療反応を得るために、例えば神経状態を治療、改善又は予防するのに有効な本発明の化合物量を意味する。
特定の「治療に有効な量」は、治療される具体的な状態、被験体の健康状態、治療される被験体の種類、治療の継続期間、併用療法(ある場合)の性質、及び使用する具体的な製剤及び化合物又はその誘導体の構造などの因子によって明らかに変化する。
本発明の化合物は更に他の医薬と組み合わせて有効な組み合わせを提供しうる。該組み合わせが化学式I又は化学式IIの化合物の活性を消失させない限り、薬学的に活性な薬物の化学的に適合するあらゆる組み合わせを含むことを意図する。本発明の化合物と他の薬剤は、別個に、連続して又は同時に投与されうることが理解されよう。
該状態がβ−アミロイド関連状態、特にアルツハイマー病である場合、他の薬剤には、例えばフェンセリン、ガランタミン、若しくはタクリンなどのアセチルコリンエステラーゼの活性部位の阻害剤、ビタミンE若しくはビタミンCなどの抗酸化剤、一酸化窒素を放出するようにさらに改変されたフルブリプロフェン若しくはイブプロフェン(例えばNicOxにより生成されるNCX−2216)などの抗炎症剤、又は17−β−エストラジオールなどのエストロゲン様物質が含まれうる。
医薬組成物の調製のための方法及び医薬担体は、レミングトンの薬科学,第20版,ウィリアムズとウィルキンズ,ペンシルバニア,米国などの教科書に詳しく説かれているように、当分野で周知である。
本明細書で用いられるとき、「医薬担体」は、式I又は式IIの化合物を被験体に送達するための薬学的に許容しうる溶媒、懸濁剤又は賦形剤である。該担体は液体又は固体であって良く計画された投与方法を考慮して選択される。個々の担体は該組成物の他成分と適合し被験体に有害でないという意味で薬学的に「許容しうる」ものでなければならない。
式I又は式IIの化合物は、従来の毒性のない薬学的に許容しうる担体、アジュバント、及び賦形剤を含む単位投与剤形で経口投与、局所投与、又は非経口投与されうる。本明細書で用いられる非経口という用語は、皮下注射、肺若しくは鼻腔への投与用のエアロゾル、静脈内、筋内、くも膜下腔、頭蓋内への注射又は注入の技術を含む。
本発明は本発明の新規な治療方法で使用するのに適した局所用、経口用及び非経口用の医薬製剤も提供する。本発明の化合物は錠剤、水性又は油性の懸濁液、薬用キャンディー、トローチ、粉末、顆粒、乳濁液、カプセル、シロップ又はエリキシルとして経口投与されてもよい。経口用途の組成物は、薬学的に上質で且つ口当たりのいい調製物を製造するために甘味剤、香料、着色料及び保存剤より成る群から選択される一つ以上の薬剤を含みうる。適切な甘味料はスクロース、ラクトース、グルコース、アスパルテーム又はサッカリンを含む。適切な崩壊剤はコーンスターチ、メチルセルロース、ポリビニルピロリドン、キサンタンガム、ベントナイト、アルギン酸又は寒天を含む。適切な香料はペパーミント油、冬緑油、サクランボ、オレンジ又はラズベリーの香料を含む。適切な保存剤は安息香酸ナトリウム、ビタミンE、アルファトコフェロール、アスコルビン酸、メチルパラベン、プロピルパラベン又は亜硫酸水素ナトリウムを含む。適切な潤滑剤は、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、オレイン酸ナトリウム、塩化ナトリウム又はタルクを含む。適切な時間遅延剤は、モノステアリン酸グリセリン又はジステアリン酸グリセリンを含む。錠剤は、錠剤の製造に適した毒性のない薬学的に許容しうる賦形剤と混合した状態で活性成分を含む。
これらの賦形剤は、例えば(1)炭酸カルシウム、乳糖、燐酸カルシウム又は燐酸ナトリウムなどの不活性希釈剤、(2)コーンスターチ又はアルギン酸などの顆粒剤及び崩壊剤、(3)でんぷん、ゼラチン又はアカシアなどの結合剤;並びに(4)ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸又はタルクなどの潤滑剤であって良い。これらの錠剤は、被覆されなくても良く又は胃腸管での分解及び吸収を遅延する既知の技術により被覆されることによってより長期間にわたる持続作用を提供しても良い。例えば、モノステアリン酸グリセリン又はジステアリン酸グリセリンなどの時間遅延物質が使用されうる。被覆は、米国特許第4,256,108号;第4,160,452号及び第4,265,874号に記載される技術を用いて実施し、制御放出用の浸透性治療錠剤を成形してもよい。
本発明の方法で有用な薬学的に活性な薬剤並びに式I又は式IIの化合物は、インビボ適用のため、注射又は経時的に漸次潅流により非経口的に独立して又は一緒に投与できる。投与は、静脈内、動脈内、腹膜内、筋内、皮下、腔内、経皮又は例えば浸透圧ポンプによる注入であってもよい。インビボ研究用に、該薬剤は、生物学的に許容しうる適切な緩衝液に添加又は溶解してもよく、細胞又は組織に添加してもよい。
非経口投与用の調製物は滅菌した水溶液又は非水溶液、懸濁液及び乳濁液を含む。非水性溶媒の例は、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブ油などの植物油、及びオレイン酸エチルなどの注射可能な有機酸エステルである。水性担体は、水、アルコール/水溶液、乳濁液又は懸濁液を含み、生理食塩水及び緩衝化媒体を含む。非経口賦形剤は、塩化ナトリウム溶液、リンガー・デキストロース、デキストロース及び塩化ナトリウムを含み、乳酸加リンガー静脈内賦形剤は流動性のある栄養補給剤、電解質補充剤(リンガー・デキストロースに基づくもの等)などを含む。保存料及び他の添加物は、例えば、抗菌薬、抗酸化剤、キレート剤、増殖因子及び不活性ガスなどであっても良い。
一般的に、「治療する(treating)」、「治療(treatment)」などの用語は、所望の薬理効果及び/又は生理学的効果を得るために被験体、組織又は細胞に影響を与えることを意味するために本明細書で用いられる。該効果は完全に又は部分的に疾患又はその徴候若しくは症状を防ぐ点で予防的であり及び/又は部分的に若しくは完全な疾患治癒の点で治療的でありうる。本明細書で用いられる「治療する」は、脊髄動物、哺乳動物、特にヒトの疾患のあらゆる治療又は予防を含み、(a)該疾患に罹りやすいが未だ該疾患に罹患したと診断されていない被験体に疾患が起きることを予防すること、(b)該疾患を阻害すること、即ち、その進行を停止すること、又は(c)該疾患の影響を軽減又は改善すること、即ち、該疾患の影響を逆行させることを含む。
本発明は、疾患を改善するのに有用な種々の医薬組成物を含む。本発明の実施態様の一つに基づく医薬組成物は、式I又は式IIの化合物、その類似体、誘導体若しくは塩、又は式I若しくは式IIの化合物の組み合わせ及び一つ以上の薬学的に活性な薬剤を担体、賦形剤及び添加剤又は助剤を用いて被験体への投与に適した剤形にすることにより調製される。しばしば使用される担体又は助剤は、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、乳糖、マンニトール及び他の糖類、タルク、乳タンパク質、ゼラチン、デンプン、ビタミン、セルロース及びその誘導体、動物油及び植物油、ポリエチレングリコール並びに滅菌水、アルコール、グリセロール及び多価アルコールなどの溶媒を含む。静脈内賦形剤は流動性のある栄養補給剤を含む。保存料は抗菌剤、抗酸化剤、キレート剤及び不活性ガスを含む。他の薬学的に許容しうる担体は、例えばレミングトンの薬科学、第20版、ウィリアムズ・アンド・ウィルキンズ(2000)及びブリティッシュ・ナショナル・フォーミュラリー,第43版(ブリティッシュ・メディカル・アソシエーション及びブリティッシュ・ファーマシューティカル・ソサイアティ・オブ・グレート・ブリテン,2002、http://bnf.rhn.net)に記載されているように、水溶液、塩、保存料、緩衝液などを含む毒性のない賦形剤を含む。該文献の内容は参照により本明細書にインコーポレートされる。医薬組成物の種々の化合物のpH及び正確な濃度は当分野の常套技術に従って調整される。グッドマンとギルマンの治療の薬理基礎(第7版、1985)を参照せよ。
該医薬組成物は、用量単位で調製され投与されることが好ましい。固体の用量単位は錠剤、カプセル及び坐剤であって良い。被験体の治療用に、化合物の活性、投与様式、疾患の性質及び重症度、被験体の年齢並びに体重に応じて、異なる日用量が使用できる。しかしながら、特定の状況下では、より高い又はより低い日用量が適しうる。日用量の投与は、個々の用量単位か又はそうでなければ幾つかの少用量単位の剤形で単回投与することにより、また細分化された用量を特定の間隔を置いて複数回投与することにより、共に実施できる。
本発明の医薬組成物は、治療に有効な用量で局所的に又は全身に投与されうる。この用途に有効な量は、言うまでもなく、疾患の重症度並びに被験体の体重及び全身状態に依存する。通常、インビトロで使用される用量は医薬組成物のインサイチュ投与に有用な量に役立つ指針を提供でき、動物モデルは細胞毒性副作用の治療に有効な用量を決定するために用いられうる。例えばランガー、Science、249:1527(1990)に様々な考察が記載されている。経口用途の製剤は、活性成分が例えば炭酸カルシウム、燐酸カルシウム又はカオリンなどの不活性な固体の希釈剤と混合されている硬ゼラチンカプセルの剤形であってよい。該製剤は、活性成分が水又はピーナッツ油、液体パラフィン若しくはオリーブ油などの油性媒体と混合されている軟ゼラチンカプセルの剤形であってもよい。
水性懸濁液は、通常水性懸濁液の製造に適した賦形剤と混合した活性物質を含む。このような賦形剤は、(1)カルボキシメチル・セルロース・ナトリウム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、トラガカント・ゴム及びアカシア・ゴムなどの懸濁剤、(2)(a)レシチンなどの天然に存在するリン脂質、(b)例えばステアリン酸ポリオキシエチレンなど、脂肪酸とアルキレン・オキサイドとの縮合産物、(c)例えばヘプタデカエチレンオキシセタノールなど、長鎖脂肪族アルコールとエチレン・オキサイドとの縮合産物、(d)モノオレイン酸ポリオキシエチレン・ソルビトールなど、脂肪酸及びヘキシトール(hexitol)に由来する部分エステルとエチレン・オキサイドとの縮合産物、又は(e)例えばモノオレイン酸ポリオキシエチレン・ソルビタンなど、脂肪酸及びヘキシトール無水物に由来する部分エステルとエチレン・オキサイドとの縮合産物でありうる分散剤又は湿潤剤であってもよい。
医薬組成物は滅菌済みの注射可能な水性又は油脂性の懸濁液の剤形でありうる。この懸濁液はそれらの適切な分散剤又は湿潤剤及び上述した懸濁剤を用いて既知の方法に従って製剤化されうる。注射用の滅菌調製物も非経口で許容しうる毒性のない希釈剤又は溶媒の滅菌注射用の溶液又は懸濁液、例えば1,3−ブタンジオール溶液などであってもよい。使用可能な許容しうる賦形剤及び溶媒の中には、水、リンガー溶液及び等張性塩化ナトリウム溶液がある。更に、滅菌した不揮発性油は従来通り溶媒又は懸濁媒体として使用される。この目的には、合成のモノグリセリド又はジグリセリドを含む任意の無刺激性の不揮発性油を使用してもよい。その上、オレイン酸などの脂肪酸が注射物質の調製に使用される。
式I又は式IIの化合物は、小さな単層状小胞(unilamellar vesicle)、大きな単層状小胞、及び複層状小胞などのリポソーム送達系の剤形で投与されてもよい。リポソームは、コレステロール、ステアリルアミン、又はホスファチジルコリンなどの種々のリン脂質から形成できる。
式I又は式IIの化合物は、例えば、当分野で常套的な方法により調製されうる獣医用組成物の剤形での使用にも提供されうる。このような獣医用組成物の例としては、
(a) 経口投与、外用、例えば飲薬(例えば水溶液又は非水溶液又は懸濁液)、錠剤若しくは丸薬、飼料と混合する粉末、顆粒若しくはペレット、舌に適用するペースト、
(b) 例えば滅菌溶液若しくは滅菌懸濁液として、例えば皮下、筋内若しくは静脈内の注射による非経口投与、若しくは(適切ならば)懸濁液若しくは溶液が乳頭を介して乳房に導入される乳房内注射による非経口投与、
(c) 例えば皮膚に適用されるクリーム、軟膏若しくはスプレーとして局所適用、又は
(d) 例えばペッサリー、クリーム若しくは泡として、膣内
に適応されるものが含まれる。
本発明の式I又は式IIの化合物の用量レベルは、体重1キログラム当たり約0.5mgから約20mgのオーダーであり、好ましい用量範囲は一日当たり体重1キログラム当たり約0.5mgから約10mg(一日当たり1患者当たり約0.5gから約3gまで)である。単回用量を作製するために担体物質と組み合わせてもよい活性成分の量は、治療される宿主及び具体的な投与様式に応じて変化する。例えば、ヒトへの経口投与を対象とした製剤は、全組成物の約5パーセントから95パーセントまでで変化しうる適切且つ便利な量の担体物質とともに、約5mgから1gの活性化合物を含みうる。
或いは、本発明の化合物は、計画では合計で少なくとも二回の投与があるように、分割投与計画で投与しても良い。投与は少なくとも2時間毎から4時間毎又はそれ以上毎に施されるのが好ましく、例えば該化合物は1時間おきに又は30分おきに投与しても良い。好ましい一実施態様において、分割投与計画は、血中の活性薬剤の有効含量を維持するように、活性化合物の血中レベルが第一回目の投与後に達した最大血漿レベルの約5%〜30%まで低下するほど十分に長くその第一回目の投与から間隔を空けた後の、本発明の化合物の第二回目の投与工程を含む。或いは、一回以上の連続投与は、それぞれの先行投与から対応する間隔で、好ましくは血漿レベルが直前の最大値の約10%〜50%まで低下した際に施しても良い。
しかしながら、いずれの特定の患者の具体的な用量レベルは、使用される特定の化合物の活性、年齢、体重、全身の健康、性別、食事、投与時間、投与経路、排泄速度、薬物の組み合わせ及び治療中の特定疾患の重症度を含む種々の因子に依存することが理解されよう。
(実施例)
本発明は参照のためにのみ下記の非限定的な実施例により詳細に説明する。
(1) 8−ヒドロキシ−キノキサリン及び8−ヒドロキシ−3H−キナゾリン−4−オンの調製
8−ヒドロキシ−キノキサリン及び8−ヒドロキシ−3H−キナゾリン−4−オンは文献で知られる工程により調製できる。例えば、ピルビン酸アルデヒドなどの1,2−ジカルボニル化合物で適切に置換された1,2−フェニレンジアミンの縮合により一連の2−置換又は3−置換の8−ヒドロキシキノキサリンが得られる(例えば、アベと共同研究者ら,J. Med Chem., 1998, 41, 4062を参照)(スキーム1)。ビスマス(O)の存在下におけるエポキシドと1,2−フェニレンジアミンの縮合による該化合物の代替合成はスキーム2に示す(アントニオッティと共同研究者ら, Tetrahedron Letters, 2002, 4, 3971を参照)。2−位及び/又は3−位の更なる合成は既知の方法を用いて達成できる。
8−ヒドロキシ−3H−キナゾリン−4−オン自体は文献の手法(アイヤルとダール, J. Sci. Ind. Res., 1956, 15C, 1を参照)に従って調製した。8−ヒドロキシ−3H−キナゾリン−4−オンの誘導体は文献で知られる多数の方法により合成できる。3H−キナゾリン−4−オン誘導体に対する最も一般的なアプローチの一つは置換2−アミノベンズアミドによるものである。2−アミノベンズアミドは二つの異なるアプローチを通して利用されうる(スキーム3)。例えば、2−ニトロ安息香酸3Aはまず対応するアントラニル酸3Bに変換される。アミン及びCDIなどの活性化剤の存在下で、3Bは2−アミノベンズアミド3Cを得る(経路A)。或いは、CDIの存在下で3A及びアミンはまず2−ニトロベンズアミド3Dに変換できる。続いて3Dの還元により3Cを得る(経路B)。
4,6−ジクロロ−3−ヒドロキシ−2−ニトロ安息香酸(4F)(スキーム4)の化合物は一連の8−ヒドロキシ−3H−キナゾリン−4−オンの供給用及び特に5,7−ジクロロ置換された誘導体の合成用に用いられる重要な中間体である。従って、ゴルスタインとシャッフ(Helv. Chim. Acta, 1957、57(23), 132)に従って、市販の2,4−ジクロロ安息香酸(4A)は硝化され2,4−ジクロロ−5−ニトロ安息香酸(4B)を得る。化合物4Bはアミン4C及びアセトアミド4Dを経て3−アセトアミド−4,6−ジクロロ−2−ニトロ安息香酸(4E)に変換される。続いて4Eの塩基加水分解により2−ニトロ安息香酸4Fを得る。全段階が高収率で進行する(約90%)。
上記化学式4Eの中間体は新規であるため本発明の一部を成す。この新規な中間体の使用により、スキーム4の工程は高収率でありスケールアップを施せるという結果になる。
化合物4Fなどの2−ニトロ安息香酸から8−ヒドロキシ−3H−キナゾリン−4−オン(5C)への変換はスキーム5に示す。従って、CDIの存在下におけるアミンを用いた4Fの処理はN−(置換)ベンズアミド5Aを生成する。ニトロ基の還元及び得られるアミン5Bとギ酸/CDIとのカップリングにより所望のN−アルキル化誘導体5Cを得る。
N−アルキル化キナゾリン−4−オンもスキーム6に示される経路を通して調製されうる。従って、4Fなどの適切に置換された2−ニトロ安息香酸はまずCDIなどの活性化剤の存在下でアミンと処理される。これは対応するニトロベンズアミドを提供し、還元条件下でアミノベンズアミドを得る。続いて還流ホルムアミドを用いたアミノベンズアミドの処理は3H−キナゾリン−4−オンを生成する。3H−キナゾリン−4−オンは次いでNaHなどの塩基で脱プロトン化され、適切なハロゲン化アルキルで処理される。
スキーム7は2−置換8−ヒドロキシ−3H−キナゾリン−4−オンの合成までの経路を示す。従って、塩化チオニルを用いた2−アミノ−4,6−ジクロロ−3−ヒドロキシ安息香酸などのアントラニル酸の処理後、アンモニアと酸塩化物との反応により対応するベンズアミドを得る。これは順にクロロアセチル酢酸で処理して5,7−ジクロロ−2−クロロメチル−8−ヒドロキシ−3H−キナゾリン−4−オンを得る(例えば、タニと共同研究者ら, J. Med. Chem., 1979, 22, 95を参照せよ)。さらに2−クロロメチル誘導体から一連の2−置換メチル誘導体、例えば2−(メチルアミノ)メチル誘導体の合成は標準的な文献の方法を用いて達成できる。前述の条件を用いたこれらの誘導体のN−アルキル化により2,3−二置換誘導体が得られる。
2,3−二置換−8−ヒドロキシ−3H−キナゾリン−4−オンはスキーム8に示される経路を通して合成してもよい。従って、2−アミノ−3N−(置換)ベンズアミドをBoc保護グリシンなどの適切なカルボン酸で処理する。続いてナトリウム・メトキシドによる脱水(リーと共同研究者ら, J. Med. Chem., 1995, 38, 3547)により所望の類似体が得られる。
(2) 8−メトキシ−4(3H)−キナゾリノン、8−ヒドロキシ−シンノリン(cinnoline)、5,8−ジヒドロキシ−キノキサリン、4,5−ジヒドロキシ−フェナジン、4,8−ジヒドロキシ−フェナジン、4−ヒドロキシ−アクリジン及び5−ヒドロキシ−3−メチル−2(1H)−キノキサリノンの調製
一般論
下記の化合物は文献に記載されている方法により調製した。
8−メトキシ−4(3H)−キナゾリノン(、8−ヒドロキシ−シンノリン(cinnoline)(C1、5,8−ジヒドロキシ−キノキサリン(B39、4,5−ジヒドロキシ−フェナジン(F5、4,8−ジヒドロキシ−フェナジン(F2、4−ヒドロキシ−アクリジン(E1、及び5−ヒドロキシ−3−メチル−2(1H)−キノキサリノン(B1219
下記の化合物は市販品を調達した。
8−ヒドロキシ−キナゾリン(A1)、4−ヒドロキシ−フェナジン(F1)、4,10−フェナントロリン−5−オール(D2)、4,7−フェナントロリン−5,6−ジオール(D3)及び8−ヒドロキシ−2−メチル−4(3H)−キナゾリノン()。アミン類:エチルアミン、ヒスタミン、2−(2−アミノエチル)ピリジン、2−(2−メチルアミノエチル)ピリジン。アルデヒド類:4−イミダゾールカルボキシアルデヒド、2−チアゾールカルボキシアルデヒド及び2−ピリジンカルボキシアルデヒド。アゾール類:ピラゾール、イミダゾール、メチルイミダゾール及び1H−1,2,3−トリアゾール。ボロン酸:フェニルボロン酸、2−(トリフルオロメチル)フェニルボロン酸、2−メトキシフェニルボロン酸、o−トリルボロン酸、2−フルオロフェニルボロン酸、3−メトキシフェニルボロン酸、4−メトキシフェニルボロン酸、m−トリルボロン酸、3,5−ジフルオロフェニルボロン酸、2,4−ジフルオロフェニルボロン酸、3−チオフェンボロン酸、3−フルオロフェニルボロン酸及び4−フルオロフェニルボロン酸。並びに有機亜鉛試薬:臭化2−ピリジル亜鉛、ヨウ化2−(メチルチオ)フェニル亜鉛、ヨウ化2−(エトキシカルボニル)フェニル亜鉛及び臭化6−メチルピリジル亜鉛(0.5M THF溶液)は市販であった(アルドリッチ社)。3−ピリジルボロン酸はフロンティア・サイエンティフィック社から購入した。2−アミノメチルチアゾールは文献13に従って調製した。溶媒は分析用等級であり、調達した状態のまま使用した。THFはアルゴン下でナトリウム及びベンゾフェノンから蒸留した。H NMRスペクトル(δ、TMS内部標準)は特に断らない限りヴァリアン・ユニティ300分光計で記録し、J値はヘルツで示す。質量スペクトルデータはマイクロマス・クアトロII質量分析計で記録した。
化合物の6クラスの誘導体、即ち8−ヒドロキシ−キナゾリン、8−ヒドロキシ−キノキサリン、8−ヒドロキシ−シンノリン、4,7(4,10)−フェナントロリン−5−オール、4−ヒドロキシ−アクリジン及び6−ヒドロキシ−フェナジンの合成は、A部、B部、C部、D部、E部及びF部にそれぞれ記載する。
A部:8−ヒドロキシ−キナゾリン誘導体A2−A138の合成
一連の8−ヒドロキシ−キナゾリン誘導体の調製はチャートのA1からA5に要約する。
4−クロロ−8−ヒドロキシ−2−メチル−キナゾリン(A2)の調製(スキームA1)
8−ヒドロキシ−2−メチル−4(3H)−キナゾリノン(0.01モル)及びオキシ塩化リン(10mL)は還流下で30分間加熱した。過剰のオキシ塩化リンは減圧下で除去し、残留物は氷(50g)及び水(50mL)の混合物に添加し、pHは6に調整した(アンモニア水)。4−クロロ−8−ヒドロキシ−2−メチル−キナゾリン(A2)は濾過により分離した。
8−ヒドロキシ−2−メチル−キナゾリン(A3)(スキームA1)の調製
4−クロロ−8−ヒドロキシ−2−メチル−キナゾリン(0.01モル)は文献に記載される方法に従ってヨウ化水素酸(100mL;赤燐から新たに蒸留された)で処理した。これにより固体の8−ヒドロキシ−2−メチル−キナゾリン(A3)が得られた。
8−ヒドロキシ−キナゾリン−2−カルボキシアルデヒド(2)の調製(スキームA2)
8−ヒドロキシ−2−メチル−キナゾリン(A3)(5mmol)を含むジオキサン溶液(10mL)を、SeO2(8.8mmol)を含むジオキサン(30mL)の撹拌混合物に50℃で3時間にわたって滴下した。次いで得られた混合物を80℃で16時間加熱し、冷却し、固体を濾別した。濾液は濃縮しシリカのカラム・クロマトグラフィー(ジクロロメタン/MeOH、40:1)により精製した。これにより固体の8−ヒドロキシ−キナゾリン−2−カルボキシアルデヒド()が得られた。
2−[アルキルアミノ−メチル]−8−ヒドロキシ−キノキサリン(A4〜A7)の調製(スキームA2)
トリアセトキシホウ水素化ナトリウム(1mmol)を8−ヒドロキシ−キノキサリン−2−カルボキシアルデヒド(1mmol)及びエチルアミン(1mmol)を含むジクロロメタン撹拌溶液(10mL)に添加した。該混合物を室温で16時間撹拌し、中和し(NaHCO水)、濃縮した。残留物から、シリカのカラム・クロマトグラフィー後にA4が得られた。
同様な様式で、アミン類、即ちヒスタミンによるの還元アミノ化によりA5を得た。2−(2−アミノエチル)ピリジンはA6を生じ、2−(2−メチルアミノエチル)ピリジンはA7を生じた。
8−ヒドロキシ−キナゾリン−2−カルボキシアルデヒド・オキシム(A8〜A9)の調製(スキームA3)
8−ヒドロキシ−キナゾリン−2−カルボキシアルデヒド()(1mmol)、NaOAc(2mmol)、ヒドロキシルアミン塩酸塩(1.5mmol)及び水(10mL)の混合物を100℃で15分間加熱した。沈殿物は濾過により単離した。これは固体の8−ヒドロキシ−キナゾリン−2−カルボキシアルデヒド・オキシム(A8)であった。
塩酸メトキシアミンを含むピリジンとの反応をを用いて繰り返すとA9が得られた。
8−ヒドロキシ−2−メチルアミノ−キナゾリン(A10)の調製(スキームA4)
2−カルボン酸・オキシム(1mmol)を含むMeOH(20mL)溶液を水素添加分解条件(大気中のH、10%Pd/C)下で16時間処理した。固体を濾別し、濾液を濃縮して8−ヒドロキシ−2−メチルアミノ−キナゾリンを得た(A10)。
4,8−ジメトキシ−キナゾリン−2−カルボン酸(A11)の調製(スキームA5)
8−メトキシ−4(3H)−キナゾリノン)(0.05mol)及びTHF(100mL)の撹拌混合物にヨードメタン(0.1mol)、臭化テトラブチルアンモニウム(100mg)及びNaOH水(7.55gのNaOHと20mLのHOから調製した)を添加した。40℃で16時間後、混合物は濃縮し、残る残留物はHO及びジクロロメタン(1:1、200mL)に分配した。有機層は塩水で洗浄し、乾燥し、濃縮した。カラム精製により4,8−ジメトキシ−キナゾリン()を得た。
0℃の4(40mmol)を含むCHCl(200mL)の撹拌溶液に10分間にわたってm−クロロ過安息香酸(44mmol)を徐々に添加した。0℃で更に30分後、この混合物を30分間にわたって室温まで温めた後、乾燥するまで濃縮した。残る残留物に酢酸エチル及び1NのNaHCO(1:1、200mL)を添加し、層分離し、有機層は乾燥し(NaSO)、濃縮した。これはN−オキシドを生じた。
(30mmol)、ベンゼン(80mL)及び硫酸ジメチル(35mmol)の混合物は還流下で16時間撹拌し、冷却し、真空濃縮した。残る残留物を含む0℃のHO(100mL)にNaCN(90mmol)を添加した。3時間後、反応混合物を中和し(HOAc)、ジクロロメタンで抽出し、抽出物を混合し乾燥した。溶媒の除去により、2−シアノ−化合物を得た。
(20mmol)及びNaOH(40mmol)の混合物を含むHO(20mL)を100℃で4時間加熱し、冷却した。溶液のpHを4に調整し(氷HOAc)、混合物を酢酸エチルで抽出した(50mL×4)。混合した抽出物を乾燥し、揮発物質は除去した。これにより、固体の4,8−ジメトキシ−キナゾリン−2−カルボン酸を得た。続いて、BBrを用いて脱−O−メチル化すると、4,8−ジヒドロキシ−キナゾリン−2−カルボン酸(A11)が得られた。
4,8−ジヒドロキシ−キナゾリン−2−カルボン酸アミド(A12〜A17)の調製(スキームA5)
1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミド(1mmol)を1−ヒドロキシベンゾトリアゾール水和物(1mmol)及び4,8−ジヒドロキシ−キナゾリン−2−カルボン酸(A11)(1mmol)を含むDMF及びジクロロメタン(1:1、10mL)の撹拌溶液に添加した。30分後、ヒスタミン(1mmol)を添加し、その混合物を室温で更に16時間撹拌した。次いで、揮発物質を真空除去し、シリカのカラム・クロマトグラフィーによる精製(酢酸エチル/i−PrOH/2NのNHOH、6:2:1)後、残る残留物から4,8−ジヒドロキシ−キナゾリン−2−カルボン酸[2−(1H−イミダゾール−4−イル)−エチル−アミド](A12)を得た。
上記の反応をA11とアミンを用いて反復した。2−(2−アミノエチル)ピリジンはA13を生じ、2−(アミノメチル)ピリジンはA14を生じ、2−アミノチアゾールはA15を生じ、2−アミノフェノールはA16を生じ、1,2−フェニレンジアミンはA17を生じた。
8−ヒドロキシ−キナゾリン−2−カルボン酸アミド(A18〜A23)の調製(スキーム5)
4−ヒドロキシ−化合物(A12)(1.2mmol)及びオキシ塩化リン(4mL)を還流下で15分間加熱し、冷却した。氷(50g)を加え、この混合物をアンモニア水で塩基性化した。混合物をジクロロメタンで抽出し(20mL×3)、抽出物を混合し、乾燥し、濃縮した。これにより、対応する4−クロロ−化合物が得られた。
50℃のp−トルエンスルホンヒドラジド(アルドリッチ社、2mmol)を含むCHCl(10mL)の撹拌混合物に4−クロロ化合物(1mmol)を10分間にわたって徐々に添加した。16時間後、固体を過により単離し、HOで洗浄し、乾燥した。これにより、4−N’−(p−トルエンスルホンヒドラジノ)−化合物21を得た。
4−N’−(p−トルエンスルホンヒドラジノ)−化合物21(0.8mmol)を95℃のNaCO(10mmol)及びHO(10mL)に添加し、この混合物を還流下で15分間加熱し、冷却し、ろ過し、濾液はCHClで抽出した。抽出液を混合し乾燥した。続いて揮発性物質を除去することにより、8−ヒドロキシ−キナゾリン−2−カルボン酸アミド(A18)を得た。
同様な様式で、残りの4(3H)−キナゾリノンA13A17を8−ヒドロキシ−キナゾリン−2−カルボン酸アミド(A19A23)に変換した。
4−アリール(又は複素環)−8−ヒドロキシ−2−メチル−キノキサリン(A24〜A37)の調製(スキームA6)
2−ブロモプロパン(9mmol)を4−クロロ−8−ヒドロキシ−2−メチル−キナゾリン(A2)(6mmol)、KCO(24mmol)及びDMSO(20mL)の撹拌混合物に添加した。室温で16時間後、飽和NHCl(20mL)は添加し、混合物をジクロロメタン(20mL×3)で抽出した。抽出物を混合し濃縮した。ジエチルエーテル(100mL)を該残留物に添加し、得られた混合物を2NのNaOH、HO及び食塩水で逐次洗浄し、乾燥した(NaSO)。溶媒の除去により、固体の4−クロロ−8−イソプロポキシ−2−メチル−キナゾリン(35)が得られた。
4−クロロ−8−イソプロポキシ−2−メチル−キナゾリン(35)(0.58mmol)の撹拌混合物に、アルゴンの被膜下で、Pd(PPh(20mg)、フェニルボロン酸(0.62mmol)、2NのNaCO(7.2mL)、EtOH(1.2mL)及びベンゼン(6mL)を添加した。混合物は還流下で16時間撹拌し、冷却し、濃縮した。続いて、カラム・クロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン)により、固体の8−イソプロポキシ−2−メチル−4−フェニル−キナゾリン(36)を得た。
−78℃の8−イソプロポキシ−2−メチル−4−フェニル−キナゾリン(36)(0.34mmol)を含むジクロロメタン(2mL)の撹拌溶液に、BCl(1.36mLの1Mジクロロメタン溶液、1.36mmol)を添加した。該反応混合物を(2時間にわたって)室温まで温め、さらに2時間撹拌した。MeOH(5mL)を添加し、この混合物を乾固するまで濃縮した。この工程を4回反復した。残る残留物をジエチルエーテル(2mL×3)で更に洗浄し、8−ヒドロキシ−2−メチル−4−フェニル−キナゾリン(A24)を得た。
同様な様式で、ボロン酸、即ち、2−(トリフルオロメチル)フェニルボロン酸、2−メトキシフェニルボロン酸、o−トリボロン酸、2−フルオロフェニルボロン酸、3−メトキシフェニルボロン酸、4−メトキシフェニルボロン酸、m−トリルボロン酸、3,5−ジフルオロフェニルボロン酸、2,4−ジフルオロフェニルボロン酸、3−チオフェンボロン酸、3−フルオロフェニルボロン酸、4−フルオロフェニルボロン酸及び3−ピリジルボロン酸による4−クロロ−8−イソプロポキシ−2−メチル−キナゾリン(35)の処理、並びにBClによるイソプロポキシ切断により、4−アリール(又は複素環)−8−ヒドロキシ−2−メチル−キナゾリン(A25A37)を得た。
4−アリール(又は複素環)−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A38〜A51)の調製(スキームA7)
実施例9で前述した手法を用いて、8−メトキシ−4(3H)−キナゾロン)(10mmol)及びオキシ塩化リンから4−クロロ−8−メトキシ−キナゾリン50が得られた。実施例9に記載するように、フェニルボロン酸による4−クロライド50の処理により、BBrを用いた脱O−メチル化の後、4−フェニル誘導体A38が得られた。50のカップリング反応は一連のボロン酸を用いて繰り返した。即ち、2−(トリフルオロメチル)フェニルボロン酸、2−メトキシフェニルボロン酸、o−トリボロン酸、2−フルオロフェニルボロン酸、3−メトキシフェニルボロン酸、4−メトキシフェニルボロン酸、m−トリルボロン酸、3,5−ジフルオロフェニルボロン酸、2,4−ジフルオロフェニルボロン酸、3−チオフェンボロン酸、3−フルオロフェニルボロン酸、4−フルオロフェニルボロン酸及び3−ピリジルボロン酸から5164を得た。続いて、BBrによるメチルエーテルの切断により4−アリール(又は複素環)−8−ヒドロキシ−キナゾリンのA39A51を得た。
5−クロロ−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A52)の調製(スキームA8)
既に公開された手法に従って、塩素(12mmol)を8−ヒドロキシ−キナゾリン(A1)(10mmol)を含む93%HSO撹拌溶液に添加した。3時間後、氷(100g)及びHO(100mL)を添加し、この混合物をアンモニア水で塩基性化し、ジクロロメタンで抽出し、該抽出物を乾燥した。溶媒の除去により、5−クロロ化合物A52を得た。
5−クロロ−8−ヒドロキシ−7−ヨード−キナゾリン(A53)の調製(スキームA8)
5−クロロ−8−ヒドロキシ−キナゾリン(10mmol)をICl(12mmol)を含む濃HCl(10mL)撹拌溶液に添加した。5分後、沈殿物を濾過により単離し、HO、飽和チオ硫酸ナトリウム及びHOで順に洗浄し、乾燥した。これにより、固体の5−クロロ−8−ヒドロキシ−7−ヨード−キナゾリン(A53)を得た。
7−アリール(又は複素環)−5−クロロ−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A54〜A67)の調製(スキームA8)
8−ヒドロキシ−化合物A53を、実施例9に記載する方法に従って2−ブロモプロパンを用いて対応するイソプロピルエーテル65に変換した。
実施例9に記載する方法に従って、一連のボロン酸、即ちフェニルボロン酸、2−(トリフルオロメチル)フェニルボロン酸、2−メトキシフェニルボロン酸、o−トリボロン酸、2−フルオロフェニルボロン酸、3−メトキシフェニルボロン酸、4−メトキシフェニルボロン酸、m−トリルボロン酸、3,5−ジフルオロフェニルボロン酸、2,4−ジフルオロフェニルボロン酸、3−チオフェンボロン酸、3−フルオロフェニルボロン酸、4−フルオロフェニルボロン酸及び3−ピリジルボロン酸を用いた5−クロロ−7−ヨード−8−イソプロポキシ−キナゾリン(65)の処理により、6679を得た。続いて、BClを用いた8−イソプロポキシ基の切断によりA54A79を得た。
7−クロロ−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A69)の調製(スキームA9)
8−ヒドロキシ−キナゾリン(A1)(0.1mol)及び濃硫酸(50mL)は100℃で5時間加熱し冷却した。該溶液は次いで300mLの冷HOに慎重に添加した。その結果得られた沈殿物は、濾過により単離し、HOで洗浄し、乾燥した。これにより固体の5−スルホン酸A68を得た。
5−スルホン酸A68(0.09mol)及びHO(225mL)の撹拌混合物に、KOH(0.25mol)及びNaOCl(10〜13%の市販の塩素を含む230mLの溶液)を添加した。室温で1.5時間後、溶液をアンバーライトIR−120(H)樹脂のカラムを通過させた。溶出液は20mLに濃縮した。次にアセトン(20mL)を添加し、沈殿物を濾過により単離した。続いて、アセトンで洗浄し、乾燥し、7−クロロ−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A69)を得た。
7−クロロ−8−ヒドロキシ−5−ヨード−キナゾリン(A70)の調製(スキームA9)
7−クロロ−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A69)(0.1mol)及び酢酸カリウム(0.15mol)を含むMeOH及びHO(19:1,250mL)の溶液に、ヨウ素(0.095mol)を含むMeOH及びHO(19:1,350mL)の溶液を30分間にわたって添加した。次いで、この混合物を還流下で15分間加熱し、冷却し、HO(400mL)を添加した。沈殿物を濾過により単離し、飽和チオ硫酸ナトリウム及びHOで洗浄し、乾燥した。これにより、固体の7−クロロ−8−ヒドロキシ−5−ヨード−キナゾリン(A70)を得た。
4−アリール(又は複素環)−7−クロロ−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A71〜A84)の調製(スキームA10)
実施例9に記載の方法に従って、一連のボロン酸、即ち、フェニルボロン酸、2−(トリフルオロメチル)フェニルボロン酸、2−メトキシフェニルボロン酸、o−トリボロン酸、2−フルオロフェニルボロン酸、3−メトキシフェニルボロン酸、4−メトキシフェニルボロン酸、m−トリルボロン酸、3,5−ジフルオロフェニルボロン酸、2,4−ジフルオロフェニルボロン酸、3−チオフェンボロン酸、3−フルオロフェニルボロン酸、4−フルオロフェニルボロン酸及び3−ピリジルボロン酸による5−クロロ−7−ヨード−8−イソプロポキシ−キナゾリン(80)の処理により、81〜94を得た。続いて、BClによる8−イソプロポキシ基の切断によりA71A84を得た。
2−クロロ−4,8−ジメトキシ−キノキサリン(96)の調製(スキームA11)
AcO(6mL)を、N−オキサイド(10mmol)及びジクロロメタン(10mL)の撹拌混合物に添加した。次に溶媒は真空で除去し、その結果得られた溶液を還流下で1時間加熱し、冷却し、濃縮した。残る残留物はジエチルエーテルで洗浄した(10mL×2)。これにより、固体の4,8−ジメトキシ−2(1H)−キナゾリノン(95)を得た。
オキシ塩化リン(20mL)を用いた4,8−ジメトキシ−2(1H)−キナゾリノン(95)(5mmol)の処理、及び実施例8の標準仕上げにより2−クロライド96を得た。
2−アリール(又は複素環)−4,8−ジヒドロキシ−キナゾリン(A85〜A98)の調製(スキームA12)
実施例9で前述した手法に従って、ボロン酸、即ち、フェニルボロン酸、2−(トリフルオロメチル)フェニルボロン酸、2−メトキシフェニルボロン酸、o−トリボロン酸、2−フルオロフェニルボロン酸、3−メトキシフェニルボロン酸、4−メトキシフェニルボロン酸、m−トリルボロン酸、3,5−ジフルオロフェニルボロン酸、2,4−ジフルオロフェニルボロン酸、3−チオフェンボロン酸、3−フルオロフェニルボロン酸、4−フルオロフェニルボロン酸及び3−ピリジルボロン酸と2−クロライド96(0.1mmol)とのカップリングにより97110を得た。続いて、BBrによる8−O−メチルエーテルの切断によりA85A98を得た。
2−アリール(又は複素環)−8−ヒドロキシ−キナゾリンの調製(スキームA12)
実施例6で前述した方法に従って、オキシ塩化リン、p−トルエンスルホンヒドラジド及びNaCOによる4−ヒドロキシ化合物A85A98の連続処理により、2−アリール(又は複素環)−8−ヒドロキシ−キナゾリンA99A112を得た。
2−クロロ−8−メトキシ−キナゾリン(113)の調製(スキームA13)
実施例6で前述した手法に従って、8−ヒドロキシ−キナゾリン(A1)(20mmol)及びヨードメタンから8−メトキシ−キナゾリン(111)を得た。8−メトキシ−キナゾリン(111)(10mmol)は次いでm−クロロ過安息香酸で処理しN−オキサイド112を得た。実施例14のAcO及びオキシ塩化リンによるN−オキサイド112の連続処理により2−クロロ−8−メトキシ−キナゾリン(113)を得た。
2−[(N’−メチル)−複素環式]−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A113〜A116)の調製(スキームA13)
2−クロロ−8−メトキシ−キナゾリン(113)(10mmol)を含むピリジン(10mL)溶液を塩酸メチルアミン(アルドリッチ社、15mmol)に添加した。室温で16時間後、該混合物を真空濃縮した。続いて、該残留物のカラム精製により2−(N’−メチル)−化合物114を得た。
文献に記載される方法11に従って、[Pd(dba)]及びDPPPの存在下、2−ブロモピリジン(1.2mmol)による114(1mmol)のアミノ化により8−メトキシ−2−[(N’−ピリジル)メチル]−キナゾリン(115)を得た。続いて、BBrによる115の処理(実施例6)から8−ヒドロキシ−キナゾリン誘導体A113を得た。
114のアミノ化は、一連の2−ブロモ置換複素環、即ち2−ブロモチアゾール、4−ブロモ−1H−イミダゾール及び4−ブロモ−1−メチルイミダゾールを用いて反復し、116118を得た。続いて、BBrによるO−メチルエーテルの切断からA114A116を得た。
5,7−ジアミノ−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A117)の調製(スキームA14)
8−ヒドロキシ−キナゾリン(A1)(0.05mol)を含む酢酸(175mL)溶液に硝酸(0.16mol)を含む酢酸(25mL)溶液を添加し、温度は30℃未満に保った。2時間後、5,7−ジニトロ−化合物119は濾過により単離し、HOで洗浄し、乾燥した。
酸化白金の存在下での5,7−ジニトロ−化合物119(0.045mol)を含むMeOH(200mL)の水素添加分解により、固体を得るための濾過及び濃縮の後に、5,7−ジアミノ−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A117)を得た。
5,7−ジアシルアミノ−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A118〜A119)の調製(スキームA14)
酢酸(2mmol)及びCDI(2.2mmol)を還流しながら乾燥したTHF(10mL)中で1時間加熱した。5,7−ジアミノ−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A117)(2mmol)を添加し、該混合物を還流しながら16時間加熱した。揮発物質を真空除去し、続いてその結果得られた残留物のカラム・クロマトグラフィーから5,7−デスアセトアミド−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A118)を得た。
同様な様式で、安息香酸による5,7−ジアミノ−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A117)の処理から5,7−ジベンゾイルアミド−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A119)を得た。
2−アセチル−4,8−ジヒドロキシ−キナゾリン(A120)の調製(スキームA15)
臭化メチルマグネシウム(3Mのジエチルエーテル溶液1.2mL、3.5mmol)を−15℃で6(0.6mmol)を含むジエチルエーテル(10L)撹拌溶液に一滴ずつ添加した。得られた溶液を2時間にわたって室温まで温め更に4時間室温で撹拌した。次いで、反応混合物を飽和NHClで急冷し、酢酸エチルで抽出し(10mL×3)、抽出物を混合し、乾燥し、濃縮して120を得た。
BBrによる120の処理(実施例6)からA120を得た。
2−アセチル−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A121)の調製(スキームA15)
オキシ塩化リン、p−トルエンスルホンヒドラジド及びNaCOによるA120の連続処理によりA121を得た。
2−S−アセチル−4,8−ジヒドロキシ−キナゾリン(A122)の調製(スキームA15)
120(1mmol)及びラヴェソン試薬(0.7mmol)を含むTHF(10mL)溶液を還流しながら16時間加熱し冷却した。濃縮次いでその残留物のカラム・クロマトグラフィーにより121を得た。BBrによる121の処理(実施例6)からA122を得た。
2−S−アセチル−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A123)の調製(スキームA15)
オキシ塩化リン、p−トルエンスルホンヒドラジド及びNaCOによるA122の連続処理(実施例6)からA123を得た。
8−ヒドロキシ−キナゾリン−2−尿素(A124)の調製(スキームA16)
2−クロライド113を標準的なチチバビン反応条件に従ってアミン122に変換した。次に2−アミン122(1mmol)及びイソシアネート(1mmol)を含む乾燥CHCl(10mL)を還流しながら16時間加熱した。これにより、濾過後、尿素誘導体123を得た。BBrによる123の処理からA124を得た。
8−ヒドロキシ−キナゾリン−2−チオ尿素(A125)の調製(スキームA16)
2−尿素誘導体123(1mmol)及びラヴェソン試薬(0.7mmol)を含むTHF(10mL)は還流しながら16時間加熱し、冷却し、濃縮した。続いてシリカのカラム精製により124を得た。次に、実施例6に従って、BBrにより124を処理してA125を得た。
2−アシルアミド−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A126〜A127)の調製(スキームA17)
2−アミン122は標準条件下でアシル化した。即ち、AcOから125を得、安息香酸無水物から126を得た。BBrによる125及び126の処理(実施例6)により、それぞれA126及びA127を得た。
2−チオアシルアミド−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A128〜A129)の調製(スキームA17)
アシルアミド化合物の125及び126を、前述した条件(実施例21)に従って、それぞれラヴェソン試薬で処理し、標準仕上げの後、127及び128を得た。続いて、BBrによるO−メチルエーテル切断後、それぞれA128及びA129を得た。
2−(アシルアミド)−メチル−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A130)の調製(スキームA18)
一連の酸無水物を用いたアミンA10の標準アシル化により、カラム精製の後、2−(アシルアミド)−メチル誘導体A130を得た。
2−(アゾール)−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A131〜A134)の調製(スキームA19)
2−クロライド113(0.5mmol)及びピラゾール(2.5mmol)の混合物を鋼鉄オートクレーブで175℃で48時間加熱した。粗産物は次に実施例6に記載の手法に従ってBBrで処理した。カラム・クロマトグラフィーによる連続精製から2−ピラゾール−1−イル−キナゾリン−8−オール(A131)を得た。
上記の手法は、イミダゾール、2−メチルイミダゾール及び1H−1,2,3−トリアゾールを用いて反復し、A132A134を得た。
2−アリール(又は複素環)−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A135〜A138)の調製(スキームA20)
文献12の手法に従って、2−クロライド113(5mmol)を塩化アセチル及びヨウ化ナトリウムを含むAcCNで処理した。標準的な仕上げの後、シリカのカラム・クロマトグラフィーにより2−ヨード−化合物129を得た。
129(0.1mmol)及びPdCl(PPh(5mg)を含むTHF(2.5mL)撹拌溶液に、室温のアルゴン大気下で5分間にわたって、臭化2−ピリジル亜鉛(0.5MのTHF溶液0.37mL、0.185mmol)を添加した。2時間後、飽和NHCl(5mL)を添加し、該混合物はジクロロメタンで抽出した(10mL×3)。抽出物を混合し、HO及び食塩水で洗浄し、乾燥し、濃縮した。続いてシリカのカラム・クロマトグラフィーにより8−メトキシ−2−ピリド−2−イル−キナゾリンを得た。8−O−メチルエーテルは実施例6の手法に従って切断し2−(ピリド−2−イル)−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A135)を得た。
この反応はヨウ化2−(メチルチオ)フェニル亜鉛、ヨウ化2−(エトキシカルボニル)フェニル亜鉛及び臭化6−メチルピリジル亜鉛を用いて反復し、A136A138を得た。
5−ブロモ−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A139)の調製(スキームA21)
ゲルソンとマクニール15による前述の方法に従って、N−ブロモスクシンイミドによる8−ヒドロキシ−キナゾリン(A1)の臭素化により、5−ブロモ−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A139)を得た。
8−ヒドロキシ−キナゾリン−2−スルホン酸(2−ピリジン−2−イル−エチル)−アミド(A140及びA141)の調製(スキームA22)
2−アルキル(又はアリール又は複素環)スルファニル−8−ヒドロキシ−キナゾリン(A142及びA143)の調製(スキームA23)
実施例3のアミン(A4〜A7)の還元的アミノ化によりA142〜A153を得る(スキームA24)
5−フルオロ−、7−フルオロ−、5,7−ジフルオロ、5−クロロ−7−フルオロ及び7−クロロ−5−フルオロ−キナゾリン(A154〜A158)の調製(スキームA25)
フッ素化キナゾリン誘導体(A154A158)の合成は8−ヒドロキシ−キノリンの文献方法18に従った。
8−ヒドロキシ−キナゾリン−7−カルボン酸アミド(A160)の調製(スキームA26)
8−ヒドロキシ−キナゾリン(A1)を、8−ヒドロキシ−キノリンのカルボキシル化についての文献方法20に従って8−ヒドロキシ−キナゾリン−2−カルボン酸(A159)に変換した。A159からアミドA160へのその後の変換は、実施例8に記載の手法に従った。
B部:8−ヒドロキシ−キノキサリン誘導体の合成
チャートB1〜B4は8−ヒドロキシ−キノキサリン誘導体への経路を示す。合成手法は、特に断らない限り、A部で前述したものと同様であった。
C部:8−ヒドロキシ−シンノリン誘導体の合成
チャートC1及びチャートC2は8−ヒドロキシ−シンノリン誘導体への経路を示す。合成手法は、特に断らない限り、A部で前述したものと同様であった。
D部:4,7(4,10)−フェナントロリン−5−オール誘導体の合成
チャートD1〜D4は4,7(4,10)−フェナントロリン−5−オール誘導体への経路を示す。合成手法は、特に断らない限り、A部で前述したものと類似していた。チャートD1に示す反応も出発物質として4,7−フェナントロリン−5−オール(D1)の代わりに4,7−フェナントロリン−5,6−ジオール(D3)を用いて繰り返した。
4,7−フェナントロリン−5−オール(D1)のスクラウプ合成
3−ヒドロキシ−p−フェニレンジアミン(0.185mol)、グリセロール(1.17mol)、ヒ素溶液(100mL、123gの五酸化ヒ素を含む100mLのHOから調製した)及び希硫酸(400mL、240mLの濃硫酸を200mLのHOに添加することにより調製した)の撹拌混合物を還流しながら4時間加熱し、冷却した後、濃アンモニアでアルカリ性にした。該混合物はベンゼンで抽出した。ベンゼンを除去し、4,7−フェナントロリン−5−オール(D1)を得た。
E部:4−ヒドロキシ−アクリジン誘導体の合成
4−ヒドロキシ−アクリジンはチャートE1に示すように置換2−ハロ安息香酸及び置換アニリンのウルマン縮合4、14により調製した。従って、2−ブロモ−3−ニトロ−安息香酸を用いたアニリン自体の縮合により、4−ヒドロキシ−アクリジン(E1)を得た。類似の様式で、o−アニシジンから4−アミノ−5−ヒドロキシ−アクリジン及び4,5−ジヒドロキシ−アクリジンを得た。これらのアクリジンの更なる誘導体(チャートE2)はA部〜D部の化合物合成で前述した類似の反応条件を用いて調製した。
F部:4,5(4,8)−ジヒドロキシ−フェナジン誘導体の合成
4,5−及び4,8−ジヒドロキシ−フェナジン(F1及びF2)の化合物は文献の手法に従って調製した。チャートF1〜F3に要約されるように、これらの化合物の誘導体の合成は、特に断らない限り、A部〜E部で前述したものと類似の反応条件に従った。
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(3) 8−ヒドロキシ−[1,6]ナフチリジンの調製
一連の7−置換−8−ヒドロキシ−[1,6]ナフチリジンはスキーム9に示す経路を用いて調製できる(例えばアンソニーと共同研究者ら、特許WO02/30931 A2を参照のこと)。従って、2,3−ピリジンジカルボン酸は一連の反応を通して8−ヒドロキシ−[1,6]ナフチリジン−2−カルボン酸メチルエステルに容易に変換される。次いで7−メチルエステルは例えばクルチウス条件下で対応する7−アミノ化合物に変換できる。アミノ官能基は順に既知の方法を用いて更に合成できる。例えば、HClの存在下でのジアゾ化は対応する塩化物を生成する。更なる塩化物の合成は既知の方法を用いて容易に達成できる。
5,7−二置換−8−ヒドロキシ−[1,6]ナフチリジンは、5,8−ジヒドロキシ−[1,6]ナフチリジン−7−カルボン酸メチルエステルなどの進んだ(advanced)中間体から入手できる(アルバートとハンプトン,J. Chem. Soc., 1952, 4985、ブランコと共同研究者ら,J. Heterocyclic Chem., 1996, 33, 361の手法に従って調製される)。POCl又はSOClを用いた5,8−ジヒドロキシ−[1,6]ナフチリジン−7−カルボン酸メチルエステルの塩素化により、5−クロロ−8−ヒドロキシ−[1,6]ナフチリジン−7−カルボン酸メチルエステルを得る。この塩化物から一連の5−置換−8−ヒドロキシ−[1,6]ナフチリジンの合成は既知の方法を用いて達成できる。文献方法を用いた更なる合成により一連の5,7−二置換−8−ヒドロキシ−[1,6]ナフチリジンが得られる。
2位、3位及び/又は4位で置換された8−ヒドロキシ−[1,6]ナフチリジンの誘導体は適切に置換された2,3−ピリジンジカルボン酸を用いて合成できる。例えば、市販の6−メチル−2,3−ピリジンジカルボン酸は8−ヒドロキシ−2−メチル−[1,6]ナフチリジン−7−カルボン酸メチルエステルに変換できる(スキーム10)。他の置換された2,3−ピリジンジカルボン酸は既知の方法を用いて容易に調製できる(例えば、ウェップロ、米国特許第4,460,776号を参照のこと)。8−ヒドロキシ−2−メチル−[1,6]ナフチリジンの更なる誘導体化は、2−(メチルアミノ)メチル誘導体及び2−(アルキルアミノ)メチル誘導体などの一連の類似体を生ずる。これらの化合物の様々な7−置換誘導体は既知の方法を用いて対応する7−メトキシカルボニル、7−クロロ又は7−アミノ化合物から調製できる。
(4) ピリド[3,2−d]ピリミジン−4−オール、[1,7]ナフチリジン−8−オール、ピリド[2,3−d]ピリダジン−8−オール、[1,6]ナフチリジン−8−オール、ピリド[3,4−b]ピラジン−5−オール、ピリド[3,4−b]ピラジン−8−オール、[1,5]ナフチリジン−4,8−ジオール、[1,5]ナフチリジン−8−オール及びピリド[4,3−d]ピリミジン−8−オールの調製
一般論
下記の試薬は市場で調達した。
アミン類:エチルアミン、ヒスタミン、2−(2−アミノエチル)ピリジン、2−(2−メチルアミノエチル)ピリジン。
アルデヒド類:4−イミダゾールカルボキシアルデヒド、2−チアゾールカルボキシアルデヒド及び2−ピリジンカルボキシアルデヒド。
アゾール類:ピラゾール、イミダゾール、メチルイミダゾール及び1H−1,2,3−トリアゾール。
ボロン酸:フェニルボロン酸、2−(トリフルオロメチル)フェニルボロン酸、2−メトキシフェニルボロン酸、o−トリルボロン酸、2−フルオロフェニルボロン酸、3−メトキシフェニルボロン酸、4−メトキシフェニルボロン酸、m−トリルボロン酸、3,5−ジフルオロフェニルボロン酸、2,4−ジフルオロフェニルボロン酸、3−チオフェンボロン酸、3−フルオロフェニルボロン酸及び4−フルオロフェニルボロン酸。
有機亜鉛試薬:臭化2−ピリジル亜鉛、ヨウ化2−(メチルチオ)フェニル亜鉛、ヨウ化2−(エトキシカルボニル)フェニル亜鉛及び臭化6−メチルピリジル亜鉛(0.5M THF溶液)(アルドリッチ社)。
3−ピリジルボロン酸はフロンティア・サイエンティフィック社から購入し、ピリド[3,2−d]ピリミジン−4−オールはフランスのアンビンター社から購入した。2−アミノメチルチアゾールは文献に従って調製した。溶媒は分析用等級であり供給された状態のまま使用した。THFはアルゴン下でナトリウム及びベンゾフェノンから蒸留した。H NMRスペクトル(δ、TMS内部標準)は特に断らない限りヴァリアン・ユニティ300分光計で記録し、J値はヘルツで示す。質量スペクトルデータはマイクロマス・クアトロII質量分析計で記録した。
化合物の8クラスの誘導体、即ち、ピリド[3,2−d]ピリミジン−4−オール(A)、[1,7]ナフチリジン−8−オール(B)、ピリド[2,3−d]ピリダジン−8−オール(C)、[1,6]ナフチリジン−8−オール(D)、ピリド[3,4−b]ピラジン−5−オール(E)、ピリド[3,4−b]ピラジン−8−オール(F)、及び[1,5]ナフチリジン−4,8−ジオール、[1,5]ナフチリジン−8−オール(G)及びピリド[4,3−d]ピリミジン−8−オールの合成が記載される。
チャートA1〜A3は一連のピリド[3,2−d]ピリミジン−4−オール誘導体の合成で使用される経路を要約する。[1,7]ナフチリジン−8−オールの誘導体の調製はチャートB1〜B2に記載する。化合物B1は類似化合物の合成についての文献方法に従って調製した。ピリド[2,3−d]ピリダジン−8−オール自体並びに誘導体C1及びC2の合成はブルゼジンスキーと共同研究者らによる前述方法に従った。この系の更なる誘導体はチャートC1〜C4に要約される経路に従って調製した。チャートD1〜D2は一連の[1,6]ナフチリジン−8−オール誘導体への経路を示す。化合物D1の合成はブランコと共同研究者らの方法を用いた。この系の他の構成員はチャートD1〜D2に示す経路に従って調製した。チャートE1は一連のピリド[3,4−b]ピラジン−5−オール誘導体への経路を記載する。2,3−ジヒドロキシ−1,4−ジオキサンと1,2,3−トリアミノピリジンの縮合により、この系の親化合物であるピリド[3,4−b]ピラジン−5−オール(E1)を得た。出発物質として2,3,4−トリアミノピリジンを使用する同じ反応(チャートF1)によりピリド[3,4−b]ピラジン−8−オール(F1)を得た。ピリド[3,4−b]ピラジン−5−オール及びピリド[3,4−b]ピラジン−8−オールのクラスの更なる誘導体はチャートE1及びF1に示す経路を用いて調製した。チャートG1〜G2は一連の[1,5]ナフチリジン−4,8−ジオール及び[1,5]ナフチリジン−8−オール誘導体の合成で用いる経路を示す。親化合物の前駆体であるG1化合物の[1,5]ナフチリジン−4,8−ジオールの合成はブラウン及びデヴァールにより記載される経路に従った。ピリド[4,3−d]ピリミジン−8−オール(H1)は、出発物質として4,5−ピリミジンジカルボン酸を用いてチャートH1に示す経路に従って調製した。このクラスの更なる誘導体はチャートH1及びH2に示す経路を用いて調製した。
引用文献
1. (a)A.ドンドニ,G.ファンティン,M.フォガグノロ,A.メディチとP.ペドリーニ,Synthesis, 1987, 998-1001。(b)A.ドンドニ,F.L.メルシャン,P.メリノ,I.ロジョとT.テジェロ,Synthesis, 1996, 641-646。
2. A.アルバートとA.ハンプトン,J. 1952, 4985-4993。
3. J.Z.ブルゼジンスキー,H.B.ブゾウスキーとJ.イプスタジン,Tetrahedron, 1996, 52, 3261-3272。
4. M.ブランコ,M.G.ロレンゾ,I.ペリロとC.B.シャピラ,J. Heterocyclic Chem., 1996, 33, 363-366。
5. S.B.ブラウンとM.J.S.デヴァール,J. Org. Chem., 1978, 43, 1331-1337。
(5) 8−ヒドロキシ−6H−[1,6]ナフチリジン−5−オン、4−ヒドロキシ−4a,8a−ジヒドロ−ピラノ[3,2−b]ピリジン−2−オン、8−ヒドロキシ−6H−[1,6]ナフチリン−5−オン、ジベンゾ[a,g]キノリジン−8−オン及び4−ヒドロキシ−1H−ピリド[3,2−d]ピリミジン−2−オンの調製
一般論
下記の試薬は市販で調達した。
アミン類:エチルアミン、ヒスタミン、2−(2−アミノエチル)ピリジン、2−(2−メチルアミノエチル)ピリジン。
アルデヒド類:4−イミダゾールカルボキシアルデヒド、2−チアゾールカルボキシアルデヒド及び2−ピリジンカルボキシアルデヒド。
アゾール類:ピラゾール、イミダゾール、メチルイミダゾール及び1H−1,2,3−トリアゾール。
ボロン酸:フェニルボロン酸、2−(トリフルオロメチル)フェニルボロン酸、2−メトキシフェニルボロン酸、o−トリルボロン酸、2−フルオロフェニルボロン酸、3−メトキシフェニルボロン酸、4−メトキシフェニルボロン酸、m−トリルボロン酸、3,5−ジフルオロフェニルボロン酸、2,4−ジフルオロフェニルボロン酸、3−チオフェンボロン酸、3−フルオロフェニルボロン酸及び4−フルオロフェニルボロン酸。
有機亜鉛試薬:臭化2−ピリジル亜鉛、ヨウ化2−(メチルチオ)フェニル亜鉛、ヨウ化2−(エトキシカルボニル)フェニル亜鉛及び臭化6−メチルピリジル亜鉛(0.5M THF溶液)(アルドリッチ社)。
3−ピリジルボロン酸はフロンティア・サイエンティフィック社から購入した。2−アミノメチルチアゾールは文献に従って調製した。溶媒は分析用等級であり供給された状態のまま使用した。THFはアルゴン下でナトリウム及びベンゾフェノンから蒸留した。H NMRスペクトル(δ、TMS内部標準)は特に断らない限りヴァリアン・ユニティ300分光計で記録し、J値はヘルツで示す。質量スペクトルデータはマイクロマス・クアトロII質量分析計で記録した。
化合物の5クラスの誘導体、即ち、8−ヒドロキシ−6H−[1,6]ナフチリジン−5−オン(A)、4−ヒドロキシ−4a,8a−ジヒドロ−ピラノ[3,2−b]ピリジン−2−オン(B)、8−ヒドロキシ−6H−[1,6]ナフチリジン−5−オン(C)、ジベンゾ[a,g]キノリジン−8−オン(D)及び4−ヒドロキシ−1H−ピリド[3,2−d]ピリミジン−2−オン(E)の合成が記載される。
チョウと共同研究者らの方法に従って無水酢酸を用いたエチル3−アミノ−ピコリン−2−エイトの縮合により、8−ヒドロキシ−6H−[1,6]ナフチリジン−5−オン(A1)を得た。エチル3−アミノ−ピコリン酸−2をエチル5−クロロ−3−アミノ−ピコリン酸−2及びエチル6−メチル−3−アミノ−ピコリン酸−2でそれぞれ置換することにより、対応する2−メチル−及び3−クロロ−8−ヒドロキシ−6H−[1,6]ナフチリジン−5−オン誘導体が得られた。チャートA1〜A4に示すようなこれらの系の更なる誘導体化から一連の8−ヒドロキシ−6H−[1,6]ナフチリジン−5−オンを得た。一連の4−ヒドロキシ−4a,8a−ジヒドロピラノ[3,2−b]ピリジン−2−オンの調製はチャートB1〜B2に記載する。C2の合成にブランコ及び共同研究者らの方法を用い、続いて酸加水分解の後に8−ヒドロキシ−6H−[1,6]ナフチリン−5−オン(C1)を得た。この系の更なる誘導体はチャートC1〜C2に示す経路に従って調製した。チャートD1〜D2は一連のジベンゾ[a,g]キノリジン−8−オンの調製を示す。環系の構築を含む重要段階はコリヤー及び共同研究者らによる前述方法に従った。チャートE1は一連の4−ヒドロキシ−1(アルキル化)−ピリド[3,2−d]ピリミジン−2−オン誘導体の調製で用いる経路を示す。
引用文献
1. Z.-L.チョウ、J.M.ナブラチル、S.X. カイ、E.R.ホイッテモア、S.A.エスピチア、J.E.ホーキンソン、M.トラン、R.M.ウッドワード、E.ウエーバーとJ.F.W.キーナ, Bioorg. Med. Chem., 2001, 9, 2061-2071。
2. M.ブランコ、M.G.ロレンツォ、I.ペリッロとC.B.シャピラ, J. Heterocyclic Chem., 1996, 33, 363-366。
3. J.D.コリエ、J.F.チャリナー、E.J.ホース、とG.L.ニューポート, J. Chem. Res., M, 1985, 3748-3747。
4. (a) A.ドンドニ、G.ファンチン、M.フォガノロ、A.メジチとP.ペドリニ, Synthesis, 1987m 998-1001。 (b) A. ドンドニ、F.L.メルシャン、P.メリノ、I.ロジョとT.テジェロ, Synthesis, 1996, 641-646。
(6) 9−ヒドロキシ−ピリド[1,2−a]ピリミジン−4−オンの調製
9−ヒドロキシピリド[1,2−a]ピリミジン−4−オン自体は、文献の手法(デニンと共同研究者ら,J. Heterocyclic Chem., 1991, 28, 1287)に従って合成した。9−ヒドロキシピリド[1,2−a]ピリミジン−4−オンの誘導体は、既知の方法(例えば、エール及び共同研究者ら、米国特許第4,022,897号を参照せよ)を用いて調製できる。例えば、適切な2−置換−3−オキソ−プロピオン酸エチルエステルを用いた市販の2−アミノ−3−ヒドロキシピリジンの縮合(調製方法については、例えば、マラブー及び共同研究者ら、特許FR2,765,582号を参照のこと)は、中間体のエナミンを生成し、脱水条件下で所望の3−置換−9−ヒドロキシピリド[1,2−a]ピリミジン−4−オン(スキーム11)を得る。8位での更なる合成は既知の報告方法(例えば、スミルノフと共同研究者ら,Chemistry of Heterocyclic Compounds, 1992, 12, 1425を参照せよ)を用いて達成できる。
スキーム12は、幾つかの官能化された9−ヒドロキシピリド[1,2−a]ピリミジン−4−オンへの代替経路を示す。ここで、適切に置換された2−アミノ−3−ヒドロキシピリジンは、2−置換−3−オキソ−プロピオン酸エチルエステルと縮合する。例えば、2−アミノ−3−クロロ−3−ヒドロキシピリジン(調製についてはグドムンソンと共同研究者ら,Synthetic Communications, 1997, 27(5), 861を参照のこと)及び2−(4−クロロフェニル)−3−オキソ−プロピオン酸エチルエステルから8−クロロ誘導体を得る。後者は既知の方法を用いて更なる誘導体を合成できる。
(7) 8−ヒドロキシ−4(3H)−キナゾリノン、9−ヒドロキシピリミド[1,6−a]ピリミジン−4−オン及び9−ヒドロキシピリド[1,2−a]ピリミジン−4−オンの調製
一般論
下記の化合物/試薬は市場で調達した。
アミン類:エチルアミン、ヒスタミン、2−(2−アミノエチル)ピリジン、2−(2−メチルアミノエチル)ピリジン。
アルデヒド類:4−イミダゾールカルボキシアルデヒド、2−チアゾールカルボキシアルデヒド及び2−ピリジンカルボキシアルデヒド。
アゾール類:ピラゾール、イミダゾール、メチルイミダゾール及び1H−1,2,3−トリアゾール。
ボロン酸:フェニルボロン酸、2−(トリフルオロメチル)フェニルボロン酸、2−メトキシフェニルボロン酸、o−トリルボロン酸、2−フルオロフェニルボロン酸、3−メトキシフェニルボロン酸、4−メトキシフェニルボロン酸、m−トリルボロン酸、3,5−ジフルオロフェニルボロン酸、2,4−ジフルオロフェニルボロン酸、3−チオフェンボロン酸、3−フルオロフェニルボロン酸及び4−フルオロフェニルボロン酸。
有機亜鉛試薬:臭化2−ピリジル亜鉛、ヨウ化2−(メチルチオ)フェニル亜鉛、ヨウ化2−(エトキシカルボニル)フェニル亜鉛及び臭化6−メチルピリジル亜鉛(0.5M THF溶液)(アルドリッチ社)。
3−ピリジルボロン酸はフロンティア・サイエンティフィック社から購入した。2−アミノメチルチアゾールは文献に従って調製した。溶媒は分析用等級であり供給された状態のまま使用した。THFはアルゴン下でナトリウム及びベンゾフェノンから蒸留した。H NMRスペクトル(δ、TMS内部標準)は特に断らない限りヴァリアン・ユニティ300分光計で記録し、J値はヘルツで示す。質量スペクトルのデータはマイクロマス・クアトロII質量分析計で記録した。
3種類の化合物、即ち、8−ヒドロキシ−4(3H)−キナゾリノン(A)、9−ヒドロキシピリミド[1,6−a]ピリミジン−4−オン(B)及び9−ヒドロキシピリド[1,2−a]ピリミジン−4−オン(C)の誘導体の合成が記載される。
アイヤルと共同研究者らの方法を使用して化合物A1及びA2を合成した。一連の8−ヒドロキシ−4(3H)−キナゾリノンを提供するためのこれらの化合物の更なる誘導体化はチャートA1〜A2に示す経路を用いた。8−ヒドロキシ−4(3H)−キナゾリノン系における5位及び/又は7位のハロゲン化は8−ヒドロキシキノリンの反応についての文献に前述された方法に従った。クラスB及びCの化合物B1及びC1の親系の合成は、デニンと共同研究者らにより先に報告された手法を用いた。B1及びC1の更なる誘導体化はチャートのB1〜B2及びC1〜C2にそれぞれ示す経路に従った。
引用文献
1. (a)A.ドンドニ,G.ファンティン,M.フォガグノロ,A.メディチとP.ペドリーニ,Synthesis, 1987, 998-1001。(b)A.ドンドニ,F.L.メルシャン,P.メリノ,I.ロジョとT.テジェロ,Synthesis, 1996, 641-646。
2. R.N.アイヤル,N.アナンドとM.L.ダール,J. Sci. Ind. Res. A, General, 1956, 15C, 1-7。
3. H.ゲルソン,M.W.マクニール,R.パルメギアーニとP.K.ゴッドフレイ,J. Med. Chem., 1972, 15, 987-989、及び本明細書で引用される引用文献。
4. F.デンニン,D.ブロンデュとH.スリワ,J. Heterocyclic Chem., 1991, 28, 1287-1291。
一般論
下記の化合物/試薬は市場で調達した。
2,4−ジクロロアニソール、2,4−ジクロロ安息香酸、2,3−ピリジンジカルボン酸、6−メチル−2,3−ピリジンジカルボン酸及び2−アミノ−3−ヒドロキシピリジン(アルドリッチ社)。
以下の化合物は文献の手法に従って調製した。
5,8−ジヒドロキシ−[1,6]ナフチリジン−7−カルボン酸メチルエステル(アルバートとハンプトン,J. Chem. Soc., 1952, 4985、ブランコと共同研究者ら,J. Heterocyclic Chem., 1996, 33, 361)から5−クロロ−8−ヒドロキシ−[1,6]ナフチリジン−7−カルボン酸メチルエステル(PB1045)。
9−ヒドロキシピリド[1,2―a]ピリミジン−4−オン(PB1048)(デンニンと共同研究者ら,J. Heterocyclic Chem., 1991, 28, 1287);8−ヒドロキシ−3H−キナゾリン−4−オン(PB1049)(アイヤルとダール、J. Sci. Ind. Res., 1956, 15C, 1)。
溶媒は分析用等級であり供給された状態のまま使用した。THFはアルゴン下でナトリウム及びベンゾフェノンから蒸留した。H NMRスペクトル(δ、TMS内部標準)は特に断らない限りヴァリアン・イノヴァ400分光計で記録し、J値はヘルツで示す。多重度:s=一重、d=二重、m=多重、sep=七重、t=三重、q=四重。エレクトロスプレー質量スペクトルのデータはマイクロマス・クアトロII質量分析計で記録した。
(A) 6,8−ジクロロ−3−メチルキノキサリン−5−オール(1064)及び6,8−ジクロロ−2−メチルキノキサリン−5−オール(1065)
段階A:6,8−ジクロロ−3−メチルキノキサリン−5−オール及び6,8−ジクロロ−2−メチルキノキサリン−5−オールの調製
2,3−ジアミノ−4,6−ジクロロアニソール(フィリップス・グロエイランペンファブリケン,N.V.(1973)、特許GB1303711により報告された条件に従って2,4−ジクロロアニソールから調製した)(1.48g、7.15mmol)、2MのAcOH(14.2mL)及び4MのNaOAc溶液(8.8mL)の60℃の撹拌懸濁液に40%のピルビン酸アルデヒド水溶液(1.15mL)を添加した。次いで、該混合物を更に40分間同じ温度で撹拌した。沈殿物を濾過により単離しHOで洗浄した(5mL×2)。この固体(1.21g)は次に酢酸エチルに溶解し、溶液をSiO−ゲル(酢酸エチル/ヘキサン、1:3)の短栓を通して濾過した。これにより、淡いピンク色の固体の6,8−ジクロロ−5−メトキシ−2−メチルキノキサリン及び6,8−ジクロロ−5−メトキシ−3−メチルキノキサリンの1:1混合物(1.13g)が得られた。
2−メチル−及び3−メチル−化合物(2.48g、0.01mol)の混合物を含む氷冷のジクロロメタン(30mL)溶液に、BBr(1Mのジクロロメタン溶液、20.1mL)を添加した。冷却槽は1時間後に除去し、混合物は30℃で16時間撹拌した。MeOHを添加し、溶液を濃縮した。後の工程は4回以上反復した。ジクロロメタン(20mL)を残りの残留物に添加し、この混合物のpHを7に調整した(濃NHOH)。有機層は乾燥し、濃縮し、SiO−ゲルの短栓を通して濾過し(ジクロロメタン/MeOH、19:1)、淡黄色の固体として6,8−ジクロロ−2−メチルキノキサリン−5−オール及び6,8−ジクロロ−3−メチルキノキサリン−5−オールの1:1混合物(1.51g)を得た。この混合物の一部をジエチルエーテルで抽出した(3×)。エーテル抽出物を濃縮し、残留物をイソプロパノールから再結晶させ、黄色針状の6,8−ジクロロ−2−メチル−キノキサリン−5−オールを得た。ジエチルエーテルを用いた抽出後、残る固体をMeOHで洗浄し、淡いピンク色の固体として6,8−ジクロロ−3−メチル−キノキサリン−5−オールを得た。
6,8−ジクロロ−3−メチルキノキサリン−5−オール:1H NMR(CDCl3):δ 8.88(s, 1H), 8.01(br, 1 H), 7.79(s, 1 H), 2.83(s, 3 H)。
6,8−ジクロロ−2−メチルキノキサリン−5−オール:1H NMR(CDCl3):δ 8.68(s, 1H), 7.95(br, 1 H), 7.83(s, 1 H), 2.87(s, 3 H)。
段階B:8−ベンジルオキシ−5,7−ジクロロ−2−メチルキノキサリンの調製
6,8−ジクロロ−3−メチルキノキサリン−5−オール(150mg,0.655mmol)、臭化ベンジル(0.20mL,1.68mmol)、KOH(0.09g)及びEtOH(10mL)の混合物を還流しながら16時間加熱し濃縮した。ジクロロメタン(20mL)を添加し、この混合物をHOで洗浄し(5mL×2)、乾燥し濃縮した。残留物をSiO−ゲル・クロマトグラフィーを通して精製し(ジクロロメタン/MeOH、1:0〜150:1)、8−ベンジルオキシ−5,7−ジクロロ−2−メチルキノキサリン(98mg,47%)を得た。1H NMR(CDCl3):δ 8.82(s, 1 H), 7.81(s, 1 H), 7.58(m, 2 H), 7.38(m, 2 H), 5.45(s, 2 H), 2.85(s, 3 H)。
段階C:8−ベンジルオキシ−5,7−ジクロロキノキサリン−2−カルボキシアルデヒドの調製
段階Bから得られた2−メチル産物(93mg、0.291mmol)とSeO2(100mg)を含むジオキサン(4mL)及びHO(0.4mL)の懸濁液を還流しながら3時間加熱した。この混合物は冷却し、濾過し(セライト)、濃縮した。ジクロロメタンを添加し、不溶性物質を濾過で取り除いた。溶媒は蒸発させ、残留物をSiO−ゲル・クロマトグラフィー(ジクロロメタン)により精製し、オフ・ホワイトの固体として所望のアルデヒド(5 7mg, 59%)を得た。
8−ベンジルオキシ−5,7−ジクロロキノキサリン−2−カルボキシアルデヒド:1H NMR(CDCl3):δ 10.31(s, 1 H), 9.48(s, 1 H), 8.06(s, 1 H), 7.58-7.35(m, 5 H), 5.55(s, 2 H)。
(B) 塩酸6,8−ジクロロ−3−(ジメチルアミノメチル)キノキサリン−5−オール(1066)
トリアセトキシホウ水素化ナトリウム(50mg,0.236mmol)を、段階Cから得たアルデヒド(57mg,0.171mmol)、塩酸ジメチルアミン(15.1mg,0.185mmol)及びEtN(0.023mL)を含む1,2−ジクロロエタン(2mL)の撹拌溶液に添加した。1時間後、ジクロロメタン(20mL)を添加し、得られた溶液を飽和NaHCO溶液(5mL×2)で洗浄し、乾燥し、濃縮した。残留物をSiO−ゲル・クロマトグラフィー(ジクロロメタン/MeOH、1:0〜75:1)により精製し、淡い黄色の固体として所望の(8−ベンジルオキシ−5,7−ジクロロ−キノキサリン−2−イルメチル)ジメチルアミン(38mg,61%)を得た。1H NMR(CDCl3):δ 9.11(s, 1 H), 7.84(s, 1 H), 7.58-7.35(m, 5 H), 5.47(s, 2 H)。
(8−ベンジルオキシ−5,7−ジクロロ−キノキサリン−2−イルメチル)ジメチルアミン(38mg,0.105mmol)を含む濃HCl(2mL)溶液は室温で16時間撹拌した。オレンジ色の溶液は乾燥するまで濃縮し、残りの残留物をジエチルエーテルで洗浄し(2mL×3)、淡黄色の固体として所望の産物(27mg,83%)を得た。
塩酸6,8−ジクロロ−3−(ジメチルアミノメチル)キノキサリン−5−オール:1H NMR(DMSO-d6):δ 8.75(s, 1 H), 7.78(s, 1 H), 4.40(br, 2 H), 2.13(s, 6 H);質量スペクトル:m/z 272, 274, 276(M++1, 100%, 66%, 11%)。
(A) 5,7−ジクロロ−3−(4−フルオロフェニル)−8−ヒドロキシ−3H−キナゾリン−4−オン(1055)
段階A:4,6−ジクロロ−3−ヒドロキシ−2−ニトロ安息香酸の調製
塩化スズ(II)水和物(50g,0.29mol)を、2,4−ジクロロ−5−ニトロ安息香酸(報告(ゴルスタイン,H.とシャッフ,E.,Helv. Chim. Acta, 1957, 57(23), 132)の手順に従って調製された)(10.0g,0.045mol)を含むEtOH溶液(200mL)に添加した。この混合物を70℃で0.5時間撹拌し、冷却し、氷上に注いだ。混合物のpHは8に調整した(飽和NaHCO)。懸濁液を室温で5時間撹拌し、pH5まで再酸性化した(氷HOAc)。得られた白色懸濁液を酢酸エチルで連続抽出し、抽出物を混合し、食塩水で洗浄し、乾燥し、濃縮し、オフ・ホワイト色の固体として所望のアミン(8.8g,96%)を得た。
5−アミノ−2,4−ジクロロ安息香酸:1H NMR(CD3OD):δ 7.30(s, 1 H), 7.27(s, 1 H)。
無水酢酸(27mL)は5−アミノ−2,4−ジクロロ安息香酸(8.0g,0.041mol)を含む氷HOAc(150mL)に添加した。溶液は室温で0.5時間撹拌し、濃縮し、白色固体として所望のアセトアミド(9.6g,96%)を得た。
5−アセトアミド−2,4−ジクロロ安息香酸:1H NMR(CD3OD):δ 8.32(s, 1 H), 7.62(s, 1 H), 2.19(s, 3 H)。
5−アセトアミド−2,4−ジクロロ安息香酸(9.6g,0.039mol)を、発煙硝酸(1.8mL,0.043mol)及び濃硫酸(120mL)の氷冷の撹拌溶液に30分にわたって少しずつ添加した。添加が完了した後、更に発煙硝酸(17mL)及び濃硫酸(80mL)を30分及び60分の間隔で添加した。次いで、反応混合物を0℃で更に2.5時間撹拌し、12〜16℃まで温め、全ての出発物質が消費されるまで(約3時間)この温度で撹拌した。該溶液は氷上に注ぎ酢酸エチルで抽出した(3×)。有機抽出物を混合し、食塩水で洗浄し、乾燥し、濃縮し、オレンジ色の固体として3−アセトアミド−4,6−ジクロロ−2−ニトロ安息香酸(9.8g,86%)を得た。
3−アセトアミド−4,6−ジクロロ−2−ニトロ安息香酸:1H NMR(CD3OD):δ 8.01(s, 1 H), 2.13(s, 3 H)。
3−アセトアミド−4,6−ジクロロ−2−ニトロ安息香酸(9.7g,0.033mol)を、KOH(18.7g,0.034mol)を含むHO(85mL)溶液に添加した。この溶液を還流しながら18時間加熱し室温まで冷却した。濃HClを添加しpHを0に調整した。この混合物を酢酸エチル及びHOで希釈し室温で30分間撹拌した。層分離し、水性層は酢酸エチルで抽出し(3×)、抽出物を元の有機層と混合し、食塩水で洗浄し、乾燥し、濃縮し、暗赤色の固体として4,6−ジクロロ−3−ヒドロキシ−2−ニトロ安息香酸(7.4g,89%)を得た。融点188〜189℃(文献の融点(リンダーベルグ,M.,ヘルベルグ,S.,ビョーク,S.ら,Eur. J. Med. Chem., 1999, 34, 729-744):186℃(dec))。
4,6−ジクロロ−3−ヒドロキシ−2−ニトロ安息香酸:1H NMR(CD3OD):δ 7.79(s, 1 H);質量スペクトル:m/z 250, 252, 254(M+-1, 100%, 66%, 11%)。
段階B:2−アミノ−4,6−ジクロロ−N−(4−フルオロフェニル)−3−ヒドロキシベンズアミドの調製
CDI(2.2g,0.013mol)を、4,6−ジクロロ−3−ヒドロキシ−2−ニトロ安息香酸(3.0g,0.012mol)を含む無水THF(30mL)及びDMF(20mL)の撹拌溶液に添加した。40分後、4−フルオロアニリン(4mL,0.042mol)を添加した。この溶液を還流しながら一晩加熱し、冷却し、暗褐色の粘性油になるまで濃縮した。油はSiO−ゲル・クロマトグラフィー(ジクロロメタン/メタノール、19:1−9:1)により精製し、淡褐色の油として4,6−ジクロロ−N−(4−フルオロフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ニトロベンズアミド(2.7g,65%)を得た。
4,6−ジクロロ−N−(4−フルオロフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ニトロベンズアミド:1H NMR(CD3OD):δ7.58(m, 2 H), 7.44(s, 1 H), 7.07(m, 2 H)。
塩化スズ(II)水和物(8.8g,0.039mol)、4,6−ジクロロ−N−(4−フルオロフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ニトロベンズアミド(2.7g,0.008mol)及びEtOH(70mL)の懸濁液を70℃で1時間加熱し室温まで冷却した。該混合物を氷上に注ぎ、pH8まで塩基性化し(飽和NaHCO)、室温で1.5時間撹拌した後氷HOAcでpH6.5に再酸性化した。懸濁液を濾過し、濾液を濃縮し、ベージュ色の固体を得た。該ベージュ色固体を濾過ケーキと混合し、熱酢酸エチルで抽出した(5×)。抽出物を混合し、固体の2−アミノ−4,6−ジクロロ−N−(4−フルオロフェニル)−3−ヒドロキシベンズアミド(2.0g,79%)を得た。
2−アミノ−4,6−ジクロロ−N−(4−フルオロフェニル)−3−ヒドロキシベンズアミド:1H NMR(CD3OD):δ7.69(m, 2 H), 7.09(m, 2 H), 6.73(s, 1 H)。
段階C:5,7−ジクロロ−3−(4−フルオロフェニル)−8−ヒドロキシ−3H−キナゾリン−4−オンの調製(1055)
CDI(0.65g,4.0mmol)及びギ酸(0.17mL,3.6mmol)を含む無水THF(18mL)及びDMF(2mL)の溶液を室温で4時間撹拌した。次に段階Bから得たアミン(1.01g,3.2mmol)を含むTHF(15mL)溶液を添加し、この溶液は還流しながら15時間加熱し、濃縮した。得られた茶色の固体を酢酸エチルで洗浄し白色針状の表題化合物(0.49g,47%)を得た。
5,7−ジクロロ−3−(4−フルオロフェニル)−8−ヒドロキシ−3H−キナゾリン−4−オン:1H NMR(CDCl3/CD3OD, 9:1):δ8.10(br, 1 H), 7.50(s, 1 H), 7.36(m, 2 H), 7.21(m, 2 H);質量スペクトル:m/z 325, 327, 329(M++1, 100%, 66%, 11%)。
(B)5,7−ジクロロ−3−シクロプロピル−8−ヒドロキシ−3H−キナゾリン−4−オン(1061)
下記の化合物は実施例3に記載の方法を用いて調製した。従って、段階Bにおけるシクロプロピルアミンによる4−フルオロアニリンの置換により(反応は70℃で密閉チューブで行った)、SiO−ゲル・クロマトグラフィー(ジクロロメタン/MeOH、9:1)後、4,6−ジクロロ−N−シクロプロピル−3−ヒドロキシ−2−ニトロベンズアミド(43%)を得た。1H NMR(CD3OD):δ7.37(s, 1 H), 2.73(m, 1 H), 0.74(m, 2 H), 0.59(m, 2 H);質量スペクトル:m/z 289, 291, 293(M+-1, 100%, 66%, 11%)。
段階Bに記載の条件を用いた塩化スズ(II)水和物による4,6−ジクロロ−N−シクロプロピル−3−ヒドロキシ−2−ニトロベンズアミド還元は2−アミノ−4,6−ジクロロ−N−シクロプロピル−3−ヒドロキシベンズアミドを生じた(93%)。1H NMR(CD3OD):δ6.67(s, 1 H), 2.86(m, 1 H), 0.79(m, 2 H), 0.62(m, 2 H)。
2−アミノ−4,6−ジクロロ−N−シクロプロピル−3−ヒドロキシベンズアミドとギ酸とのCDI媒介性カップリング(段階Cに記載するように)により、酢酸エチル及びMeOHで洗浄後に、白色固体の5,7−ジクロロ−3−シクロプロピル−8−ヒドロキシ−3H−キナゾリン−4−オン(40%)を得た。1H NMR(CDCl3/CD3OD, 9:1):δ8.30(s, 1 H), 7.46(s, 1 H), 3.22(m, 1 H), 1.21(m, 2 H), 0.94(m, 2 H);質量スペクトル:m/z 271, 273, 275(M++1, 100%, 66%, 11%)。
(c)5,7−ジクロロ−8−ヒドロキシ−3H−キナゾリン−4−オン(1067)
2,4−ジクロロ−5−ヒドロキシ−6−ニトロ安息香酸(段階A)(4.40g,17.6mmol)及び塩化チオニル(2mL,27mmol)を含むトルエン(60mL)溶液を還流しながら1時間加熱し室温まで冷却した。この溶液を0℃の濃NHOH(40mL)に添加した。冷却槽を除去し、該混合物を室温で2時間撹拌した後、濃縮し、茶色の固体として粗4,6−ジクロロ−3−ヒドロキシ−2−ニトロベンズアミドを得た。1H NMR(CD3OD):δ7.33(s, 1 H);質量スペクトル:m/z 249, 251, 253(M+-1, 100%, 66%, 11%)。
段階Bに記載の条件に従って4,6−ジクロロ−3−ヒドロキシ−2−ニトロベンズアミドを塩化スズ(II)水和物で還元すると、ベージュ色の固体として2−アミノ−4,6−ジクロロ−3−ヒドロキシベンズアミドが得られた(2.5g,62%(2段階))。1H NMR(CD3OD):δ6.69(s, 1 H)。
段階Cに記載の手法に従って、CDIの存在下で、2−アミノ−4,6−ジクロロ−3−ヒドロキシベンズアミド及びギ酸から、MeOHによる粗産物の洗浄後、5,7−ジクロロ−8−ヒドロキシ−3H−キナゾリン−4−オンが白色の固体として得られた(36%)。1H NMR(DMSO-d6):δ8.12(s, 1 H), 7.55(s, 1 H);質量スペクトル:m/z229, 231, 233(M+-1, 100%, 66%, 11%)。
(A)7−モルホリン−4−イル−[1,6]ナフチリジン−8−オール(1053)
段階A:7−アミノ−8−イソプロポキシ−[1,6]ナフチリジンの調製
2−ブロモプロパン(0.9mL)を、8−ヒドロキシ−[1,6]ナフチリジン−7−カルボン酸メチルエステル(アンソニー及び共同研究者ら、特許WO02/30931 A2に従って調製)(1.00g,4.90mmol)、KCO(2.79g)及びDMSO(15mL)の撹拌混合物に添加した。50℃で40時間後、飽和NHCl(20mL)を添加し、この混合物をジクロロメタンで抽出した(10mL×3)。抽出物は混合し濃縮した。ジエチルエーテル(40mL)を残留物に添加し、得られた混合物をHO(5mL×2)及び食塩水(10mL)で順次洗浄し、乾燥した。溶媒の除去により、8−イソプロポキシ−[1,6]ナフチリジン−7−カルボン酸メチルエステル(1.06g,88%)を得た。1H NMR(CDCl3):δ9.16(dd, J=1.9及び4.3, 1 H), 9.03(s, 1 H), 8.34(dd, J=1.9及び8.5, 1 H), 7.63(dd, J=4.3及び8.5, 1 H), 5.33(sep, J=6.2, 1 H), 4.04(s, 3 H), 1.42(d, J=6.2, 6 H)。
8−イソプロポキシ−[1,6]ナフチリジン−7−カルボン酸メチルエステル(1.06g,4.30mmol)を含むMeOH(10mL)溶液を5分間にわたって一滴ずつヒドラジン水和物(2.5mL)の撹拌溶液に添加し、更に1時間撹拌し、濃縮した。これにより金色シロップとして所望の粗7−アシルヒドラジド(1.06g)を得た。
8−イソプロポキシ−[1,6]ナフチリジン−7−カルボン酸ヒドラジド:1H NMR(CDCl3):δ9.16(dd, J=1.8及び4.0, 1 H), 9.08(br, 1 H), 9.07(s, 1 H), 8.35(dd, J=1.8及び8.2, 1 H), 7.64(dd, J=4.0及び8.2, 1 H), 6.02(br, 1 H), 5.39(sep, J=6.2, 1 H), 4.10(br, 2 H), 1.45(d, J=6.2, 6 H)。
7−アシルヒドラジド(1.06g,4.30mmol)を含む氷冷の1MHCl(6mL)撹拌溶液に、亜硝酸ナトリウム(334mg,4.84mmol)を含むHO(1.5mL)溶液を温度が5℃より高くならないような速度で一滴ずつ添加した。この混合物を0℃で更に20分間撹拌した後真空で濃縮した。HOAc(5mL)及びHO(5mL)を添加し、得られたオレンジ色の溶液を95℃で24時間加熱し、冷却し、濃縮した。HO(10mL)を添加し、混合物のpHを8に調整し(濃NHOH)、ジクロロメタンで抽出し(10mL×3)、乾燥した。溶媒の除去により、オレンジ色固体の7−アミン(467mg,53%)を得た。
7−アミノ−8−イソプロポキシ−[1,6]ナフチリジン:1H NMR(CDCl3):δ8.88(dd, J=1.5及び4.0, 1 H), 8.62(s, 1 H), 8.07(dd, J=1.5及び8.2, 1 H), 7.15(dd, J=4.0及び8.2, 1 H), 5.16(sep, J=6.2, 1 H), 4.83(br, 2 H), 1.39(d, J=6.2, 6 H);質量スペクトル:m/z 204(M++1, 100%)。
段階B:7−クロロ−8−イソプロポキシ−[1,6]ナフチリジンの調製
亜硝酸ナトリウム(1.8g,0.026mol)を0〜5℃のアミン(1.00g,4.92mmol)を含む濃HCl(20mL)の撹拌溶液に少しずつ添加した。この混合物をこの温度で更に1時間撹拌した後、1時間かけて室温まで温めた。氷を加え、混合物のpHを8に調整した(濃NHOH)。次いで、混合物をジクロロメタンで抽出し、抽出物を食塩水で洗浄し、乾燥し、濃縮した。SiO−ゲル・クロマトグラフィー(ジクロロメタン/MeOH、200:3)の精製により、無色の固体として所望の7−クロライド(400mg,36%)を得た。
7−クロロ−8−イソプロポキシ−[1,6]ナフチリジン:1H NMR(CDCl3):δ9.04(dd, J=1.8及び4.2, 1 H), 8.76(s, 1 H), 8.23(dd, J=1.8及び8.4, 1 H), 7.46(dd, J=4.2及び8.4, 1 H), 5.14(sep, J=6.2, 1 H), 1.38(d, J=6.2, 6 H);質量スペクトル:m/z 223, 225(M++1, 100%, 33%)。
段階C:7−モルホリン−4−イル−[1,6]ナフチリジン−8−オールの調製(1053)
段階Bから得た7−クロライド(100mg,0.448mmol)及びモルホリン(2mL)の混合物を180℃で20時間加熱した後、室温まで冷却した。反応混合物をMeOHで抽出し、抽出物は濃縮した。その残留物をSiO−ゲル・クロマトグラフィー(ジクロロメタン/MeOH、20:1)を用いて精製し、黄色固体の所望産物(78mg,64%)を得た。
0℃の8−イソプロポキシ−7−モルホリン−4−イル−[1,6]ナフチリジン(149mg,0.545mmol)を含むジクロロメタン(10mL)撹拌溶液にBCl(1Mのジクロロメタン溶液1.5mL)を添加した。濃オレンジ色の溶液を室温で24時間攪拌した。MeOH(10mL)を添加し、混合物を濃縮した。この工程は4回反復した。ジエチルエーテルで残りの残留物を更に洗浄し(5mL×2)、暗赤色固体の塩酸7−モルホリン−4−イル−[1,6]ナフチリジン−8−オール(定量的収量)を得た。1H NMR(CD3OD):δ9.09(dd, J=1.5及び5.1, 1 H), 9.02(s, 1 H), 8.99(dd, J=1.5及び8.2, 1 H), 7.79(dd, J=5.1及び8.2, 1 H), 3.95(m, 4 H), 3.80(m, 4 H)。
塩酸7−モルホリン−4−イル−[1,6]ナフチリジン−8−オールを含むジクロロメタン(20mL)溶液を飽和NaHCO溶液で洗浄し(2×)、乾燥し、濃縮した。溶媒の除去により、SiO−ゲル・クロマトグラフィー(ジクロロメタン/MeOH、9:1)後に、オレンジ色固体の7−モルホリン−4−イル−[1,6]ナフチリジン−8−オールを得た(97mg,77%)。1H NMR(CD3OD):δ8.91(dd, J=1.4及び4.0, 1 H), 8.60(s, 1 H), 8.32(dd, J=1.4及び8.2, 1 H), 7.41(dd, J=4.0及び8.2, 1 H), 3.89(m, 4 H), 3.47(m, 4 H)。
(B)8−ヒドロキシ−2−メチルアミノメチル−[1,6]ナフチリジン−7−カルボン酸(4−フルオロフェニル)アミド(1070)
段階A:6−メチルピリジン−2,3−ジカルボン酸2−イソプロピルエステルの調製
6−メチル−2,3−ピリジンジカルボン酸(10.0g,0.055mol)及びAcO(50mL)を120℃で4時間加熱し、冷却し、茶色の油になるまで濃縮した。イソプロパノールを茶色の油に添加し、その溶液を80℃で一晩加熱した。揮発性物質を真空で除去し、残留物をジエチルエーテルで洗浄した後、淡黄色固体の6−メチルピリジン−2,3−ジカルボン酸2−イソプロピルエステル(8.8g,71%)を得た。1H NMR(CDCl3):δ8.24(d, J=8.2, 1 H), 7.34(d, J=8.2, 1 H), 5.34(sep, J=6.2, 1 H), 2.68(s, 3 H), 1.39(d, J=6.2, 6 H)。
段階B:3−ヒドロキシメチル−6−メチルピリジン−2−カルボン酸イソプロピルエステルの調製
6−メチルピリジン−2,3−ジカルボン酸2−イソプロピルエステル(7.31g,0.33mol)及び塩化チオニル(65mL)の混合物を還流しながら1時間加熱した。得られた溶液は真空で濃縮した。残留物を無水THFで洗浄し(2×)、茶色の油の粗酸塩化物を得た。氷冷の酸塩化物を含むTHF(50mL)の撹拌溶液にホウ水素化ナトリウム(1.26g,0.33mol)を含むTHF(15mL)を20分にわたって滴下した。0℃で1時間後、反応混合物を氷上に注ぎ、ジクロロメタンで抽出した(3×)。抽出物を混合し、食塩水で洗浄し、乾燥し、濃縮した。残留物をSiO−ゲル・クロマトグラフィー(ジクロロメタン/MeOH、19:1)により精製した後、淡褐色固体の3−ヒドロキシメチル−6−メチルピリジン−2−カルボン酸イソプロピルエステル(3.42g,48%)を得た。1H NMR(CDCl3):δ7.76(d, J=7.9, 1 H), 7.31(d, J=7.9, 1 H), 5.32(sep, J=6.2, 1 H), 4.74(s, 2 H), 1.45(d, J=6.2, 6 H)。
段階C:3−[(ベンゼンスルホニル(メトキシカルボニルメチル)アミノ)メチル]−6−メチルピリジン−2−カルボン酸イソプロピルエステルの調製
3−[(ベンゼンスルホニル(メトキシカルボニルメチル)アミノ)メチル]ピリジン−2−カルボン酸イソプロピルエステルの調製についてアンソニーら(WO02/30931 A2)により報告された条件に従って、ジイソプロピル・アゾジカルボキシレート(1.07g,5.30mmol)を含むTHF(5mL)溶液を、40分間にわたって3−ヒドロキシメチル−6−メチル−ピリジン−2−カルボン酸イソプロピルエステル(739mg,3.53mmol)、N−(フェニルスルホニル)グリシンメチルエステル(810mg,3.53mmol)及びトリフェニルホスフィン(1.39g,5.30mol)を含むTHF(15mL)撹拌溶液に滴下した。得られた溶液を次いで室温で一晩撹拌した。反応混合物を濃縮して、粗3−[(ベンゼンスルホニル(メトキシカルボニルメチル)アミノ)メチル]−6−メチルピリジン−2−カルボン酸イソプロピルエステルを金色のシロップとして得た。これは更なる精製なしに次の段階で使用した。選択1H NMR(CDCl3):δ4.73(s, 2 H), 4.00(s, 2 H), 3.54(s, 3 H), 2.70(s, 3 H)。
段階D:8−ヒドロキシ−2−メチル−[1,6]ナフチリジン−7−カルボン酸メチルエステルの調製
粗3−[(ベンゼンスルホニル(メトキシカルボニルメチル)アミノ)メチル]−6−メチルピリジン−2−カルボン酸イソプロピルエステル(段階Cから得た)を含む0℃のMeOH(20mL)撹拌溶液に、NaOMeを含むMeOH溶液(Na(200mg)をMeOH(4mL)に溶解して調製)を20分間にわたって滴下した。得られた溶液をさらに1時間0℃で撹拌し濃縮した。酢酸エチル(50mL)及び氷−HO(50mL)を添加した。層分離し、水性層は酢酸エチルで抽出し(×2)、pHを6に調整し(5MHCl)、ジクロロメタンで抽出した(20mL×3)。抽出物を混合し、乾燥し、濃縮して、純粋な8−ヒドロキシ−2−メチル−[1,6]ナフチリジン−7−カルボン酸メチルエステルをクリーム色の固体として得た(708mg,98%(2段階))。1H NMR(CDCl3):δ8.87(s, 1 H), 8.26(d, J=8.5, 1 H), 7.62(d, J=8.5, 1 H), 5.40(br, 1 H), 4.13(s, 3 H), 2.91(s, 3 H)。
段階E:塩酸8−ヒドロキシ−2−メチル−[1,6]ナフチリジン−7−カルボン酸(4−フルオロフェニル)アミドの調製
8−ヒドロキシ−2−メチル−[1,6]ナフチリジン−7−カルボン酸メチルエステル(0.34g,1.56mmol)及び4−フルオロベンジルアミン(0.5mL)を含むトルエン(4mL)溶液を還流しながら16時間加熱し、室温まで冷却した。続いて溶媒を除去し、クリーム色の固体を得て、ジエチルエーテルで洗浄した後、オフ・ホワイト色の固体として8−ヒドロキシ−2−メチル−[1,6]ナフチリジン−7−カルボン酸(4−フルオロフェニル)アミド(0.40g,87%)を得た。1H NMR(CDCl3):δ8.57(s, 1 H), 8.44(br, 1 H), 8.15(d, J=8.4, 1 H), 7.52(d, J=8.4, 1 H), 7.37(m, 2 H), 7.07(m, 2 H), 4.67(d, J=6.2, 2 H), 2.87(s, 3 H)。
段階F:塩酸8−ヒドロキシ−2−(メチルアミノ)メチル−[1,6]ナフチリジン−7−カルボン酸(4−フルオロフェニル)アミド(1070)の調製
SeO(100mg,0.901mmol)を8−ヒドロキシ−2−メチル−[1,6]ナフチリジン−7−カルボン酸(4−フルオロフェニル)アミド(150mg,0.482mmol)を含む1,4−ジオキサン(8mL)及びHO(0.1mL)の溶液に添加し、この混合物を55℃で3時間加熱した。混合物を室温まで冷却し、濾過した(セライト)。濾液は濃縮し、淡いオレンジ色の固体として粗2−アルデヒドを得た。1H NMR(CDCl3):δ10.37(s, 1 H), 8.75(s, 1 H), 8.46(d, J=8.4, 1 H), 8.45(br, 1 H), 8.26(d, J=8.6, 1 H), 7.40(m, 2 H), 7.30(br, 1 H), 7.08(m, 2 H), 4.70(d, J=6.0, 2 H)。
粗2−アルデヒド及び塩酸メチルアミン(50mg,0.741mmol)を含む1,2−ジクロロエタン(5mL)撹拌溶液に、EtN(0.07mL)を添加した。次にトリアセトキシホウ水素化ナトリウム(102mg,0.482mmol)を添加し、混合物を室温で一晩撹拌した。MeOHを添加し、得られた溶液を濃縮した。飽和NaHCO溶液を添加し、得られた淡いオレンジ色の固体を濾過により単離し、HOで洗浄し、真空乾燥した。MeOH(10mL)を固体に添加し、残る不溶性物質を濾過で取り除いた。濾液を濃縮し、濃HClを添加し、溶液を蒸発させ、乾燥し、淡黄色の固体として塩酸8−ヒドロキシ−2−(メチルアミノ)メチル−[1,6]ナフチリジン−7−カルボン酸(4−フルオロフェニル)アミド(PB1070)(45mg,30%)を得た。1H NMR(CD3OD):δ8.92(s, 1 H), 8.64(d, J=8.4, 1 H), 7.82(d, J=8.4, 1 H), 7.43(m, 2 H), 7.06(m, 2 H), 4.69(s, 2 H), 4.68(br, 1 H), 4.65(s, 2 H), 2.91(s, 3 H)。
(A)3−(4−クロロフェニル)−9−ヒドロキシピリド[1,2−a]ピリミジン−4−オン(1069)
段階A:2−(4−クロロフェニル)−3−オキソ−プロパン酸エチルエステルの調製
(4−クロロフェニル)酢酸(20.0g,0.12mol)及び濃硫酸(2g)を含むEtOH(150mL)溶液を還流しながら19時間加熱し、冷却した後、濃縮した。ジエチルエーテル(100mL)を添加し、この溶液を飽和NaHCO溶液で洗浄し(40mL×2)、乾燥し、揮発性物質を除去した。これにより、油状の(4−クロロフェニル)酢酸エチルエステル(22.3g,96%)を得た。
ギ酸エチル(7.46g,0.101mol)を、(4−クロロフェニル)酢酸エチルエステル(20.0g,0.101mol)及びNaH(0.131mol)を含む氷冷のジエチルエーテル(100mL)撹拌懸濁液に滴下した。次いで、この混合物を室温まで一晩温めた。混合物を中和し(1M HCl)、有機層は単離し、乾燥し、溶媒を除去し、無色の固体として2−(4−クロロフェニル)−3−オキソ−プロパン酸エチルエステル(19.8g,87%)を得た。1H NMR(CDCl3):δ12.14(d, J=12.8, 1 H), 7.31-7.18(m, 4 H), 4.29(q, J=7.2, 2 H), 1.57(br, 1 H), 1.29(t, J=7.2, 3 H)。
段階B:3−(4−クロロフェニル)−9−ヒドロキシピリド[1,2−a]ピリミジン−4−オン(1069)の調製
2−アミノ−3−ヒドロキシピリジン(5.51g,0.05mol)及び2−(4−クロロフェニル)−3−オキソ−プロパン酸エチルエステル(13.6g,0.06mol)を含むEtOH(100mL)を還流しながら15時間加熱した後、冷却した。沈殿物は濾過により単離し、エナミン及び環状産物の9:1混合物(11.1g)を得た。
エナミン:1H NMR(DMSO-d6):δ10.67(d, J=12.4, 1 H), 8.10(d, J=12.4, 1 H), 7.72(d, J=4.8, 1 H), 7.37(m, 4 H), 7.16(m, 1 H), 6.86(dd, J=4.8及び8.0, 1 H), 4.16(q, J=7.2, 2 H), 1.18(t, J=7.2, 3 H)。
エナミン及び環状産物(11.1g)を含むジエチルベンゼン(100mL)の混合溶液を160℃で8時間加熱し冷却した。沈殿物を濾過により単離し、ヘキサン及びEtOHで順次洗浄し、乾燥した。これにより、淡黄色固体の3−(4−クロロフェニル)−9−ヒドロキシピリド[1,2−a]ピリミジン−4−オン(7.03g,74%)を得た。
3−(4−クロロフェニル)−9−ヒドロキシピリド[1,2−a]ピリミジン−4−オン:1H NMR(DMSO-d6):δ8.64(dd, J=2.0及び6.0, 1 H), 8.61(s, 1 H), 7.89(m, 2 H), 7.51(m, 2 H), 7.30(m, 2 H);質量スペクトル:m/z 273, 275(M++1, 100%, 33%)。
(B)3−(4−クロロフェニル)−9−ヒドロキシ−8−ヨードピリド[1,2−a]ピリミジン−4−オン(1063)
3−(4−クロロフェニル)−9−ヒドロキシピリド[1,2−a]ピリミジン−4−オン(2.73g,0.01mol)及びヨウ素(2.54g,0.01mol)を含むEtOH(100mL)撹拌懸濁液に、過酸化水素(30% w/v水溶液の1.94g)を添加した。この混合物を室温で6日間撹拌した。固体を濾過により単離し、EtOHで洗浄し(20mL×3)、乾燥し、深緑色の粉末(3.56g)を得た。続いて、DMFから再結晶し、橙褐色の固体として3−(4−クロロフェニル)−9−ヒドロキシ−8−ヨードピリド[1,2−a]ピリミジン−4−オン(1.80g)を得た。
3−(4−クロロフェニル)−9−ヒドロキシ−8−ヨードピリド[1,2−a]ピリミジン−4−オン:1H NMR(DMSO-d6):δ8.57(s, 1 H), 8.35(d, J=7.2, 1 H), 7.88(m, 2 H), 7.64(d, J=7.2, 1 H), 7.51(m, 2 H)。質量スペクトル:m/z 399, 401(M++1, 100%, 33%)。
下記の検定は、本発明の方法で使用する適性について本発明の新規化合物を評価する際に使用する。
式I又は式IIの化合物の評価
下記の検定は本発明の方法で使用する適性について式I又は式IIの化合物を評価する際に使用した。
検定1. 蛍光H 検定
蛍光検定はジクロロフルオレセイン・ジアセテート(DCF;モレキュラー・プローブス、ユージーン社、オレゴン州)に基づいて銅の存在下でAβによる過酸化水素の生成を阻害する試験化合物の能力を試験するために用いた。DCF(5mM)を含む100%ジメチル・スルホキシド(20℃で1時間アルゴンで予め洗浄した)溶液は0.025MのNaOHの存在下で30分間脱アセチル化し、pH7.4で中和し、最終濃度を1mMにした。ホースラディッシュ・ペルオキシダーゼ(HRP)保存溶液はpH7.4で1μMに調製した。反応は96穴プレートにおいてpH7.4のPBS中で実施した(全容積=250μL/穴)。50nMから1μMの銅−グリシン・キレート(Cu−Gly)の範囲濃度でAβ1〜42を含む反応溶液は、1:6の比でグリシンにCuClを添加することにより調製し、2Cu−Gly:1Aβの割合で該Aβ、ドーパミン(5μM)又はアスコルビン酸を含む還元剤、脱アセチル化DCF100μM、及びHRP0.1μMに添加した。1−10μMのEDTA又はキレート剤は、遊離銅の対照として存在しても良いが、該検定の機能には必要でなかった。反応混合物は37℃で60分間インキュベートした。カタラーゼ(4000単位/mL)及びH(1−2.5μM)の基準を含むpH7.4のPBSを正の対照として含めても良い。蛍光はそれぞれ485nM及び530nMの励起フィルター及び発光フィルターを備えたプレート・リーダーを用いて記録した。H濃度は蛍光をH基準と比較することにより決定しうる。AβのH生成の阻害は試験ウェルに既定濃度の試験化合物を含むことにより検定した。
検定2. 神経毒性検定
初代皮質ニューロン培養
皮質培養は前述のように調製した(ホワイトら、1998)。14胚日のBL6Jx129svマウスの皮質を切除し、髄膜なしに解剖し、0.025%(wt/vol)トリプシン中で解離した。解離した細胞は、25%(vol/vol)FCS及び5%(vol/vol)HSを含むMEMに2×10細胞/mLの密度で48穴培養プレートに播種し、37℃で2時間インキュベートした。次いで培地はニューロベーサル培地(インビトロゲン・ライフ・テクノロジーズ社)及びB27補足剤(インビトロゲン・ライフ・テクノロジーズ社)と置換した。培養は37℃、5%COで維持した。実験前に、培養培地は抗酸化剤(インビトロゲン・ライフ・テクノロジーズ社)を含まないニューロベーサル培地及びB27と置換した。
初代小脳顆粒ニューロン培養
生後5〜6日(P5−6)のマウスから小脳を切除し、切開して髄膜を除き、0.025%トリプシン中で解離した。小脳顆粒ニューロン(CGN)は、10%ウシ胎仔血清(FCS)、2mMグルタミン及び25mMのKClを補足したBME(インビトロゲン・ライフ・テクノロジーズ社)に350000細胞/cmで24穴培養プレートに播種した。硫酸ゲンタマイシン(100μg/mL)を全てのプレート培地に添加し、培養は37℃、5%COで維持した。
検定3. 細胞生死判別の検定
(a)細胞生死判別のMTS検定
細胞の生死判別はMTS検定を用いて決定する。培養培地は抗酸化剤を含まず且つB27補足剤を添加した新鮮なニューロベーサル培地で置換する。1/10容積のMTS溶液(セル・タイトレ96アクエアス・ワン、プロメガ社)を37℃で2時間インキュベートする。200マイクロリットルの部分標本を560nmの分光光度計で測定する。
(b)細胞生死判別のLDH検定
細胞死は、製造業者の取扱説明書に従って、乳酸脱水素酵素(LDH)細胞毒性検出キット(ベーリンガー・インゲルハイム社)を用いて血清及び細胞残屑を含まない培養上清から測定する。
(c)Aβの神経毒性及びAβの神経保護の検定
ニューロン皮質細胞は、検定2のように5日間培養した。6日目にニューロベーサル(NB)培地(インビトロゲン・ライフ・テクノロジーズ社)及びB27補足剤(インビトロゲン・ライフ・テクノロジーズ社)をNB培地及びB27補足剤(抗酸化剤なし)と置換した。6日目に、試験化合物を個別にニューロン細胞培養に添加した。
試験化合物を100%DMSOに溶解し、2.5mMの濃度にした(1バイアル当たり過剰の化合物が検量される場合、10mM、その後2.5mMに希釈した)。2.5mMの保存溶液は10分の1に連続希釈し、250μM、25μM、2.5μMの希釈標準溶液を得た。
Aβの調製:
Aβを最初に20mMのNaOHに溶解し、1mMの濃度にし、5分間超音波破砕した。該ペプチドは次いでHO及び10XPBSで希釈し、最終濃度200uMのAβを含む1XPBSにした。該ペプチドを再び5分間超音波破砕した後、14000rpmで5分間回転させ、新しいチューブに移した。
試験化合物を100%DMSOに溶解し、2.5mMの濃度にした(1バイアル当たり過剰の化合物が検量される場合、10mM、その後2.5mMに希釈した)。2.5mMの保存溶液は10分の1に連続希釈して[NB培地及びB27(抗酸化剤なし)で]250μM、25μM、2.5μMの希釈標準溶液を得た。試験化合物は直接細胞に添加せずに、下記を含む48穴「ドラッグ・プレート」に添加した。
「ドラッグ・プレート」の調製:
48穴プレートに添加:
ウェル1:515μLのNB+B27(抗酸化剤なし)+24μLの25μM試験化合物+60μLのAβ希釈液**
ウェル2:515μLのNB+B27(抗酸化剤なし)+24μLの250μM試験化合物+60μLのAβ希釈液
ウェル3:515μLのNB+B27(抗酸化剤なし)+24μL試験化合物の希釈液***+60μLのAβ1−42
ウェル4:515μLのNB+B27(抗酸化剤なし)+24μLの2.5μM試験化合物+60μLのAβ1−42
ウェル5:515μLのNB+B27(抗酸化剤なし)+24μLの25μM試験化合物+60μLのAβ1−42
ウェル6:515μL NB+B27(抗酸化剤なし)+24μL 250μM試験化合物+60μL Aβ1−42希釈液
ウェル7:515μLのNB+B27(抗酸化剤なし)+24μL試験化合物希釈液+60μLのAβ1−42希釈液
ウェル8:600μL NB+B27(抗酸化剤なし)
N.B.60μLのAβ1−42=20μLのAβ1−42/ウェル=20μMのAβ1−42
ドラッグ・プレートは37℃で15分間インキュベートした。各ウェルの200μLを対応する細胞プレートに3連で添加した。細胞プレートは37℃で4日間インキュベートした。
NB培地+B27(抗酸化剤なし)
**Aβ希釈液 2mMのNaOH、1XPBS
***PBT希釈液 10%DMSOを含むNB+B27(抗酸化剤なし)
検定の終了:
細胞の処理後4日目に、検定は細胞にMTSを添加することにより終了する。
(d)試験化合物の細胞毒性についての検定
ニューロン皮質細胞はNB培地及びB27補足剤中で検定2のように5日間培養した。
6日目に、試験化合物を抗酸化剤を含まないNB培地及びB27補足剤中のニューロン細胞培養に添加した。
試験化合物は100%DMSOに溶解し、2.5mMの濃度にした(1バイアル当たり過剰の化合物が検量される場合、10mM、その後2.5mMに希釈した)。2.5mMの保存溶液は10分の1に連続希釈し、250μM、25μM、2.5μMの希釈標準溶液を得た。試験化合物は直接細胞に添加せずに、下記を含む48穴「ドラッグ・プレート」に添加した。
「ドラッグ・プレート」の調製:
48穴プレートに添加:
ウェル1:576μLのNB+B27(抗酸化剤なし)+24μLの2.5μM試験化合物
ウェル2:576μLのNB+B27(抗酸化剤なし)+24μLの25μM試験化合物
ウェル3:576μLのNB+B27(抗酸化剤なし)+24μLの250μM試験化合物
ウェル4:576μL NB+B27(抗酸化剤なし)+24μL 2.5μM試験化合物
ウェル5:576μLのNB+B27(抗酸化剤なし)+24μLの25μM試験化合物
ウェル6:576μLのNB+B27(抗酸化剤なし)+24μLの250μM試験化合物
ウェル7:576μLのNB+B27(抗酸化剤なし)+24μL試験化合物希釈液**
ウェル8:600μLのNB+B27(抗酸化剤なし)
ドラッグ・プレートは37℃で15分間インキュベートした。各ウェルの200μLを対応する細胞プレートに3連で添加した。細胞プレートは37℃で4日間インキュベートした(2化合物は各プレートの細胞について試験される)。
*NB培地及びB27(抗酸化剤なし)
**PBT希釈液 10%DMSOを含むNB+B27(抗酸化剤なし)
検定の終了時に、1/10容積のMTSをプレートの1ウェル毎に添加した(即ち25μL/250μL)。プレートは37℃で2時間インキュベートした後、吸光度を560nmで読み取った。
検定4. カスパーゼの検定
ニューロン培養のカスパーゼ活性を測定するために、成長培地を除去し、細胞は対照の塩溶液(pH7.4)で2回洗浄し、氷冷の細胞抽出緩衝液を該培養に直接添加する。抽出緩衝液は20mMトリス(pH7.4)、1mMスクロース、0.25mMのEDTA、1mMのジチオスレイトール(DTT)、0.5mMのPMSF、1%トリトンX−100(Tx−100)及び1μg/mLのペプスタチン及びアプロチニンから成る。氷上で15分間インキュベートした後、抽出緩衝液を除去し、微小遠心分離機で4℃で5分間遠心分離し、そして100μLの上清を96穴プレートの各ウェルに添加する。100μLの200μM基質(カスパーゼ3、6及び8に対してそれぞれDEVD−pNA、VEID−pNA又はIETD−pNAのいずれか)を各ウェルに添加し、最終濃度100μMの基質とする。プレートは37℃で2時間、4時間、6時間又は24時間インキュベートし、吸光度は415nm(Abs415)の波長で測定する。吸光度の読み取りはpNA単独の既知標準と比較する。
検定5. アネキシンVの検定
アネキシンVの細胞への結合レベルを測定するため、培養は対照の塩溶液(pH7.4)で2回洗浄した後、約0.5μg/mLの濃度でアネキシンV−FITCを含む対照の塩溶液(pH7.4)を添加する。ヨウ化プロピジウム(10μg/mL)も同時に該培養に添加する。細胞は常温の暗闇で30分間インキュベートし、続いて新しい対照塩溶液で3回洗浄する。FITC蛍光の分析(励起488nm、発光510nm)はライカDMIRB顕微鏡を用いて測定する。ASA400カラー・フィルムを用いてライカMPS60カメラ付属品で写真撮影し、ネガフィルムはアドビー・フォトショップ,バージョン2.0.1にスキャンする。
検定6. リポタンパク質酸化の検定
金属により媒介される脂質過酸化の二つの異なる検定が利用できる。第一の検定は金属化タンパク質の酸化活性を測定する工程を含む。これは透析された金属化タンパク質又は天然タンパク質(指定濃度で)と0.5mg/mLのLDLとを24時(37℃)間混合することにより測定する。脂質の過酸化反応(LPO)は脂質過酸化検定キット(LPO486、オキシス・インターナショナル社、ポートランド、オレゴン州)をキットの取扱説明書の通りに用いて測定する。LPOのレベルはLDL単独(100%LPO)と吸光度(486nm)を比較することにより測定する。第二の検定はタンパク質と結合していない遊離のCuの存在下で天然タンパク質のLPO活性を測定するために用いる。これは20μMのCu−glyとともに0.5mg/mLのLDLに非金属化ペプチド(140μM)を添加する工程及び金属化タンパク質のLPOについて検定する工程を含む。LPOのレベルは吸光度(486nm)をLDL+Cu−gly(100%LPO)と比較することにより測定する。負の対照として、LDLも該タンパク質をCu−金属化するために用いるものと比較できるCu−gly透析溶液に曝す。
検定7. Cu−金属化タンパク質により誘導される細胞毒性
タンパク質又は合成ペプチドを、タンパク質濃度に対して等モル又は2倍の金属で金属−グリシン溶液と混合する。この金属−タンパク質混合物を、37℃で一晩インキュベートした後、3,500キロダルトン・カットオフを備えたミニ透析カップ(ピアース社、ロックフォード、イリノイ州)を用いて十分に透析する(室温でdHO(3L/交換)を2回交換して24時間)。pH7.4のPBSでタンパク質を透析し、dHO透析と同一の活性をもつ金属化タンパク質を得た。
これらの神経毒作用を測定するために、金属化タンパク質、天然のタンパク質又はペプチドを2日齢の初代皮質ニューロン培養に添加する。この培養もCu−gly(5μM又は10μM)又はLDLに曝す。正の対照の培養はCu−gly+LDL又はLPO産物の4−ヒドロキシ−ノネノール(nonenol)(HNE、シグマ・ケミカルズ社)で処理する。培養は製造業者の取扱説明書に従って乳酸脱水素酵素(LDH)検定キット(ロッシュ・モレキュラー・バイオケミカルズ社、ヌナヴァディング、オーストラリア)を用いて細胞死について検定する。
検定8. Aβが媒介するリソソーム酸性化の喪失についてのアクリジン・オレンジ検定
培養したマウスの皮質ニューロンをAβ1−42(20μM)で16時間処理した後、5mg/mlのアクリジン・オレンジ(AO)を用いて37℃で5分間染色する。37℃で15分間37℃で5分間AOが誘起する蛍光は蛍光顕微鏡の赤色フィルターで測定する。AOは、エンドソーム/リソソーム画分に蓄積し且つインキュベーション中オレンジ色の蛍光を示す親リソソーム性の弱塩基である。AOは、リソソーム膜に十分なプロトン勾配が存在する限り、リソソームの内部に隔離される。Aβ1−42による細胞の処理は、16〜24時間以内にオレンジ色の蛍光が消失することにより示されるように、リソソーム膜のプロトン勾配を崩壊させAOを細胞質ゾルに再局在化させる。
検定9. ヒト脳アミロイドの可溶化の検定
この検定は、ヒトの死後のAD脳から得た組織抽出物のAβを不溶性相から可溶性相へ移動させる試験化合物の能力を評価するために実施した。
プラークを生成する髄膜を含まない皮質0.5g以下を、DIAX900ホモジナイザー(ヒュドルフ社、ケルハイム、ドイツ)又は他の適切な装置を用いて、2mL以下の氷冷のリン酸緩衝食塩水(pH7.4)中でフルスピードで30秒間三回ホモジナイズした。リン酸緩衝食塩水で抽出できる画分を得るために、ホモジネートを100,000×gで30分間遠心分離し、上清を得た。或いは、該組織を凍結乾燥した後、粉砕し、粉末とした。次いで、粉末を上記のように抽出用のアリコートに検量した。遠心分離後に、10μLの上清のアリコートを得、8%のSDS、10%の2−メルカプトエタノールを含む等容積の2Xトリス−ティセンSDS試料緩衝液(pH8.3)と混合した。試料は次に90℃で10分間加熱し、ゲル電気泳動により分離した。皮質試料の不溶性画分は1mLのリン酸緩衝食塩水に最初のペレット試料を再懸濁することにより得た。この懸濁液の50μL部分を次に上記のように200mLの試料緩衝液中で煮沸した。
トリス−トリシン・ポリアクリルアミド・ゲル電気泳動は適切に希釈された試料を10%から20%の勾配ゲル(ノベックス社、サンディエゴ、カリフオールニア州)にローディングすることにより実施し、その後0.2μmのニトロセルロース膜(バイオ−ラッド、ヘルクレス、カリフオールニア州)に移した。Aβは、モノクローナル抗体W02を用いることにより検出され、増強された化学発光(例えばECL;アマーシャム・ライフ・サイエンス社、バッキンガムシャー州、英国)を用いることにより可視化された。W02はホースラディッシュ・ペルオキシダーゼと結合したウサギ抗マウスIgG(ダコ社、デンマーク)と共に残基5から8、17(又は他の適切な抗体)を検出する。各ゲルには対照標準として0.5ng、1ng及び2ngの合成Aβ40(ケック・ラボラトリー、エール大学、ニューヘーブン、コネチカット州)を含む3レーンを包含させた。
ブロット・フィルムはUVPゲル・ドキュメンテーション・システムなどの適切な画像化システムを用いることによりスキャンし、デンシトメトリーは例えばUVPラブワークス等の適切なソフトウェアを用いて実施した。フィルム/スキャナーのダイナミック・レンジはステップ・タブレット(911ST600番、コダック社、ロチェスター、ニューヨーク州)を用いることにより測定し、目盛り付きフィルムは製造業者によって感光され、既知の増加強度の段階を提示した。単量体及び二量体のAβバンドを密度分析するためシグナル強度を定量化できる範囲は、ステップ・タブレットのスキャニング及びデンシトメトリーにより得られる曲線との比較に基づいた。予備検定後のシグナル強度が低い試料は低濃度又は高濃度の合成標準を用いることにより再検定してもよい。
全試料は数回分析し、ゲル負荷量及び希釈が標準曲線の定量できる範囲内に納まるよう調整した。この不溶性Aβは上記の皮質試料から得る不溶性アミロイドプラークに由来するペレット化できる画分を含み、可溶性画分は単量体及び/又はオリゴマーの可溶性Aβを含む。
1試験化合物ごとに数個のゲルを泳動し、それぞれのゲルにPBSの対照を含めた。各ゲルには種々の濃度の試験化合物を含めた。スチューデント「t試験」は任意濃度の各ゲルの試験化合物により得られる最高値の平均と複数のゲルから得たPBS値の平均とを比較するために用いた。従って、任意の試験化合物により得られる可溶化の平均増加がPBS単独と比べて有意であるか否かについての測定が可能である。(+)点の試験化合物はプラークの可溶化においてPBS単独の値より統計学的に有意な増加に達した化合物である。(−)点の試験化合物はプラークの可溶化においてPBS単独の値より統計学的に有意な増加に達しない化合物である。
検定10. 金属の分配
試験化合物の存在下で脳組織を抽出した後の、亜鉛及び銅を含む種々の金属の分配に及ぼす効果を検定するために、ヒトの脳組織の抽出物から得る可溶性画分及び不溶性画分をアミロイド可溶化検定のために調製する。二つの画分中の金属は、必要な場合、硝酸及び/又は過酸化水素を用いた適切な前処理の後に、誘導結合プラズマ質量分析により分析する。
検定11. トランスジェニック動物のAβ沈着に及ぼす試験化合物の投与の影響
トランスジェニック・マウス・モデルは、アルツハイマー病(ゲームスら,1995、シャオら,1996)、パーキンソン病(マスリアら,2000)、家族性筋萎縮性側索硬化症(ALS)(グルニーら,1994)、ハンチントン病(レディら,1998)、及びクロイツフェルト−ヤコブ病(CJD)(テリングら,1994)を含む幾つかの神経疾患に利用できる。本発明者らは、アルツハイマー病のトランスジェニック・モデルの一つであるAPP2576トランスジェニック・マウス(シャオら,1996)も白内障発症率が高いことを見出した。これらの動物モデルは本発明の方法を試験するのに適している。
トランスジェニック・マウスのAPP2576株(シャオら,1996)を使用する。8から9月齢の雌マウスを選別し、処理のため複数の群に分ける。
マウスを間隔をおいて屠殺し、試験化合物による処理が脳のアミロイド形成を減らすか否かを測定し、最も効果的な投与プロトコルを同定するために脳を調べる。脳及び血清における可溶性及び不溶性のAβのレベルは検定9について記載した方法の通り較正ウェスタン・ブロットを用いて測定する。
各群の他のマウスは標準的方法であるモリス水迷路を用いて認知機能について8ヶ月までの期間にわたって試験する。動物の全般的健康も、自発運動、敏捷性及び全般的健康の徴候を含む特性の組み合わせを主観的に評価する5点の整数尺度を用いて、予備知識のないオペレーターにより毎日測定する。
検定12. 生理化学的特性
極性表面積(PSA)の計算
極性表面積値は、分子特性の計算用のパッケージである「モリンスピレーション(Molinspiration)」を通して利用できるウェブベースのプログラムを用いて計算した。
濁度溶解度測定
溶解度の見積もりはpH2.0及びpH6.5の両方で測定した。これはヒトの近位胃腸管に沿って予測できる範囲内のpHである。
該化合物はDMSOに適切な濃度で溶解した後、0.01MのHCl(約pH=2.0)又はpH6.5の等張リン酸緩衝液のいずれかに加え、最終のDMSO濃度を1%にした。次いで、これらの試料を比濁法により分析し、溶解度の範囲を測定した[D.ベヴァンとR.S.ロイド,Anal. Chem. 2000, 72, 1781-1787による]。
cLogP値
理論的なLogP値はACD LogPソフトウェアを用いて決定した。引用する値は未熟練のデータベースから計算し、イオン化されていない種を表す。
検定13. 血液脳関門の透過
試験化合物をDMSOに溶解し、リン酸緩衝食塩水(PBS)を添加して50μMの濃度で1.25%〜2.5%のDMSOを含むPBS溶液を得た。個々の潅流中のBBBの完全性を評価し且つ脳組織試料の残留血管腔(RVS)の容積(即ち、各潅流の終わりに血管の内腔内に残る流体の容積)を見積もるために血液脳関門(BBB)−非透過性マーカーとして作用する微量の14C−スクロースを各保存輸液に添加した(約0.01μCi/mL)。
成熟雄のスパーギュ・ドーリー・ラット(180−190g)を、1.0mL/100g体重の用量のウレタン(25%w/v)の腹腔内注射で麻酔した。右総頸動脈を外科的に露出し脳循環の潅流用にカニューレを挿入した。次に、右外頸動脈(頭蓋骨の外側の組織に血液を供給する)を、全注入溶液が残留右内頸動脈を介して脳に入るように、右総頚動脈からその分岐部より遠位で連結した。次いで、心臓を露出し、注入の開始直前に離断した。注入速度はポンプ・セットにより3.2mL/分で送達するように制御した(約85%の正常血液がラットの大きさの脳に供給される)。注入カニューレは最初に0.5mLのヘパリン添加PBS(10IU/mL)の予洗工程を行った。このPBSは血管を洗い流し且つ血液が小血管を凝固し遮断するのを妨ぐように作用する。
1.5分後に、注入ポンプは自動停止し、カニューレを頸動脈から外した後、注入溶液の試料(1〜1.5mL)を注入カニューレの先端から回収した。次いで、脳を切り離し、右中脳を含む右半球、左中脳を含む左半球及び後脳(小脳、脳橋及び脳幹)の3部分に分けた。右内頸動脈を介した潅流は右半球及び右中脳に優先的に供給する(左半球及び後脳は可変の側副潅流を受け入れる)ため、脳の右部分だけを次の測定に用いた。各動物からの脳組織試料を−30℃で凍結し、ホモジナイズし、検量した部分標本をLC−MSにより分析し、総脳濃度を得た。分析はマイクロマス・トリプル・クアッド・インスツルメントを用いて行った。移動相はアセトニトリル/水勾配(0.05%ギ酸を含む)から成り、カラムはフェノメネックス・ルナCNであった。
各脳組織試料からの小部分標本及び対応する注入溶液を液体シンチレーション計数により分析し、14C−スクロースのレベルを測定した。各脳組織試料の残留血管腔(RVS)は、脳組織中のスクロースの測定濃度(dpm/mg)を対応する注入溶液のスクロース濃度(dpm/μL)で割ることにより計算した。これは各潅流の終わりに血管内に残留する流体の容積である。このRVSに注入溶液の試験化合物の濃度を乗じることにより、各脳組織試料の血管内に存在する試験化合物の総残留量(即ち、BBBを横断しなかった量)が得られる。総脳濃度からこれを差し引くと、血管外にある各脳組織試料中の薬物量(即ち、BBBを横断した量)が得られる。このRVS−補正脳濃度の割り算により、脳の取り込み率が得られる(方程式1)。
合計5〜6回の脳潅流実験が各試験化合物について実施され、平均脳摂取率が計算された。
50%を上回る率は極めて急速に脳に入る化合物を意味し、10%から50%の率は健全に脳に入る化合物を意味し、10%未満の率(観察されない)は非常に遅く脳に入る化合物を意味し且つ治療投与に適さないであろう。1%未満の率(観察されない)は脳から効率的に排除される化合物を意味する。
検定14. トランスジェニック・マウスの脳の免疫組織化学
検定11で言及したAPP2576トランスジェニック・マウス(シャオら,1996)がこの検定で利用される。ホルマリンで固定されたマウスの対側脳組織を冠状に切断する。切片(10μm)を対応する部位から採取し、抗原の検索用に80%ギ酸で処理する。用いる一次抗体は、Aβの残基18から22のエピトープを認識するモノクローナル抗体1E8である(スミスクライン・ビーチャム社、英国)。免疫反応性はホースラディッシュペルオキシダーゼ(3,39−ジアミノベンジジンクロマゲンを用いる)(ダコ社)及びアルカリ・ホスファターゼ(5−ブロモ−4−クロロ−3−インドキシル・ホスフェート及びニトロブルー・テトラゾリウム・クロライド・クロマゲンを用いる)(ダコ社)と連結した二次抗体を用いて発色させる。1切片当たりのプラークの存在度は、下記の尺度に従って、予備知識のない二人の技師により評価される。
0=プラークは見えない
1=プラークは存在するが非常にまばらである
2=幾つかのプラークが存在する
3=多数のプラークが限られた範囲に見える
4=プラークは豊富であり特定の範囲に限定されない
適用できる場合は、例えば2.5等の中間値を割り当てる。
スチューデント「t」試験は群間の比較に用いる。
検定15. 薬物動態的側面
・試験化合物の静脈内注射:2mg/kgを含む適切な賦形剤を2匹のラットに投与し、動脈血を24時間以内にサンプリングする。
・試験化合物の経口投与:30mg/kgを含む適切な担体を2匹のラットに経口強制飼養により投与し、動脈血は24時間以内にサンプリングする。
・試験化合物の血漿濃度は適切な分析方法により測定する。
検定16. 試験化合物のマウス血漿レベルの測定
PBT1061
PBT1061はNa−カルボキシメチル・セルロース(CMC)の懸濁液として30mg/kgで4匹のマウスに経口強制飼養により経口投与した。2匹のマウスは投与30分後に屠殺され、2匹のマウスは投与60分後に屠殺された。血液は心臓の穿刺により得た。血漿は遠心分離により分離した。
PBT1061の濃度はZQインスツルメントを用いてLC/MSにより測定した。移動相はアセトニトリル(ACN)/水勾配(0.05%ギ酸を含む)から成り、カラムはフェノメネックス・ポーラー−RP4μM80A(50×2mm)カラムであった。
マウスの血漿試料はACNによるタンパク質沈殿後に直接注入した。血漿の分析方法は125〜10,000ng/mlの範囲で直線状であった(R=0.9992)。ジアゼパムは内部標準として用いた。血漿からPBT1061の回収率は約100%であった。
30mg/kgで経口投与した後のマウスのPBT1061の血漿濃度は表1に示す。
PBT1063
PBT1063はNa−カルボキシメチル・セルロース(CMC)の懸濁液として30mg/kgで4匹のマウスに経口強制飼養により経口投与した。2匹のマウスは投与30分後に屠殺され、2匹のマウスは投与60分後に屠殺された。血液は心臓の穿刺により得た。血漿は遠心分離により分離した。
PBT1063の濃度はシングル四重極インスツルメントを用いてLC/MSにより測定した。移動相はアセトニトリル(ACN)/水勾配(0.05%ギ酸を含む)から成り、カラムはフェノメネックスC8の4μm80A(50×2mm)カラムであった。
供給された急性毒性のマウス血漿試料(送達02.09.03)をACNによるタンパク質沈殿後に直接注入した。濃度はラットの血漿で作成された較正曲線との比較により決定した。血漿の分析方法は312〜10,000ng/mlの範囲で直線であった(R=0.9976)。ジアゼパムは内部標準として用いた。血漿からPBT1063の回収率は約42.9%であった。
マウスの血漿試料のPBT1063濃度は表2に示す。
アルツハイマー病の治療についての式I又は式IIの化合物の臨床試験
ADの治療についての式I又は式IIの化合物の第II相臨床試験は、中等症のAD患者の無作為二重盲検プラセボ比較試験第2相臨床試験において、経口PBT−1処理の効果を研究するために実施した。36人の被験者が無作為化され[18人がプラセボであり18人がPBT−1で、32人が終了した]、重症度の高い罹患群及び低い罹患群に階層化した。治療効果は、重症度の高い罹患者において36週にわたる認知低下の予防に統計学的に有意であった(基線ADAS−cog≧25)。重症度の低い罹患群(ADAS−cog<25)の機能はこの間隔にわたって殆ど低下しなかった。従って、認知の変化はこの階層で識別できなかった。血漿Aβ42はPBT−1群で減少したが、プラセボ群で増加した(p<0.001)。血漿のZnレベルはPBT−1群で有意に上昇した(約30%)。
用量
幾つかの検討材料から用量を選択した。トランスジェニック・マウスについての先の研究において、1週間のうち5日間毎日投与する20−30mg/kgのPBT−1の経口用量は、治療の2〜3ヵ月後にAβの蓄積を阻害するのに著しく効果的であった。ヒトの等用量である1500−2250mg/日は、処方されたPBT−1の抗菌性用量(600mgを一日4回経口投与)に近い。しかしながら、数ヶ月間投与される、この用量の規模はSMON毒性についての懸念をもたらす。
75kgの平均体重と仮定すれば、3.3mg/kg/日の開始用量はトランスジェニック・マウス・モデルの有効量の規模と同じオーダー内であるが、抗菌性用量の約10分の1に過ぎない。
20mg/kg/日未満の用量の有効性についてのトランスジェニック・マウスの研究から得られるデータはないため、本発明者らは、有益な効果が上記のマウスの研究の9〜12週の継続期間(チャーニーら、2001)より長い治療期間を要すると判断した。従って、トランスジェニック・マウスで有効な量の約3分の1である平均用量で36週の試験期間が選ばれる。10mg/kg/日の最終用量はマウスの有効量の半分である。
3.3mg/kg/日の開始用量はトランスジェニック・マウス・モデルの有効量の規模と同じオーダー内であったが、抗感染用量の約10分の1に過ぎない。本研究はトランスジェニック研究で見られるものと同じ規模にある金属及びAβのレベルに及ぼす生化学的効果を検出することに努力した。
実験の手順
倫理的問題:情報に基づく判断又は決断ができない程度まで認知機能が損なわれている個人から得る承諾に関するオーストラリアの法律に従って、自身に代わって承諾できない各関係者についてビクトリア州民事及び行政裁判所により処理される「特別手続きの承諾」が得られた。その上、第三者の承諾が全介護人から得られた。全被験者は研究の開始前にドネペジルで安定させた。本研究はロイヤル・メルボルン病院研究財団の臨床研究及び倫理委員会により承認された。
研究の母集団:研究は、ビクトリア精神衛生研究機関のAD臨床試験部門及びロイヤル・メルボルン病院で行った。研究の試験対象患者基準は、インフォームド・コンセント、NINCDS−ADRDA基準による推定ADの診断(マッカーンら,1984)、18〜45のAD評価スケール−認知(ADAS−cog)点(ローゼンら,1984)、10〜24のミニメンタル・ステート試験(MMSE)点(フオールシュタインら,1975)、少なくとも6ヶ月間5mg又は10mgのドネペジル、試験を支持することを厭わない又は支持できる親戚又は介護人、模擬試験を完了できる、一次感覚機能が損なわれていない、であった。
患者が末梢神経障害若しくは視神経障害の病歴若しくは臨床所見を有する場合又は共存する病気又は認知機能、神経伝導若しくは有害事象プロファイルと混同されうる病気に罹患した既往歴を有する場合は除外した。
下記の因子は効果指標と相関するか否かを決定するために基線で得られた。即ち、年齢、性別、発病前IQ[国の成人読解試験(NART)から推定される]、教育年数、及びアポリポタンパク質E(ApoE)のアロタイプである。
研究計画:本研究は二重盲検プラセボ対照平行群の無作為化設計であった。36人の患者及び彼らの介護人は募集されて参加し、患者は1:1の割合で無作為に選ばれPBT−1又はプラセボのいずれかを服用した。研究の継続期間は36週間であった。PBT−1の経口用量は0〜12週では125mgの指値であり、13〜24週では250mgの指値に増加し、最終的に25〜36週では375mgの指値であった。
研究手順:スクリーニング手順は完全な病歴、健康診断、神経学的検査及び眼科検診、血液検査及び尿検査並びに心理試験(ADAS−cog、MMSE)から成る。神経伝達試験及び視覚誘発応答はスクリーニングと基線の視察(visit)の間に行い基線の測定値を得た。血液はApoEのアロタイプ決定、基線の無作為化前の金属及びAβの血漿レベル決定用に収集した。全患者は研究開始時のドネペジルの用量を継続し、全患者は4週ごとに100mgのビタミンB12を筋内内に投与された。
血液試料は留置カテーテルにより回収される12、24及び36週を除いて肘前静脈穿刺(ve nepuncture)により回収した。手順の変更は、一貫して約10%減少する(おそらく血小板活性化の差異の結果として)ことが見出されたZnのレベルを除いて生化学的読み取りに影響を及ぼさなかった。従って、これらの間隔から得られるZnのデータは分析から削除された。
効果指標:一次の臨床効果変数は、基線並びに4、12、24及び36週で行われたADAS−cogの基線点からの変化であった。この測定はドネペジルなどの現行治療と治療効果を比較可能にするために選ばれ、一次効果指標として有効性試験もADAS−cogを用いた(ロジャーズら,1998)。多数の神経心理試験が二次指標として考えられたが、再検査で被験者を疲労させないことが必要であった。従って、唯一の他の認知試験はミニメンタル・ステート試験(MMSE)であった。CIBIC+(介護者の情報を取り入れながら臨床医との面接に基づく変化の所感)という主観的な観察指標も行った。血漿Aβ、並びに血漿の亜鉛及び銅は全て4週ごとに採取した。
Aβ検出のための二重抗体捕獲酵素結合免疫吸着検定(ELISA):ポリスチレン・プレートは、mAbであるG210(Aβ40用)又はmAbであるG211(Aβ42用)で被覆した。これらのプレートを洗浄し、ビオチン化mAbであるWO2を添加した。結合抗体はストレプトアビジン標識ユーロピウム(パーキン・エルマー社、ビクトリア州、オーストラリア)で検出した。3連のウェルから得られた値は各プレートについて作成された標準曲線に基づいて計算した。合成のAβ1−40及びAβ1−42を補足した血漿試料も検定し目的の濃度範囲にわたる指標信頼性を確認した。
金属レベル:金属は前述したように誘導結合プラズマ質量分析法により測定した(チャーニーら,2001)。
治療薬剤のモニタリング:12、24及び36週目に、PBT−1の血中レベルは適切な確認研究とともにHPLCにより検定した(南オーストラリア大学、薬学研究センター)。
安全対策:標準的な有害事象の報告を行い、生化学試験、腎臓及び肝臓の機能、完全な血液検査、ビタミンB12及び葉酸の血清レベルは個々の訪問で記録した。末梢性神経障害及び視神経障害について評価するために、神経学的検査を個々の訪問で実施し、視覚誘発反応、神経状態の研究及び眼科検査はスクリーニング時、16週及び最終試行の訪問前に行った。ECGはスクリーニング時並びに12、24及び36週目に行った。
データ作成及び統計分析:データのモニタリング及び管理は請負業者(ケンドル・インターナショナル・アンド・ヘルス・リサーチ・ソリューションズ社、メルボルン)が請け負った。有効性についての証拠は治療群間の基線からの変化の有意差により示された。分散分析は一次設計因子である基線での治療群疾患重症度を用いて統計的有意性を評価する主要な方法であった。潜在的に有意な共変量は必要に応じて導入した。範疇測定に基づく群間の差異は検出力を最大にするために正確な統計方法を用いて分析した。測定時間における0.60という相関関係の仮定に基づいて、基線から36週までの群間の変化における一つの標準偏差の差異の効果を検出する力は、15人の被験者が1群ごとに募集される場合、約80%であった。15%の減少率が同様な母集団で観察されたので、18人の患者が各治療群に補充された。
結果
被験者の募集及び人口統計:36人の被験者が2000年4月から12ヶ月の期間にわたって募集された(図1)。これらのうち、32人からプロトコル分析を通じて有意なデータを得た。2人の被験者は各治療群から除かれた。
基線の疾患重症度因子は、基線の中央値ADAS−cog点で試料を二群(値<25,≧25)に分配することにより、計画通りに作成し、重症度の低い及び重症度の高い罹患群を得た(それぞれ治療群のn=8及び8並びにプラセボ群のn=7及び9)。
これらの群は基線で人口統計学的、生物学的及び臨床学的なパラメータにわたって差異はなかった(表4)。治療群以外は、NARTを用いて推定されるように、プラセボ群より高い平均発病前IQ(104.9と比べて111.4;t(30)=2.27,p=0.031)及びより低い甲状腺刺激ホルモン(TSH)レベル(2.00mU/Lと比べて1.14;t(30)=4.400,p<0.001)を有した。NART及びTSHは続いて共変量としての分析に条件つきで参入したが、いずれの分析においても有意でないことが見出された。
臨床効果:基線から4、12、24及び36週目のADAS−cog点の変化は治療群の因子及び基線の疾患重症度を用いて相互分散分析にかけられた。ADAS−cog点の変化の平均値はPBT−1処理群と比べて各試験間隔のプラセボ処理群でより大きな低下を示した(図2A)。この傾向は4週目[F(1,28)=3.55,p=0.070]及び24週目[F(1,28)=3.31,p=0.080]で統計的有意性に近づいた。プロトコルの計画通りに、試料を重症度の低い又は高い(基線ADAS−cog値<25、≧25)罹患被験者に階層化することにより、疾患の重症度の効果を調べた。重症度レベル内の簡単な効果試験は、全週で重症度の低い階層における有意でない結果と4週目[F(1,28)=7.73,p=0.010]及び24週目[F(1,28)=6.63,p=0.016]の重症度の高い階層における有意差とに総合群が分けられるという傾向を示した(図2B)。この傾向は36週目に維持していたが、統計的有意性から僅かに外れた[F(1,28)=3.62,p=0.068]。重症度の高い罹患群において、24週目及び36週目のプラセボを上回るPBT−1の基線ADAS−cog点から得た平均変化の差異はそれぞれ7.37(95%CI:1.51−13.24)及び6.36(95%CI:−0.50−13.23)であった(図2B)。
血漿Aβ、Zn及びCuに及ぼす効果:基線で、治療群又は重症度の階層に血漿Aβ42レベルで有意な差異はなかった。血漿Aβ40/42の基線での個々のレベルの分散は大きく、群間の平均変化のあらゆる有意差を検出するための研究の検出力を低下させた。しかしながら、基線参照レベルと個々のAβレベルとの参照は著しく分散を減少させ、有意な治療効果を明らかにした。血漿Aβ42は20週を超えるPBT−1治療群の基線から有意な減少を示したが、同期間にプラセボ群の血漿Aβ42は増加した(図3A)。上で記載したと同様に、疾患の重症度による階層化はこれらの変化が重症度の低い罹患者でのみ明らかであることを証明した(図3B)。
PBT−1の投与は全血漿Znの有意な上昇(約30%)と関連した(図4A)が、血漿Cuには効果を及ぼさなかった(図4B)。プールされたAD群のZnの平均基線レベル(9.4μM)は加齢に伴う規範値を下回った(ウッドとチェング,1997)。PBT−1治療により誘発された血漿Znの増加は従ってレベルの正常化を意味した。対照的に、Cuの平均基線レベル(13.1μM)は加齢に伴う規範範囲内であった(ラヒル−ハーゼンら,2000)。同時又は後に検定した血漿Aβ42/40レベルとZn/Cuレベルとの相関関係は有意な関係を示さなかった。
PBT−1によるAD被験者の重要な治療結果は、矛盾した血漿Znの上昇であり(図4A)、これは血液とシナプス亜鉛のZnT3媒介性連絡の回復と一致している。これは、デスフェリオキサミンなどの典型的な金属キレート剤と対照的に、この用量のPBT−1の作用機構が全組織キレート剤の作用機構ではないことも意味している。金属に対するPBT−1の比較的弱い親和性は金属恒常性の再構築された平衡の存在下で著しい全身性の金属減少を惹起するには不十分であるらしい。
PBT−1の血中レベル:250mg、500mg及び750mgの1日当たりの総用量でPBT−1の定常状態の投薬前レベルはそれぞれ4.03±2.10μg/mL、6.74±3.70μg/mL、7.60±2.15μg/mLであり、同時又は後に検定したADAS−cog、金属又はAβのレベルと有意な相関関係を示さなかった。
本記載及び本実施例で引用された引用文献は下記の頁に列挙し、参照により本明細書にインコーポレートされる。
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本発明が明瞭性及び理解の目的で詳細に記載される一方、本明細書に開示される発明概念の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載される実施態様及び方法への種々の変更及び改変が為されうることは当業者には明らかであろう。
図1は、研究対象のフローチャートである。 図2は、(A)CQ対プラセボという二つの選択肢、及び(B)治療選択肢[重症度が低い方(ADAS−cog<25)、重症度が高い方(ADAS−cog≧25)]内で重症度別に層別化したものにおける認知能力(ADAS−cogで評価)の基線からの平均経時変化(±SE)を示すグラフである(p≦0.05;**p≦0.01)。 図3は、(A)CQ対プラセボという二つの選択肢、及び(B)図8のような重症度別に層別化したものにおける血漿Aβ42レベルの基線からの平均経時変化(±SE)を示すグラフである。(***p≦0.001) 図4は、CQ対プラセボという二つの選択肢における(A)血漿Zn(B)血漿Cuの基線からの平均経時変化(±SE)を示すグラフである。 図5は、ADの経過に伴う行動(ADAS−cog)レベル及び生化学的(血漿/CSF Aβ)レベルの相対変化を示すグラフである。

Claims (34)

  1. 神経状態の治療方法、改善方法及び/又は予防方法であって、式Iの化合物
    (上式中、
    RはO又はSであり;
    はH、置換されていても良いアルキル、置換されていても良いアルケニル、置換されていても良いアルキニル、置換されていても良いアリール、置換されていても良いヘテロシクリル、抗酸化剤、標的化部分、CN、ハロ、CF、SOH、及びOR、SR、SOR、SO、NR、(CHNR、HCNOR、HCNNR、CONR、CSNR、NCOR、NCSR、COR、CO、CSR又はSONRから独立して選択され、R及びRはH、置換されていても良いアルキル、置換されていても良いアルケニル、置換されていても良いアルキニル、置換されていても良いアリール、置換されていても良いヘテロシクリル、抗酸化剤又は標的化部分から独立して選択され、nは1〜10の整数であり、
    XはCH、CO、N及びNHから独立して選択され、
    ZはCH、CO、N、NH及びOから独立して選択され、
    Yは独立して存在しない又はYが結合する環とともに5員若しくは6員の置換されていても良いアリール若しくは5員若しくは6員の置換されていても良いヘテロシクリルを形成し、
    mは1から3の整数であり、並びに
    pは1から4の整数である)、
    その塩、水和物、溶媒和物、誘導体、プロドラッグ、互変異性体及び/又は異性体の効果的な量を、
    (i)X及びZの少なくとも一つはCH以外である、及び
    (ii)そのファンキノン又は互変異性体は除外される、即ちRがOであり、7位のRがOHであり、XがCHであり且つYが存在しない場合は、Zは
    ではないという条件の下で、それらを必要としいている被験体に投与する工程を含む方法。
  2. 式Iの化合物が下記の化合物、即ち、
    8−ヒドロキシ−4(3H)−キナゾリノン、
    8−ヒドロキシ−キナゾリン、
    8−ヒドロキシ−キノキサリン、
    [1,6]ナフチリジン−8−オール、
    9−ヒドロキシピリミド[1,6−a]ピリミジン−4−オン、
    8−ヒドロキシ−シンノリン、
    6−ヒドロキシ−フェナジン、
    4−ヒドロキシ−アクリジン、
    4,7(4,10)−フェナントロリン−5−オール、
    9−ヒドロキシピリド[1,2−a]ピリミジン−4−オン、
    ピリド[3,2−d]ピリミジン−4−オール、
    ピリド[2,3−d]ピリダジン−8−オール、
    [1,7]ナフチリジン−8−オール、
    [1,5]ナフチリジン−4,8−ジオール、
    [1,5]ナフチリジン−8−オール、
    ピリド[3,4−b]ピラジン−8−オール、
    ピリド[3,4−b]ピラジン−5−オール、
    ピリドール[4,3−d]ピリミジン−8−オール、
    4−ヒドロキシ−4a,8a−ジヒドロ−ピラノ[3,2,b]ピリジン−2−オン、
    8−ヒドロキシ−6H−[1,6]ナフチリジン−5−オン、
    8−ヒドロキシ−6H−[1,6]ナフチリン−5−オン、
    ジベンゾ[a,g]キノリジン−8−オン、及び
    4−ヒドロキシ−1H−ピリド[3,2−d]ピリジン−2−オン
    (上式中、R、m、n及びpは請求項1で定義した通りであり、qは整数1又は2である)
    から選択されるものである、請求項1記載の方法。
  3. 式Iの化合物が式IA
    (上式中、
    R、R及びmは請求項1で定義した通りであり、
    WはCH、N又はNHであり、
    UはCH、CO又はNであり、且つ
    Y′は、それが結合する環とともに、6員のNを含む置換されていても良いヘテロシクリルを形成する)
    の化合物である、請求項1又は請求項2に記載の方法。
  4. 式IAの化合物が下記の化合物、即ち、
    (i)式Ia
    (上式中、R、R、m及びqは上記で定義した通りである)、
    (ii)式Ib
    (上式中、R、R、m及びqは請求項1〜請求項3のいずれか1項で定義した通りである)、
    (iii)式Ic
    (上式中、R、R、m及びqは請求項1〜請求項3のいずれか1項で定義した通りである)、
    (iv)式Id
    (上式中、R、R、m及びqは請求項1〜請求項3のいずれか1項で定義した通りである)、
    (v)式Ie
    (上式中、R、R、m及びqは請求項1〜請求項3のいずれか1項で定義した通りである)、及び
    (vi)式If
    (上式中、R及びmは請求項1〜請求項3のいずれか1項で定義した通りである)
    から選択されるものである、請求項3記載の方法。
  5. 化学式Iの化合物のRがOである、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 式Iの化合物のRがハロ、置換されていても良いアリール、置換されていても良いヘテロシクリル、置換されていても良いアルキル、OR、SR、(CHNR、CONR及びNCORであり、n、R及びRが請求項1〜3のいずれか1項で定義した通りである、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の方法。
  7. 式Iの化合物のRがフッ素、ヨウ素、塩素、置換されていても良いフェニル、1〜4個の窒素原子を含む置換されていても良い3〜6員の不飽和へテロ単環式基、1〜4個の窒素原子を含む置換されていても良い3〜6員の飽和へテロ単環式基、1〜2個の酸素原子及び1〜3個の窒素原子を含む置換されていても良い3〜6員の飽和へテロ単環式基、置換されていても良いC1−4アルキル、置換されていても良いC2−6シクロアルキル、置換されていても良いC1−6アルコキシ、置換されていても良いチオ、CHNR(R及びRは独立してH及びC1−4アルキルから選択される)又はCONH(CH(Rは置換されていても良いヘテロシクリルである)である、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の方法。
  8. 式Iの化合物のYが置換されていても良いフェニル、1〜4個の窒素原子を含む置換されていても良い5員又は6員の不飽和へテロ単環式基又は1〜2個の酸素原子及び1〜3個の窒素原子を含む置換されていても良い5員又は6員の飽和ヘテロ単環式基である、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 式Iの化合物が下記:
    の通りである、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の方法。
  10. 該神経状態が神経変性障害である、請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の方法。
  11. 該神経変性障害が神経変性アミロイド症である、請求項10記載の方法。
  12. 該神経変性障害が散発性又は家族性のアルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、白内障、パーキンソン病、クロイツフェルト−ヤコブ病及び「狂牛」病と関連するその新変種、ハンチントン病、レーヴィ小体型痴呆、多系統萎縮症、ハレルフォルデン−シュパッツ病、瀰漫性レーヴィ小体病、致死性家族性不眠症、ゲルストマン・シュトロイスラー・シャインカー病、オランダ型遺伝性アミロイド性脳出血、多発性硬化症、タウオパシー(tauopathy)、運動ニューロン疾患又はプリオン病である、請求項10又は請求項11に記載の方法。
  13. 神経変性障害がパーキンソン病である、請求項12に記載の方法。
  14. 神経変性障害がAβ関連状態である、請求項10〜請求項12のいずれか1項に記載の方法。
  15. 該Aβ関連状態がアルツハイマー病又はダウン症候群を伴う痴呆又は家族性アルツハイマー病における常染色体優性遺伝型の幾つかの中の一つである、請求項14に記載の方法。
  16. 被験体の認知の衰えを遅延、減少、又は抑制する、上記請求項のいずれか1項に記載の方法。
  17. 他の医薬の分割投与、逐次投与、若しくは同時投与を更に含む、上記請求項のいずれか1項に記載の方法。
  18. 該他の医薬がアセチルコリンエステラーゼ活性部位の阻害薬、抗酸化剤、抗炎症剤又はエストロゲン剤である、請求項17に記載の方法。
  19. 式Iの化合物が経口投与、局所投与又は非経口投与されるものである、上記請求項のいずれか1項に記載の方法。
  20. 神経状態の治療、回復及び/又は予防のための医薬の製造における、請求項1〜請求項9のいずれか1項で定義した式Iの化合物の使用。
  21. 神経状態を治療、回復及び/又は予防のための、請求項1〜請求項9のいずれか1項で定義した式Iの化合物の使用。
  22. 神経状態の治療、回復及び/又は予防に使用するための、請求項1〜請求項9で定義した式Iの化合物。
  23. 請求項1〜9のいずれか一項で定義される化学式Iの化合物の医薬品としての使用。
  24. 医薬品が神経治療薬又は神経保護薬である、請求項23記載の使用。
  25. 医薬品が抗アミロイド形成薬である、請求項23又は請求項24に記載の使用。
  26. 請求項1〜請求項9のいずれか1項で上記で定義した式Iの化合物及び薬学的に又は獣医学的に許容されうる担体を含む、医薬組成物又は獣医用組成物。
  27. 他の薬剤を更に含む請求項26に記載の組成物。
  28. 該他の薬物がアセチルコリンエステラーゼ活性部位の阻害薬、抗酸化剤、抗炎症剤又はエストロゲン剤である、請求項27に記載の組成物。
  29. 少なくとも一つのRがH以外であるという条件を伴う請求項1〜請求項9のいずれか1項で定義した式Iの化合物である式IIの化合物。
  30. 請求項3で定義した式IAの化合物。
  31. 請求項4で定義した式Ia、Ib、Ic、Id、Ie及びIfの化合物。
  32. 請求項9で定義した化合物。
  33. 本明細書に記載の、請求項29で定義した式IIの化合物の調製方法。

  34. の化合物。
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