(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51) IntCl7: C07D 471/04 A61K 31/435 (54) Pochodne cykloheksanu oraz środek leczniczy zawierający pochodne cykloheksanu (30) Pierwszeństwo: ,D E.P (73) Uprawniony z patentu: Hoechst Aktiengesellschaft, Frankfurt nad Menem, DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 23/95 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 12/00 (72) Twórcy wynalazku: Horst Hemmerle, Lorsch, DE Gerrit Schubert, Kelkheim, DE Hans-Jörg Burger, Frankfurt, DE Andreas Herling, Bad Camberg, DE Suad Effendic, Lidingö, SE (74) Pełnomocnik: Gugała Barbara, PATPOL Spółka z o.o. PL B1 (57) 1. Pochodne cykloheksanu o wzorze 1, w którym R2 oznacza O-C3-C5-alkilo((R11), przy czym część alkilowa ma łańcuch prosty, rozgałęziony albo cykliczny, a R11 oznacza fenyl, który ewentualnie jest podstawiony w pozycji 4 przez fluor, chlor albo metyl, zaś R4 i R5 są jednakowe albo różne i oznaczają H albo OH, oraz ich fizjologicznie tolerowane sole. WZÓR 1

2 Pochodne cykloheksanu oraz środek leczniczy zawierający pochodne cykloheksanu Zastrzeżenia patentowe 1. Pochodne cykloheksanu o wzorze 1, w którym R2 oznacza O-C3-C5-alkilo((R11), przy czym część alkilowa ma łańcuch prosty, rozgałęziony albo cykliczny, a R 11 oznacza fenyl, który ewentualnie jest podstawiony w pozycji 4 przez fluor, chlor albo metyl, zaś R4 i R5 są jednakowe albo różne i oznaczają H albo OH, oraz ich fizjologicznie tolerowane sole. 2. Środek leczniczy, znamienny tym, że jako substancję czynną zawiera związek o wzorze ogólnym 1, w którym R2 oznacza O-C3-C5-alkilo((R11), przy czym część alkilowa ma łańcuch prosty, rozgałęziony albo cykliczny, a R11 oznacza fenyl, który ewentualnie jest podstawiony w pozycji 4 przez fluor, chlor albo metyl, zaś R4 i R5 są jednakowe albo różne i oznaczają H albo OH, oraz ich fizjologicznie tolerowane sole. * * * Wynalazek dotyczy pochodnych cykloheksanu oraz środka leczniczego zawierającego pochodne cykloheksanu. Środki te nadają się do leczenia chorób, które są połączone z podwyższoną aktywnością układu glukozo-6-fosfatazy, które są połączone ze zwiększoną produkcją glukozy wątroby oraz do leczenia cukrzycy typu II (niezależna od insuliny) albo cukrzycy wieku starczego. Pochodne cykloheksanu mogą być stosowane do wytwarzania środków leczniczych służących do leczenia cukrzycy typu II oraz innych schorzeń, które charakteryzują się zwiększonym wydalaniem glukozy z wątroby albo zwiększoną aktywnością układu glukozo-6-fosfatazy. Opis patentowy EP-A-O dotyczy podstawionych pochodnych cykloheksanu o wzorze 9 (A), które hamują układ glukozo-6-fosfatazy wątroby u zwierząt ssących i dlatego można je stosować jako środek leczniczy. We wzorze 9 (A) różne rodniki mają następujące znaczenia, a mianowicie R1 oznacza CN, COOH, grupę COOH zabezpieczoną przez grupę zabezpieczającą C1-C4-alkanoil, SO3-C1-C4-alkil, SO3H, SO2NR8R9, PO(OH)2, PO(OH) (O-C1-C4-alkil), PO(O- C1-C4-alkil)2, R2 oznacza C1-C10-alkilo(R11)n, O-C1-C10-alkilof((R11)n, C2-C10-alkenylo((R11)n, O-C3-C10-alkenylo((R11)n, C2-C10-alkinylo ((R11)n, O-C3-C10-alkinylo((R11)n, S-C1-C10-alkilo((R11)n, S-C3-C10-alkenylo((R11)n, S-C3-C10-alkinylo((R11)n, NH-C1-C10-alkilo((R11)n, NH-C3-C10-alkenylo((R11)n albo NH-C3-C10-alkinylo((R11)n, przy czym R 11 ewentualnie każdorazowo jest podstawiony przez R 12, R3, R 11 i R 13 oznaczają alkil o 1-10 atomach węgla, cykloalkil o 3-8 atomach węgla w pierścieniu, fenyl, naftyl, fenantryl, pirydyl, tienyl, faryl, pirymidyl, indolil, imidazolil, kumarynyl, ftaliminyl, chinolil, piperazynyl, tetrazolil, triazolil, oksazolil albo ich tieno-, pirydyno-, pirymidyno- albo benzoskondensowane pochodne, przy czym węglowodór aromatyczny albo heteroaromatyczny jest ewentualnie podstawiony jedno- albo wielokrotnie jednakowo albo różnie przez F, Cl, Br, J, OH, CF3, -NO2, CN, C1-C4-alkoksy, C1-C4-alkil, NR8R9, fenyl, benzyl, tienyl, furyl, imidazolil, pirydyl, O-fenyl albo przez O-benzyl, a R3, R 11 i R 13 są jednakowe albo różne,

3 3 R4, R5 i R6 oznaczają H, OH, grupę OH, grupę OH zabezpieczoną zwykłymi grupami zabezpieczającymi alkohol, F, Cl, Br albo mają znaczenia podane dla R2, przy czym R4, R5 i R6 są jednakowe albo różne, R7 oznacza C1-C4-alkil, fenyl albo benzyl, R8 i R9 oznaczają H, C1-C4-alkil, C1-C4-aikanoil, fenyl, który ewentualnie jest podstawiony przez F, Cl, Br, J, OH, O-C1-C4-alkil, CF3, -NO2 albo przez CN, przy czym R8 i R9 są jednakowe albo różne, albo R8 i R9 razem z atomem azotu tworzą 4-10-członowy, nasycony pierścień heterocykliczny, w którym ewentualnie grupa CH2 jest zastąpiona przez O, S albo przez NR10, R10 oznacza H, C 1-C4-alkil, fenyl albo benzyl, R12 oznacza fenyl, naftyl, fenantryl, pirydyl, tienyl, furyl, pirymidyl, indolil, imidazolil, kumarynyl, ftaliminyl, chinolil, piperazynyl, tetrazolil, triazolil, oksazolil albo ich tieno- lub benzoskondensowane pochodne, przy czym węglowodór aromatyczny albo heteroaromatyczny jest ewentualnie podstawiony jedno- albo wielokrotnie jednakowo albo różnie przez F, Cl, Br, J, OH, CF3, -NO2, CN, C1-C4-alkoksy, C1-C4-alkil, C2-C4-alkenyl, NR8R9, fenyl, benzyl, tienyl, furyl, imidazolil, pirydyl, O-fenyl albo przez O-benzyl, X oznacza (CH2)m, -CH=CH-, -C=C-, -CH2-O-CH2-, -CH2-S-CH2- albo -CH2-N(R8)-CH2, Y oznacza (CH2)m, O, S, NR8, Z oznacza (CH2)m, S, O, S-C1-C10-alkil, -O-C1-C10-alkil, CH=CH, CH=CF, CH=CCl, CH-CBr, CH2-CO, CH2-CHF, CH2-CHCl, CH2-CHBr, CH2-CHJ, C3-C10-cykloalkilen, C3-C10-cykloalkenylen, przy czym 1-3 atomy węgla w pierścieniu są ewentualnie zastąpione przez atomy siarki, tlenu albo azotu, dalej Z oznacza COOR7, C C, CH=C(C1-C4-alkil), CH=C(CN), CH=C(NR8R9), CH=C(C1-C4-alkanoil), CH=C(R13), NR8, a gdy Y oznacza tlen, grupa -C(=O)-Z-R3 razem ewentualnie oznacza resztę aminokwasu, wybranego z grupy składającej się z Ala, Arg, Asn, Asp, Cys, Gln, Glu, Gly, His, Ile, Leu, Lys, Phe, Pro, Ser, Thr, Trp, Tyr oraz ich pochodne zabezpieczone zwykłymi grupami zabezpieczającymi, n oznacza zero, 1 albo 2, m oznacza zero, 1, 2, 3 albo 4. Obecnie zupełnie nieoczekiwanie stwierdzono, że związki o wzorze 9 (A), które zawierają specjalne rodniki i nie są opisane w opisie patentowym EP-A , wskazują nadzwyczaj silne działanie hamujące na układ glukozo-6-fosfatazy wątroby u zwierząt ssących. Wynalazek dotyczy zatem pochodnych cykloheksanu o wzorze 1, w którym R2 oznacza O-C3-C5-alkilo((R11), przy czym część alkilowa ma łańcuch prosty, rozgałęziony albo cykliczny, a R11 oznacza fenyl, który ewentualnie jest podstawiony w pozycji 4 przez fluor, chlor albo metyl, zaś R4 i R5 są jednakowe albo różne, oznaczają H albo OH, oraz ich fizjologicznie tolerowanych soli. Zgodnie z wynalazkiem związki o wzorze 1 zawierają szereg stereocentrów. Wynalazek dotyczy wszystkich możliwych enancjomerów i diastereoizomerów. Wszystkie one są przedstawione wzorem 1. Przedmiotem wynalazku są również środki lecznicze zawierające związki o wzorze 1 jako substancje czynną. Działanie związków według wynalazku na układ glukozo-6-fosfatazy badano w teście enzymatycznym w mikrosomach wątroby. Do spreparowania frakcji mikrosomów zawierającej glukozo-6-fosfatazę zastosowano świeże narządy wątroby szczurów Wistar rodzaju męskiego i przerobiono w sposób opisany w literaturze (Canfield W.K. i Arion W.J., J. Biol. Chem. 263, (1988)). Tę frakcję mikrosomów można przechowywać w temperaturze -70 C przez co najmniej 2 miesiące bez znaczącej utraty aktywności. Stwierdzenie aktywności glukozo-6-fosfatazy przeprowadzono w sposób podany w literaturze (Arion W.J. w Methods Enzymol, 174, Academic Press 1989, strona 58-67) przez oznaczenie fosforanu uwolnionego z glukozo-6-fosforanu, 0,1 ml zestawu testowego zawierało

4 glukozo-6-fosforan(1 mmol/1), badaną substancję, 0,1 mg frakcji mikrosomów i 100 mmoli/1 buforu HEPES (kwas 4-(2-hydroksyetylo)piperazyno-1-etanosulfonowy), ph 7,0. Reakcję zainicjowano przez dodanie enzymu. Po upływie 20 minut w temperaturze pokojowej reakcję przerwano przez dodanie 0,2 ml odczynnika fosforanowego. Próbę inkubowano przez 30 minut w temperaturze 37 C, zaś absorpcję (A) niebieskiej barwy mierzono następnie przy 570 nm. Hamująca skuteczność badanej substancji wynikała z porównania z reakcją kontrolną która nie zawierała badanej substancji, według wzoru procent hamowania = (A (kontrola)- A (badana substancja)/a (kontrola)) x 100 Jeżeli było potrzeba, oznaczano hamujące działanie badanej substancji jako funkcję użytego stężenia badanej substancji i z tego obliczano stężenie dla 50% hamowania aktywności enzymatycznej (IC50). W poniższej tabeli podane są wartości IC50 dla przytoczonych tam związków. Związek o wzorze Tabela IC50(M) , Związki według wynalazku stanowią więc związek wybrany ze związków zastrzeżonych w opisie patentowym EP-A Zgodnie z wynalazkiem związki o wzorze 1 wytwarza się analogicznie do sposobu opisanego w opisie patentowym EP-A , przy czym w przypadku, gdy R2 oznacza O-C3-C5-cykloalkilo(R11), korzystnie pracuje się analogicznie do proponowanego w niemieckim zgłoszeniu patentowym P sposobu wytwarzania produktu wyjściowego. Przykład I 1. Wytwarzanie związku wyjściowego o wzorze 1e Etap a - według schematu 1 Do roztworu złożonego z 5 l bezwodnego metanolu i 1,5 l bezwodnego tetrahydrofuranu dodano w sposób porcjowany w atmosferze argonu w temperaturze pokojowej 2,95 g (0,0985 mola) NaH, 80%. Następnie dodano również w temperaturze pokojowej związek 1 (porównaj opis patentowy EP-A ) jako stałą substancję. Po upływie 3-4 godzin otrzymano klarowny roztwór. W celu przerobu dodano 6,0 g lodowatego kwasu octowego (ph około 5) i potem porcjami 2 l wody. Utworzył się kłaczkowaty osad nieprzereagowanego laktonu, który bezproblemowo dał się odsączyć, (odzyskanie produktu wyjściowego!). Następnie zatężano przesącz tak długo, aż utworzył się gęsty biały osad. Oziębiono lodem, odsączono osad pod zmniejszonym ciśnieniem i przemyto go dodatkowo lodowato zimnym układem metanol/woda 1:1. Po wysuszeniu osadu pod ciśnieniem 1 mbar i w temperaturze 40 C otrzymano 370 g (86%) związku o wzorze 1b w postaci bezbarwnej substancji stałej o temperaturze topnienia C.

5 5 Etap b - według schematu 2 384,0 g (0,879 mola) alkoholu o wzorze 1b z etapu a rozpuszczono w 1,3 l bezwodnego dichlorometanu. Następnie dodano 10,74 g (0,0879 mola) 4-dimetyloaminopirydyny oraz 364,8 ml (2,637 moli) bezwodnej trietyloaminy. Roztwór oziębiono do temperatury 0-10 C i wkroplono 164,7 ml (1,418 moli) chlorku benzoilu rozpuszczonego w 350 ml bezwodnego dichlorometanu. Po 4 godzinach w temperaturze pokojowej obecne były tylko jeszcze ślady produktu wyjściowego. Chromatografia cienkowarstwowa (DC): octan etylu/cykloheksan 1:2. Produkt reakcji przeniesiono na układ 1,5 l wody/400 g NH4Cl/ 1 l lodu. Następnie ekstrahowano dwukrotnie dichlorometanem, przemyto raz nasyconym roztworem wodorowęglanu i wysuszono połączone fazy organiczne za pomocą Na2SO4. Zatężono i pozostałość krystalizowano z izopropanolu. Otrzymano 437,0 g (91,9%) produktu o wzorze 1c. Temperatura topnienia: C. Etap c - według schematu 3 przy czym otrzymano związek o wzorze 1d + związek o wzorze 1d' w stosunku 5 : 1, a po krystalizacji >98 : 2 Do 2 l bezwodnego dichloroetanuxx w temperaturze 0 C w atmosferze argonu wtłoczono 80,5 ml (0,785 mola) czystego dietylocynku z bulli stalowej za pomocą rurki stalowej. Następnie w temperaturze 0-10 C wkroplono 114,4 ml (1,57 mola) chlorojodometanu, mieszano powstałą zawiesinę przez dalsze 30 minut i potem wkroplono 169,89 g (0,314 mola) związku olefinowego 0 wzorze 1c z etapu b, rozpuszczonego w 500 ml bezwodnego dichloroetanu. Po 1 godzinie w temperaturze 0-10 C pozwolono mieszaninie reakcyjnej ogrzać się do temperatury pokojowej 1 mieszano przez dalsze 3 godziny w temperaturze pokojowej. Mieszaninę reakcyjną wylano powoli w atmosferze azotu do roztworu 300 g NH4Cl w 1,51 wody lodowatej i ekstrahowano dichlorometanem. Połączone fazy organiczne wytrząśnięto z roztworem NaCl i wysuszono za pomocą Na2SO4. Następnie zatężono pod zmniejszonym ciśnieniem usuwając większą część rozpuszczalnika i rozcieńczono izopropanolem. Potem zatężono dalej aż do wytrącenia gęstego osadu. Osad ten odsączono pod zmniejszonym ciśnieniem i przekrystalizowano dwukrotnie z izopropanolu, po czym otrzymano 109,8 g (63%) związku o wzorze 1d z DE> 98%. Temperatura topnienia: C x zamiast czystego dietylocynku można zastosować również 1 -molowy roztwór w toluenie (Aldrich). xx zamiast dichloroetanu stosowano również inne obojętne rozpuszczalniki (dichlorometan, toluen, tetrahydrofuran). Etap d - według schematu g (0,178 mola) związku o wzorze 1d z etapu c rozpuszczono w 1200 ml dioksanu i dodano 890 ml 2 N ługu sodowego. Zawiesinę ogrzewano przez 2 godziny do temperatury 80 C. Roztwór reakcyjny ochłodzono do temperatury około 10 C i wkroplono do niego powoli 228 ml (2 mole) półstężonego lodowatego kwasu octowego (ph 5-6). Następnie zatężono roztwór w wyparce obrotowej aż do wystąpienia pierwszego zmętnienia. Ten koncentrat wylano podczas energicznego mieszania na około 1500 ml wody, z której po 10 minutach mieszania wytrącił się krystaliczny osad. Ten osad odsączono pod zmniejszonym ciśnieniem i wysuszono w temperaturze 22 C i pod zmniejszonym ciśnieniem wynoszącym 0,5 bara. Otrzymano 82,2 g związku o wzorze 1e. 2. Wytwarzanie związku wyjściowego o wzorze 1F Przeprowadza się analogicznie do danych opisu patentowego EP-A według schematu 5 Wytwarzanie związku o wzorze 1B ze związku o wzorze 1A 162 g (1 mol) związku o wzorze 1A rozpuszczono w 400 ml dichlorometanu. W temperaturze 0-15 C wkroplono 31,4 ml bromu. Mieszano przez 2 godziny w temperaturze 15 C i zatężono

6 pod zmniejszonym ciśnieniem. Otrzymano 261 g związku o wzorze 1B w postaci bezbarwnej substancji stałej. Wytwarzanie związku o wzorze 1D ze związku o wzorze 1B Mieszaninę złożoną z 50 g estru metylowego kwasu 2,3-dibromo-3-fenylopropanowego o wzorze 1B, 100 ml trietyloaminy i 500 ml toluenu ogrzewano przez godzinę do wrzenia, następnie ochłodzono do temperatury pokojowej i przesączono. Przesącz zatężono pod zmniejszonym ciśnieniem i tak otrzymany kwas α-bromocynamonowy o wzorze o wzorze 1C zastosowano dalej bez oczyszczania. Do zawiesiny 4,7 g NaH (80% w oleju mineralnym) w 100 ml bezwodnego dimetyloformamidu (DMF) wkroplono podczas mieszania roztwór 0,2 mola imidazopirydyny w 150 ml bezwodnego DMF. Przy tym przez chłodzenie lodem utrzymywano temperaturę mieszaniny poniżej 35 C. Po zakończonym dodawaniu mieszano przez godzinę w temperaturze pokojowej. Uprzednio wytworzony kwas α-bromocynamonowy rozpuszczono w 200 ml bezwodnego DMF i podczas chłodzenia lodem oraz mieszania wkroplono roztwór soli sodowej azolu. Po dwugodzinnym mieszaniu w temperaturze pokojowej dodano 10,8 ml lodowatego kwasu octowego, mieszaninę dodano podczas mieszania do 1,5 l lodowatej wody, ekstrahowano wielokrotnie octanem etylu i fazy organiczne przemyto wodą. Następnie fazy organiczne wysuszono, zatężono pod zmniejszonym ciśnieniem i pozostałość krystalizowano z octanu etylu. Otrzymano 37,0 g związku o wzorze 1D w postaci jasnożółtych kryształów. Wytwarzanie związku o wzorze 1E ze związku o wzorze 1D 27.0 g (0,097 mola) związku o wzorze 1D rozpuszczono w 200 ml metanolu. Do tego dodano 100 ml 2,5 N NaOH. Roztwór ten mieszano przez 12 godzin w temperaturze 22 C. Następnie wkroplono 200 ml 2 N kwasu octowego. Wytrącony osad odsączono pod zmniejszonym ciśnieniem i przemyto octanem etylu. Otrzymano 22,0 g związku o wzorze 1E w postaci bezbarwnej substancji stałej. Wytwarzanie związku o wzorze 1F ze związku o wzorze 1E 9,2 g (34,7 mmoli) związku o wzorze 1E rozpuszczono w 170 ml dimetyloformamidu i w temperaturze 22 C dodano 6,5 g (38,2 mmoli) karbonyloditriazolu. Zawiesinę ogrzewano przez godzinę do temperatury C i otrzymano klarowny żółty roztwór związku o wzorze 1F w dimetyloformamidzie, który bez przerobu zastosowano do następnej reakcji. 3. Wytwarzanie związku o wzorze 1f ze związku o wzorze 1e i 1F 10, 1 g (23,1 mmoli) związku o wzorze 1e rozpuszczono w 200 ml bezwodnego dimetyloformamidu i w temperaturze 0-5 C dodano 2,08 g 80% wodorku sodu. Utworzyła się zawiesina soli sodowej, do której wkroplono w temperaturze 0-5 C 1,5 równoważnika roztworu związku o wzorze 1F. Po upływie godziny roztwór reakcyjny wylano na 2 N kwas octowy. Ekstrahowano octanem etylu i połączone fazy organiczne wysuszono siarczanem sodu. Po zatężeniu pod zmniejszonym ciśnieniem pozostałość oczyszczono drogą chromatografii na żelu krzemionkowym (eluent: octan etylu/n-heptan/metanol/lodowaty kwas octowy 8:10:1:1). Otrzymano 5,6 g (8,19 moli) związku o wzorze 1f w postaci lepkiego oleju. 4. Wytwarzanie związku o wzorze 2(1) Wytwarzanie związku o wzorze 2(1) ze związku o wzorze 1f 21,0 g związku o wzorze 1f rozpuszczono w 300 ml dioksanu i dodano 75 ml 2 N HCl. Roztwór ten ogrzewano przez 2 1/2 godziny do temperatury C i potem ochłodzono znowu do temperatury 20 C. Następnie wkroplono 135 ml 1 N ługu sodowego (ph 3). Oddestylowano dioksan pod zmniejszonym ciśnieniem i otrzymano białą zawiesinę. Odsączono osad pod zmniejszonym ciśnieniem. Otrzymano 13,8 g związku o wzorze 2(1) w postaci bezbarwnej substancji stałej. Temperatura topnienia: C. W analogiczny sposób wytworzono następujące związki: Przykład II Związek o wzorze 3 MS: m/z = 592 (M+H+)

7 Przykład III Związek o wzorze 4 Temperatura topnienia: C Przykład IV Związek o wzorze 5 MS: m/z = 583 (M+H+) Przykład V Związek o wzorze 6 MS: m/z = 618 (M+H+) Przykład VI Związek o wzorze 7 m/z = 576 (M+H+) Przykład VII Związek o wzorze 8 m/z =572 (M+H+)

8 WZÓR 1 WZÓR 1f WZÓR 2

9 WZÓR 1a WZÓR 1b Schemat 1 WZÓR 1b WZÓR 1c Schemat 2

10 WZÓR 1c WZÓR 1d WZÓR 1d Schemat 3

11 WZÓR 1d WZÓR 1e Schemat 4

12 WZÓR 1A WZÓR 1B WZÓR 1C WZÓR 1D Schemat 5

13 WZÓR 1E HZÓR 1F Schemat 5(cd)

14 WZÓR 2(1) WZÓR 3 WZÓR 4

15 WZÓR 5 WZÓR 6 WZÓR 7

16 WZÓR 8 WZÓR 9(A ) Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.