BR112012020142A2 - moduladores do receptor de nmda com estrutura secundária estabilizada e usos dos mesmos. - Google Patents

Abstract

MODULADORES DO RECEPTOR DE NMDA COM ESTRUTURA SECUNDÁRIA ESTABILIZADA E USOS DOS MESMOS. A presente invenção refere-se a compostos tendo potência intensificada na modulação de atividade do receptor de NMDA. Tais compostos são considerados para uso no tratamento de doenças e distúrbios tais como aprendizado, atividades cognitivas e analgesia, particularmente em alívio e/ou redução de dor neuropática.

Description

. , 1/46 ' Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MODULA-

DORES DO RECEPTOR DE NMDA COM ESTRUTURA SECUNDÁRIA - ESTABILIZADA E USOS DOS MESMOS".

REFERÊNCIA REMISSIVA A PEDIDOS RELACIONADOS O presente pedido reivindica prioridade ao Pedido de Patente Provisório U.S. 61/303.472, depositado em 11 de Fevereiro de 2010, aqui incorporado por referência na íntegra.

ANTECEDENTES Um receptor de N-metil-d-aspartato (NMDA) é um receptor iono- trópico pós-sináptico que é responsivo, inter alia, aos aminoácidos excitató- rios glutamato e glicina e ao composto sintético NMDA. O receptor de NMDA TO controla o fluxo de íons divalentes e monovalentes na célula neural pós- sináptica através de um canal associado ao receptor (Foster et al., Nature ' 1987, 329: 395-396; Mayer et al, Trends in Pharmacol. Sci. 1990, 11: 254- 260). O receptor de NMDA foi envolvido, durante desenvolvimento, em es- pecificação de arquitetura neuronal e conectividade sináptica e pode estar envolvido em modificações sinápticas dependentes de experiência. Além disso, acredita-se também que receptores de NMDA estejam envolvidos em potencialização a longo prazo e distúrbios do sistema nervoso central.

O receptor de NMDA exerce um papel principal na plasticidade sináptica que fundamenta muitas funções cognitivas superiores, tais como aquisição de memória, retenção e aprendizado, bem como em determinadas vias cognitivas e na percepção de dor (Collingridge et al, The NMDA Recep- tor, Oxford University Press, 1994). Além disso, determinadas propriedades de receptores de NMDA sugerem que eles podem estar envolvidos no pro- cessamento de informação no cérebro que fundamenta a consciência em si.

O receptor de NMDA tem atraído interesse particular, uma vez : que ele parece estar envolvido em um amplo espectro de distúrbios do CNS. Por exemplo, durante isquemia cerebral causada por derrame ou lesão traumática, quantidades excessivas do aminoácido excitatório glutamato são liberadas a partir dos neurônios danificados ou privados de oxigênio. Esse | glutamato em excesso se liga aos receptores de NMDA, os quais abrem

. ' 2/46 . seus canais de íons ativados por ligante; por sua vez, o influxo de cálcio produz um alto nível de cálcio intracelular, o qual ativa uma cascata bioqui- - mica, resultando em degradação de proteína e morte celular. Também acre- dita-se que esse fenômeno, conhecido como excitotoxicidade, seja respon- sávelpor ataque cardíaco à epilepsia. Além disso, há muitos relatos indican- do envolvimento similar na neurodegeneração crônica de ma! de Huntington, Parkinson e Alzheimer. Foi mostrado que ativação do receptor de NMDA é responsável por convulsões pós-derrame e, em determinados modelos de epilepsia, foi mostrado que ativação do receptor de NMDA é necessária para ageração de ataques. Envolvimento neuropsiquiátrico do receptor de NUDA também foi reconhecido, uma vez que bloqueio do canal de Ca** do receptor 7 de NMDA pelo anestésico animal PCP (Fenciclidina) produz um estado psi- cótico em seres humanos similar à esquizofrenia (revisto em Johnson, K. e ' Jones, S., 1990). Ainda, receptores de NMDA foram também envolvidos em determinados tipos de aprendizado espacial.

Acredita-se que o receptor de NDMA consista de diversas ca- deias de proteína incrustadas na membrana pós-sináptica. Os primeiros dois tipos de subunidades descobertas até o momento formam uma grande regi- ão extracelular a qual, provaveimente, contém a maioria dos sítios de ligação alostéricos, diversas regiões transmembrana em loop e duplicadas de modo a formar um poro ou canal, a qual é permeável ao Ca** e uma região carbo- xila terminal. A abertura e fechamento do canal são regulados pela ligação de vários ligantes a domínios (sítios alostéricos) da proteína que reside so- bre a superfície extracelular. Acredita-se que a ligação dos ligantes realize uma alteração conformacional na estrutura global da proteína a qual, por fim, reflete-se na abertura, abertura parcial, fechamento parcial ou fechamento do canal.

Compostos de receptor de NMDA podem exercer efeito duplo (agonista/antagonista) sobre o receptor de NMDA através dos sítios alostéri- cos. Esses compostos são, tipicamente, denominados "agonistas parciais”, Na presença do principal ligante de sítio, um agonista parcial deslocará um pouco do ligante e, assim, diminuirá o fluxo de Ca** através do receptor. Na

. + 3/46 R ausência de ou nível diminuído do principal ligante de sítio, o agonista parci- al atua para aumentar o fluxo de Ca** através do canal de receptor. - Continua a existir uma necessidade na técnica por compostos novos e mais específicos/potentes que são capazes de ligação a ou modula- çãodosítiode ligação à glicina de receptores de NMDA, por exemplo, o nú- cleo de ligação a ligante NR1 do receptor de NMDA com, por exemplo, es- pecificidade e/ou potência significativas, especialmente in vivo, para conferir benefícios farmacêuticos. Além disso, continua a existir uma necessidade na técnica médica por formas passíveis de distribuição oral de tais compostos.

SUMÁRIO São proporcionados aqui, pelo menos em parte, compostos que Í são moduladores de NMDA, por exemplo, agonistas parciais de NMDA. Por exemplo, são proporcionados aqui compostos que podem imitar uma estru- tura de beta-giro que é capaz de interagir seletivamente com a região de ligação à glicina do receptor de NMDA NR1, por exemplo, SEQ ID NO: 1. Miméticos peptídicos divulgados, por exemplo, têm um motivo de beta-giro quando de ligação à SEQ ID NO: 1. Em algumas modalidades, são divulga- dos miméticos peptídicos que mantêm substancialmente um motivo de beta- giro in vivo ou em uma solução aquosa. Em algumas modalidades, um mimético peptídico capaz de liga- ção a ou associação com o núcleo de ligação a ligante de NDMA de SEQ ID NO: 1 é proporcionado, em que o referido mimético peptídico tem pelo me- nos dois alfa carbonos em torno de 6 a cerca de 14 À de distância, por e- xemplo, cerca de 6 a cerca de 8 À de distância. Por exemplo, miméticos di- —vulgados podem incluir um núcleo de amida cíclico, por exemplo, um espiro- beta-lactame. Em outra modalidade, um mimético peptídico divulgado pode ser um peptídeo tendo dois ou três aminoácidos substituídos por uma porção tendo um grupo carboxila e um grupo amino. Em uma modalidade, um mi- —mético peptídico é divulgado de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1-6, onde o referido mimético peptídico é capaz de formação de uma ligação de hidrogênio em pelo menos um, dois, três ou quatros dos seguin-

. , 4/46 . tes aminoácidos de SEQ ID NO: 1: PRO124, THR126, GLU178 e SER180 ou pode ser capaz de formação de uma ligação de hidrogênio com todos os - quatro aminoácidos.

Por exemplo, é proporcionado aqui um mimético peptídico capaz de ligação ao núcleo de ligação a ligante de NMDA de SEQ ID NO: 1, em que o referido mimético peptídico tem dois alfa carbonos em torno de 6 a cerca de 14 À de distância (por exemplo, cerca de 6 a cerca de 10 À de dis- tância) e um motivo de beta-giro compreendendo um núcleo de amida bicí- clica (por exemplo, um espiro-beta-lactame) de modo que, quando o miméti- co peptídico se liga à referida SEQ ID NO: 1, o núcleo de amida bicíclica re- têm substancialmente a configuração.

Tal mimético peptídico pode incluir um núcleo representado por: O —Miméticos peptídicos exemplificativos ! podem manter substancialmente o motivo de beta-giro ín vivo ou em uma | solução aquosa e podem ser capazes de formação de uma ligação de hidro- ! gêniocom os seguintes aminoácidos de SEQ ID NO: 1: PRO124, THR126, | GLU178 e SER1I80. Em algumas modalidades, o núcleo de beta-giro pode ser conjugado a um ou dois aminoácidos.

Métodos de tratamento ou prevenção de um distúrbio mediado pelo receptor de NMDA em um paciente também são considerados compre- endendo administração, a um paciente que precisa do mesmo, de uma quantidade agonística ou antagonística do núcleo de ligação a ligante do receptor de NMDA aceitável, de um composto cíclico peptidomimético de beta-giro que imita glicina tendo uma porção de amida cíclica, por exemplo, uma porção de beta-lactame.

Também proporcionado aqui é um método de modulação da ati- vidade de SEQ ID NO: 1, em que a modulação se origina de uma conforma- ção favorável adotada por um composto e em que a referida modulação se origina de uma interação por ligação de hidrogênio entre o composto e um, dois, três ou quatro dos seguintes aminoácidos de SEQ ID NO: 1: PRO124, THR126,GLU178eSER180.

. . 5/46 . Em outra modalidade, um método de identificação de um com- posto capaz de ligação à SEQ ID NO: 1 é proporcionado compreendendo: a) - fornecimento de um modelo molecular compreendendo uma ou mais regiões alvo de SEQ ID NO: 1 derivadas de pelo menos uma porção de: SEQ ID NO: 1, coordenadas atômicas por meio de modelamento molecular de SEQ ID NO: 1 ou coordenadas atômicas depositadas no Protein Data Bank sob nú- mero de acesso 1PBQ; b) uso do modeio molecular para identificar um com- posto que pode se ligar a uma ou mais regiões alvo no modelo molecular; e c) produção do composto.

Em algumas modalidades, tal método pode ainda compreender a etapa adicional de determinar se o composto modula SEQ ID NO: 1. í Também proporcionadas aqui são composições farmaceutica- mente aceitáveis compreendendo um composto divulgado e um excipiente farmaceuticamente aceitável.

Por exemplo, tais composições podem ser a- dequadas para administração oral a um paciente.

Um método para tratamento de um distúrbio cognitivo, tal como um distúrbio associado à perda de memória ou aprendizado deficiente, com- preendendo administração, a um paciente que precisa do mesmo, de uma . — quantidade eficaz de um composto divulgado.

Por exemplo, são proporcio- —nados aqui métodos de tratamento ou alívio de perda de memória ou apren- dizado deficiente em um paciente que precisa do mesmo.

Em uma modalidade, métodos para tratamento de dor neuropá- tica em um paciente que precisa do mesmo compreendendo administração de uma quantidade eficaz de um composto divulgado são proporcionados.

Também divulgados aqui são métodos para tratamento de de- pressão, distúrbio obsessivo-compulsivo ou esquizofrenia em um paciente | que precisa do mesmo compreendendo administração de uma quantidade i eficaz de um composto divulgado.

Em outra modalidade, métodos para tra- | tamento de distúrbio de estresse pós-traumático, um distúrbio de dependên- ciadeálcoolouum vício em uma droga viciante em um paciente que precisa | do mesmo compreendendo administração de uma quantidade eficaz de um | composto divulgado são proporcionados. |

. ' 6/46 : DESCRIÇÃO DE FIGURAS

As Figuras 1A-1D indicam que um composto divulgado (AK52) - altera bifasicamente correntes pós-sinápticas excitatórias mediadas pelo re- ceptor de NMDA pós-sináptico (e.p.s.c.s) em sinapses colaterais de Schaf- fer-CA1i e intensifica seletivamente a indução de LTP. 1A: Curso de tempo da redução acentuada por AK52 (1 uM; barra sólida) do componente NMDA da e.p.s.c.s estimulada por colateral! de Schaffer em neurônios piramidais CA1. (Cada ponto é a média + SEM da amplitude de e.p.s.c. em peNRX de 5 células). 1B: Curso de tempo da intensificação de uma concentração dez vezes menor de AK52 (100 NM; barra cinza) do componente NMDA de e.p.s.c.s estimulada por colateral de Schaffer em neurônios piramidais CAT1. Í (Cada ponto é a média + SEM da amplitude de e.p.s.c. em peNRX de 5 célu- las). 1C: Curso de tempo de LTD induzida por uma série de estímulos em baixa frequência (2 Hz/10 min; começando na seta) em sinapses colaterais de Schaffer-CA1 em seções pré-tratadas com NRX-10.052 a 1 uM (círculos cheios; n = 10) e 100 nM (diamantes cheios; n = 6) comparado com seções de controle não tratadas (círculos abertos; n = 8). (Cada ponto é a média + SEM do declínio EPSP em campo extracelular normalizado de n seções). 1D: Curso de tempo de experimentos comparando a LTP induzida por uma sériede estímulos em alta frequência (3 x 100 Hz2/500 ms; seta) em sinapses colaterais de Schaffer-CA1 em seções pré-tratadas com NRX-10.052 a 1 uM (círculos cheios; n = 10 ou 100 nM (diamantes cheios; n = 8) comparado com seções de controle não tratadas (círculos abertos; n = 15). (Cada ponto é a média + SEM do declínio de e.p.s.c.s em campo normalizado de n se-

ções)

As Figuras 2A-2E indicam que uma baixa concentração de um composto B divulgado intensifica acentuadamente correntes excitatórias mediadas pelo receptor de NMDA pós-sinápticas farmacologicamente isola- das (e.p.s.c.s) em sinapses colaterais de Schaffer-CA1 e potencializa a LTP,

enquanto que uma concentração 20 vezes maior reduz a e.p.s.c.s de NMDA. 2A: Curso de tempo da intensificação acentuada pelo Composto B (50 nM; barra sólida) de e.p.s.c.s de NMDA farmacologicamente isolada estimulada

. , 7/46

: por um único choque colateral de Schaffer registrada em neurônios pirami- dais CA1. 2B: Curso de tempo da intensificação pelo Composto B (50 nM; - barra sólida) de e.p.s.c.s de NMDA estimulada por explosão (4 pulsos/100 Hz). 2C: Curso de tempo da redução acentuada pelo Composto B (1 uM; barra sólida) de e.p.s.c.s de NMDA estimulada por um único choque colate- ral de Schaffer registrada em neurônios piramidais CA1. 2D: Curso de tempo da redução pelo Composto B (1 uM; barra sólida) de e.p.s.c.s de NMDA es- timulada por explosão colateral de Schaffer (4 pulsos, 100 Hz) registrada em neurônios piramidais CA1. 2E: Intensificação de LTP evocada por estímulo colateral de Schaffer (100 HZ/500 ms x3; seta sólida) em sinapses neurônios piramidais CA1 por Composto B a 50 nM (círculos cheios) comparado com ' seções de controle não tratadas (círculos abertos). (Cada ponto é a média +

SEM da amplitude de e.p.s.c. em peNRX sobre n células). As Figuras 3A-3C demonstram que concentrações de 100 nM e 1 u4Mde um composto divulgado (AK51) intensificam a (e.p.s.c.s.) mediada por receptor de NMDA pós-sináptica farmacologicamente isolada em sinap- se colateral de Schaffer-CA1 e potencializam a LTP. 3A: Curso de tempo da intensificação acentuada por NRX-10.051 (100 nM; barra sólida) de e.p.s.c.s de NMDA farmacologicamente isolada estimulada por um único choque cola- teral de Schaffer registrada em neurônios piramidais CA1 (n = x). 3B: Curso de tempo da intensificação por AKS1 (1 uM; barra sólida) de e.p.s.c.s de NMDA farmacologicamente isolada estimulada por um único choque colate- ral de Schaffer registrada em neurônios piramidais CA1 (n = y). 3C: Intensifi- cação de LTP evocada por estímulo colateral de Schaffer em alta frequência (100 Hz2/500 ms x3; seta sólida) em sinapses sobre neurônios piramidais CA1 por AK1I51 a 100 nM () e 1 uM (círculos cheios) comparado com seções de controle não tratadas (círculos abertos). 3D: Curso de tempo de LTD in- duzida por uma série de estímulos em baixa frequência (2 Hz/10 min; come- çando na seta) em sinapses colaterais de Schaffer-CA1 em seções pré- tratadas com NRX-10.051 a 1 JM (círculos cheios; n = 10) ou 100 nM (dia- mantes cheios; n = 6) comparado com seções de controle não tratadas (cir- | culos abertos; n = 8). Cada ponto é a média + SEM da amplitude de e.p.s.c.

' . 8/46 ' pelo peNRX de n células). A Figura 4 indica que um composto divulgado intensifica a cor- - rente e LTP de NMDA.

A: Curso de tempo do efeito de aplicação de um ba- nho de 20 min de AK51 a 100 nM (barra sólida) sobre a corrente ativada por receptor de NMDA farmacologicamente isolada normalizada em neurônios piramidais CA1 sob registro com células inteiras (média + SEM, n= 5). B: Curso de tempo do efeito de aplicação de um banho de 20 min de AK51 a 1 UM (barra sólida) sobre a corrente ativada por receptor de NMDA farmacolo- gicamente isolada normalizada em neurônios piramidais CA1 sob registro com células inteiras (média + SEM, n = 6). C: Curso de tempo do efeito de aplicação de um banho de AK51 a 100 nM (barra sólida, círculos cheios, n = í 8) comparado com seções de controle não tratadas (círculos abertos, n = 6) sobre a magnitude de potencialização a longo prazo (Long Term Potentiation : - LTP) de declínio de potencial pós-sináptico excitatório extracelular (média + SEM, fEPSP) induzido por estimulação colateral de Schaffer em alta fre- quência (seta, 2 x 100H2/500 mseg). D: Curso de tempo do efeito de aplica- ção de um banho de AKS1 a 1 uM (barra sólida, círculos cheios, n = 8) com- parado com seções de controle não tratadas (círculos abertos, n = 6) sobre a magnitude de LTP do declínio de fEPSP (média + SEM) induzido por estimu- lação colateral de Schaffer em alta frequência (seta, 2 x 100Hz/500 mseg). E: Curso de tempo do efeito de aplicação de um banho de AK51 1 uM (barra sólida, círculos cheios, n = 10) comparado com seções de controle não tra- tadas (círculos abertos, n = 8) sobre a magnitude depressão a longo prazo de declínio de fEPSP (média + SEM) induzido por estimulação colateral de Schafferem baixa frequência (seta, 2 Hz2/10 min). A Figura 5 representa os resultados de um teste de T-labirinto usando um composto divulgado.

A Figura 6 representa os resultados de um ensaio de dor neuro- pática por formalina em ratos.

A Figura 7 indica que um isômero de um composto AK-55-A di- vulgado intensifica potencialmente a corrente e LTP de NMDA, enquanto que AK-55-B não.

. , 9/46 ' A Figura 8 representa a quantificação por GC/MS e mostra a á- rea sob a curva para AK-51 e o padrão interno [2H7]prolina e foi analisada - com GC/MS por meio de monitoramento iônico seletivo após derivatização por TBDMS com base em métodos adaptados de Wood et al., Journal of Chromatography B, 831, 313-9 (2005). A faixa quantitativa do ensaio para esse composto foi 0,312 pmol a 10 pmol / coluna. Os íons utilizados para SIM foram 241,2 (presente composto) e 350,3 (prolina deuterada). R2 = 0,9998 (regressão não linear quadrática). A Figura 9 representa a sequência do receptor de NMDA NR1 e vários compostos que se associam, via ligação de hidrogênio, a aminoácidos específicos. ' A Figura 10 representa a estrutura de cristal do composto X (GLYX-13) com o receptor de NMDA NR1. i A Figura 11 representa um peptídeo modelo (GLYX-13) que tem uma distância de 12,171 À entre os alfa carbonos.

A Figura 12 representa espectros de *H NMR de um composto divulgado aqui.

A Figura 13 representa espectros de 'H NMR de um composto divulgado aqui.

“DESCRIÇÃO DETALHADA A presente divulgação é, em geral, dirigida a compostos que são capazes de modular o NMDA, por exemplo, antagonistas ou agonistas par- ciais de NMDA e composições e/ou métodos de uso dos compostos divulga- dos.

As definições a seguir são usadas por toda a descrição da pre- sente divulgação.

O termo "alquenila", conforme usado aqui, refere-se a um hidro- carboneto insaturado reto ou ramificado tendo pelo menos uma ligação du- pla carbono-carbono, tal como um grupo reto ou ramíficado de 2-12, 2-10 ou 2-6 átomos de carbono, referido aqui como C2-C12 alquenila, C2-C19 alqueni- Í la e C2-Cs alquenila, respectivamente. Grupos alquenila exemplificativos in- | cluem, mas não estão limitados a, vinila, alila, butenila, pentenila, hexenila, |

. , 10/46 ' butadienila, pentadienila, hexadienila, 2-etilhexenila, 2-propil-2-butenila, 4-(2- metil-3-buteno)-pentenila, etc. - O termo "alcóxi", conforme usado aqui, refere-se a um grupo al- quila preso a um oxigênio (-O-alquila). Grupos alcóxi exemplificativos inclu- em mas não estão limitados a, grupos com um grupo alquila de 1-12, 1-8 ou 1-6 átomos de carbono, referidos aqui como C1-C12 alcóxi, C1-Cg alcóxi e C1- Cs alcóxi, respectivamente. Grupos alcóxi exemplificativos incluem, mas não estão limitados a, metóxi, etóxi, etc. Similarmente, grupos "alquenóxi" exem- plificativos incluem, mas não estão limitados a, vinilóxi, alilóxi, butenóxi, etc. O termo "alquila", conforme usado aqui, refere-se a um hidrocar- boneto saturado reto ou ramificado. Grupos alquila exemplificativos incluem, ' mas não estão limitados a, metila, etila, propila, isopropila, 2-metil-1-propila, 2-metil-2-propila, 2-metil-1-butila, 3-metil-1-butila, 2-metil-3-butila, 2,2-dimetil- : 1-propila, 2-metil-1-pentila, 3-metil-1-pentila, 4-metil-1-pentila, 2-metil-2- pentila, 3-metil-2-pentila, 4-metil-2-pentila, 2,2-dimetil-1-butila, 3,3-dimetil-1- butila, 2-etil-1-butila, butila, isobutila, t-butila, pentila, isopentila, neopentila, hexila, heptila, octila, etc.

Grupos alquila, alquenila e alquinila podem ser opcionalmente substituídos, se não de outro modo indicado, por um ou mais grupos sele- cionados de alcóxi, alquila, cicloalquila, amino, halogênio e -C(O)alquila. Em determinadas modalidades, os grupos alquila, alquenila e alquinila não são substituídos, isto é, eles são não substituídos.

O termo "alquinila", conforme usado aqui, refere-se a um hidro- carboneto insaturado reto ou ramificado tendo pelo menos uma ligação tripla —carbono-carbono. Grupos alquinila exemplificativos incluem, mas não estão limitados a, etinila, propinila e butinila.

O termo "amida" ou "amido", conforme usado aqui, refere-se a um radical! da forma -R.C(O)N(Rs)-, -Ra.C(O)N(RYRc- ou -C(O)NRYRe, em que Ra, R, e Rc. são, cada um independentemente, selecionados de alcóxi, — alquila, alguenila, alquinila, amida, amino, arila, arilalquila, carbamato, ciclo- alquila, éster, éter, formila, halogênio, haloalquila, heteroarila, heterociclila, hidrogênio, hidroxita, cetona e nitro. A amida pode ser presa a outro grupo

. ” 11/46 . através do carbono, do nitrogênio, R., Rc ou Ra.

A amida pode também ser cíclica, por exemplo, Ry e R., Rae Ry ou Ra e Rc podem ser unidos para for- - mar um anel de 3 a 12 elementos, tal como um anel de 3 a 10 elementos ou um anel de 5 a 6 elementos.

O termo "carboxamido" refere-se à estrutura - C(ONRR.

O termo "amina" ou "amino", conforme usado aqui, refere-se a um radical da forma -NRJRe, onde Rag e Re são independentemente selecio- nados de hidrogênio, alquila, alquenila, alquinila, arila, arilalquila, cicloalquila, haloaiquila, heteroarila e heterociclila.

O amino pode também ser cíclico, por exemplo, Rg e Re são unidos junto com o átomo de N para formar um anel de 3 a 12 elementos, por exemplo, morfolino ou piperidinila.

O termo amino | ” também inclui o sal de amônio quaternário correspondente de qualquer gru- | po amino, por exemplo, -[N(Ri)(Re)(R)]". Grupos amino exemplificativos in- | cluem grupos aminoalquila, em que pelo menos um de Ra, Re ou R; é um grupo alquila.

Em determinadas modalidades, Rg e R. são hidrogênio ou al- | quila.

Os termos "halo" ou "halogênio" ou "Hal", conforme usado aqui, referem-se a F, Cl, Br ou |. O termo "haloalquila", conforme usado aqui, refe- re-se a um grupo alquila substituído por um ou mais átomos de halogênio.

Os termos "heterociclila" ou "grupo heterocíclico" são reconheci- dos na técnica e referem-se à estruturas de anel saturado ou parcialmente insaturado de 3 a 10 elementos, alternativamente anéis de 3 a 7 elementos, cujas estruturas de anel incluem um a quatro heteroátomos, tais como nitro- gênio, oxigênio e enxofre.

Heterociclos podem também ser sistemas de anel —mono-,bi- ou outros multi-cíclicos.

Um heterociclo pode ser fundido a um ou mais anéis de arila saturados ou parcialmente insaturados.

Grupos heteroci- clila incluem, por exemplo, biotinila, cromenila, dihidrofurila, dihidroindolila, dihidropiranila, dihidrotienila, ditiazolila, homopiperidinila, imidazolidinila, iso- quinolila, isotiazolidinila, isoxazolidinila, morfolinila, oxolanila, oxazolidinila, fenoxantenila, piperazinila, piperidinila, piranila, pirazolidinila, pirazolinita, piridila, pirimidinila, pirrolidinila, pirrolidin-2-onila, pirrotinila, tetrahidrofurila, tetrahidroisoquinolila, tetrahidropiranila, tetrahidroquinolila, tiazolidinila, tiola-

- , 12/46 . nila, tiomorfolinila, tiopiranila, xantenila, lactonas, lactames, tais como azeti- dinonas e pirrolidinonas, sultames, suitonas e semelhantes. O anel heteroci- - clico pode ser substituído, em uma ou mais posições, por substituintes tais como alcanoíla, alcóxi, alquila, alguenila, alquinila, amido, amidino, amino, . arila, arilalquila, azido, carbamato, carbonato, carbóxi, ciano, cicloalquila, éster, éter, formila, halogênio, haloalquita, heteroarila, heterociciila, hidroxila, imino, cetona, nitro, fosfato, fosfonato, fosfinato, sulfato, sulfeto, suifonamido, sulfonila e tiocarbonila. Em determinadas modalidades, o grupo heterocíclico não é substituído, isto é, o grupo heterocíclico é não substituído. O termo "heterocicloalquila" é reconhecido na técnica e referem- . se a um grupo heterociclila saturado, conforme definido acima. O termo "he- " terociclilalcóxi", conforme usado aqui, refere-se a uma heterocíclila presa a um grupo alcóxi. O termo "heterociclilóxialquila" refere-se a uma heterociclila presa a um oxigênio (-O-), o qual é preso a um grupo alquila. Os termos "hidróxi" e "hidroxila", conforme usado aqui, referem- se ao radical -OH.

"Farmacêutica ou farmacologicamente aceitável" inclui entidades moleculares e composições que não produzem uma reação adversa, alérgi- ca ou outra indesejada quando administradas a um animal ou um ser huma- no, conforme apropriado. Para administração a seres humanos, os prepara- dos deverão ir de encontro aos padrões de esterilidade, pirogenicidade, se- gurança geral e pureza, conforme requerido pelos padrões da FDA Office of Biologies.

Conforme usado na presente divulgação, o termo "agonista par- . 25 cialdoreceptor NMDA" é definido como um composto que é capaz de liga- ção a um sítio de ligação à glicina de um receptor de NMDA; em baixas con- centrações, um agonista do receptor de NMDA atua substancialmente como um agonista e, em altas concentrações, ele atua substancialmente como um antagonista. Essas concentrações são experimentalmente determinadas paracadae todo agonista parcial.

Conforme usado aqui, "veículo farmaceuticamente aceitável" ou "excipiente" inclui qualquer e todos os solventes, meios de dispersão, reves-

. , 13/46 . timentos, agentes antibacterianos e antifúngicos, agentes para retardo de absorção e isotônicos e semelhantes que são fisiologicamente compatíveis. - Em uma modalidade, o veículo é adequado para administração parenteral.

Alternativamente, o veículo pode ser adequado para administração intrave- nosa, intraperitoneal, intramuscular, sublingual ou oral.

Veículos farmaceuti- camente aceitáveis incluem soluções ou dispersões aquosas estéreis e pós estéreis para o preparo extemporâneo de soluções ou dispersões injetáveis estéreis.

O uso de tais meios e agentes para substâncias farmaceuticamente ativas é bem conhecido na técnica.

Exceto na medida em que qualquer meio ou agente convencional é incompatível com o composto ativo, uso dos mesmos nas composições farmacêuticas da invenção é considerado.

Com- ' postos ativos suplementares podem também ser incorporados nas composi-

' ções. :

O termo "sal(is) farmaceuticamente aceitável(is)", conforme usa- do aqui, refere-se a sais de grupos ácidos ou básicos que podem estar pre- sentes em compostos usados nas presentes composições.

Compostos inclu- idos nas presentes composições que são de natureza básica são capazes de formação de uma ampla variedade de sais com vários ácidos orgânicos e inorgânicos.

Os ácidos que podem ser usados para preparar sais de adição de ácidofarmaceuticamente aceitáveis de tais compostos básicos são aque- les que formam sais de adição de ácido não tóxicos, isto é, sais contendo ânions farmacologicamente aceitáveis incluindo, mas não limitado a, sais malato, oxalato, cloreto, brometo, iodeto, nitrato, sulfato, bissulfato, fosfato, fosfato ácido, isonicotinato, acetato, lactato, salicilato, citrato, tartrato, oleato, tanato, pantotenato, bitartrato, ascorbato, succinato, maleato, gentisinato, fumarato, gluconato, glucaronato, sacarato, formato, benzoato, glutamato, metano-sulfonato, etano-sulfonato, benzeno-sulfonato, p-tolueno-sulfonato e pamoato (isto é, 1,1'-metileno-bis-(2-hidróxi-3-naftoato)). Compostos incluí- dos nas presentes composições que incluem uma porção amino podem for- mar sais farmaceuticamente aceitáveis com vários aminoácidos, além dos ácidos mencionados acima.

Compostos incluídos nas presentes composi- ções que são de natureza ácida são capazes de formação de sais de base

. ' 14/46 . com vários cátions farmacologicamente aceitáveis. Exemplos de tais sais incluem sais de metal alcalino ou metal alcalino terroso e, particularmente, - sais de cálcio, magnésio, sódio, lítio, zinco, potássio e ferro.

Os compostos da divulgação podem conter um ou mais centros quirais e/ou ligações duplas e, portanto, existem como estereoisômeros, tais como isômeros geométricos, enantiômeros ou diastereômeros. O termo "es- tereoisômeros", quando usado aqui, consiste de todos os isômeros geomé- tricos, enantiômeros ou diastereômeros. Esses compostos podem ser desig- nados pelos símbolos "R" ou "S", dependendo da configuração de substituin- tes em torno do átomo de carbono estereogênico. A presente invenção a- brange vários estereoisômeros desses compostos e misturas dos mesmos.

' Estereoisômeros incluem enantiômeros e diastereômeros. Misturas de enan- tiômeros ou diastereômeros podem ser designadas pela nomenclatura "(+)", mas aqueles versados no campo reconhecerão que uma estrutura pode de- notarum centro quiral implicitamente. i Estereoisômeros individuais de compostos da presente invenção podem ser preparados sinteticamente a partir de materiais de iniciação co- mercialmente disponíveis que contêm centros assimétricos ou estereogêni- | cos ou mediante preparo de misturas racêmicas, seguido por métodos de | 20 decomposição bem conhecidos por aqueles versados no campo. Esses mé- todos de decomposição são exemplificados por (1) fixação de uma mistura | de enantiômeros a um auxiliar quiral, separação da mistura resultante de diastereômeros por meio de recristalização ou cromatografia e liberação do produto opticamente puro do auxiliar, (2) formação de sal empregando um | 25 agente de decomposição opticamente ativo ou (3) separação direta da mis- tura de enantiômeros ópticos sobre colunas cromatográficas quirais. Mistu- | | ras estereoisoméricas também podem ser decompostas em seus estereoi- | sômeros componentes através de métodos bem conhecidos, tais como cro- | matografia gasosa em fase quiral, cromatografia de líquido de alto desem- Í | 30 penhoem fase quiral, cristalização do composto como um complexo de sal | quiral ou cristalização do composto em um solvente quiral. Estereoisômeros podem também ser obtidos a partir de intermediários, reagentes e catalisa-

. . 15/46 . dores estereomericamente puros por meio de métodos de síntese assimétri- ca bem conhecidos. . Isômeros geométricos podem também existir nos compostos da presente invenção.

O símbolo === denota uma ligação que pode ser sim- ples, dupla ou tripla, conforme descrito aqui.

A presente invenção abrange os vários isômeros geométricos e misturas dos mesmos que resultam da configuração de substituintes em torno de uma ligação dupla carbono- carbono ou configuração de substituintes em torno de um anel carbocíclico.

Substituintes em torno de uma ligação dupla carbono-carbono são designa- dos aqui como estando na configuração "Z" ou "E", em que os termos "Z" e "E" são usados de acordo com as normas da IUPAC.

A menos que de outro ' modo especificado, estruturas que representam ligações duplas abrangem - — osisômeros"Z'e'"E", Substituintes em torno de uma ligação dupla carbono-carbono podem, alternativamente, ser referidos como "cis" ou "trans", onde "cis" re- presenta substituintes sobre o mesmo lado da ligação dupla e "trans" repre- senta substituintes sobre lados opostos da ligação dupla.

A configuração de substituintes em torno de um anel carbocíclico é designada como "cis"” ou "trans". O termo "cis" representa substituintes sobre o mesmo lado do plano do anele o termo "trans" representa substituintes sobre lados opostos do plano do anel.

Misturas de compostos em que os substituintes estão dispos- tos sobre o mesmo e lados opostos do plano do anel são designadas "cis/trans". Os compostos divulgados aqui podem existir em formas solvata- das, bem como não solvatadas com solventes farmaceuticamente aceitá- veis, tais como água, etanol e semelhantes e pretende-se que a invenção abranja formas solvatadas e não solvatadas.

Em uma modalidade, o com- posto é amorfo.

Em uma modalidade, o composto é um polimorfo.

Em outra modalidade, o composto está em uma forma cristalina.

A invenção também abrange compostos isotopicamente rotula- dos da invenção, os quais são idênticos àqueles mencionados aqui, exceto que um ou mais átomos são substituídos por um átomo tendo uma massa

. , 16/46 . atômica ou número de massa diferente da massa atômica ou número de massa usualmente encontrado na natureza.

Exemplos de isótopos que po- | - dem ser incorporados em compostos da invenção incluem isótopos de hi- drogênio, carbono, nitrogênio, oxigênio, fósforo, flúor e cloro, tais como ?H, 5º HC, Mc, *NnÃo,70,5P, ?ºP, *s, **F e PC1, respectivamente.

Determinados compostos isotopicamente rotulados divulgados (por exemplo, aqueles rotulados com ?H e "*C) são úteis em ensaios de dis- tribuição tecidual de composto e/ou substrato.

Isótopos tritiados (isto é, *H) e carbono-14 (isto é, *C) são particularmente preferidos por sua facilidade de preparo e detectabilidade.

Ainda, substituição por isótopos mais pesados, tal como deutério (isto é, ?H) pode conferir determinadas vantagens terapêuti- ' cas resultantes de maior estabilidade metabólica (por exemplo, meia-vida aumentada in vivo ou requisitos de dosagem reduzida) e, consequentemen- te, podem ser preferidos em algumas circunstâncias.

Compostos isotopica- mente rotulados da invenção podem, em geral, ser preparados seguindo procedimentos análogos àqueles divulgados nos Exemplos aqui substituindo um reagente isotopicamente rotulado por um reagente não isotopicamente rotulado.

Conforme usado na presente divulgação, "NMDA" é definido como N-metil-d-aspartato.

No presente relatório descritivo, o termo “quantidade terapeuti- camente eficaz" significa a quantidade do presente composto que estimulará a resposta biológica ou médica de um tecido, sistema, animal ou ser humano que está sendo considerado pelo pesquisador, veterinário, médico ou outro clínico.

Os compostos da invenção são administrados em quantidades tera- peuticamente eficazes para tratar uma doença.

Alternativamente, uma quan- tidade terapeuticamente eficaz de um composto é a quantidade requerida para obter um efeito terapêutico e/ou profilático desejado, tal como uma quantidade a qual é aquela definida como necessária para proporcionar uma intensificação máxima de um comportamento (por exemplo, aprendizado), resposta fisiológica (por exemplo, indução de LPT) ou inibição de dor neuro- pática.

. , 17/46 . Conforme usado aqui, "motivo de beta-giro" ou "beta-giro" refere- se a uma estrutura química tendo átomos de C* (alfa carbono) (um átomo de . carbono próximo de um carbono de carbonila) substancialmente próximo, por exemplo, tendo uma ligação de hidrogênio entre um resíduo doador e um aceitador, onde os resíduos doador e aceitador são separados por uma distância que corresponde à distância de duas ou três ligações peptídicas. Uma estrutura química divulgada tem, por exemplo, um motivo de beta-giro quando a estrutura inclui anéis bicíclicos (por exemplo, espiro-lactame bici- Clico) que tem rotação restrita, por exemplo, a qual pode ser evidenciada por espectros de nOe (Nuclear Overhauser Effect - Efeito de Overhauser Nucle- ar) fracos, por exemplo, entre os átomos H3 e H5.

' Compostos Compostos, por exemplo, miméticos peptídicos divulgados aqui, i em algumas modalidades, são capazes de ligação ao núcleo de ligação de ligante de NMDA de SEQ ID NO: 1. Por exemplo, um mimético peptídico divulgado pode ter, por exemplo, dois alfa carbonos que podem estar cerca de 6 a cerca de 14 À ou cerca de 9 a cerca de 14 À ou cerca de 10 a cerca de 13 À de distância. Em algumas modalidades, um mimético peptídico con- siderado pode ser internamente restrito ou conformacionalmente restrito, de modo que ele pode, por exemplo, imitar uma conformação biologicamente ativa de um peptídeo. Por exemplo, um mimético peptídico divulgado pode incluir um núcleo de amida cíclica, por exemplo, um beta-lactame cíclico. Por exemplo, um mimético peptídico divulgado pode ser um composto divulgado tendo duas unidades modulares (por exemplo, um núcleo de beta-lactame bicíclico), em que cada unidade pode ser substituída por um aminoácido que ocorre naturalmente, Por exemplo, um composto divulgado pode ter um motivo de be- ta-giro que é estável quando de administração a um paciente, por exemplo, é substancialmente estável in vivo ou em uma solução aquosa. Em algumas modalidades, um composto divulgado pode ser capaz de formação de uma ligação de hidrogênio ou pode ser capaz de ligação a pelo menos um, dois, três ou quatro aminoácidos de SEQ ID NO: 1, por exemplo, selecionados do

. . 18/46 . grupo consistindo de PRO124, THR126, GLU178 e SER180. : Um mimético peptídico divulgado pode incluir um pequeno com- « ponente sintético (isto é, não peptidila) conformacionalmente restrito (por exemplo, uma porção de espiro-lactame) o qual pode, por exemplo, contribu- irpara a atividade agonista parcial ao sítio de glicina dos compostos. Por exemplo, compostos divulgados incluem aqueles representados pela Fórmu- lal: -Be tr) e í al Koer

TO Ro I e sais, estereoisômeros e N-óxidos farmaceuticamente aceitáveis dos mes- 0 mos; em que T é, independentemente para cada ocorrência, CRIAR e né O, . 1,20uU3; A está opcionalmente presente e é selecionado de fenila ou piri- dina, em que À é opcionalmente substituído por um ou mais substituintes selecionados de R,; Ri, é selecionado do grupo consistindo de H, hidroxila, Dx - O S $c(o) 1 4 alquila; -SO7;, C1-C,4 alquila, C2-Ca alquenila, fenila, R; ou Re em que C1,4 alquila, Ca, alquenila ou fenila é opcionalmente substituida por um ou mais substituintes selecionados de Ra; XéCHouNn; R3 e R3 são independentemente selecionados do grupo consis- tindo de H, halogênio, hidroxila, fenila, C14 alquila, amido, amina ou C>2,4 al- quenila, em que C;.4 alquila, Ca, alquenila e fenila são opcionalmente substi- tuídas por um ou mais substituintes selecionados de R,; Ra e R, são independentemente selecionados do grupo consis- tindodeH, halogênio, hidroxila, fenila, C14 alquila, amido, amina, C14 alcóxi ou C24 alquenila, em que C;4 alquila, Ca, alquenila, C1,4 alcóxi e fenila são opcionalmente substituídos por um ou mais substituintes selecionados de Ra;

. ' 19/46 Í : R, é selecionado do grupo consistindo de H, R;, -S(O)z, S(O)>- C1-Ca alquila, C14 alquila, hidroxila ou fenila em que C14 alquila, Ca, alque- “ nila e fenila são opcionalmente substituídas por um ou mais substituintes selecionados de R,;

R; e R5 são cada um independentemente, selecionados do gru- po consistindo de H, halogênio, C14 alquila, Cia alcóxi, Ca,4 alquenila, ciano, amino, fenila e hidroxila, em que C14 alqguila, Co4 alqueniia e fenila são op- cionalmente substituídas por um ou mais substituintes selecionados de Ra;

R7 é selecionado do grupo consistindo de -C(O)-Rs, -C(0)-O-R. ou-C(O)-NR-Ro; Rg é selecionado do grupo consistindo de H, C14 alquila, fenila 7 ou heterocíclico, em que C14 alquila, fenila ou heterocíclico é opcionalmente substituído por 1, 2 ou 3 substituintes selecionados de R,; Rs é selecionado do grupo consistindo de H, -C(O)- C14 alquila ou C(0)-O-Ci alquila, em que C1.4 alquila é opcionalmente substituída por 1, 2 ou 3 substituintes selecionados de Ra; R, é selecionado, independentemente para cada ocorrência, de carbóxi, hidroxila, halogênio, amino, fenila, C14 alquila e Cy4 alcóxi; Ry é selecionado, independentemente para cada ocorrência, do grupo consistindo de carbóxi, hidroxila, halogênio, amino, fenila, C14 alquila, C14 alcóxi e -NH-R.; R. é selecionado, independentemente para cada ocorrência, do grupo consistindo de: -C(0)-O-C; 4 alquila; e -C(O)-C14 alquila; e ' Ra é selecionado, independentemente para cada ocorrência, de HeC 1, alquila; e sais, N-óxidos ou estereoisômeros farmaceuticamente aceitá- veis dos mesmos.

Por exemplo, compostos divulgados podem incluir aqueles re- presentados por:

. . 20/46 Rãx Aa Ry' RS T. NR i “Nx 2 RO Ja em que R; é C(O)-C24 alquila, em que C2,4 alquila é substituída, em um car- bono, por NH, ou -N-carbobenzilóxi e, em um carbono diferente, por hidroxi- la. Por exemplo, R;, pode ser C(0)-O-C14 alquila (por exemplo, metila, etila, propila, em que Ci, aliquila é substituída por fenila e Ra, Ray, R; e Ra são for- necidos acima. . Em outra modalidade, R, e R; da fórmula la podem ser, cada um independentemente, selecionados de um aminoácido, por exemplo, um L- ou . D-isômero de um aminoácido, por exemplo, alanina, arginina, asparagina, ácido aspártico, cisteína, ácido glutâmico, glutamina, glicina, histidina, iso- ' leucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, prolina, serina, treonina, trip- tofano, tirosina e/ou valina. Por exemplo, R; e R2 podem, cada um, ser inde- pendentemente |-Thr ou L-Ser, por exemplo, compostos tais como: Ss OO j N DP & Ne. We te no . AN So q a de x Mor e” Mon su o

EN É > x % ke)

NS HANS o rr * emqueR'é selecionado do grupo consistindo de H ou C1,4 alquila. Em uma modalidade, R1 pode ser carbobenzilóxi ou pode ser representado por;

. . 21/46 Re , tao ' : & em que X pode ser N; R5: pode ser H; e Rg pode ser -C(O0)-C7,4 alquita (por exemplo, etila, propila, n-butila ou t-butila), em que C2,4 alquila é substituída, em um carbono, por NH> ou -N-carbobenzilóxi e, em um carbono diferente, S porhidroxiia.

Em determinadas modalidades, R3 pode ser fenila (opcionalmen- te substituída conforme acima) ou pode ser H. R> pode ser, em algumas modalidades, uma -C(O)-C>.4 alquila, (por exemplo, etila, propila, n-butila ou t-butila), opcionalmente substituída, em um carbono, por NH; e, em outro “10 carbono, por hidroxila. Para qualquer grupo R considerado que inclui Ci alquila (por exemplo, R1, R3, Rs), a alquila pode ser selecionada do grupo consistindo de metila, etila, propila, n-butila ou t-butila e em que a referida C, 4 alquila é op- cionalmente substituída por um, dois ou três substituintes selecionados do grupo consistindo de F, Cl ou Br. Tais compostos podem ter diferentes isomerizações e, em algu- mas modalidades, podem ser representados por: Rs "x o Y R; Rs EN R> Ri O Ta ou Ri O Tb. em que Ri, R2, R3, Rg e R; podem ser conforme descrito acima. Em outra modalidade, compostos representados pela fórmula || são considerados: BR Pa Ry RR O Di e sais, estereoisômeros e N-óxidos farmaceuticamente aceitáveis dos mes- mos, em que: R1 é selecionado do grupo consistindo de H, hidroxila, -S(O)2-C1.

. . 22/46 R3 +Hao) Ú 4 alquila; -SO2, C14 alquila; R; ou Ro;

XéCHouN,

R;3 e R3 são, cada um independentemente, selecionados do gru- . po consistindo de H, halogênio, hidroxila, fenila, Cy4 alqguila, amido, amina ou Cr, alquenila, em que Ci, alquila, Ca, alquenila e fenila são opcional- mente substituídas por um ou mais substituintes selecionados de R,a;

R2 é selecionado do grupo consistindo de H, R7, -S(O), S(O)2- C14 alquita, C14 alquila, hidroxila ou fenila, em que C1.4 alquila, Ca,4 alquenila e fenila são opcionalmente substituídas por um ou mais substituintes sele-

i 10 cionadosdeR,;,

. — Rsé selecionado do grupo consistindo de H, halogênio, Ci, al quila, C14 alcóxi, Ca, alquenila, ciano, amino, fenila e hidroxila, em que Ci. alquila, Cx, alquenila e fenila são opcionalmente substituídas por um ou mais substituintes selecionados de R,;

Rs é selecionado do grupo consistindo de H, halogênio, Ci, al- quila, C14 alcóxi, Cr, alquenila, ciano, amino, fenila e hidroxila, em que C14 alquila, Co, alquenila e fenila são opcionalmente substituídas por 1, 2 ou 3 substituintes selecionados de Ra;

R; é selecionado do grupo consistindo de -C(O)-Ra, -C(0)-O-R.a ou-C(O)-NRg-Ro;

Rs é selecionado do grupo consistindo de H, C14 alquila, fenila ou heterocíclico, em que C1,4 alquila, fenila ou heterocíclico é opcionalmente substituído por 1, 2 ou 3 substituintes selecionados de Ryv; ou

Ri eRs, tongadas junto com a fórmula Il, formam:

R N NR; o N o R; ;

| | | . . 23/46 Í . R;3 é selecionado do grupo consistindo de H, -C(O)-C14 alquila ou C(0)-O-C14 alquila, em que C14 alquila é opcionalmente substituída por . 1, 2 ou 3 substituintes selecionados de Ra; Ra é selecionado, independentemente para cada ocorrência, de carbóxi, hidroxila, halogênio, amino, fenila, C14 alquila e Cy, alcóxi; ! R, é selecionado, independentemente para cada ocorrência, do Í grupo consistindo de carbóxi, hidroxila, halogênio, amino, fenila, C;4 alquiia, C14 alcóxi e -NH-R.; . R-. é selecionado, independentemente para cada ocorrência, - C(0)-O-Ci4 alquita; e -C(O)-C1.4 alquila; e Ra é H ou C14 alquila. ' Em uma modalidade exemplificativa, a porção R, da fórmula |, II, la ou Ib pode ser selecionada do grupo consistindo de: . O Os, AX O o ;CWN OH, HN OH. H oO , E => nho O n PR z SS Os no O ço e 2 Õ q Compostos exemplificativos incluem:

H

N é S nO o (Composto B), A O Ho e“ O x à O (AK5e (AK-52). São divulgados aqui compostos selecionados do grupo consis-

Eee ogr aços o SESE

EAD

ASS Su:

. . 25/46 : o > " “> ” A, QxXom om e EX EP Om oo o . o [oe o o bro , FPF (CH wH k NH

N NON Ho. o

N Axo ' HNÃTO (onde né 0, 1, 20u 3) e dd ou sais, estereoisômeros ou N-óxidos farmaceuticamente aceitáveis dos mes- mos.

Pretende-se que os compostos da presente divulgação e formu- lações dos mesmos incluam uma forma D-isomérica, uma forma L-isomérica ou uma mistura racêmica (formas D- e L-isoméricas) de qualquer um ou mais dos compostos. Além disso, pretende-se que as formulações dos com- postos incluam qualquer combinação ou proporção de formas L-isoméricas para formas D-isoméricas de um ou mais dos análogos descritos aqui. Essas e outras formulações dos compostos divulgados compreendendo uma maior proporção do análogo D- e/ou L-isomérico podem possuir característica te- rapêutica intensificada com relação à formulações racêmicas de um compos- to divulgado ou misturas de compostos. Por exemplo, compostos divulgados podem ser enantiômeros, por exemplo: PDS P or NA AH

EN SN N v N

H H o HAN ; oO Ho .

. . 26/46 | | . Compostos divulgados podem proporcionar abertura do canal de cátions eficiente no receptor de NMDA, por exemplo, podem se ligar ou as- . sociar ao sítio de glutamato do receptor de NMDA para auxiliar na abertura do canal de cátions. Os compostos divulgados podem ser usados para regu- lar (ativar ou desativar) o receptor de NMDA através de ação como um ago- nista.

Outros compostos considerados aqui inciuem aqueles tendo um núcleo de amida cíclica. Outros compostos exemplificativos podem ser, em uma modalidade, peptídeos ou, em outra modalidade, miméticos peptídicos.

Compostos considerados incluem aqueles representados por: o - . R6 o o RI ua ' R5 E Re em que: R1 é H ou grupo benzila; Ra é H ou grupo benzila; o Não, | o NH: | O, Fr3 Rs é ou o“ R2. H o NH, , AN o Rg é ou : | R> é H ou CH;

" 1 |

Í | . : 27/46 : R3 é H ou CHz; | e estereoisômeros ou sais ou N-óxidos farmaceuticamente acei- ! - táveis dos mesmos. Í Compostos exemplificativos incluem: e OH À O dedo Y e a 22 ES 10077) o ; o ;

H o md Id e LIA, OH : “ow DNH CIA É 9 dao ' Í O NH CG N/ fo Não o Ho H OH . nO Jd. ÁS tdo Ao & SS o o o o NH; 1 Ss X Ni S 9 x Di no "e NH; i: ed DS a “ou iou . Os compostos conforme descrito aqui podem ser agonistas par- ciais do receptor de NMDA no sitio de glicina. Um agonista parcial, conforme usado no presente contexto, deverá ser entendido como significando que, em uma baixa concentração, o análogo atua como um agonista e, em uma alta concentração, o análogo atua como um antagonista. Ligação à glicina não é inibida pelo glutamato ou por inibidores competitivos de glutamato e também não se liga ao mesmo sítio que o glutamato sobre o receptor de NMDA. Um segundo e distinto sítio de ligação para glicina existe no receptor de NMDA. O canal de íons ativado por ligante do receptor de NMDA está, assim, sob o controle de pelo menos esses dois sítios alostéricos distintos. Compostos divulgados podem ser capazes de ligação ou associação com o sítio de ligação à glicina do receptor de NMDA. Em algumas modalidades, os compostos divulgados podem possuir uma potência que é 10 vezes ou maior

. . 28/46 - do que a atividade de agonistas parciais do sítio de glicina do receptor de NMDA existentes.

Por exemplo, os compostos divulgados podem possuir - uma potência 10 vezes a 20 vezes intensificada comparado com o GLYX-13. GLYX-13 é representado por: À À KT oH “N TZ A O UNHA ou Por exemplo, são proporcionados aqui compostos que podem ser pelo menos cerca de 20 vezes mais potentes quando comparado com o GLYX-13, conforme medido por condutância de um único neurônio ativada por receptor de NMDA ativada por explosão (Ilnmuoa) em uma cultura de neu- 2 10 rônios piramidais CA1 hipocampais em uma concentração de 50 nM.

Em outra modalidade, um composto proporcionado pode ser capaz de geração de uma condutância de um único neurônio ativada por receptor de NMDA estimulada por um único choque (Inmoa) em neurônios piramidais CA1 hipo- campais em concentrações de 100 nM a 1 uM.

Os compostos divulgados - 15 podem ter potência intensificada quando comparado ao GLYX-13, conforme medido pela magnitude de potencialização a longo prazo (Long Term Poten- tiation - LTP) em sinapses colaterais de Schaffer-CA1 em seções hipocam- pais in vitro.

Preparo de Compostos Em algumas modalidades, um composto divulgado, por exem- plo, um mimético peptídico, tendo um motivo de beta-giro capaz de ligação ao núcleo de ligação de ligante do NMDA de SEQ ID NO: 1, pode ser forma- do incorporando-se um ou mais dehidro-aminoácidos dentro de um peptídeo.

Por exemplo, peptídeos contendo dehidrofenilalanina e/ou dehidroleucina —efou ácido alfa-aminobisobutírico podem ser incorporados para produzir um mimético peptídico tendo um motivo de beta-giro.

Em outra modalidade, um composto divulgado pode ser formado usando motivos dipeptídicos de beta-giro (Beta-Turn Dipeptide) bicíclicos | restritos.

Essa abordagem é baseada na substituição do componente dipep-

. : 29/46 ' tídico mediante incorporação de um grupo carboxila e um amino em posi- ções geometricamente adequadas para acoplamento peptídico (vide figura . abaixo) para indução de giros. presisa cata assistidas. Saes css jota va pi eniraiaêr ini 2 nina “4 do NE : dd dO OE no SoM | do QN eo Vl Í . Beta-giro típico ra Motivo Bor a. Por exemplo, um componente dipeptídico, tal como um ou mais azobiciclononanos, pode ser incorporado para produzir uma estrutura tendo ' um motivo de beta-giro. Em outro exemplo, um mimético peptídico divulgado pode incluir uma estrutura central conforme exemplificado abaixo, por exem- plo, em lugar de dois, três ou quatro aminoácidos: 227

A LN HN o uv o a CO Me Em algumas modalidades, um azacicloalcano pode imitar um mimético de beta-giro, por exemplo: 4 2 pego TT, al O PAN o SE) RA E 2. e ' o os | 2 & Os õv CO | x P Bo Com i Os esquemas a seguir são vias sintéticas representativas que . podem ser usadas para preparar os compostos divulgados e intermediários dos mesmos.

. . 30/46 BR Esquema 1: Vias Sintéticas Lo - Cano LN o Paco o N CH,ON N AcOE N | d 9 Chz OQ bz O o 3 4 5 o QoBn o oBn x PC Buli, THF Ho » “o NHCbz NHCbz 6 7 o oH o oH | PS A nO AO ] NHCbz | NHCbz ' : Cbr O ; Cbr O 9 Juro Va PAO o “oH o oH H NH2 H NH? o 16 o "n Esquema 2 ) º NE custo º N o ta 2, Cc H SN. o Nitrato de amônio cérico ou "CAN" é o composto químico com a fórmula (NHa)-Ce(NO;3)s.

Esse sal solúvel em água laranja-vermelho é am- plamente usado como um agente de oxidação em síntese orgânica.

Esse composto é usado como um oxidante padrão em análise quantitativa.

PMP refere-se a p-metóxibenzilideno; Cbz refere-se a um radical OQ. 20 carbobenzilóxi que pode ser representado como: PF.

. . 31/46 - Composições : Em outros aspectos, formulações e composições compreenden- . do os compostos divulgados e opcionalmente um excipiente farmaceutica- "mente aceitável são proporcionadas. Em algumas modalidades, uma formu- lação considerada compreende uma mistura racêmica de um ou mais dos compostos divulgados.

Formulações consideradas podem ser preparadas em qualquer uma de uma variedade de formas para uso. À guisa de exemplo e não limi- tação, os compostos podem ser preparados em uma formulação adequada para administração oral, injeção subcutânea ou outros métodos para admi- nistração de um agente ativo a um animal conhecidos na técnica farmacêuti- : ca. : Quantidades de um composto divulgado descrito aqui em uma formulação podem variar de acordo com fatores tais como o estado doentio, idade, sexo e peso do indivíduo. Os regimes de dosagem podem ser ajusta- dos para proporcionar a resposta terapêutica ótima. Por exemplo, um único bolo pode ser administrado, várias doses divididas podem ser administradas com o tempo ou a dose pode ser proporcionalmente reduzida ou aumentada, . conforme indicado pelas exigências da situação terapêutica. É especialmen- te vantajoso formular composições parenterais na forma de unidade de do- sagem para facilidade de administração e uniformidade de dosagem. Forma de unidade de dosagem, conforme usado aqui, refere-se à unidades fisica- mente distintas adequadas como dosagens unitárias para o mamífero a ser tratado; cada unidade contendo uma quantidade predeterminada de com- posto ativo calculada para produzir o efeito terapêutico desejado em associ- ação com o veículo farmacêutico requerido.

A especificação quanto às formas de unidade de dosagem da invenção é orientada por e diretamente dependente da (a) as características únicas do composto selecionado e o efeito terapêutico particular a ser obtido e(b)as limitações inerentes na técnica de composição, tal como um com- posto ativo para o tratamento de sensibilidade em indivíduos.

Conforme usado aqui, "veículo farmaceuticamente aceitável" ou o o | . . 32/46 : "excipiente" inclui qualquer e todos Composições terapêuticas devem, tipicamente, ser estéreis e . estáveis sob as condições de fabricação e armazenamento. A composição pode ser formulada como uma solução, microemulsão, lipossoma ou outra estrutura ordenada adequada à alta concentração de fármaco. O veículo pode ser um solvente ou meio de dispersão contendo, por exemplo, água, etanol, poliol (por exemplo, glicerol, propileno glicol e polietileno glico! líquido e semelhantes) e misturas adequadas dos mesmos. A fluidez apropriada pode ser mantida, por exemplo, mediante o uso de um revestimento, tal co- mo lecitina, mantendo o tamanho de partícula requerido no caso de disper- são e mediante o uso de tensoativos. Em muitos casos, será preferível inclu- ] ir agentes isotônicos, por exemplo, açúcares, poli álcoois, tais como manitol, sorbito! ou cloreto de sódio na composição. Absorção prolongada das com- ' posições injetáveis pode ser mantida ao incluir, na composição, um agente o qualretarda a absorção, por exemplo, sais de monoestearato e gelatina.

Os compostos podem ser administrados em uma formulação de ' liberação com o tempo, por exemplo, em uma composição a qual inclui um polímero de liberação lenta. Os compostos podem ser preparados com veí- culos que protegerão o composto contra liberação rápida, tal como uma for- mulação com liberação controlada, incluindo implantes e sistemas de distri- buição microencapsulados. Polímeros biodegradáveis, biocompatíveis po- dem ser usados, tais como acetato de etileno vinila, polianidridos, ácido poli- glicólico, colágeno, poliortoésteres, ácido poliláctico e copolimeros de poli- lactídeo-poliglicolídeo (PLG). Muitos métodos para o preparo de tais formu- laçõessão geralmente conhecidos por aqueles versados no campo.

Soluções injetáveis estéreis podem ser preparadas incorporando o composto na quantidade requerida em um solvente apropriado com um ou uma combinação de ingredientes enumerados acima, conforme requerido, seguido por esterilização filtrada. Em geral, dispersões são preparadas in- corporando o composto ativo em um veículo estéril o qual contém um meio de dispersão básico e os outros ingredientes requeridos daqueles enumera- dos acima. No caso de pós estéreis para o preparo de soluções injetáveis '

. ' 33/46 BR estéreis, os métodos preferidos de preparo são secagem a vácuo e liofiliza- ção, os quais proporcionam um pó do ingrediente ativo mais qualquer ingre- - diente desejado adicional a partir de uma solução previamente filtrada estéril dos mesmos.

De acordo com um aspecto alternativo da invenção, um compos- to pode ser formulado com um ou mais compostos adicionais que intensíifi- | cam a solubilidade do composto. | Métodos Métodos para tratamento de distúrbios cognitivos e intensífica- ção de aprendizado são proporcionados. Tais métodos incluem administra- . ção de uma formulação farmaceuticamente aceitável de um ou mais dos ' compostos divulgados a um paciente que precisa da mesma. Também con- siderados são métodos de tratamento de pacientes que estão sofrendo de ' déficits da memória associados ao envelhecimento, esquizofrenia, distúrbios especiais de aprendizado, convulsões, convulsões pós-derrame, isquemia cerebral, hipoglicemia, ataque cardíaco, epilepsia, enxaqueca, bem como mal de Huntington, Parkinson e Alzheimer. Outros métodos considerados aqui incluem o tratamento de is- quemia cerebral, derrame, trauma cerebral, tumores cerebrais, dor neuropá- tica aguda, dor neuropática crônica, distúrbios do sono, vício em drogas, de- pressão, determinados distúrbios da visão, abstinência de etanol, ansiedade e incapacidades da memória e aprendizado. Em ainda outro aspecto, um método para intensificação de alívio da dor e proporcionar analgesia a um animal é proporcionado.

EXEMPLOS Os exemplos a seguir são fornecidos para fins ilustrativos ape- nas e não se destinam a limitar o escopo da divulgação. Exemplo 1 - Síntese de Derivados de B-espiro lactame derivados de pirroli- dina A sequência de reação a seguir foi usada (Esquema A) para sin- tetizar espiro-lactames. Hexahidrol,3,5-triazinas, cloreto ácido de Cbz-1- prolina e cloreto ácido de N-(Cbz) O-(benziléter)-L-treonina são usados co-

. , 34/46 : mo materiais de iniciação. Esquema A

PMP - |

N

É N, NO 9 PH A pve N—PMP Y o Y FuN, BF;.O0Et, CH,CI!; H Eb UN. BF;,.OEL, CH,C); be É 1 3 N—PMP CEAN wo | PACO NH Y ces v Acoft N && O Ch O o . 3 Fi 5 o OBn o oBn . PCI Wi DIF Ho ——o NHCbz NHCbz 6 7 o oH o oH

N N | NHCbz | NHCbz bz O ; Che O Juros ur o OH o oH Os Os

H NH H NH ' 9 x Sm

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. . 35/46 . Tabela 1 — dade jpor HPLC| (M'H) | 20 mg 93 261 SIM o ee [| SS

CUBZ O pe o N (pureza o >95%) AA 17 mg 73 es TS) Exemplo 2 - Síntese de Compostos e Intermediários Espiro Lactame 3. A síntese de espiro-lactame 3 C4 substituído . foi conduzida viã reação de Staudinger de metilenoimina derivada de triazina 2 A reação de [2 + 2]-cicloadição entre o ceteno derivado de cloreto ácido de Cbz-1-prolina e a metilenoimina foi realizada da seguinte forma: ceteno | foi gerado por meio de dehidrocloração do cloreto ácido com trietilamina a - 40 ºC durante 45 min e, então, uma solução em diclorometano de triazina 2 e eterato de trifluoreto de boro (o qual despolimeriza a triazina) foi adiciona- da Após 12 horas, o espiro lactame 3 correspondente foi obtido como uma | mistura de enantiômeros, com um rendimento de 30 a 50%. A remoção oxi- | dativa do grupo PMP a partir do espiro lactame 3 na presença de CAN pro- | porcionou o espiro lactame 4 derivado N-não substituído o qual, quando de | tratamento com Pd(OH)2/C, proporcionou os intermediários de espiro lacta- | me5 correspondentes.

O espiro lactame 4 foi obtido em uma pureza de 93% (HPLC) ! após purificação por meio de cromatografia sobre gel de sílica. O espiro lac- tame 5 foi obtido com purezas > 90% (através de NMR) após cromatografia sobre gel de sílica usando eluição em gradiente de acetato de eti- la/ciclohexano a 20% a 70% em um rendimento de 50%. Exemplo 3 - Vias Sintéticas aos Compostos Intermediários Triazina 2. A uma solução de p-anisidina (24,6 9, 200 mmol.) em uma mistura (500 mL) de acetato de etila / água (1:1), esfriada a 0ºC, uma

. ' 36/46 ' solução aquosa (17 mL) de formaldeído (37%) foi adicionada. A mistura de reação foi agitada durante 3 horas a 0ºC, então, 1 hora em temperatura am- - biente e à camada orgânica foi separada, lavada com água (50 mL) e seca sobre Na7;SO,. O solvente foi removido sob vácuo e um sólido branco foi ob- tido. Esse sólido foi lavado uma vez com dietil éter para proporcionar 26,3 g (o sólido foi seco a 40ºC durante a noite) de triazina 2 pura em um rendimen- to de 97%. Intermediários de espiro lactame 3. A uma solução agitada do cloreto ácido de N-benzilóxicarbonil L-prolina (5 g, 18,7 mmol.) em dicloro- metano seco (65 mL) esfriada para -40ºC foi adicionada, gota a gota, trieti- lamina seca (10,4 mL, 74,7 mmol.). A solução se tornou amarela para con- ' firmar que o ceteno foi formado.

Após 45 min a 40ºC, uma solução púrpura da triazina 2 (2,52 9, 6,16 mmol.) e BF;OEt, (2,37 mL, 18,7 mmol.), previamente misturada em CHCI (35 mL), foi adicionada gota a gota. A mistura foi deixada aquecer lentamente para a temperatura ambiente e, então, dissipada com NaHCO;z aquoso saturado. A camada aquosa foi extraída duas vezes com CH3CI, (20 mL); as camadas orgânicas combinadas foram lavadas com salmoura (20 mL) e secas sobre NazSO, anidro. A solução foi, então, concentrada e purifi- cada por meio de cromatografia em coluna sobre gel de sílica usando elui- ção em gradiente de ciclohexano a 100% / ciclohexano a acetato de etila a 20% / ciclohexano para proporcionar 7,01 g de produto puro em um rendi- mento de 37%. Intermediários de espiro lactame 4. A uma solução agitada de espirolactame 3 (2,4 g, 86,55 mmol.) em acetonitrilo (49 mL) a -10ºC foi adi- cionada, gota a gota durante 1 hora, CAN (10,8 g, 19,6 mmol.), previamente dissolvida em H,zO (30 mL). Após a adição estar completa, a mistura foi agi- . —tadadurante 45 min (TLC não mostrou material de iniciação restante). À mis- tura de reação foi diluída com acetato de etila (100 mL) e NaHCO; saturado (5OmL). À camada orgânica foram adicionados água (100 mL) e bissulfito de sódio sólido (20 eq). A camada orgânica foi lavada com salmoura e seca sobre Na-SO, anidro. A solução foi, então, concentrada e centrifugada por

. ' 37/46 ' meio de cromatografia em coluna sobre gel de sílica usando eluição em gra- diente de ciclohexano a 100% / ciclohexano a acetato de etila a 50% / ciclo- ] hexano para proporcionar 0,87 g de produto puro em um rendimento de 50%. Intermediários de espiro lactame 5 (AK-51). 0,5 g de 4 foram dissolvidos em 20 mL de acetato de etila e transferidos, via uma cânula, para um frasco sob H, (1 atm) contendo 50 mg de catalisador PA(OH)-C a 10%. A mistura foi agitada durante a noite sob H; a 50 Psi e, então, o catalisador foi filtrado através de celite. A camada orgânica foi concentrada e purificada pormeio de cromatografia sobre gel de sílica para proporcionar 120 mg de produto em um rendimento de 50%. 7 Cloreto ácido de N-(Cbz)-O-(benzil éter)-1-treonina 7. A uma so- - lução agitada de N-(Cbz)-O-(benzil éter)-1-treonina (0,95 g, 2,7 mmol.) em éter seco (27 mL) foi adicionado PCI; (0,61 g, 2,9 mmol.) e a mistura foi agi- tada3 horas em temperatura ambiente. Então, o solvente foi removido com alto vácuo em temperatura ambiente. Tolueno foi adicionado e removido conforme acima. O sólido branco bruto foi usado sem qualquer purificação para a reação de acoplamento.

Intermediários de espiro lactame 8 e 9. A uma solução agitada de espirolactame 4 (200 mg, 0,76 mmol.) em THF seco (4 mL) a -78ºC foi adicionado BuLi (0,32 mL, 0,80 mmol. em hexano) gota a gota. Após a adi- ção estar completa, a mistura foi agitada a -78ºC durante 1 hora. Cloreto ácido de N-(Cbz)-O-(benzil éter)-1-treonina 7 em THF (4 mL) foi adicionado a -78 ºC. A mistura foi agitada durante a noite de -78ºC para a temperatura ambiente.

A mistura de reação foi dissipada com NH,CI saturado (10 mL) e acetato de etila (10 mL) foi adicionado. A camada aquosa foi extraída duas vezes com acetato de etila. As camadas orgânicas combinadas foram secas com MgSO, e concentrada para proporcionar 0,44 g de produto bruto. O produto bruto foi eluído através de gel de sílica com um gradiente de CHCI, a 100% a MEOH/CHCI; a 2%, proporcionando frações que oscilavam, quan- to à pureza, de 44% a 73%. Essa reação foi repetida sobre 0,28 g de espiro

. õ 38/46 BR lactame 4 e proporcionou, após cromatografia, frações com purezas que os- cilavam de 50% a 73%. - Exemplo 4 - Ensaio de Ligação ao Receptor de NMDA Preparo de Tecido Membranas sinápticas brutas foram preparadas a partir de pro- sencéfalos de rato ou hipocampos de rato (ratos machos Sprague-Dawley) e lavadas extensivamente para remover aminoácidos endógenos, conforme previamente descrito por Ransom e Stec (1988). Resumidamente, as mem- branas sinápticas brutas foram resuspensas em 20 volumes de tampão de Tris-HCl a 5 mM, pH de 7,4 (para uso em experimentos de ligação à PHITCP) ou em 20 volumes de tampão de Tris-acetato a 5 mM, pH de 7,4 ' (para uso em estudos de ligação a [ºH]glicina) e homogeneizadas usando um Polytron (Virtis Shear; Virtis, NY, E.U.A). As membranas foram, então, i peletizadas por meio de centrifugação a 48.000 g durante 20 min.

Essa eta- pa foirepetida duas vezes e o homogenato foi armazenado a -70º C no mesmo tampão.

Antes de cada uso, os homogenatos foram descongelados em temperatura ambiente, peletizados e lavados mais quatro vezes.

Para o experimento com [*H]glicina, a pelota foi primeiro incubada durante 30 min a | 25ºC em tampão de Tris-acetato a 5 mM contendo Triton X-100 a 0,04% e, então, lavada quatro vezes por meio de homogeneização e centrifugação.

As membranas lavadas finais foram resuspensas em concentrações de 2-3 mg/ml em tampão de Tris-HCl a 5 mM ou tampão de Tris-acetato a 5 mM.

Ensaios de Ligação a TCP: Medições de ligação [ºHITCP espe- cífica foram realizadas conforme descrito previamente (Haring et aí., 1986, 1987; Kloog ef a/., 1988a). As misturas de reação finais consistiam de 50- 100 ug de proteina de membrana em 200 ul de tampão de Tris-HCI a 5 mM : e continham [PHJTCP ou [ºHJTCP e a concentração apropriada de ligantes do receptor de NMDA ou mAbs.

As reações foram iniciadas mediante a adição das membranas às misturas de reação.

A menos que de outro modo indica- do, ensaios de ligação foram realizados sob condições não equilibradas a 25ºC durante 1 h.

Ligação não específica foi determinada em amostras para- lelas contendo 100 uM de PCP não rotulado.

Reações de ligação foram de-

. . 39/46 ' terminadas por meio de filtração sobre filtros de vidro Whatman GF/B que tinham sido pré-tratados com polietilenoimina a 0,1% durante 1 h. - A dissociação de [ºPH]JTCP de seu sítio de ligação à membrana foi medida após equilíbrio dos receptores com [PHITCP a 20 nM durante 120 min.

Areação de dissociação foi iniciada mediante a adição de PCP não ro- tulado a 100 uM na presença e ausência de ligantes do receptor de NMDA ou mAb.

As reações foram terminadas imediatamente (tempo zero) e após incubação durante os períodos de tempo adicionais indicados.

Os efeitos dos três compostos foram examinados sobre 1) a condutância de um único neurônio ativada pelo receptor de NMDA (lnmoDa) em neurônios piramidais CA1 hipocampais e 2) a magnitude de potencializa- ' ção a longo prazo (LTP) e depressão a longo prazo (LTD) em sinapses cola- | terais de Schaffer-CA1 em seções hipocampais in vitro.

Foi reportado que | GLYX-13 exibe uma intensificação em baixa concentração (1-10 uM) de Inv. pa ativada por explosão e LTP, ao mesmo tempo em que reduz, síimultane- | amente, a LTP e lnvuoa estimulada por um único pulso.

Uma concentração | cem vezes maior de GLYX-13 de 100 uM se converteu para redução de LTP ] e explosão de Inmoa e não afetou mais a LTP. | Composto B mostrou uma intensificação de 20 vezes na potên- ciacomparadocom GLYX-13, 50 nM desse composto intensificou acentua- Í damente a Ivmoa estimulada por um único choque (1A) e por explosão (1B), bem como duplicação da magnitude de LTP (15). Em contraste, NRX-10.050 a 1 uM reduziu significativamente a IlnvDa estimulada por um único choque | (1C) e explosão (1D), remanescente de GLYX-13 a 100 uM (vide Figura 2). AK-51 exibiu menos potência do que o composto B, mas uma faixa de concentração mais ampla em suas ações estimulatórias (Figura 3). NRX-10.051 a 100 nM (24) e 1 uM intensificou a Inwoa estimulada por um único choque, enquanto que NRX-10.051 a 1 uM duplicou a magnitude de LTP (2D), ao mesmo tempo em que não altera a LTD (2E). AK-52 produziu apenas uma intensificação branda de INnmoa es- timulada por um único choque em uma baixa concentração (100 nM; 3A), a qual se converteu a uma redução significativa na lnvDa EM uma concentra-

. . 40/46 . ção de 1 UM (3B). AK-52 a 100 nM produziu uma intensificação de LTP simi- lar, quanto à magnitude, ao composto B e AK-51, mas essa se converteu a - uma redução leve, mas significativa, na LTP na concentração de 1 uM, sem alterar a LTD.

Esses três compostos mostraram uma intensificação de cerca de 20 vezes na potência comparado com o GLYX-13. Composto B é o intensifi- cador mais potente de Inmoa Em baixas concentrações (50 nM). Embora a : intensificação de Invoa por AK-51 fosse de menor magnitude, esse efeito permaneceu quando o AK-51 foi aumentado 10 vezes (100 nM para 1 uM).

O AK-52 foio intensificador mais fraco de Invoa e esse efeito reverteu mais rapidamente para uma redução franca na InvDa. ' Esses compostos intensificaram a magnitude de LTP em graus similares, aproximadamente até uma duplicação. GLYX-13 foi o único com- posto que pôde aumentar simultaneamente a LTP e reduzir a LTD: AK-52 não afeta a LTD, mesmo em uma concentração que reduziu a InvuDa. GLYX- 13 pode intensificar seletivamente a InvDa mediada por receptores de NMDA contendo subunidades NR2A/B e esses receptores estão localizados em foci extra-sinápticos e são mais fortemente ativadas por explosões neuronais que induzem à LTP. Embora todos os compostos testados tenham efeitos potentes sobre a LTP e Invmna, OS menores efeitos sobre a LTD sugerem que eles têm seletividade aumentada por NR2A/B contendo sítios de glicina no receptor de NMDA do que o GLYX-13. Exemplo 5 - Modelo de Aprendizado em T-Labirinto Ratos machos de 3 meses de idade do cruzamento F1 de Fisher 344 X Brown Norway (FBNF1) foram usados para esse estudo. O T-labirinto foi construídos com braços (45 cm de comprimento x 1 0 cm de largura x 10 cm de altura) feitos de Plexiíglias preto envolvendo o labirinto. Duas tampas de garrafa de plástico, revestidas com tela de arame, foram presas à extre- midade de cada braço alvo no qual o alimento como recompensa (Cheerios, 100 mg/pedaço) foi colocado. Antes do início de treinamento, os animais foram gradualmente privados de alimento para aproximadamente 85% de seu peso sem alimentação. Nos três dias sucessivos antes de início do trei-

: ' 41/46 . namento, os animais foram habituados ao T-labirinto com alimento localiza- do através do labirinto.

No primeiro dia de treinamento, os animais foram - recompensados pelas escolhas do braço direito e foram treinados a um crité- rio de 9 de 10 escolhas corretas consecutivas.

No segundo dia de treina- mento, os animais foram recompensados pelas escolhas do braço esquerdo para um critério de 9 de 10 escolhas corretas consecutivas.

No subsequente dia de testagem, aos animais foram fornecidas injeções de AKS1(0,3, 1, 3, 10, 30 mg/kg p.o.) ou veículo DMSO (1 mg/ml; Sigma, Saint Louis MO) de uma maneira às cegas via ingestão gástrica forçada (4", 16-ga; Braintree Scientific, Braintree MA) 60 min antes do início de testagem (n = 8-9 por grupo). No primeiro ensaio de testagem, ambos os braços estavam com isca ' de alimento e, para os 20 ensaios subsequentes, apenas escolhas alterna- das (opostas à escolha anterior do animal) foram recompensadas (intervalo inter-experimento de 30 seg). O número de experimentos até critério (5 es- —colhas corretas consecutivas) foi calculado para cada animal.

Os dados fo- ram analisados por meio de ANOVA, seguido por testes post hoc PLSD de Fisher que comparam doses individuais de fármaco com veículo (o. = 0,05). A Figura 5 representa experimentos (média + SEM) de acordo com o critério na tarefa do T-labirinto alternado (20 experimentos) em ratos de3meses de idade privados de alimento.

Os animais foram injetados p.o. com 0, 0,3, 1, 3, 10 ou 30 mg/kg de AKO5S1 em veículo DMSO (n = 8-9 por grupo) 60 min antes de início de testagem. *** P < 0,001, ** P < 0,01, post hoc PLSD de Fisher vs. veículo.

Exemplo 6 - Teste com Formalina de Dor Neuropática Os experimentos foram conduzidos conforme previamente des- crito (Abbott et al!., Pain, 60, 91-102, 1995; Wood et al., Neuroreport, 19, 1059-1061 2008). Ratos machos de 3 meses de idade do cruzamento F1 Fisher 344 X Brown Norway (FBNF1) foram usados para esse estudo.

Antes do início de testagem, os animais foram habituados à câmara de testagem (Plexiglass opaco de 30 x 30 x 60 cm) durante 10 min por dia durante 2 dias consecutivos.

No dia de testagem, aos animais foram fornecidas injeções de AKS1 (0,3, 1, 3, 10, 30 mg/kg p.o.) ou veículo DMSO (1 mg/ml; Sigma, Saint

. . 42/46 Louis MO) de uma maneira às cegas via ingestão gástrica forçada (4", 16- ga; Braintree Scientific, Braintree MA) 60 min antes de injeções de formalina - (n = 8-9 por grupo). Os animais foram colocados na câmara de testagem 10 min antes de injeção de formalina.

Para a injeção de formalina, os ratos fo- ram manualmente seguros e fornecida uma injeção subcutânea de formalina a 1,5% (50 ul com uma agulha de 26-ga; Sigma, Saint Louis MO) na almo- fada da pata lateral sobre a superfície plantar da pata traseira esquerda.

Os animais foram gravados a partir de baixo com o auxílio de um espelho em ângulo durante 50 min pós-injeção de formalina.

O tempo total consumindo lambendo a parta injetada e o número total de recuos da pata injetada du- rante a fase posterior (30-50 min pós-injeção de formalina) foram quantifica- 7 dos off-line de uma maneira às cegas por um experimentador treinado com alta confiabilidade (r > 0,9) inter- e intra-classificação para ambas as medi- das.

Todos os animais foram sacrificados com CO2 imediatamente após tes- tagem.

Os dados foram analisados por meio de ANOVA, seguido por testes post hoc PLSD de Fisher que comparam doses individuais de fármaco com veículo (a = 0,05). A Figura 6 representa a analgesia % (média + SEM) defi- nida como redução % nos recuos na resposta em fase posterior (30-50 min) após injeção intraplantar de formalina (50 uL de formalina a 1,5%). Exemplo7-Formulações Orais que Intensificam o Aprendizado e Memória Um preparado oral de AK-51 foi feito em sulfóxido de dimetila (DMSO). Todas as doses foram administradas em um volume de 300 ul.

Os animais foram, então, alimentados p.o. através de ingestão oral forçada (ali- mentação forçada pela boca com uma agulha de alimentação inserida) de um volume calculado para distribuir ao animal uma dose definida baseado no peso corporal, como segue: 0,0 mg/kg em DMSO a 300 uL (veículo); 0,3 mg/kg em DMSO a 300 ul; 1,0 mg/kg em DMSO a 300 ul; 3,0 mg/kg em DMSO a 300 ul; 10,0 mg/kg em DMSO a 300 uL; 30,0 mg/kg em DMSO a 300 ul.

Os animais foram injetados 60 minutos antes do início de testa- gem com uma das quantidades de dose mencionadas acima.

Então, uma tarefa no T-labirinto alternado (20 experimentos) foi usada para avaliar o

. . 43/46 . comportamento de aprendizado nos animais.

Esse protocolo é descrito no Exemplo 5. Resumidamente, o T-labirinto é uma tarefa de escolha.

O rato . em questão foi colocado na base do "T". Após um curto retardo, ele foi dei- xado explorar o labirinto e escolher entrar nos braços direito ou esquerdo.

À escolha é classificada de acordo com uma variedade de critérios, incluindo alternância espontânea, recompensa com indícios ou indicar uma preferên- cia.

Baseado nos critérios usados nesse estudo, o T-labirinto foi usado para testar o aprendizado e memória.

Alimento colocado em uma extremidade do labirinto foi usado como o reforço positivo para cada teste animal.

Aos animais aos quais foi fornecida uma dose de 1,0 mg/kg pela boca de AK-51 demonstraram uma intensificação estatisticamente significa- ' * tivade comportamento de aprendizado no teste de T-labirinto (P < 0,001). Aos animais aos quais foi fornecida uma dose de 3,0 mg/kg pela boca do análogo não peptídico NRX-10.051 também demonstraram uma intensifica- ção estatisticamente significativa de comportamento de aprendizado no teste de T-labirinto (P <0,07). Exemplo 8: Isômeros Os dois diferentes isômeros de AK-55 foram usados em um en- saio de ligação de NDMA, conforme no Exemplo 4. Um isômero de AK-55 intensifica potencialmente o NMDA, enquanto que o outro não.

A Figura 7A indica o curso de tempo do efeito de aplicação de um banho de 15 min de AJ-55 a 1 uM (barra sólida) sobre a corrente ativada por receptor de NMDA farmacologicamente isolado normalizada em neurônios piramidais CA1 sob registo com células inteiras (média + SEM, n = 6). B: curso de tempo do efei- | tode aplicação de um banho de 15 min de AK55 a 1 uM (barra sólida) sobre Í a corrente ativada por receptor de NMDA farmacologicamente isolado nor- malizada em neurônios piramidais CA1 sob registro com células inteiras (média + SEM, n = 7). C: curso de tempo de aplicação de um banho de AK6 | a 1 uM (barra sólida, círculos cheios, n = 8) comparado com seções de con- trolenão tratadas (círculos abertos, n = 8) sobre a magnitude de potenciali- zação a longo prazo (LTP) do declínio de potencial pós-sináptico excitatório extracelular (média + SEM, fEPSP) induzida por estimulação colateral de

. ' 44/46 . Schaffer em alta frequência (2 x 100 Hz/500 mseg). Exemplo 9: Ensaios Bioquímicos : A Tabela B representa os resultados de ensaios de ligação con- tra vários alvos com AKS51: TabelaB | Guameto AmPR | ao | om | ss [ Guemato NMDA Gina — | reto | om | = | — [Cevenso NDA Fenciaídma | mo | tom | | | Glmamato NDA Pofamia | reto | tom | 6 [even náossemo — | eo | om | o [Gana Sense aesmenna — | reto | ow | a [| cansidepalssoneRG — [momano | tom | 3 Exemplo 10: Identificação de B-giro em composto espiro Experimentos com próton 1-D, 'H, *C, DEPT, experimentos homo nucleares 2-D (DQF-COSY, TOCSY, NOESY) e experimentos hetero nucleares HSQC e HMBC em DMSO-D; a 30 graus Celsius são conduzidos para confirmar os desvios químicos de carbono exatos e desvios químicos de prótons do espiro composto: no H.

TSNH 6 Y | H 8 H | Desvios químicos são observados como segue: 1H, DMSO-ds, ! 600 MHz, 8 em ppm, TMS a 0,00 ppm: 8,72 (bs, 1H), 3,47 (dd, 2H), 3,37 (t, | 2H) 2,21 (m,2H), 2,02 (m, 1H), 1,89 (m, 1H) (vide Figura 12); | CL, DMSO-ds, 150 MHz, 8 em ppm, referência DMSO a 39,5 | ppm: 169,6, 68,7, 45,6, 40,7, 32,9, 22,4. | O desvio químico do próton de amida estava localizado a 8,72

. . 45/46 . ppm como um "singlet" amplo e picos cruzados foram observados entre 8,72 e 3,37. Essa descoberta estabeleceu o desvio químico de H-3 a 3,A7 ppm. - nOe fraco entre 3,37 e 2,21 ppm indica as populações de H-5 a 2,21 ppm. Correlação total foi encontrada de 3,37 a 2,21 ppm a 2,02 e 1,89 ppm; corre- lação nOe foi observada entre 2,21, 2,02, 1,89 e 3,37 ppm. Esse descoberta era incompreensível, uma vez que as ressonâncias H-6 e H-7 são: H-6 (2,02 | e 1,89 ppm), H-7 (3,37 ppm). Os experimentos heteronucieares 2-D (HSQC i e HMBC) também confirmaram os desvios químicos de prótons e carbono. | | Os desvios químico de prótons e carbonos individuais foram ob- | servados como segue: | 8,72 (bs, H-2, 1H), 3,47 (dd, H-3, 2H), 3,37 (t, H-7, 2H), 2,21 (m, ! ' H-5, 2H), 2,02 (m, H-6, 1H), 1,89 (m, H-6'1H) 169,6 (C-1), 68,7 (CH), 45,6 (C-7), 40,7 (0-3), 32,9 (0-5), 22,4 (C-6) ' Um nOe fraco entre H-3 e H-5 é sugestivo de rotação restrita dos anéis um com relação ao outro. À ausência de ligações de hidrogênio nas quais os resíduos doador e aceitador i (i + 3) e também ausência de nOe de longa faixa (átomos C“ <7Aº) entre dois anéis indica que não há duplica- ção secundária significativa. Exemplo 11 : Experimentos com próton 1-D, 'H, "*C, DEPT, experimentos homo nucleares 2-D (DQF-COSY, TOCSY, NOESY) e experimentos hetero nucleares HSQC e HMBC em DMSO-Ds à 30 graus Celsius são conduzidos para confirmar os desvios químicos de carbono exatos e desvios químicos de prótons do espiro composto:

CX N A O

HNO Q, O *H NMR em DMSO é mostrado na Figura 13. Um experimento N15-HSQC a 600 MHz pode ser realizado para confirmar desvios químicos de amida. :

. . 46/46 . EQUIVALENTES Aqueles versados no campo reconhecerão ou serão capazes de . determinar, usando não mais do que experimentação de rotina, muitos equi- valentes às modalidades específicas da invenção descrita aqui. Pretende-se quetaisequivalentes sejam abrangidos pelas reivindicações a seguir.

INCORPORAÇÃO POR REFERÊNCIA Todo o conteúdo de todas as patentes, pedidos de patente pu- blicados, websites e outras referências citadas aqui são expressamente in- corporados na íntegra por referência, incluindo o seguinte incorporado aqui porreferência: Abbott FV, Franklin KB, Westbrook RF, The formalin test: scoring ' properties of the first e second phases de the pain response in rats. Pain, 80 (1995) 91-102; Bennett GJ, Xie YK., A peripheral mononeuropathy in rat that ' produces disorders de pain sensation like ose seen in man. Pain, 33 (1988) 87-107; Patente U.S. No. 7.273.889; Patente U.S. No. 6.821.985; Patente U.S. No. 6.667.317, Patente U.S. No. 6.635.270; Patente U.S. No.

6.521.414; Patente U.S. No. 6.197.820; Patente U.S. No. 6.147.230; Patente U.S. No. 6.007.841; Patente U.S. No. 5.952.389; Patente U.S. No.

5.902.815; Patente US. No. 5.741.778; Patente U.S. No. 5 5.605.911; Patente US. No. 5.523.323; Patente U.S. No. 4.959.493; Moskal et al. (2005), Neuropharmacology, 49(7): 1077-87; Narahshi, Toshio ef a/. (2004) Biol. Pharm. Bull., 27(1): 1701-1706; Lynch, Gari ef a/. (2006), Aging Re- search Reviews, 5: 255-280; Rajashankar et al. J. Am. Chem. Soc. (1992), 114, 9225; Rajashankar et al. J. Am. Chem. Soc. (1995), 117, 10129; A. Karle et al, Biochemistry (1990), 29, 6747; Regan et a/., Science (1998), 241, 976; Kaumaya et a/!., Biochemistry (1990), 29, 13; Hanessian et a!., Tet- rahedron (1997), 53, 12789; Zhang et al., Org. Lett. (2003), 53115; Xuyuan et al., Org. Lett. (2004), 6, 3285; Halab et al., J. Med. Chem. (2002), 45,

5353. |

Í |

Claims (9)

REIVINDICAÇÕES

1. Composto caracterizado por ser representado pela fórmula: Rº

LE N RºOHN, Ré Rº em que: RéH; R' é benzila; o Di Rºé Rº or, RÁ om Aus Ré o ; R? é H ou CHs, Rº é H ou CH; e estereoisômeros, N-óxidos ou sais farmaceuti- camente aceitáveis dos mesmos.

2. Composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pe- lo fato de que R? e Rº são CHs.

3. Composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pe- lo fato de que Rº é CHge Rº é H.

4. Composto caracterizado por ser representado pela fórmula: Ri

OLE NRÍOHN, Rô R em que: RéH R'éH

O e 3 Re Rº om '

RÁ om sos Ré O ; Ré CH;eRéH; ou Ré He Rº é CHs; e estereoisômeros, N-óxidos ou sais farmaceuticamente aceitáveis dos mesmos.

5. Composto caracterizado por ser representado pela fórmula: o Q q T g T e do ISA a Ro LO LE Z ss NE" OH ou oH .

6. Uso de um composto tal como definido em qualquer uma das reivindicações 1-5, caracterizado pelo fato de ser para preparação de uma composição farmacêutica para tratamento de um distúrbio cognitivo associa- doãàperdade memória ou aprendizado deficiente.

7. Composição farmaceuticamente aceitável caracterizada pelo fato de compreender um composto tal como definido em qualquer uma das reivindicações 1-5, e um excipiente farmaceuticamente aceitável.

8. Uso de um composto tal como definido em qualquer uma das reivindicações 1-5, caracterizado pelo fato de ser para preparação de uma composição farmacêutica para tratamento de dor neuropática.

9. Uso de um composto tal como definido em qualquer uma das reivindicações 1-5, caracterizado pelo fato de ser para preparação de uma composição farmacêutica para tratamento de depressão, distúrbio obsessi- —vo-compulsivo ou esquizofrenia.