CZ200450A3

CZ200450A3 - Methylové analogy simvastatinu jako například nové inhibitory HMG@CoA reduktázy

Info

Publication number: CZ200450A3
Application number: CZ200450A
Authority: CZ
Inventors: Thaperárajeshákumar; Kumarásaridiámadhavaádileep
Original assignee: Ranbaxyálaboratoriesálimited
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2004-05-12
Also published as: WO2002100323A3; US6541511B1; EP1404313A2; WO2002100323A2; JP2005500282A; SK242004A3; CN1535145A; PL367885A1; ZA200400017B; EA200400034A1; BR0210426A; EP1404313A4; CA2450617A1

Description

Oblast techniky

Vynález se týká nového methylového analogu simvastatinu, který vykazuje schopnost inhibovat syntézu cholesterolu. Sloučenina podle vynálezu je příslibem léčby a profylaxe hypercholesterolemie a různých srdečních poruch. Vynález se také týká způsobu přípravy této sloučeniny.

Dosavadní stav techniky

Hypercholesterolemie je známá jako například primární rizikový faktor vývoje aterosklerózy. Vysoká hladina cholesterolu v séru je uváděna jako například nej důležitější rizikový faktor pro vývoj ischemické choroby srdeční a proto je třeba látek, jejímž účinkem by bylo snižování hladiny cholesterolu v krvi. '

Během několika posledních let byla vyvinuta celá řada strukturně příbuzných látek proti působících proti hypercholesterolemii prostřednictvím inhibice 3-hydroxy3-methylglutyrylkoenzym (HMG-CoA) reduktázy, která jsou v současné době komerčně dostupná. Sloučeniny patřily jak mezi přirozené fermentaČní produkty, kompactin se strukturním vzorcem I .0 (i),

(GB 1 555 831, 2 055 100, 2 073 199) až po jejich di- a tetrahydro deriváty (EP 0 052 366); a analogy s různými estery v poloze 8 polyhydronaftalénové části, po zcela syntetické analogy, kde polyhydronaftalénová část je nahrazena substituovanými mono- a bicyklickými aromatickými kruhy a bifenyly (EP 0 068 038). Ve všech těchto sloučeninách byl zachován homochirální β-hydroxypyranonový kruh se strukturním vzorcem III

nebo odpovídající kruh - otevřená dihydroxykyselina se strukturním vzorcem IV

(IV), a proto se stal tento kruh klíčovým strukturním rysem odpovědným za inhibiční účinek na HMG-CoA reduktázu. Brzy potom bylo vynaloženo intenzivní úsilí ná vytvoření a vývoj syntetických postupů pro selektivní modifikaci esterů bočních řetězců a laktonových částí mevinolinu.

• · • f · « ·

Analogy mevinolinu vytvořené modifikací 2(S) - methylbutyrylového postranního řetězce a hexahydronaftalénového jádra byly rozsáhle studovány (W.F. Hoťfman a kol. J. Med. Chem. 1986; 29: 849 a Gerald E. Stokker, J. Org. Chem. 1994; 59: 5983) Tyto výzkumy vedly křadě derivátů s bočním esterovým řetězcem, jako například nových analog se silnější nebo slabší aktivitou jako například např. simvastatin, který obsahuje navíc jednu methylovou skupinu v methylbutyrylovém postranním řetězci a je dvakrát účinnější než mevinolin.

Syntetické strategie pro modifikování bočního esterového řetězce a laktonových částí mevinolinu byly popsány Ta-Jyh-Lee v J. Org. Chem. 1982; 47: 4750. Mevalonové analogy se strukturním vzorcem V a VI byly připraveny substitucí uhlíku nesoucího vodík v HMG-CoA a mevino línové kyselině pomocí methylové skupiny.

Nicméně, mevalonové analogy s methylovou skupinou v poloze 3 β-hydroxypyranonového kruhu nebyly dosud v literatuře popsány.

Podstata vynálezu

Vynález se týká nového methylovéhom analogu simvastatinu, který má inhibiční účinek na HMG-CoA reduktázu. Sloučenina podle vynálezu má methylovou skupinu v obou orientacích (R) a (S), substituovanou do polohy 3 β-hydroxypyranonového kruhu. Tak tomu může být i v laktonu nebo odpovídajících formách dihydroxy kyseliny (uzavřených nebo otevřených).

4

4 “ · · · ·

• 4 · · • 4 4 4 • · · · · • · ·

Μ · ·

V hydrofóbních vazbách, které odpovídají za velkou část receptorové vazebné energie léku, hraje methylová skupina v molekule léku důležitou roli. Nicméně biologické důsledky methylové skupiny v poloze β-hydroxypyranonového kruhu ve statinech byly studovány jen zřídka.

Předmětem vynálezu je poskytnout novou sloučeninu, která vykazuje podstatnou inhibiční aktivitu na HMG-CoA reduktázu. Podle toho vynález poskytuje sloučeninu s obecným vzorcem VII,

kde Rj je β-hydroxypyranonový kruh se strukturním obecným vzorcem Vlla-d

Vnc, R,

VHb.Ri =

Vild, Rj =

Rs

kde R2 je Na, K nebo NH4; R3 je methylová skupina a její farmaceuticky přijatelné soli. Dalším předmětem vynálezu je poskytnout způsob přípravy uvedeného inhibitoru HMG-CoA reduktázy, který zahrnuje reakci simvastatinu se vzorcem Vlila, což je laktonová forma, nebo se vzorcem VlIIb, což je forma hydroxy kyseliny s otevřeným kruhem, it « · ·

(Vlila) (VlIIb) kde Z je vodík, kation kovu, jako například jsou např.: Na, K nebo NH4, s methylačním činidlem.

Roztok simvastatinu reaguje s methylačním činidlem v přítomnosti zásady při teplotě od přibližně -10 až -60 °C pod atmosférou dusíku a následně je vhodně ošetřen vodou a krystalizuje z organických rozpouštědel.

Použitým methylačním činidlem je alkyl halogenid, jako například methyljodid. Požadovaná zásada je použita ve formě soli alkalického kovu, jako například lithiumpyrrolididu nebo lithiumhexamethyldisilazanu (Li-HMDS). Lithiumpyrrolidid se tvoří in šitu reakcí n-butyllithia s pyrrolidinem v tetrahydrofuranu.

Methylace α-methylenové polohy v pyranonovém kruhu je dosaženo pomocí esterenolátu vytvořeného se zásadami jako například hexamethyldisilazanem (Li-HMDS) nebo lithiumpyrrolididem. Enolizace s použitím lithiumpyrrolidonu během methylace poskytuje směs (3R) a (3S) izomerů se strukturními obecnými vzorci (Vile) a (Vila), v tomto pořadí. Tato malá stereoselek4 4 4 · • 4 · • · ·

tivita při použití lithiumpyrrolidonu může být připisována menšímu rozměru pyrrolidonových skupin, které umožňují přístup z obou stran pyranonového kruhu. Nicméně v důsledku více objemného rozměru Li-HMDS, tento přistupuje k pyranonovému kruhu ze strany s méně překážkami, a enolizace s pomocí Li-HMDS, která je následována methylací, vede stereospecificky ke tvorbě (3R) methylového izomeru simvastatinu se strukturním obecným vzorcem (Vile).

Methylační reakce je s výhodou prováděna bez chránění dvou hydroxy skupin otevřeného pyranonového kruhu simvastatinu při teplotách přibližně -25 až -55 °C.

Vhodné ošetření vodou zahrnuje přidání vody do reakční směsi po skončení methylace a potom následuje extrakce pomocí organických rozpouštědel. Pro extrakci lze použít jakékoliv organické rozpouštědlo a tato rozpouštědla zahrnují s vodou nemísitelná a částečně mísitelná rozpouštědla, jako například: chloroform, dichlormethatt, 1,2-dichlorethan, hexany, cyklohexan, toluen, methylacetát, ethylacetát, a podobně. Organická fáze je promyta minerální kyselinou, aby byly odstraněny zásadité nečistoty. Kyseliny můžou zahrnovat kyselinu chlorovodíkovou, kyselinu sírovou a kyselinu forforečnou.

Produkt lze získat zredukováním objemu organického rozpouštědla, které obsahuje methylový analog simvastatinu, a to odpařováním, přidáním mísitelného polárního rozpouštědla a vysrážením požadovaného produktu přidáním tzv. anti-rozpouštědla. Přídavek polárního rozpouštědla z velké části snižuje přítomnost nečistot v konečném produktu. Polární rozpouštědlo může být vybráno ze skupiny sestávající z nižšího alkanolu, denaturovaného alkoholu, isopropanolu a podobně, ketonů jako například je aceton nebo esterů, jako například jsou: methylacetát nebo ethylacetát, a jejich směsí. Srážení lze provést přidáním vhodného množství antirozpouštědla a zahrnuje vodu, alkany, směs alkanů, jako například: hexan, cyklohexan nebo cyklopentan, étery jako například, isopropylétery nebo aromatické uhlovodíky jako například je benzen nebo toluen. Polární rozpouštědlo a anti-rozpouštědlo by měly být alespoň částečně mísitelné a výhodně úplně misitelné.

Postupy známé v oboru mohou být použity ve způsobu vynálezu, aby se podpořil kterýkoliv aspekt tohoto vynálezu. Získaný produkt (izomery) může být dále čištěn pomocí kteréhokoliv postupu známého odborníkům v daném oboru, například pomocí filtrace, krystalizace, kolonové chromatografie, preparativní HPLC, TLC nebo kombinací těchto postupů.

In vivo a in vitro biologická účinnost izomerních sloučenin methylových analog simvastatinu s obecnými strukturními vzorci Vile a Vila se prováděla na modelu inhibice HMG-CoA reduktázy. Sloučeniny se testovaly ve třech koncentracích (ΙΟ’⁵, 10'⁷, a ΙΟ’⁹ M) na aktivitu in vitro.

» 9 · • · · • 9 ·· ··

Výsledky ukázaly, že sloučenina Vile vykazuje značné inhibiční působení na HMG-CoA reduktázu.

Pokusy in vivo se prováděly s použitím radioaktivně značeného (¹⁴C) acetátu, který byl podáván krysám, které jej přeměnily na (¹⁴C) cholesterol. Tato syntéza byla měřena kvantitativním vyjádřením (¹⁴C) cholesterolu inhibovaného inhibitorem HMG-CoA reduktázy. Výsledky in vivo ukazují, že sloučeniny (Vile) a (Vila) snižují množství cholesterolu. Výsledky těchto pokusů byly shrnuty v tabulce 1 a tabulce 2.

Tabulka 1 % inhibičního účinku na HMG-CoA reduktázu pro (Vile) a (Vila)

Koncentrace	% inhibičního účinku
(Vile) '	(Vila)
IO'⁵	99	100
10‘⁷	71	93
IO’⁹	8	30

Tabulka 2

In vivo inhibice (¹⁴C) cholesterolu připraveného z ¹⁴C acetátu u krys

Sloučenina	Dávka	% inhibice
(Vile)	1 mg/kg orálně	0%
	1 mg/kg i. p.	8%
	5 mg/kg orálně	57%
(Vila)	1 mg/kg orálně	0%
	1 mg/kg i.p.	10%
	5 mg/kg orálně	69%

V následujícím oddíle jsou popsána výhodná provedení pomocí příkladů, aby byl objasněn způsob tohoto vynálezu. Nicméně, tyto příklady by neměly být v žádném případě chápány jako omezující rozsah vynálezu.

• · · · · · · • · ··· ····· • · · · · · · ·· ·· ·· ·

Příklad 1

6(R)-[2-[8(S)-[[2,2-Dimethylbutanoyl]oxyl]-2(S),6(R)-dimethyl-l,2,6,7,8,8a(R)-hexahydro-1 (S)-naftyl]ethyl]-3(S)-methyl,4(R)-hydroxy-3,4,5,6-tetrahydro-2H-pyran-2-on (Vile)

K roztoku 10 g simvastatinu (0,023 mol) ve 130 ml tetrahydroíuranu se pomocí injekční stříkačky přidal lithiumhexadimethylsilazan (1,3 M v hexanu, 55,14 ml, 0,05 mol) a teplota se 1 h udržovala v rozmezí -40 až -45 °C pod atmosférou dusíku. Směs byla míchána při této teplotě 1 hodinu. Pomocí injekční stříkačky se přidal methyljodid (3,72 g, 0,026 mol) a teplota se udržovala pod -30°C. Směs se dále míchala 1 hodinu při teplotě v rozmezí -40 až 45 °C a reakce se ukončila přídavkem 50 ml vody. Vrstvy se oddělily a vodná vrstva se extrahovala ethylacetátem (2 x 50 ml) Kombinovaná organická fáze se promyla 25 ml předem vychlazené 2N kyseliny chlorovodíkové a nakonec také 30 ml vody. Při zahuštění poskytla organická vrstva olej, který pří krystalizaci ze směsi ethylacetát/hexan poskytl surovou pevnou látku. Ta byla dále čištěna ze směsi methanol/voda a získala se požadovaná sloučenina (Vile) (7,5 g, 72% výtěžek) s čistotou 99,37% (HPLC); teplota tání = 148,5 - 150 °C (neupraveno).

Ή NMR (CDCls); δ 0,80-0,89 (m, 2-Me), 1,07-1,12 (m, 3-Me), 1,30-1,33 (d, 1-Me), 1,87-1,94 (m, 6H), 2,2-2,3 (m, 3H), 2,59-2,60 (m, 2H), 3,85 (m, 1H), 4,46-4,48 (m, 1H), 5,36 (s, 1H), 5,5 (s, 1H), 5,74-5,80 (m, 1H), 9,97-6,0 (m, 1H), MS m/z : 433,5; 317,2 (M-116), 299,3 (317,2-18),

281,3 (299,3-18)

IR (KBr kuličky): v max 3485, 2980, 1760, 1490, 1260, 850 cm'¹.

Příklad 2

6(R)-[2-[8(S)-[[2,2-Dimethylbutanoyl]oxyl]-2(S),6(R)-dimethyl-l,2,6,7,8,8a(R)-hexahydro-1 (S)-naftyl]ethyl]-3(S)-methyl,4(R)-hydroxy-3,4,5,6-tetrahydro-2H-pyran-2-on (Vila)

Pomocí stříkačky se k roztoku 2,73 g pyrrolidinu (2,73 g, 0,038 mol) v 15 ml THF přidalo N-butyllithium (1,6 M, 23 ml, 0,036 mol) při teplotě -30 až -25 °C pod dusíkem. Směs se míchala při teplotě -25 °C po dobu 30 minut a přidal se roztok simvastatinu (5 g, 0,012 mol) při -40 °C. Směs se míchala při -30 °C jednu hodinu a přidal se methyljodid (5,12 g, 0,036 mol). Směs se dále míchala 1 hodinu při -30 °C a při -15 °C 20 minut. Reakce byla potom ukončena

přídavkem 30 ml vody. Vrstvy se oddělily a vodná vrstva se extrahovala ethylacetátem (20 ml). Kombinovaná organická fáze se promyla 30 ml IN kyseliny chlorovodíkové, odpařila ve vakuu a získalo se 4,2 g oleje. Bylo zjištěno, že jde o směs (Vila) a (Vile) v poměru 1:5, v tomto pořadí, jak bylo určeno pomocí HPLC.

Izomer (Vila) (500 mg) se vyizoloval v čisté formě (99%) ze směsi s použitím preparativni HPLC.

Ačkoli byl vynález popsán pomocí specifických provedeni, určité obměny a ekvivalenty budou zřejmé odborníkům v tomto oboru a jsou zahrnuty v rozsahu vynálezu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Sloučenina obecného vzorce VII:

kde Ri je β-hydroxypyranonový kruh obecného vzorce Vlla-d

VIIb,R,

Vild, Rj

Ra kde R2 je Na, K nebo NH4; a R3 je methylová skupina; a její farmaceuticky přijatelné soli.

·· ····
2. Sloučenina obecného vzorce VII,

CH₃ (VII), kde Ri je β-hydroxypyranonový kruh obecného vzorce Vlla-d

VIIb.Rr =

Vnd,Rj =

Ra kde R2 je Na, K nebo NH4; a R3 je methylová skupina pro použití při léčbě hypercholeste rolemie u pacientů, kteří tuto léčbu potřebují, v účinném množství působícím proti hyperchole sterolémii;

a její farmaceuticky přijatelné soli.

• · · · • · · · · • · · ·····
3. Způsob přípravy sloučenina obecného vzorce VII

CH₃ (VII), kde Ri je β-hydroxypyranonový kruh s obecným strukturním vzorcem Vlla-d

VIIb.Ri =

VHc, Rj

Vild, Rj =

Ks kde R₂ je Na, K nebo NH4; a R₃ je methylová skupina, vyznačující se tím, že zahrnuje reakci simvastatinu obecného vzorce Vlila nebo VHIb ·· ···· ·« ·4 • · · ·

9 9 9 · • · · · · (Vlila), (VlIIb), kde Z je vodík, kation kovu, jako například Na, K nebo NH4, s methylačním činidlem.
4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že reakce se provádí bez chránění dvou hydroxy skupin otevřeného pyranonového kruhu simvastatinu.
5. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že methylačním činidlem je methyljodid.
6. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že reakce se provádí za přítomnosti zásady.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že uvedenou zásadou je lithiumpyrrolidid nebo lithiumhexadimethylsilazan.
8. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že reakce se provádí při teplotě -10 až -60 °C.

• tt tttttttt • · · tttt tt • ····· · · • · · · · · ·· tttt tttt • tt ·
9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že teplota se pohybuje v rozmezí -25 až -55 °C.
10. Způsob podle nároku 3 vyznačující se tím, že dále zahrnuje vhodné ošetření vodou po skončení reakce.
11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že uvedené ošetření zahrnuje extrakci pomocí organického rozpouštědla.
12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že organické rozpouštědlo je nemísitelné s vodou nebo částečně mísitělné s vodou.
13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že organické rozpouštědlo je vybráno ze skupiny sestávající z chloroformu, dichlormethanu, 1,2-dichlorethanu, hexanů, cyklohexanu, toluenu, methylacetátu nebo ethylacetátu.
14. Způsob podle nároku .11, vyznačující se tím, že po uvedené extrakci organickým rozpouštědlem dále zahrnuje přidání polárního rozpouštědla..
15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že polárním rozpouštědlem je nižší alkanol, keton, ester a jejich směsi.
16. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že rozpouštědlo je vybráno ze skupiny sestávající z methanolu, ethanolu, denaturovaného alkoholu, izopropanolu, acetonu, methylacetátu, ethylacetátu a jejich směsí.
17. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že polární rozpouštědlo se přidá po uvedené extrakci s organickým rozpouštědlem a poté, co bylo množství organického rozpouštědla sníženo.
18. Způsob podle nároku 14 vyznačující se tím, že dále zahrnuje přidání antirozpouštědla k polárnímu rozpouštědlu po extrakci s organickým rozpouštědlem.

·· ·9 • · · · * · • · · · · · · • · ··· · · · • · · · · · ·· ·· ·· ·· ·· ····
19. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že anti-rozpouštědlo je alespoň částečně misitelné.
20. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím, že anti-rozpouštědlo zahrnuje vodu, alkany, směs alkanů, éterů nebo aromatických uhlovodíků.
21. Způsob podle nároku 20, vyznačující se tím, že anti-rozpouštědlo je vybráno ze skupiny sestávající z hexanu, cyklohexanu, cyklopentanu, isopropyléteru, benzenu nebo toluenu.
22. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že dále zahrnuje čištění sloučeniny získané rekrystalizací z rozpouštědla (rozpouštědel).