ES2244659T3 - Derivados de hexahidropirazino (1'2':1,6)-pirido(3,4-b)indol-1,4-diona para el tratamiento de trastornos cardiovasculares y disfuncion erectil. - Google Patents
Derivados de hexahidropirazino (1'2':1,6)-pirido(3,4-b)indol-1,4-diona para el tratamiento de trastornos cardiovasculares y disfuncion erectil.Info
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Abstract
Los efectos bioquímicos, fisiológicos y clínicos de los inhibidores de PDE5 sugieren su utilidad en una variedad de estados patológicos, en los cuales es deseable la modulación de la musculatura lisa, la función renal, hemostática, inflamatoria, y/o endocrina. Los compuestos de fórmula (I) por consiguiente resultan útiles en el tratamiento de cierto número de trastornos, como por templo, angina de pecho estable, inestable, y variante, (Prinzmetal), hipertensión, hipertensión pulmonar, cardiopatía congestiva, síndrome disneico agudo, insuficiencia renal aguda, y crónica, aterosclerosis, cuadros clínicos de permeabilidad reducida de los vasos sanguíneos (por ejemplo, angioplastia de carótida o coronaria transluminal post-percutánea o estenosis de injerto en cirugía post-bypass), vasculopatía periférica, trastornos vasculares, tales como enfermedad de Raynaud, trombocitemia, enfermedades inflamatorias, ictus, bronquitis, asma crónica, asma alérgica, rinitis alérgica, glaucoma, osteoporosis, parto prematuro, hipertrofia prostática benigna, ulcera péptica, disfunción eréctil masculina, disfunción sexual femenina y enfermedades caracterizadas por trastornos de la motilidad intestinal (por ejemplo síndrome de intestino irritable). Una utilización especialmente importante es el tratamiento de la disfunción eréctil masculina, que es una forma de impotencia y constituye un problema médico habitual. La impotencia se puede definir como carencia de potencia, en el varón, para copular y puede suponer la incapacidad para lograr una erección o eyaculación o ambos. La incidencia de la disfunción eréctil aumenta con la edad, y un 50% aproximadamente de los hombres de más de 40 años padecen en cierta medida disfunción eréctil. Además, otra utilización importante es el tratamiento del trastorno femenino de la excitación. Los trastornos femeninos de la excitación se definen como una incapacidad recurrente para alcanzar o mantener una respuesta de lubricación/tumescencia adecuada de excitación sexual hasta finalizar la actividad sexual. La respuesta de la excitación consiste en vasocongestión en la pelvis, lubricación vaginal y expansión y tumescencia de los genitales externos.
Description
Derivados de hexahidropirazino
[1'2':1,6]-pirido[3,4-b]indol-1,4-diona
para el tratamiento de trastornos cardiovasculares y disfunción
eréctil.
Las reivindicaciones de la presente solicitud se
benefician de la solicitud provisional de patente US 60/237,477
depositada el 2 de octubre de 2000.
La presente invención se refiere a una serie de
compuestos, a métodos de preparación de los compuestos, a
composiciones farmacéuticas que contienen los compuestos, y a su
utilización como agentes terapéuticos. En particular, la invención
se refiere a compuestos que son inhibidores potentes y selectivos de
la guanosina cíclica 3', 5'-monofosfato específico
fosfodiesterasa (PDE específico de cGMP), en particular PDE5, y
resultan útiles en toda una serie de áreas terapéuticas en las que
se considera beneficiosa dicha inhibición, incluso en el tratamiento
de trastornos cardiovasculares y de la disfunción eréctil.
La presente invención presenta compuestos que
tienen como fórmula:
donde R^{0} es
C_{1-6}alquilo;
R^{1} se elige dentro del grupo formado por
hidrógeno, C_{1-6}alquilo,
C_{2-6}alquenilo,
C_{2-6}alquinilo,
C_{3-8}cicloalquilo o
C_{3-8}cicloalquilC_{1-3}alquilo;
R^{2} se elige entre
o
R^{3} se elige entre hidrógeno o
C_{1-6}alquilo, o R^{1} o R^{3} juntos
representan un componente de cadena de alquilo o alquenilo de 3 o 4
lados de in anillo de 5 o 6 lados;
R^{a} se elige entre hidrógeno o
C_{1-6}alquilo;
R^{c} es cero o se elige entre hidrógeno o
C_{1-6}alquilo;
W es O, S, o NR^{c}; X es O, S, o NR^{a}; Y
es CR^{a} o N; Z es CR^{a}, C(R^{a})_{2} o
NR^{a}; y q es 0, 1, 2, 3 o 4, y sales o solvatos
farmacéuticamente aceptables de los mismos.
De preferencia, el compuesto está representado
por la fórmula
y sales y solvatos
farmacéuticamente aceptables de los
mismos.
Ventajosamente, R^{1} se elige entre hidrógeno,
C_{1-4}alquilo o
C_{3-6}cicloalquilmetilo.
Convenientemente, R^{3} es hidrógeno.
De preferencia, R^{1} y R^{3} juntos
representan un componente de cadena alquilo de 3 o 4 lados.
Ventajosamente, R^{2} se elige entre
o
Convenientemente, R^{a} se elige entre
hidrógeno o C_{1-6}alquilo.
La presente invención presenta también un
compuesto elegido entre
También se describen compuestos de fórmula
(I):
donde R^{0}, independientemente,
se elige dentro del grupo formado por halo y
C_{1-6}alquilo;
R^{1} se elige dentro del grupo formado por
hidrógeno, C_{1-6}alquilo,
C_{1-6}alquenilo,
C_{1-6}alquinilo,
haloC_{1-6}alquilo,
C_{3-8}cicloalquilo,
C_{3-8}cicloalquil
C_{1-3}alquilo, aril
C_{1-3}alquilo, y heteroaril
C_{1-3} alquilo;
R^{2} se elige dentro del grupo formado por
hidrógeno, C_{1-6}alquilo,
arilC_{1-3}alquilo,
C_{1-3}alquenilarilo,
haloC_{1-6}alquilo,
C_{1-4}alquilenoC (=O) OR^{a},
C_{1-4} alquilenoC (=O) NR^{a}R^{b},
C_{3-8}cicloalquilo, Het,
C_{3-8} cicloalquenilo, C_{3-8}
heterocicloalquenilo, C_{1-4}alquilenoHet,
C_{1-4}alquilenoQR^{a},
C_{2-6}alquenilenoQR^{a},
C_{1-4}alquilenoQC_{1-4}alquilenoQR^{a},
y un espiro sustituyente que tiene
como
estructura
R^{3} se elige dentro del grupo formado por
hidrógeno y C_{1-3}alquilo,
o R^{1} y R^{3} juntos representan un
componente de cadena alquilo o alquenilo de 3 o 4 lados de un
anillo de 5 o 6 lados;
R^{a} y R^{b}, independientemente, se eligen
dentro del grupo formado por hidrógeno,
C_{1-6}alquilo, arilo, heteroarilo, aril
C_{1-3}alquilo,
heteroarilC_{1-3}alquilo,
C_{1-3}alquilenoarilo,
C_{1-3}alquilenoheteroarilo, y Het;
R^{c} es cero, o se elige dentro del grupo
formado por hidrógeno, C_{1-6}alquilo, arilo,
heteroarilo, arilC_{1-3}alquilo,
heteroarilC_{1-3}alquilo,
C_{1-3}alquilenoarilo,
C_{1-3}alquilenoheteroarilo, y Het;
Het es un grupo heterocíclico de 5 o 6 lados,
saturado o parcial insaturado, que contiene por lo menos un
heteroátomo elegido entre los grupos formados por oxígeno,
nitrógeno y azufre y opcionalmente sustituido por
C_{1-4}alquilo o C(=O) OR^{a};
- Q es O, S, o NR^{a};
- W es O, S, o NR^{c};
- X es O, S, o NR^{a};
- Y es CR^{a} o N;
- Z es CR^{a}, C (R^{a})^{2}, o NR^{c}; y
- q es 0, 1, 2, 3 o 4
Tal como se utiliza aquí, el término
"alquilo" incluye grupos hidrocarburos ramificados y de cadena
recta, que contienen el número indicado de átomos de carbono, por
lo general metilo, etilo y grupos propilo y butilo ramificados y
de cadena recta. El término "alquilo" incluye "alquilo
puenteado", es decir un grupo hidrocarburo bicíclico o
policíclico C_{6}-C_{16}, por ejemplo
norbornilo, adamantilo, biciclo[2.2.2]octilo,
biciclo[2.2.1] heptilo, biciclo [3.2.1] octilo, o
decahidronaftilo. El término "cicloalquilo" se define como un
grupo hidrocarburo cíclico C_{3}-C_{8},
ciclopropilo, ciclobutilo, ciclohexilo y ciclopentilo. El término
"alquenilo" y "alquinilo" se definen de forma idéntica al
término "alquilo", con la salvedad de que el grupo hidrocarburo
contiene un enlace doble carbono-carbono o un
enlace triple carbono-carbono, respectivamente.
"Cicloalquenilo" se define de forma similar a cicloalquilo, con
la salvedad de que se encuentra presente en el anillo un enlace
doble carbono-carbono. El grupo hidrocarburo puede
contener hasta 16 átomos de carbono.
El término "alquileno" se refiere a un grupo
alquilo que tiene un sustituyente. Por ejemplo el término
"C_{1-3} alquilenoarilo" se refiere a un
grupo alquilo que contiene de uno a tres átomos de carbono, y
sustituido por un grupo arilo. El término "alquenileno" tal
como se utiliza aquí se define de forma similar y contiene el
número indicado de átomos de carbono y un doble enlace
carbono-carbono y comprende grupos alquenileno
ramificados y de cadena recta, como etienileno.
El término "halo" o "halogeno" se
define aquí como el grupo que incluye fluor, bromo, cloro y
yodo.
El término "haloalquilo" se define aquí como
un grupo alquilo sustituido por uno o más sustituyentes halo, o
fluor, cloro, bromo, yodo o combinaciones de los mismos. De forma
similar, "halocicloalquilo" se define con un grupo
cicloalquilo que tiene uno o más sustituyentes halo.
El término "arilo" solo o en combinación, se
define aquí como un grupo aromático monocíclico o policíclico, de
preferencia un grupo aromático monocíclico o bicíclico, por ejemplo
fenilo o naftilo, que puede ser insustituido o sustituido, por
ejemplo, por uno o más, y en particular, de uno a tres
hidroxialquilo, alcoxi, alcoxialquilo, haloalquilo, nitro, amino,
alquilamino, acilamino, alquiltio, alquilsulfinilo y
alquilsulfonilo. Como ejemplos de grupos arilo se pueden mencionar
el fenilo,naftilo, tetrahidronaftilo, 2-clorofenilo,
3-clorofenilo, 4-clorofenilo,
2-metilfenilo, 4-metoxifenilo,
3-trifluormetilfenilo, 4-nitrofenilo
y similares. Los términos
"arilC_{1-3}alquilo" y
"heteroarilC_{1-3}alquilo" se definen como un
grupo arilo o heteroarilo que tiene un sustituyente
C_{1-3}alquilo.
El término "heteroarilo" se define aquí como
un sistema anular monocíclico o bicíclico que contiene uno o dos
anillos aromáticos y contiene por lo menos un átomo de nitrógeno,
oxígeno o azufre en un anillo aromático y que puede ser
insustituido o sustituido, por ejemplo por uno o más, y en
particular de uno a tres, sustituyentes como halo, alquilo,
hidroxi, hidroxialquilo, alcoxi, alcoxialquilo, haloalquilo, nitro,
amino, alquilamino, acilamino, alquiltio, alquilsulfinilo, y
alquisulfonilo. Como ejemplos de grupos heteroarilo se pueden
mencionar el tienilo, furilo, piridilo, oxazolilo, quinolilo,
isoquinolilo, indolilo, triazolilo, isotiazolilo, isoxazolilo,
imidizolilo, benzotiazolilo, pirazinilo, pirimidinilo, tiazolilo y
tiadiazolilo.
El término "Het" comprende un grupo
heterocicloalquilo de 5 o 6 lados, por ejemplo morfolinilo,
piperidilo, pirrolidinilo o piperazinilo.
El término "alcoxi" se define como -OR,
donde R es alquilo.
El término "alcoxialquilo" se define como un
grupo alquilo en el que un hidrógeno ha sido sustituido por un
grupo alcoxi. El término "(alquiltio)alquilo" se define
de forma similar, con la salvedad de que se encuentra presente un
átomo de azufre en lugar de un átomo de oxígeno.
El término "hidroxi" se define como -OH.
El término "hidroxialquilo" se define como
un grupo hidroxi unido a un grupo alquilo.
El término "amino" se define como -NH_{2}
y el término "alquilamino" se define como -NR_{2}, donde por
lo menos un R es alquilo y el segundo R es alquilo o hidrógeno.
El término "acilamino" se define como
RC(=O)N, donde R es alquilo o arilo.
El término "alquiltio" se define como -SR,
donde R es alquilo.
El término "alquilsulfinilo" se define como
R-SO_{2}, donde R es alquilo.
El término "alquilsulfonilo" se define como
R-SO_{3}, donde R es alquilo.
El término "nitro" se define como
-NO_{2}.
El término "trifluormetilo" se define como
-CF_{3}.
El término "trifluormetoxi" se define como
-OCF_{3}.
El término "ciano" se define como -CN.
El término "espiro" tal como se utiliza
aquí, se refiere a un grupo que tiene dos átomos de carbono
directamente unidos al átomo de carbono al que está ligado
R^{2}.
En realizaciones preferidas, R^{2} es
sustituido opcionalmente y se elige dentro del grupo formado por
C_{1-4}al-
quilenoQR^{a}, C_{1-4}alquilenoQC_{1-4}alquilenoQR^{a}, C_{3-8}cicloalquilo, C_{3-8}cicloalquenilo, C_{1-6}alquilo,
quilenoQR^{a}, C_{1-4}alquilenoQC_{1-4}alquilenoQR^{a}, C_{3-8}cicloalquilo, C_{3-8}cicloalquenilo, C_{1-6}alquilo,
En un grupo preferido de compuestos de fórmula
(I), R^{2} se representa por
C_{3-8}cicloalquilo,
C_{3-8}cicloalquenilo,
C_{1-6}alquilo,
C_{1-4}alquilenoQR^{a} y
C_{1-4}alquilenoQC_{1-4}alquilenoQR^{a}.
Un Q preferido es
oxígeno.
Como sustituyentes de R^{2} especialmente
preferidos, se puede mencionar
-CH_{2}OR^{a},
-CH_{2}OCH_{2}OR^{a},
dentro de este grupo particular de
compuestos, como sustituyentes preferidos de R^{a} se puede citar
el hidrógeno, C_{1-6}alquilo y
bencilo.
Una subclase especialmente preferida de
compuestos dentro del ámbito general de la fórmula (I) está
representada por compuestos de fórmula (II)
Los compuestos de fórmula (I) pueden contener uno
o más centros asimétricos y, por consiguiente, pueden existir como
estéreo isómeros. La presente invención incluye mezclas y estéreo
isómeros individuales separados de los compuestos de fórmula (I).
Los compuestos de fórmula (I) también pueden existir en formas
tautoméricas y la invención incluye las mezclas y los tautomeros
individuales separados correspondientes.
Las sales farmacéuticamente aceptables de los
compuestos de fórmula (I) pueden ser sales de adición ácida,
formadas con ácidos farmacéuticamente aceptables. Como ejemplos de
sales adecuadas se pueden citar, sin que esto suponga limitación,
el hidrocloruro, hidrobromuro, los sulfatos, bisulfatos, fosfatos,
fosfatos de hidrógeno, acetatos, benzoatos, succinatos, fumaratos,
maleatos, lactatos, citratos, tartratos, gluconatos,
metasulfonatos, benceno sulfonatos y sales de
p-tolueno sulfonatos. Los compuestos de fórmula (I)
también pueden proporcionar sales metálicas farmacéuticamente
aceptables, en particular sales de metales alcalinos y sales de
metales alcalino térreos, con bases. Como ejemplo, se pueden citar
sales de sodio, potasio, magnesio y calcio.
Los compuestos de la presente invención son
inhibidores potentes y selectivos de PDE5
cGMP-específico. Por consiguiente, los compuestos de
fórmula (I) son interesantes para utilizar en terapia,
específicamente para el tratamiento de una serie de cuadros
clínicos, en los que se considera beneficiosa la inhibición de
PDE5.
Las fosfodiesterasas (PDEs) catalizan la
hidrolisis de nucleotidos cíclicos, como el monofosfato de
adenosina cíclico (cAMP) y monofosfato de guanosina cíclica (cGMP).
Las PDEs han sido clasificadas en por lo menos siete familias de
isoenzimas y se encuentran presentes en varios tejidos (J.A. Beavo,
Physiol. Rev. 75, p. 725
(1995)).
(1995)).
La inhibición de PDE5 es un objetivo
particularmente atractivo. Un inhibidor potente y selectivo de PDE5
proporciona efectos vasodilatadores, relajantes y diuréticos, todo
lo cual resulta beneficioso en el tratamiento de varios estados
patológicos. La investigación en esta área ha conducido a diversas
clases de inhibidores basados en la estructura básica cGMP (E.
Sybertz et al., Expert. Opin. Ther. Pat., 7, p. 631
(1997)).
Los efectos bioquímicos, fisiológicos y clínicos
de los inhibidores de PDE5 sugieren por lo tanto su utilidad en
una variedad de estados patológicos, en los cuales es deseable la
modulación de la musculatura lisa, la función renal, hemostática,
inflamatoria, y/o endocrina. Los compuestos de fórmula (I) por
consiguiente resultan útiles en el tratamiento de cierto número de
trastornos, como por templo, angina de pecho estable, inestable, y
variante, (Prinzmetal), hipertensión, hipertensión pulmonar,
cardiopatía congestiva, síndrome disneico agudo, insuficiencia
renal aguda, y crónica, aterosclerosis, cuadros clínicos de
permeabilidad reducida de los vasos sanguíneos (por ejemplo,
angioplastia de carótida o coronaria transluminal
post-percutánea o estenosis de injerto en cirugía
post-bypass), vasculopatía periférica, trastornos
vasculares, tales como enfermedad de Raynaud, trombocitemia,
enfermedades inflamatorias, ictus, bronquitis, asma crónica, asma
alérgica, rinitis alérgica, glaucoma, osteoporosis, parto
prematuro, hipertrofia prostática benigna, ulcera péptica,
disfunción eréctil masculina, disfunción sexual femenina y
enfermedades caracterizadas por trastornos de la motilidad
intestinal (por ejemplo síndrome de intestino irritable).
Una utilización especialmente importante es el
tratamiento de la disfunción eréctil masculina, que es una forma
de impotencia y constituye un problema médico habitual. La
impotencia se puede definir como carencia de potencia, en el varón,
para copular y puede suponer la incapacidad para lograr una
erección o eyaculación o ambos. La incidencia de la disfunción
eréctil aumenta con la edad, y un 50% aproximadamente de los
hombres de más de 40 años padecen en cierta medida disfunción
eréctil.
Además, otra utilización importante es el
tratamiento del trastorno femenino de la excitación. Los trastornos
femeninos de la excitación se definen como una incapacidad
recurrente para alcanzar o mantener una respuesta de
lubricación/tumescencia adecuada de excitación sexual hasta
finalizar la actividad sexual. La respuesta de la excitación
consiste en vasocongestión en la pelvis, lubricación vaginal y
expansión y tumescencia de los genitales
externos.
externos.
Se considera por lo tanto que los compuestos de
fórmula (I) resultan útiles en el tratamiento de la disfunción
eréctil del varón y el trastorno de la excitación de la mujer. Por
consiguiente, la presente invención se refiere a la utilización de
compuestos de fórmula (I), o una sal farmacéuticamente aceptable de
los mismos, o una composición farmacéutica que comprende cualquier
entidad para la fabricación de un medicamento para el tratamiento
curativo o profiláctico de disfunción eréctil en un animal macho y
trastorno de la excitación en un animal hembra, inclusive en
humanos.
humanos.
El término "tratamiento" incluye la
prevención, disminución, interrupción o la reversión de la
progresión o gravedad del cuadro clínico o de los síntomas
tratados. Como tal, el término "tratamiento" incluye la
administración médica terapéutica y/o profiláctica, según
corresponda.
También se entiende que "un compuesto de
fórmula (I)" o una sal o solvato del mismo, fisiológicamente
aceptable, se puede suministrar como compuesto puro o como
composición farmacéutica que contiene cualquier entidad.
Aunque los compuestos de la invención están
previstos principalmente para el tratamiento de la disfunción
sexual en seres humanos, como la disfunción eréctil del varón y
los trastornos de la excitación femenina, también se pueden
utilizar para el tratamiento de otros estados patológicos.
Otro aspecto de la presente invención consiste
por lo tanto en ofrecer un compuesto de fórmula (I), que se utiliza
en el tratamiento de la angina de pecho estable, inestable y
variante, (Prinzmetal), hipertensión, hipertensión pulmonar,
neumopatia obstructiva crónica, insuficiencia cardiaca congestiva,
síndrome disneico agudo, insuficiencia renal crónica y aguda,
aterosclerosis, estados de permeabilidad reducida de los vasos
sanguíneos (por ejemplo estenosis de injerto
post-PTCA o post-bypass),
vasculopatía periférica, trastornos vasculares como enfermedad de
Raynaud, trombocitemia, cuadros clínicos inflamatorios, profilaxis
del infarto de miocardio, profilaxis del ictus, ictus, bronquitis,
asma crónica, asma alérgica, rinitis alérgica, glaucoma,
osteoporosis, parto prematuro, hipertrofia prostática benigna,
disfunción eréctil masculina, y disfunción sexual femenina o
cuadros clínicos caracterizados por trastornos de la motilidad
intestinal (por ejemplo síndrome de intestino irritable).
Según otro aspecto de la presente invención, se
ofrece la utilización de un compuesto de fórmula (I) para la
fabricación de un medicamento para el tratamiento de los cuadros
clínicos y trastornos antes citados.
En otro aspecto, la presente invención ofrece un
método para el tratamiento de los cuadros clínicos y trastornos
antes citados en cuerpos de animales no humanos y en humanos, que
comprende la administración a dicho cuerpo de una cantidad
terapéuticamente eficaz de un compuesto de fórmula (I).
Los compuestos de la invención se pueden
administrar por medio de cualquier vía adecuada, por ejemplo en
administración oral, bucal, inhalación, sublingual, rectal,
vaginal, transuretral, nasal, topica, percutánea, es decir,
transdérmica o parenteral (inclusive intravenosa, intramuscular,
subcutánea, e intracoronaria). La administración parenteral se
puede realizar utilizando una aguja y una jeringa o utilizando una
técnica de alta presión, como POWDERJECT™.
La vía preferida es la administración oral de un
compuesto de la invención. La administración oral es la más
adecuada y evita la desventaja asociada con otras vías de
administración. Para los pacientes que tienen dificultades al
tragar o que padecen una absorción alterada de fármacos después de
la administración oral, el fármaco se puede administrar
parenteralmente, por ejemplo sublingual o bucalmente.
Los compuestos y composiciones farmacéuticos,
cuyo uso resulta adecuado en la presente invención, comprenden
aquellos en los que el ingrediente activo se administra en una
cantidad eficaz para lograr su objetivo previsto. Más
específicamente, una "cantidad terapéuticamente eficaz"
significa una cantidad eficaz para prevenir el desarrollo o aliviar
los síntomas existentes al paciente tratado. La determinación de
las cantidades eficaces es bien conocida de los especialistas,
particularmente a la vista de la descripción que se da a
continuación.
Una "dosis terapéuticamente eficaz" es
aquella cantidad del compuesto que consigue lograr el efecto
deseado. La toxicidad y la eficacia terapéutica de dichos
compuestos se pueden determinar por procedimientos farmacéuticos
normales en cultivos celulares o animales experimentales, por
ejemplo, para determinar la LD_{50} (dosis letal para el 50% de
la población) y la ED_{50} (la dosis terapéuticamente eficaz en
el 50% de la población). La relación entre las dosis (efecto
tóxico y terapéutico) es el índice terapéutico que se expresa como
la relación entre LD_{50} y ED_{50}. Se prefieren aquellos
compuestos que muestran elevados índices terapéuticos. - La
información obtenida a partir de estos datos se puede utilizar
para la formulación de una gama de dosificación que se utilice en
seres humanos. La dosificación de dichos compuestos se sitúa de
preferencia dentro de una gama de concentraciones que incluye la
ED_{50} con poca o ninguna toxicidad. La dosificación puede
variar dentro de esta gama según la forma de dosificación empleada
y la vía de administración utilizada.
La formulación, la vía de administración y la
dosificación exactas pueden ser elegidas por el médico a la vista
del estado del paciente. La cantidad de dosificación y el intervalo
se pueden ajustar individualmente para proporcionar niveles de
plasma de la mitad activa, suficientes para mantener los efectos
terapéuticos.
La cantidad de composición administrada depende
del paciente tratado, de su peso, de la gravedad de la enfermedad,
de la forma de administración y de la opinión del médico que
prescribe dicha composición.
Específicamente, para la administración a un ser
humano en tratamientos curativos o profiláctico de las enfermedades
y trastornos identificados anteriormente, las dosificaciones orales
de un compuesto de fórmula (I) suelen ser de aproximadamente 0,5 a
1000 mg aproximadamente al día para un paciente adulto medio (70
kg). Por consiguiente, para un paciente adulto típico, las cápsulas
o comprimidos individuales contienen de 0,2 a 500 mg de compuesto
activo, en un vehículo o portador adecuado farmacéuticamente
aceptable, para la administración en dosis única o múltiples, una
o varias veces al día. Las dosificaciones para la administración
intravenosa, bucal o sublingual suelen ser de 0,1 a 500 mg por
dosis, según lo requerido. En la práctica, el médico determina el
régimen de dosificación más adecuado para un paciente y la
dosificación varia con la edad, el peso y la respuesta del paciente
en cuestión. Las dosificaciones antes citadas se dan a modo de
ejemplo para el caso medio, pero puede haber casos particulares en
los cuales conviene administrar dosificaciones más elevadas o más
bajas, que caen dentro del ámbito de la presente
invención.
invención.
Para el uso humano, un compuesto de fórmula (I)
se puede administrar solo, aunque por lo general se administra
mezclado con un vehiculador farmacéutico elegido a la vista de la
vía de administración prevista y de la práctica farmacéutica
standard. Las composiciones farmacéuticas que se utilizan según la
presente invención se pueden formular por lo tanto de forma
convencional utilizando uno o más vehículos fisiológicamente
aceptables como excipientes y sustancias auxiliares que facilitan el
procesamiento de compuestos de fórmula (I) para obtener preparados
que se pueden utilizar farmacéuticamente.
Estas composiciones farmacéuticas se pueden
fabricar de forma convencional, por ejemplo mediante procesos
convencionales de mezcla, disolución, granulación, formación de
grageas, levigación, emulsión, encapsulado, inclusión o
liofilización. La formulación adecuada depende de la vía de
administración elegida. Si se administra oralmente una cantidad
terapéuticamente eficaz de un compuesto de la presente invención,
la composición se encuentra por lo general en forma de comprimido,
cápsula, polvo, solución o elixir. Si se administra en forma de
comprimido, la composición puede contener además un vehículo sólido
como gelatina o un adyuvante. El comprimido, cápsula y polvo
contiene aproximadamente de 5% a 95% del compuesto de la presente
invención y, de preferencia, de 25% a 90% aproximadamente del
compuesto de la presente invención. Si se administra en forma de
líquido, se puede añadir un vehículo líquido como agua, petróleo o
aceites de origen animal o vegetal. La forma líquida de la
composición puede contener además solución salina fisiológica,
dextrosa u otras soluciones de sacárido o glicoles. Si se
administra en forma líquida, la composición contiene
aproximadamente de 0,5% a 90% en peso de un compuesto de la
presente invención y de preferencia en torno a 1% a 50% de un
compuesto de la presente invención.
Si se administra por inyección intravenosa,
cutánea o subcutánea, una cantidad terapéuticamente eficaz del
compuesto de la presente invención, la composición se encuentra en
forma de solución acuosa parenteralmente aceptable, libre de
pirogeno. La preparación de dichas soluciones parenteralmente
aceptables, teniendo en cuenta el pH, la isotonicidad, la
estabilidad y similares, es conocida en el estado de la técnica.
Una composición preferida para la inyección intravenosa, cutánea o
subcutánea suele contener además de un compuesto de la presente
invención, un vehículo isotónico.
Para la administración oral, los compuestos se
pueden formular fácilmente combinando un compuesto de fórmula (I)
con vehículos farmacéuticamente aceptables, bien conocidos en el
estado de la técnica. Estos vehículos permiten formular los
presentes compuestos en forma de comprimidos, píldoras, grageas,
cápsulas, líquidos, geles, jarabes, suspensiones acuosas espesas, y
similares para la ingestión oral por un paciente en tratamiento.
Las preparaciones farmacéuticas de uso oral se pueden obtener
añadiendo un compuesto de fórmula (I) con un excipiente sólido,
moliendo opcionalmente una mezcla resultante y procesando la mezcla
de gránulos después de añadir a los agentes auxiliares adecuados,
si se desea, para obtener núcleos de comprimidos o de grageas. Como
excipientes adecuados, se puede mencionar por ejemplo productos de
relleno y preparados de celulosa. Si se desea, se pueden añadir
agentes desintegrantes. Para la administración por inhalación, los
compuestos de la presente invención se suministran convenientemente
en forma de presentación de spray aerosol de envases presurizados o
nebulizador, en el que se utiliza un propulsor adecuado. En caso
de aerosol presurizado, la unidad de dosificación se puede
determinar mediante una válvula para administrar una cantidad
determinada. Las cápsulas y cartuchos, por ejemplo gelatina, que se
utilizan en inhaladores o insufladores se pueden formular con un
contenido a base de una mezcla de polvo del compuesto y una base de
polvo adecuado como lactosa o almidón.
Los compuestos se pueden formular para la
administración parenteral por inyección, por ejemplo por inyección
intravenosa rápida o infusión continua. Las formulaciones para
inyección se pueden presentar en forma de dosificación unitaria,
por ejemplo en ampollas o en contenedores multidosis, con un
conservante añadido. Las composiciones pueden adoptar la forma de
suspensiones, soluciones o emulsiones en vehículos acuosos o
aceitosos y pueden contener agentes de formulación como agentes de.
suspensión, estabilización y/o dispersión.
Las composiciones farmacéuticas para la
administración parenteral incluyen soluciones acuosas de los
compuestos activos en forma soluble en agua. Además, se pueden
preparar suspensiones de los compuestos activos como suspensiones
de inyección ólea adecuadas. Como disolventes o vehículos
lipofílicos adecuados, se pueden citar los aceites grasos o los
ésteres de ácidos grasos sintéticos. Las suspensiones de inyección
acuosa pueden contener sustancias que aumentan la viscosidad de la
suspensión. Opcionalmente, la suspensión también puede contener
estabilizadores adecuados o agentes que aumentan la solubilidad de
los compuestos y permiten la preparación de soluciones de gran
concentración. Alternativamente, una composición como la presente
puede estar en forma de polvo para su constitución con un vehículo
adecuado, por ejemplo agua estéril libre de pirógeno, antes de
su
utilización.
utilización.
Los compuestos de la presente invención también
se pueden formular en composiciones rectales, como supositorios o
enemas de retención que contienen por ejemplo bases convencionales
para supositorios. Además de las formulaciones descritas
anteriormente, los compuestos también se pueden formular como
preparados de liberación lenta. Estas formulaciones de larga
actuación pueden administrarse por implantación (por ejemplo
subcutánea o intramuscularmente) o por medio de inyección
intramuscular. Por lo tanto, los compuestos se pueden formular por
ejemplo con materiales poliméricos o hidrófobos adecuados (por
ejemplo como emulsión en un aceite aceptable) o resinas
intercambiadoras de iones, o como derivados poco solubles, por
ejemplo, sal poco soluble.
Muchos de los compuestos de la presente invención
se pueden presentar como sales con contra-iones
farmacéuticamente compatibles. Estas sales de adición de base
farmacéuticamente aceptables son aquellas sales que retienen la
eficacia biológica y las propiedades de los ácidos libres y que se
obtienen por reacción con bases inorgánicas u orgánicas
adecuadas.
En particular, un compuesto de fórmula (I) se
puede administrar oralmente, bucalmente o sublingualmente en forma
de comprimidos que contienen excipientes, como almidón o lactosa,
o en cápsulas u óvulos, solos o mezclados con excipientes, o en
forma de elixires o suspensiones que contienen agentes
aromatizantes o colorantes. Estas preparaciones líquidas se pueden
preparar con aditivos farmacéuticamente aceptables como agentes de
suspensión. Un compuesto también se puede inyectar parenteralmente,
por ejemplo por vía intravenosa, intramuscular, subcutánea o
intracoronaria. Para la administración parenteral, el compuesto se
utiliza de preferencia en forma de solución acuosa estéril que
puede contener otras sustancias, como por ejemplo sales o
monosacáridos como mannitol o glucosa, para hacer que la solución
sea isotónica con la sangre.
Para los usos veterinarios, se administra un
compuesto de fórmula (I) o una sal no tóxica del mismo en forma de
formulación convenientemente aceptable de acuerdo con la práctica
veterinaria normal. El veterinario puede fácilmente determinar el
régimen de dosificación y la vía de administración más adecuada para
un animal particular.
Por consiguiente, la invención ofrece, en otro
aspecto, una composición farmacéutica que comprende un compuesto
de fórmula (I), junto con un diluyente o vehículo farmacéuticamente
aceptable para la misma. Se ofrece además, con la presente
invención, un proceso de preparación de una composición
farmacéutica, que comprende un compuesto de fórmula (I), proceso
que comprende la mezcla de un compuesto de fórmula (I) junto con un
diluyente o vehículo farmacéuticamente aceptable.
En una realización particular, la invención
incluye una composición farmacéutica para el tratamiento curativo o
profiláctico de la disfunción eréctil en un animal macho o el
trastorno de la excitación en un animal hembra, incluso en seres
humanos, que comprende un compuesto de fórmula (I) o una sal
farmacéuticamente aceptable del mismo, junto con un diluyente o
vehículo farmacéuticamente aceptable.
Los compuestos de fórmula (I) se pueden preparar
con cualquier método adecuado o conocido en el estado de la
técnica o siguiendo los procesos indicados a continuación, que
forman parte de la presente invención. En los métodos indicados más
adelante, R^{0}, R^{1}, R^{2} y R^{3} se hallan definidos
en la fórmula estructural (I) anterior. En particular la patente US
de Daugan 5,859,006, incorporada aquí a modo de referencia,
describe la preparación de un compuesto de fórmula estructural
(III).
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\vskip1.000000\baselineskip
En suma, el compuesto de fórmula estructural
(III), es decir el cis-isómero de los Intermedios 1
y 2 de la patente US de Daugan 5,859,006 se preparó según el
siguiente esquema de reacción:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Esquema pasa a página
siguiente)
Un compuesto de fórmula estructural (I) se
prepara de forma similar haciendo reaccionar un éster de triptófano
o un éster de triptófano sustituido por sustituyentes de R^{0}
adecuados, con un aldehído adecuado para proporcionar el
sustituyente R^{2} deseado. El producto resultante se cicliza
entonces haciéndolo reaccionar con una amina adecuada para obtener
un compuesto de fórmula estructural (I). La reacción de ciclización
se describe en la patente US de Daugan nº 5,859,006.
En la síntesis de compuestos de fórmula
estructural (I), se pueden utilizar compuestos protectores y grupos
protectores como bencil cloroformato y tricloroetil cloroformato,
bien conocidos por las personas expertas en la materia. Estos
grupos protectores se describen por ejemplo en T.W. Greene et
al. "Protective Groups in Organic Synthesis, Third
Edition" (Grupos Protectores en Síntesis Orgánica, Tercera
Edición) John Wiley and Sons, Inc., NY (1999). La estructura de un
compuesto de fórmula estructural (I) puede variarse utilizando un
aldehído adecuado para cambiar la identidad de R^{2}, o
utilizando un éster de triptófano halo o alquil fenil
sustituido.
Los compuestos de fórmula (I) se pueden convertir
en otros compuestos de fórmula (I). Por lo tanto, por ejemplo,
cuando un compuesto contiene un anillo aromático sustituido, es
posible preparar otro compuesto adecuadamente sustituido de fórmula
(I). Como ejemplos de interconversiones adecuadas se pueden citar,
sin que esto suponga limitación alguna, OR^{a} en hidroxi
utilizando medios adecuados (por ejemplo utilizando un agente como
SnCl_{2} o un catalizador de paladio como
paladio-sobre-carbono), o amino en
amino sustituido, como aiquilamina, utilizando condiciones standard
de acilación o de sulfonilación.
Los compuestos de fórmula (I) se pueden preparar
con el método anterior como estereoisómeros individuales del
estereoisómero adecuado de fórmula (III) o como mezcla racémica del
compuesto racémico adecuado de fórmula (III). Los estereoisómeros
individuales de los compuestos de la invención se pueden preparar a
partir de racematos por resolución utilizando métodos conocidos en
el estado de la técnica para la separación de mezclas racémicas en
sus constituyentes estereoisómeros, utilizando por ejemplo HPLC o
una columna quiral como Hipersil naftil urea, o utilizando la
separación de sales de estereoisómeros. Los compuestos de la
invención se pueden aislar en asociación con moléculas de
disolvente por cristalización o evaporación de un disolvente
adecuado.
Las sales de adición ácida farmacéuticamente
aceptable de los compuestos de fórmula (I) que contienen un centro
básico se pueden preparar de forma convencional. Por ejemplo, una
solución de la base libre se puede tratar con un ácido adecuado,
puro o en solución adecuada y aislarse la sal resultante por
filtración o por evaporación bajo vacío del disolvente de reacción.
Se pueden obtener de forma análoga sales de adición básica
farmacéuticamente aceptables tratando una solución de un compuesto
de fórmula (I) con una base adecuada. Ambos tipos de sal se pueden
formar o interconvertir utilizando técnicas de resina cambiadora de
iones. Por consiguiente, según otro aspecto de la invención, se
ofrece un método para preparar un compuesto de fórmula (I) o una
sal o solvato (por ejemplo hidrato).
En los ejemplos siguientes se utilizarán las
siguientes abreviaturas: rt (temperatura ambiente), min (minuto),
h (hora), g (gramo), mmol (milimol) m.p. (punto de fusión), eq
(equivalentes), L (litro) mL (mililitro) \muL (microlitro), DMSO
(dimetil sulfóxido) CH_{2}Cl_{2} (dicloro metano), CHCl_{3}
(cloroformo), TFA (ácido trifluoracético), EtOH (etanol), MeOH
(metanol), Et_{3}N (trietilamina), MeNH_{2} (metilamina), DMF
(dimetil formamida), EtOAc (etil acetato), S_{8} (azufre), DIPEA
(diisopropil etilamina), MOM-Cl (clorometilo metil
éter), TSOH (ácido
p-tolueno-sulfónico), NaHCO_{3}
(bicarbonato sódico), Na_{2}SO_{4} (sulfato sódico), AcOH
(ácido acético), HCl (ácido clorhídrico), LiAH_{4} (hidruro de
litioaluminio), Et_{2}O (dietil éter), PCC (piridinio
clorocromato), Al_{2}O_{3} (óxido de aluminio),
i-PrOH (isopropil alcohol) y THF
(tetrahidrofurano).
La siguiente secuencia ilustra una vía general
para obtener compuestos de fórmula estructural (I) donde R^{2}
es
Se pueden utilizar vías sintéticas similares para
sintetizar otros compuestos de fórmula estructural (I).
La vía sintética general es análoga a la vía
descrita en la patente US nº 5,859,006, incorporada a modo de
referencia. En particular, se somete un éster de triptófano (IV) a
una reacción Pictet-Spengler con un aldehído
adecuado, como (V) por ejemplo, en presencia de ácido
trifluoracético (TFA) para obtener una
\beta-carbolina (VI). La acilación con cloroacetil
cloruro proporciona un compuesto derivado de N (VII), que se trata
a su vez con una amina primaria deseada (RNH_{2}) para obtener un
compuesto de dicetopiperacina (VIII) de fórmula estructural
(I).
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación se dan unos ejemplos específicos
de compuestos de fórmula estructural (I) y vías sintéticas para
lograr algunas de estas estructuras.
Los ejemplos siguientes 1-14 se
prepararon siguiendo el esquema general sintético antes descrito.
Los detalles de cada etapa del esquema sintético anterior se
describen en la patente US nº 5,849,006.
\newpage
Preparación del ejemplo
1
El ejemplo 1 se preparó a partir del siguiente
Intermedio 1. El Ejemplo 2 se preparó a partir del siguiente
Intermedio 2.
(Intermedios 1 y
2)
Utilizando
benzofurano-2-carbaldehído como
aldehído de partida, se prepararon los Intermedios 1 y 2 siguiendo
el mismo método descrito a continuación para metil éster del ácido
(1R, 3S)- y
(1S,3S)-1-(3-metil-benzo[b]tiofeno-2-il)-2,3,4,9-tetrahidro-1H-\beta-carbolina-3-carboxílico(Intermedios
3 y 4). La mezcla cruda de diasterómeros se separó por
cromatografía (Chiralcel columna OD-H, 60% heptano,
40% etanol) para obtener 2,5 g (56%) de metil éster del ácido (1R,
3S)-1-benzofurano-2-il-2,3,4,9-tetrahidro-1H-\beta-carbolina-3-carboxílico
(Intermedio 1) y 920 mg (20%) de metil éster del ácido
(1S,3S)-1-benzofurano-2-il-2,3,4,9-tetrahidro-1H-\beta-carbolina-3-carboxílico
(Intermedio 2) en forma de espumas.
Metil éster del ácido (1R,
3S)-1-benzofurano-2-il-2,3,
4,9-tetrahidro-1-H-\beta-carbolina-3-carboxílico(Intermedio
1): ^{1}H NMR (DMSO-d_{6}): \delta 10,9 (s,
1H), 7,6-6,95 (m, 8H), 6,56 (s, 1H), 5,52 (d, J=4
Hz, 1H), 3,93 (m, 1H), 3,7 (s, 3H), 3,06 (dd, J=5,15 Hz, 1H), 2,8
(dd, J=10,15 Hz, 1H); MS ES+m/e 347,2 (p+1), ES-m/e
345,2 (p-1).
Metil éster del ácido (1S,
3S)-1-benzofurano-2-il-2,3,
4,9-tetrahidro-1-H-\beta-carbolina-3-carboxílico(Intermedio
2): ^{1}H NMR (DMSO-d_{6}): \delta 10,66 (s,
1H), 7,7-6,95 (m, 8H), 6,9 (s, 1H), 5,5 (d, J=6 Hz,
1H), 3,9 (m, 1H), 3,64 (s, 3H), 3,05 (m, 1H), 2,85 (dd, J=2,10 Hz,
1H); MS Es+m/e 347,2 (p+1), ES-m/e 345,2
(p-1).
El ejemplo 1 se preparó a partir del Intermedio 1
(2,66 mmol), trietilamina (1 mL) y cloroacetil cloruro (2,7 mmol)
en tetrahidrofurano (25 mL). La mezcla se agitó durante 18 horas sin
enfriar. Se diluyó entonces la mezcla con etil acetato, se lavó
una vez con agua, una vez con ácido clorhídrico 1 N, una vez con
solución de cloruro sódico saturado, luego se secó (sulfato sódico),
se filtró y se concentró en vacío. El material crudo se purificó
por cromatografía (gel de sílice, 50% etil acetato, 50% hexanos,
luego etil acetato) para obtener 852 mg (30%) del ejemplo 1, en
forma de sólido: mp 195-198ºC. ^{1}H NMR
(DMSO-d_{6}): \delta 11,6 (s, 1H),
7,65-7,0 (m, 9H), 4,4 (dd, J=4,13 Hz, 1H) 4,2 (ABq,
J=18,65 Hz), 3,32 (dd, J=4,13 Hz, 1H), 3,05 (dd, J=13,5 Hz, 1H), 2,
82 (s, 3H), MS ES+m/e 386,3 (p+1), ES-m/e 384,3
(p-1); IR (KBr, cm^{-1}) 1729, 1663, 1462.
El Ejemplo 2 se preparó con el mismo método que
el Ejemplo 1 a partir del Intermedio 2.
El Ejemplo 3 (6S,
12aR)-6-benzofurano-2-il-2-metil-2,
3, 6, 7, 12, 12a-hexahidropirazino [1', 2': 1,
6]-pirido
[3,4-b]indol-1,4-diona
se preparó a partir del Intermedio 3 con el mismo método descrito
anteriormente para el Ejemplo 1. El material crudo se purificó por
cromatografía (gel de sílice, 30% de etil acetato, 70% hexanos)
para obtener 540 mg (52%) del ejemplo 3 en forma de sólido blanco
mate: mp 265-268ºC. ^{1}H NMR
(DMSO-d_{6}): \delta 11,23 (s, 1H), 7,54 (m,
2H), 7,44 (d, J=8 Hz, 1H), 7,33 (d, J=8 Hz, 1H), 7,18
(m,2H)m, 7,05 (m, 2H), 6,73 (s, 1H), 6,51 (s, 1H), 4,39 (dd,
J=4,11 Hz, 1H), 4,26 (d, J=17 Hz, 1H), 3,98 (d, J=17 Hz, 1H), 3,59
(dd, J=4,15 Hz, 1H), 3,02 (m, 4H). MS ES+m/e=386 (p+1) Anal.
Calculado para C_{23}H_{19}N_{3}O_{3}: C, 71,67; H, 4,96; N,
10, 90. Hallado: C, 71,61; H, 4,28; N, 10,72.
Preparación de metil éster del ácido (1R,3R)- y
(1S,
3R)-1-benzofurano-2-il-2,3,4,9-tetrahidrofurano-1H-\beta-carbolina-3-carboxílico
(Intermedios 3 y 4). La condensación de
(R)-(+)-triptófano con
benzofurano-2-carbaldehído produjo
los Intermedios 3 y 4 utilizando el mismo método descrito
anteriormente para los Intermedios 1 y 2. La mezcla cruda de
diastereómeros se separó por cromatografía (Biotage 75M, 20% de
etil acetato/80% hexanos) para obtener 2,85 g (44%) de metil éster
del ácido
(1R,3R)-1-benzofurano-2-il-2,3,
4,9-tetrahidrofurano-1H-\beta-carbolina-3-carboxílico(Intermedio
4) y 950 mg (15%) de metil éster de ácido
(1S,3R)-1-benzofurano-2-il-2,3,4,9-tetrahidrofurano-1H-\beta-carbolina-3-carboxílico
(Intermedio 3) en forma de espumas.
Metil éster del ácido
(1S,3R)-1-benzofurano-2-il-2,3,4,9-tetrahidrofurano-1H-\beta-carbolina-3-carboxílico(Intermedio
3): ^{1}H NMR (DMSO-d_{6}): \delta 10,66 (s,
1H), 7,64 (m, 1H) 7,25 (m, 3H), 7,02 (m, 2H), 6,88 (s, 1H), 5,55
(s, 1H), 3,93 (m, 1H), 3,67 (s, 3H), 3,03 (m, 1H), 2,82 (m, 1H);
TOF MS ES+ masa exacta calculada para C_{21}H_{19}N_{2}O_{3}
(p+1): m/z-347.1396. Hallado: 347.1369.
El Ejemplo 4 se preparó de forma idéntica al
Ejemplo 3 a partir del Intermedio 4
Metil éster del ácido
(1R,3R)-1-benzofurano-2-il-2,3,
4,9-tetrahidro-1H-\beta-carbolina-3-carboxílico
(Intermedio 4): ^{1}H NMR (DMSO-d_{6}): \delta
10,87 (s, 1H), 7,55 (5,J=7 Hz, 1H), 7,47 (d, J=7 Hz, 1H), 7,26 (m,
3H), 7,01 (m, 2H), 6,56 (s, 1H)m, 5,43 (s, 1H), 3,90 (m,
1H), 3,66 (s, 3H), 3,07 (dd, J=4,15 Hz, 1H), 2,80 (m, 1H); TOF MS
ES+ masa exacta calculada para C_{20}H_{19}N_{2}O_{3}
(p+1): m/z-347.1382. Hallado: 347.1382
El Ejemplo 5 se preparó a partir del Intermedio 5
siguiente. El Ejemplo 6 se preparó a partir del Intermedio 6
siguiente.
(Intermedios 5 y
6)
Una solución acuosa de hidrocloruro de
(S)-(-)-triptófano (1,45 g, 5,7 mmol) se hizo
alcalina con una solución de bicarbonato sódico saturado y se
extrajo con etil acetato. El extracto se lavó una vez con una
solución de cloruro sódico acuoso, se secó (sulfato sódico), se
filtró y se concentró en vacío. La base libre se disolvió en
cloroformó (50 mL) y se trató con
3-metilbenzo[b]tiofeno-2-carbaldehido
(1,0 g, 5,7 mmol) y ácido trifluoracético (21,2 mmol, 1,32 g). La
mezcla resultante se calentó entonces a reflujo durante 3 horas. La
solución se enfrió a temperatura ambiente, se lavó una vez con una
solución de bicarbonato sódico saturada, se secó, (sulfato sódico),
se filtró y se concentró en vacío para obtener una mezcla de dos
diastereómeros. Los isómeros se separaron por cromatografía (gel de
sílice, 30% etil acetato:hexanos) para obtener 700 mg (38%) de
metil éster del ácido
(1R,3S)-1-(3-metilbenzo[b]tiofeno-2-il)-2,3,4,9-tetrahidro-1H-\beta-carbolina-3-carboxílico(Intermedio
5) y 400 mg (19%) de metil éster del ácido (1S,
3S)-1-(3-metilbenzo[b]tiofeno-2-il)-2,3,4,9-tetrahidro-1H-\beta-carbolina-3-carboxílico
(Intermedio 6).
Intermedio 5: ^{1}H NMR
(DMSO-d_{6}): \delta 10,04 (s, 1H),
7,8-6,9 (m, 8H), 5,92 (d, J=2 Hz, 1H), 4,1 (dd,
J=5,10 Hz, 1H), 3,65 (s, 3H), 3,45 (t, J=2 Hz, 1H), 3,03 (dq,
J=5,15 Hz, 2H), 2,5 (s, 3H); MS ES+m/e 377,1 (p+1),
ES-m/e 375,2 (p-1).
Metil éster del ácido
(1S,3S)-1-(3-metilbenzo[b]tiofeno-2-il)-2,3,4,9-tetrahidro-1H-\beta-carbolina-3-carboxílico
(Intermedio 6): ^{1}H NMR (DMSO-d_{6}): \delta
10,4 (s, 1H), 7,9-6,9 (m, 8H), 5,85 (br s, 1H), 4,0
(m, 1H), 3,75 (s, 3H), 3,0 (br s, 1H), 2,95 (dd, J=6,10 Hz, 2H),
2,5 (s, 3H); ME ES+m/e 377,1 (p+1), ES-m/e 375,2
(p-1).
Ejemplo 5, se preparó
(6R,12as)-2-metil-6-(e-metilbenzo[b]tiofeno-2-il)-2,3,6,12,12a-hexahidropirazino[1',2':1,
6]pirido[3,4-b]indol-1,4-diona
con el mismo método indicado anteriormente para el ejemplo 1. El
residuo se disolvió en tetrahidrofurano (20 mL) y agua (5 mL). Se
añadió una solución de 2M metilamina en tetrahidrofurano (5 mL, 20
mmol) y la reacción se calentó a reflujo durante 30 minutos. Después
de enfriar a temperatura ambiente, el disolvente se evaporó y el
residuo se diluyó con etil acetato. Se formó un sólido cristalino
que se filtró para obtener 220 mg (20%) del Ejemplo 3 en forma de
sólido incoloro: mp 230-234ºC. ^{1}H NMR
(DMSO-d_{6}): \delta 11,07 (s, 1H),
7,9-7,0 (m, 9H), 4,5 (dd, J=4,13 Hz, 1H), 4,2 (ABq,
J=18,63), 3,36 (dd, J=4,13 Hz, 1H), 3,06 (dd, J=13,4 Hz, 1H), 2,82
(s, 3H), 2,56 (s, 3H); MS ES+m/e 416,1 (p+1),
ES-m/e 414,2 (p-1); IT (KBr,
cm^{-1}) 1728, 1677, 1649.
El ejemplo 6 se preparó de forma idéntica al
ejemplo 5 a partir del Intermedio 6.
Los Ejemplos 7 y 8 se prepararon de forma
idéntica a los ejemplos 5 y 6 a partir los Intermedios 7 y 8.
(Intermedios 7 y
8)
Una solución acuosa de hidrocloruro de
(R)-(+)-triptófano metil éster (5,5 g, 19,6 mmol)
se hizo básica con una solución de bicarbonato sódico saturado y se
extrajo con etil acetato. El extracto se lavó con agua, se secó
(sulfato de magnesio), se filtró y se concentró en vacío para
producir un aceite amarillo (3,72 g). La base libre se disolvió en
cloroformo (75 ml) seguido de adición de
3-metilbenzo[b]
tiofeno-2-carboxaldehído (3,0 g,
17,0 mmol) y ácido trifluoracético (3,0 mL). La solución se agitó a
25ºC durante 14 horas y a reflujo durante 1 hora. La solución se
enfrió y se diluyó con etil acetato (200 mL). La solución se
extrajo tres veces con etil acetato (100 mL), luego los extractos
combinados se secaron (sulfato de magnesio), se filtraron y
concentraron en vacío para obtener dos diastereómeros. Los isómeros
se separaron por cromatografía (gel de sílice, 20% etil acetato/80%
hexanos) para obtener 1,92 g (30%) de metil éster del ácido
(1S,3R)-1-(3-metil benzo
[b]tiofeno-2-il)-2,3,4,9-tetrahidro-1H-\beta-carbolina-3-carboxílico
y 1,68 g (20%) de metil éster del ácido (1R,
3R)-1-(3-metilbenzo[b]tiofeno-2-il)-2,3,4,9-tetrahidro-1H-\beta-carbolina-3-carboxílico.
Intermedio
7
^{1}H NMR (DMSO-d_{6})
\delta: 10,51 (s, 1H), 7,82 (t, J=6,22 Hz, 2H), 7,37 (m, 3H),
7,21 (d, J=6,95 Hz, 1H), 6,99 (q, J=8,14 Hz, 2H), 5,90 (s, 1H),
3,98 (m, 1H), 3,75 (s, 3H), 3,20 (m, 1H), 3,06 (m, 1H), 2,84 (m,
1H), 2,53 (s, 3H); MS ES+m/e 377,1 (p+1). Anal. Calculado para
C_{22}H_{19}N_{2}O_{2}S: C, 70,18; H 5,35; N 7,44.
Intermedio
8
^{1}H NMR (DMSO-d_{6})
\delta: 10,54 (s, 1H), 7,81 (d, J=8 Hz, 1H), 7,32 (m, 3H), 7,20
(d, J=7,6 Hz, 1H), 7,01 (m, 2H), 5,93 (s, 1H), 4,10 (m, 1H), 3,64
(s, 3H), 3,43 (m, 1H), 3,07 (dd, J=4,15 Hz, 2H), 2,51 (s, 3H); MS
ES+m/e 377,1 (p+1). Anal. calculado para
C_{22}H_{19}N_{2}O_{2}S: C, 70,18; H 5,35; N 7,44. Hallado:
C, 69.93; H, 5,31; N 7,33.
\newpage
Se trató metil éster del ácido
(1R,3R)-1-(3-metil
benzo[b]tiofeno-2-il)-2,3,4,9-tetrahidro-1H-\beta-carbolina-3-carboxílico
(1,75 g, 4,6 mmol) en la forma descrita a continuación en el Ejemplo
8 para obtener 540 mg (28%) del Ejemplo 7.
^{1}H NMR (DMSO-d_{6})
\delta: 11,21 (s, 1H), 7,82 (d, J=8,05 Hz, 2H), 7,54 (d, J=7,68
Hz, 1H),7,46 (m, 6H), 7,21 (m, 2H), 7,18 (m, 2H), 4,51 (dd, J=4,02,
11,7 Hz, 1H), 4,27 (d, J=17,9 Hz, 1H), 4,07 (d, J=17 Hz, 1H), 3,34
(m, 2H), 3,06 (dd, J=4,39, 19, 1H), 2,90 (s, 3H), 2,54 (s, 3H), TOF
ME ES+ masa extracto calculada para
C_{24}H_{22}N_{3}O_{2}S: (p+1): m/z=416. 1433. Hallado:
416.1558.
Se trató una solución de metil éster del ácido
(1S,
3R)-1-(3-metilbenzo[b]-tiofeno-2-il)-2,3,4,9-tetrahidro-1H-\beta-carbolina-3-carboxílico
(1,50 g, 3,90 mmol) en tetrahidrofurano (25 mL) con trietilamina (25
mL-). Se añadió cloroacetil cloruro (0,50 g, 4,4, mmol) y la
solución se calentó a reflujo durante 18 horas. Se añadieron unas
cuantas gotas adiciónales de cloroacetil cloruro para que se
completara la reacción. Después de enfriar, se añadió agua
desionizada (10 mL) y etil acetato (200 mL), se separó la capa
orgánica, se lavó una vez con ácido clorhídrico diluido, se secó
(sulfato de magnesio), se filtró y se concentró en vacío. El
residuo se disolvió en tetrahidrofurano (50 mL) y se trató con 2,5M
de metilamina (1,0 mL) en tetrahidrofurano. La solución resultante
se sometió a reflujo durante dos horas, se enfrió a temperatura
ambiente, se diluyó con agua y se extrajo con etil acetato. La
solución se secó (sulfato de magnesio) se filtró y concentró en
vacío. La cromatografía (gel de sílice, 15% de etil acetato/85% de
hexano a 40% etil acetato/60% hexano) del residuo dio como
resultado 0,57 g (34%) del producto indicado en el título en forma
de sólido amarillo.
^{1}H NMR (DMSO-d_{6})
\delta: 10,98 (s, 1H), 7,71 (m, 2H), 7,60 (d, J=6,95 Hz, 3H),
7,31 (m, 3H) (m, 3H), 7,05 (m, 2H), 6,68 (s, 1H), 4,45 (dd, J=4,39,
11,71 Hz, 1H), 4,17)d, J=18,66 Hz, 1H), 3,95 (d, J=17,56 Hz,
1H), 3,62 (dd, J=4,49, 15,73 Hz, 1H), 3,30 (d, J=7,31 Hz, 1H), 3,10
(m, 1H), 2,92 (s, 3H), 2,65 (s, 3H).
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El Ejemplo 9 se preparó a partir de hidrocloruro
de metil éster de D-triptófano y tieno
[2,3-b]
furano-5-carboxaldehído (Intermedio
9) en la forma descrita en el siguiente esquema sintético. Se
sintetizó el Intermedio 9 en cinco etapas a partir de un acetal de
partida según los procedimientos conocidos. Véase G.D. Hartman
et al., J.Heterocyclic Chem. 27, 679 (1990).
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\vskip1.000000\baselineskip
Se añadió n-butillitio (126 mL,
201 mmol, solución 1,6M en hexanos) a una solución agitada
mecánicamente de acetal de partida (27,6 g, 197 mmol) en THF
anhidro (100 mL) bajo atmósfera de nitrógeno a -78ºC. El lodo
resultante amarillo claro se agitó a -78ºC durante 45 minutos y
después de esto se añadió azufre (6,7 g, 209 mmol) en tres
porciones durante 5 minutos. El lodo naranja resultante se agitó a
-78ºC durante 30 minutos, y luego a -50ºC durante 20 minutos para
obtener una suspensión de color morado oscuro que se volvió a
enfriar a -78ºC. Se añadió gota a gota durante 10 minutos una
solución de metil bromo acetato (22, 4 g, 240 mmol) en THF (20 mL)
para obtener una mezcla de color amarillo turbio. Después de agitar
a -78ºC durante 30 minutos, se dejo calentar la mezcla de reacción
gradualmente hasta -10ºC durante 1,5 horas y se agitó a -10ºC
durante otros 20 minutos. La mezcla resultante marrón de dos bases
se diluyó con dietil éter (500 mL), se lavó sucesivamente con
salmuera (100 mL), agua, (2 x 75 mL), y salmuera (100 mL), se secó
sobre Na_{2}SO_{4}, se filtró y el disolvente se quitó bajo
presión reducida. El residuo resultante se purificó por
cromatografía en columna flash, eluyendo con hexano/etil acetatos
(3:1), para obtener el tioéter en forma de aceite amarillo (11,4
g, 28%): TLC R_{f}(4:1 hexanos/etil acetato) =0, 28;
^{1}H NMR (300 MHz, CDCl_{3}): \delta: 7,48 (d, J=2,0 Hz,
1H), 6,51 (d, J=2,0 Hz, 1H), 5,87 (s, 1H), 4,15-3,90
(m, 4H), 3,69 (s, 3H), 3,50 (s, 2H) ppm.
El tioéter anterior (11,4 g, 47,0 mmol) así como
monohidrato de ácido p-tolueno sulfónico (450 mg,
2,4 mmol) se agitaron en una mezcla de acetona (80 mL) THF (20 mL),
y HCl acuoso 2 N (12 mL) a temperatura ambiente durante 2 horas. La
mezcla se neutralizó con una solución de NaHCO_{3} saturada y la
suspensión resultante se concentró a 20 mL bajo presión reducida.
La mezcla se diluyó con dietiléter (300 mL), se lavó sucesivamente
con agua (30 mL) y salmuera (50 mL), se secó sobre
Na_{2}SO_{4}, se filtró y el disolvente se quitó bajo presión
reducida para obtener el aldehído en forma de aceite marrón que se
utilizó sin purificación ulterior (9,24 g, 98%): TLC R_{f} (4:1
hexanos/etil acetato)= 0,30; ^{1}H NMR (300 MHz, CDCl_{3}):
\delta: 10,0 (s, 1H), 7,51 (d, J=2,0 Hz, 1H), (d, J=2,0 Hz, 1H),
(s, 5H) ppm.
Se añadió piperidina (5,60 mL, 57,3 mmol) a una
solución de ácido acético (3,57 mL, 62,4 mmol) en benceno (200 mL)
y la mezcla se agitó a temperatura ambiente durante 15 minutos. A
esta mezcla turbia se añadió una solución del aldehído anterior
(9,24 g, 46,2 mmol) en benceno (50 mL). La solución roja resultante
se sometió a reflujo eliminando el agua con un separador
Dean-Stark durante 4 horas bajo atmósfera de
nitrógeno. La solución parda resultante se enfrió a temperatura
ambiente y se diluyó con éter (250 mL). La solución orgánica se
lavó sucesivamente con agua (100 mL), HCl acuoso 2N (30 mL), una
solución saturada de NaHCO_{3}, agua (30 mL) y salmuera (50 mL),
se secó sobre Na_{2}SO_{4}, se filtró y el disolvente se quitó
bajo presión reducida. El residuo se purificó por cromatografía en
columna de flash, se eluyó con hexanos/etil acetato (5:1) para
obtener el tienofurano en forma de sólido rosa (4,6 g, 55%): TLC
R_{f} (4:1 hexanos/etil acetato) = 0,79; ^{1}H NMR (300 MHz,
CDCl_{3}): \delta: 7,72 (s, 1H), 7,66 (d, J=2,2 Hz, 1H), 6,74
(d, J=2,2 Hz, 1H), 3,90 (s, 3H) ppm.
Se añadió a una suspensión de hidruro de aluminio
litio (436 mg, 11,5 mmol) en éter (60 mL) a 0ºC bajo atmósfera de
nitrógeno, una solución del tieno furano anterior (1,0 g, 5,49
mmol) en dietil éter (20 mL), gota a gota, tras lo cual la mezcla
se calentó a temperatura ambiente y se agitó durante 2 horas. La
suspensión se enfrió a 0ºC y se trató sucesivamente con agua (0,5
mL), hidróxido sódico acuoso 6 N (1,3 mL) y agua (2,3 mL). La sal
resultante se quitó por filtración bajo presión reducida, se lavó
con éter (3 x 50 ml) y el filtrado se secó sobre Na_{2}SO_{4},
se filtró y se concentró bajo presión reducida a un volumen de
aprox. 2 mL. Esta solución concentrada de tieno
[2,3-b]furano-5-carbinol
se diluyó inmediatamente con cloruro de metileno (50 mL) y se
utilizó directamente en la siguiente etapa TLC R_{f} (3:1
hexanos/etil acetato)= 0,20.
Se añadió a la solución de cloruro de metileno
del carbinol anterior cloro cromato de piridinio (1,7 g, 8,63
mmol) y óxido de aluminio neutro (4,0 g). La mezcla resultante se
agitó a temperatura ambiente bajo una atmósfera de nitrógeno
durante 1,5 horas. El lodo negro se filtró a través de un tapón
corto de gel de sílice, se eluyó con dietiléter (100 mL), seguido
de cloruro de metileno (100 mL). El filtrado se concentró para
obtener el Intermedio 9 en forma de aceite, que se utilizó
directamente en la siguiente etapa (674 mg, 81% en dos etapas): TLC
R_{f} (3:1 hexanos/ etil acetato) =0, 33; ^{1}H NMR (300 MHz,
CDCl_{3}): \delta: 9,90 (s, 1H), 7,70 (d, J=2,0 Hz, 1H), 7,68
(s, 1H), 6,80 (d, J=2,0 Hz, 1H)
ppm.
ppm.
Se sometió a reflujo una mezcla de Intermedio 1
(674 mg, 4,43 mmol) e hidrocloruro de metil éster de
D-triptófano (1,18 g, 4,64 mmol) en isopropil
alcohol (15 mL) bajo atmósfera de nitrógeno durante 2 horas. La
solución amarilla resultante se enfrió a temperatura ambiente y se
diluyó con etil acetato (100 mL). La mezcla se lavó sucesivamente
con una solución saturada de NaHCO_{3} (15 mL), agua (10 mL) y
salmuera (10 mL), se secó sobre Na_{2}SO_{4}, se filtró y el
disolvente se quitó bajo presión reducida. El residuo se purificó
por cromatografía de columna flash, se eluyó con hexanos/etil
acetato (2:1) para obtener el Intermedio 10 en forma de espuma
blanca (285 mg, 18%): TLC R_{f} (2:1 hexanos/etil acetato)=0,33;
^{1}H NMR (300 MHz, DMSO-d_{6}): \delta:
7,70-7,50 (m, 3H), 7,30-7,09 (m,
3H), 7.08 (s, 1H), 6,67 (d, J=2,4 Hz, 1H), 5,55 (s, 1H),
3,92-4,00 (m, 1H), 3,83 (s, 3H),
327-3,17 (m, 1H), 3,08-2,93 (m, 1H)
ppm. La trans-\beta-carbolina se
obtuvo también en forma de sólido amarillo claro pero no se
caracterizó (736 mg, 47%): TLC R_{f} (2:1 hexanos/etil
acetato)=0,22.
Se añadió gota a gota cloroacetil cloruro (0,079
mL, 1,03 mmol) a una mezcla de Intermedio 2 (280 mg, 0,80 mmol) y
trietilamina (0,14 mL, 1,03 mmol) en cloruro e metileno (8 mL) a
0ºC bajo atmósfera de nitrógeno, y la mezcla resultante se agitó a
0ºC durante 2 horas. La solución se diluyó con etil acetato (60
mL), se lavó con una solución saturada de NaHCO_{3} (10 mL) y
salmuera (10 mL) y el disolvente se quitó bajo presión reducida
para obtener el Intermedio 11 en forma de espuma rosa (405 mg), que
se utilizó sin purificación ni caracterización ulterior.
\newpage
Una mezcla del Intermedio crudo 11 (405 mg) y
metilamina (1,6 mL, 3,2 mmol, solución 2M en THF) en metanol (7
mL) se calentó a 45ºC bajo atmósfera de nitrógeno durante 15 horas.
La solución resultante se concentró bajo presión reducida para
obtener un sólido amarillo que se agitó en metanol (5 mL) durante 1
hora. El sólido se aisló por filtración bajo presión reducida, se
lavó con metanol (5 x 1 mL) y se secó en horno de vacío a 60ºC
durante 17 horas para obtener el Ejemplo 9 en forma de sólido
blanco mate (189 mg, 61% a lo largo de dos etapas): mp
275-278ºC; TLC R_{f} (5:1 cloruro de
metileno/etil acetato)=0,22; ^{1}H NMR (500 MHz,
DMSO-d_{6}): \delta: 121,20 (s, 1H), 7,82 (d,
J=2,0 HZ, 1H), 7,62 (d, J=7,8 Hz, 1H), 7,35 (d, J=7,8 Hz, 1H), 7,11
(t, J=7,8 Hz, 1H), 7,04 (t, J=7,8 Hz, 1H), 6,77 (s, 1H), 6,73 (d,
J=2,0 Hz, 1H), 6,6 (s, 1H), 4,38 (dd, J=11,7, 4,2 Hz, 1H), 4,23 (d,
J=17,1 Hz, 1H), 3,99 (d, J=17,1 Hz, 1H), 3,55 (dd, J=15,8, 4,6 Hz,
1H), 2,95-2,85 (m, 4H) ppm; ESI MS m/z 390
[C_{21}H_{17}N_{3}O_{3}S-H]^{+};
[\alpha]_{D}^{25^{o}C}= + 36, 4 (d=0, 25, DMSO). Anal.
Calculado para C_{21}H_{17}N_{3}O_{3}S: C, 64,43; H, 438; N,
10,73. Hallado: C, 64,24; H, 4,39; N, 10,54. La estereoquímica del
ejemplo 9 se confirmo como el cis isómero deseado mediante una
serie de experimentos de diferencia NOE: una potenciación positiva
NOE desde el protón C12a a 438 ppm al protón C6 a 6,60 ppm; una
potenciación positiva NOE desde el protón C6 a 6,60 ppm al protón
C12a a 4,48 ppm.
El ejemplo 15 se preparó a partir de un
triptófano éster de fórmula estructural (IV), donde R^{0} es
hidrógeno. El triptófano éster utilizado para preparar el Ejemplo 15
se puede obtener en el comercio en Aldrich Chemical Co.,
Milwaukee, WI.
Intermedio comparativo
12
Se agitó a 60ºC bajo atmósfera de nitrógeno,
durante 20 minutos, una mezcla de hidrocloruro de
D-triptófano metil éster (1,27 g, 5,00 mmol),
metoxi acetaldehído dimetil acetal (0,80 mL), 6,2 mmol) en
isopropil alcohol (12 mL) y agua (2 mL). A la solución clara
resultante se añadió HCl 2N (1 mL), y la solución amarilla
resultante se agitó a 60ºC durante 1 hora. La solución se enfrió
entonces a temperatura ambiente, se diluyó con etil acetato (100
mL), y se neutralizó con bicarbonato sódico acuoso saturado
(NaHCO_{3}) (20 mL). La capa orgánica se lavó con salmuera (20
mL), se secó sobre sulfato sódico Na_{2}SO_{4}, se filtró y el
disolvente se quitó bajo presión reducida para obtener un sólido
amarillo. El residuo se purificó por cromatografía en columna, se
eluyó con cloruro de metileno: etil acetato (4:1), obteniéndose el
Intermedio 12 (+)-cis carbolina en forma de sólido
blanco (435 mg, 32%): TLC R_{f} (4:1 cloruro de metileno/etil
acetato)=0,28; ^{1}H NMR (300 MHz, CDCl_{3}): \delta: 8,48
(bs, 1H), 7,50 (d, J=8,0 Hz, 1H), 7,34 (d, J=8,0 Hz, 1H)m,
7,20-7,03 (m, 2H), 4,42-4,34 (m,
1H), 3,87-3,54 (m, 6H), 3,50 (s, 3H),
3,20-3,10 (m, 1H), 2,90-2,76 (m,
1H). La trans carbolina se eluyó incompletamente de la columna:
TLC R_{f} (4:1 cloruro de metileno/etil acetato) = 0,19.
Intermedio Comparativo
13
Se añadió gota a gota cloroacetil cloruro (0,15
mL, 1,90 mmol) a una mezcla de Intermedio 12 (435 mg, 1,59 mmol) y
trietilamina (0,27 mL, 1,90 mmol) en cloruro de metileno (18 mL) a
0ºC bajo atmósfera de nitrógeno. La mezcla resultante se agitó a
0ºC durante dos horas, tras lo cual se diluyó la mezcla con cloruro
de metileno (50 mL) y se lavó sucesivamente con agua (15 mL) y
salmuera (15 mL). La capa orgánica se concentró bajo presión
reducida obteniéndose el Intermedio 13 en forma de espuma amarilla
(590 mg), que se utilizó sin purificación. TLC R_{f} (4:1 cloruro
de metileno/etil acetato)=0,89.
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Los ejemplos 16-18 se prepararon
partiendo del D-triptófano metil éster idéntico
(D-Trp-OMe.HCl) utilizado en la
preparación del ejemplo 15, y con metoxi acetaldehído dimetil acetal
en la secuencia sintética siguiente.
Ejemplo Comparativo
14
Se enfrió a 0ºC una solución de metoxi
acetaldehido dimetil acetal (4,11 g, 38 mmol) y bencil bromuro (4,6
mL, 38 mmol) en N,N-dimetil formamida (17 mL). Se
añadió a esta mezcla comprimidos de hidróxido sódico (1,66 g, 42
mmol), y luego se calentó lentamente la mezcla resultante hasta la
temperatura ambiente durante la noche. La mezcla de reacción se
vertió en agua y se extrajo con hexanos (2 x 200 mL). Los
extractos orgánicos combinados se lavaron con agua, se secaron
sobre Na_{2}SO_{4}, se filtraron y se concentraron bajo presión
reducida, obteniéndose el Intermedio 15 en forma de aceite amarillo
pálido (7,03 g, 93%): ^{1}H NMR (300 MHz, CDCl_{3}): \delta:
7,28 (s, 5H), 4,52 (s, 2H), 4,49 (t, J=5,2 Hz, 2H), 3,44 (d, J=5,1
Hz, 1H), 3,32 (s, 6H).
Intermedio Comparativo
15
Se combinaron hidrocloruro de
D-triptófano metil éster (4,07 g, 16 mmol) e
Intermedio 14 (3,75 g, 19 mmol), agitando, en una solución de IPA
(80 mL) y agua (20 mL). Se añadió a la mezcla resultante HCL 2N (2
mL) y la mezcla resultante se calentó a 70ºC durante 18 horas. La
mezcla se neutralizó con NaHCO_{3} acuoso saturado y luego se
extrajo con cloruro de metileno (2 x 400 mL). Los extractos
orgánicos combinados se secaron sobre Na_{2}SO_{4}, se
filtraron y se concentraron bajo presión reducida. El residuo se
purificó mediante cromatografía en columna flash, se eluyó con
cloruro de metileno/acetona (98:2), obteniéndose el Intermedio 15
cis-carbolina en forma de aceite naranja (1,5 g,
27%): TLC R_{f} (6:1 cloruro de metileno/etil acetato)=0,49;
^{1}H NMR (300 MHz, CDCl_{3}): \delta: 8,46 (s, 1H), 7,50 (d,
J=0,7 Hz, 1H), 7,16-7,25 (m, 6H),
7,18-7,06 (m, 2H), 4,65 (s, 2H),
4,44-4, 39 (m, 2H), 3,88-3,82 (m,
1H), 3,81 (s 3H), 3,66 (t, J=8,7 Hz, 1H), 3,18-3,11
(m, 1H), 2,88-2,78 (m, 1H), 1,87 (bs, 1H).
Intermedio comparativo
16
Se añadió gota a gota cloroacetil cloruro (0,30
mL, 3,7 mmol) a una mezcla de Intermedio 15 (1,0 g, 2,9 mmol) y
trietilamina (0,52 mL, 3,7 mmol) en cloruro de metileno (25 mL) a
0ºC bajo atmósfera de argón. La mezcla resultante se agitó a 0ºC
durante 2 horas, después de lo cual se calentó lentamente la mezcla
hasta temperatura ambiente a lo largo de la noche. La solución
amarilla resultante se diluyó con cloruro de metileno, se lavó
entonces sucesivamente con agua, NaHCO_{3} acuoso saturado y
salmuera. La capa orgánica se secó sobre Na_{2}SO_{4}, se
filtró y el disolvente se quitó bajo presión reducida obteniéndose
el Intermedio 16 en forma de espuma pardo clara, que se utilizó sin
purificación (1,2g): TLC R_{f} (6:1 cloruro de metileno/etil
acetato)=0,94.
Ejemplo comparativo
16
Se calentó a 50ºC bajo atmósfera de argón durante
la noche una mezcla de Intermedio 16 crudo (aprox. 1,2 g, 2,8
mmol), metilamina (7,0 mL, 2,0 M en THF, 135 mmol) y metanol (25
mL). La solución resultante se enfrió entonces a temperatura
ambiente. Se quitó entonces el disolvente bajo presión reducida
obteniéndose un residuo naranja, que se purificó por cromatografía
en columna flash, se eluyó con cloruro de metileno/etil acetato
(5:1-2:1), obteniéndose el ejemplo 11 en forma de
aceite amarillo pálido, que cristalizo bajo vacío (0,83 g, 76%). Se
recristalizó una pequeña muestra a partir de cloruro de metileno
frío obteniéndose un sólido blanco. El compuesto era el
cis-isómero según se confirmó mediante experimentos
de diferencia NOE (potenciación positiva): mp
181-187ºC; TLC R_{f} (4:1 cloruro de
metileno/etil acetato)=0,29; ^{1}H NMR (300 MHz,
DMSO-d_{6}): \delta: 11,06 (s, 1H), 7,56 (d,
J=7,6 Hz, 1H), 7,37 (d, J=7,7 Hz, 1H), 7,21-7,19
(m, 3H), 7,11-6,99 (m, 4H), 5,40 (t, J=3,9 Hz, 1H),
4,30 (s, 2H), 4,24-4,17 (m, 2H), 3,93 (d, J=17,0
Hz, 1H), 3,68 (d, J=4,0 Hz, 2H), 3,43-3,36 (m, 1H),
2,93 (s, 3H), 2,89-2,80 (m, 1H); ^{13}C NMR (75
MHz, DMSO-d_{6}) \delta: 167, 0, 166, 8, 138,
1, 135, 1, 132, 0, 127, 9, 127, 2, 126, 9, 125, 7, 120, 8, 118, 6,
117, 7, 111, 2, 106, 8, 71, 9, 71, 3, 54, 8, 51, 5, 51, 3,
32,8,22,3 ppm; CI MS (metano) m/z 268 (C_{16}H_{13}N_{3}
O_{2}+H^{+}) [\alpha]_{D}^{25^{o}C}=+45ºC (c=0,5,
CHCl_{3}). Anal. Calculado para C_{23}H_{23}N_{3}O_{3}:
C, 70,93; H,5,95; N, 10, 79. Hallado: C,70, 54; H, 5,94; N, 10,
60.
Ejemplo comparativo
17
Se disolvió el ejemplo 16 (0,58 g, 1,5 mmol) en
etanol (80 mL) y se trató con una cantidad catalítica de 10% de
paladio sobre carbono (aproximadamente 10% húmedo). La mezcla se
agitó bajo atmósfera de hidrógeno a temperatura ambiente durante
2,5 horas, después de lo cual se quitó el catalizador de paladio
por filtración en vacío a través de un tapón de Celite, eluyendo
con metano. Los disolventes se quitaron bajo presión reducida
obteniéndose un aceite amarillo que se trituró con metanol/dietil
éter obteniéndose el ejemplo 17 en forma de sólido amarillo pálido
(0,4 g, 91%). Se recristalizó una pequeña parte de la muestra a
partir de metanol: mp 275-280ºC; TLC R_{f}
(4:1:0,5 cloruro de metileno/etil acetato/metanol)=0,44; ^{1}H
NMR (300 MHz, DMSO-d_{6}): \delta: 10, 98 (s,
1H), 7,52 (d, J=7, 6 Hz, 1H), 7,34 (d, 7,7 Hz, 1H),
7.08-6,97 (m, 2H), 5,20 (t, J=3,9 Hz, 1H), 4,86 (t,
J=5,9 Hz, 2H), 4,21-4,14 (m, 2H), 3,95 (d, J=16,9
Hz, 1H), 3,65-3,62 (m, 2H),
3,39-3,32 (m, 1H), 2,92 (s, 3H),
2,85-2,77 (m, 1H); ^{13}C NMR (75 MHz,
DMSO-d_{6}). \delta: 167,0, 166,8, 135,9,
132,6, 125,8, 120,6, 118,5, 117,6, 111,2, 106,5, 63,2, 54,9, 53,8,
51,6, 432,8, 22,6 ppm; CI MS (metano) m/z 300
(C_{16}H_{17}N_{3}O_{3}+H)^{+};
[\alpha]_{D}^{25^{o}C}=+131,1 (c=0,5, metanol). Anal.
calculado para C_{16}H_{17}N_{3}O_{3} 0,25 H_{2}O: C,
63,25; H, 5,81; N,13,83. Hallado: C,63,01; H, 5,73; N,13,69.
\newpage
Ejemplo comparativo
18
Se enfrió a 0ºC una solución del ejemplo 17 (0,2
g, 0,67 mmol) en N,N-dimetil formamida (10 mL). Se
añadió sucesivamente a esta mezcla diisopropil etilamina (DIPEA)
(0,3 mL, 1,7 mmol) y clorometil metil éter (MOM-Cl)
(0,12 mL, 1,5 mmol). La mezcla resultante se calentó lentamente
hasta temperatura ambiente durante la noche. La mezcla de reacción
se vertió en NaHCO_{3} acuoso saturado y se extrajo con cloruro
de metileno (3 x 100 mL). Los extractos orgánicos combinados se
lavaron con agua y cloruro de amonio acuoso saturado (NH_{4}Cl),
se secaron sobre Na_{2}SO_{4} se filtraron y concentraron bajo
presión reducida obteniéndose el ejemplo 18 en forma de aceite
marrón claro, que se solidificó bajo vacío. Este residuo se
purificó por cromatografía de columna flash, se eluyó con cloruro
de metileno/ etil acetato/metanol (4:1:0,2), obteniéndose el
ejemplo 18 en forma de sólido blanco (0,05 g, 22%). La
recristalización a partir de cloruro de metileno frío/dietil éter
produjo un sólido cristalino blanco que era el
cis-isómero, según se confirmo mediante experimentos
de diferencia NOE (potenciación positiva): mp
180-185ºC; TLC R_{f} (4:1:0,2) cloruro de
metileno/etil acetato/metanol)=0,43. ^{1}H NMR (300 MHz,
benceno-d_{6}): \delta: 7,53 (d, J=7, 4 Hz, 1H),
7,49 (s, 1H), 7,24-7,12 (m, 3H),
5,39-5,36 (m, 1H), 4,27-4,22 (m,
2H), 4,00-3,95 (m, 1H), 3,78-3,71
(m, 1H), 3,64-3,59 (m, 1H),
3,38-3,08 (m, 4H), 2,86 (s, 2H), 2,38 (s, 3H);
^{13}C NMR (75 MHz, benceno-d_{6}): \delta:
167,1, 166,6, 136,9, 132,2, 122,7, 120,5, 119,7, 111,7, 108,5,
69,9, 56,1, 55,1, 52,7, 52,4, 33,1, 30,5,24,6 ppm; CI MS (metano)
m/z 344 (C_{18}H_{21}N_{3}O_{4}+H)^{+};
[\alpha]_{D}^{25^{o}C}=+40,9 (c=0,32.
benceno-d_{6}). Anal. calculado para C_{18}
H_{21}N_{3}O_{4}: C, 62,96; H,616; N, 12,24. Hallado: C,
62,94; H, 6,12; N, 12, 14.
A continuación, se dan ejemplos adicionales de
compuestos de fórmula estructural (I) que se pueden preparar
mediante métodos análogos a los de la preparación de los ejemplos
1-18.
Ejemplo comparativo
19
Ejemplo Comparativo
20
\newpage
Ejemplo Comparativo
21
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
22
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\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
23
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Los compuestos de la presente invención pueden
formularse en comprimidos para la administración oral. Por ejemplo,
un compuesto de fórmula (I). puede formarse en una dispersión con
un vehículo polimérico utilizando el método de coprecipitación
indicado en WO 96/38131, que se incorpora aquí como referencia. La
dispersión coprecipitada se puede mezclar entonces con excipientes
y luego comprimir para obtener comprimidos que se pueden revestir
opcionalmente.
Se comprobó la capacidad de inhibición de la PDE5
de los compuestos de fórmula estructural (I). La capacidad de un
compuesto para inhibir la actividad de PDE5 está relacionada con el
valor IC_{50} del compuesto, es decir la concentración de
inhibidor requerida para la inhibición al 50% de la actividad
enzimática. El valor de IC_{50} para compuestos de fórmula
estructural (I) se determinó utilizando recombinante humano
PDE5.
Los compuestos de la presente invención suelen
presentar un valor IC_{50} frente al recombinante humano PDE5 de
menos de aproximadamente 50 \mum, y de preferencia menos de
aproximadamente 25 \mum, y todavía mejor, menos de aproximadamente
15 \mum. Los compuestos de la presente invención suelen presentar
un valor IC_{50} respecto de recombinante humano PDE5 de menos de
aproximadamente 1 \mum, y muchas veces menos de aproximadamente
0,05 \mum. Para obtener todas las ventajas de la presente
invención, un inhibidor actual de PDE5 tiene un IC_{50} de
aproximadamente 0,1 nM a aproximadamente 15 \mum.
La producción de recombinante humano PDEs y la
determinación de IC_{50} se puede realizar utilizando métodos muy
conocidos en el estado de la técnica. A continuación, se describen
ciertos métodos a modo de ejemplo:
La producción recombinante de PDE1B, PDE2, PDE4A,
PDE4B, PDE4C, PDE4D, PDE5 y PDE7 humano se realizó de forma
similar a la descrita en el ejemplo 7 de la patente US 5,702,936,
que se incluye aquí a modo de referencia, con la salvedad de que el
vector de transformación de levadura utilizado, que se deriva del
plásmido ADH2 básico descrito en Price et al. Methods in
Enzymology, 185, páginas. 308-318 (1990),
incorporaba secuencias de terminador y promotor ADH2 de levadura y
el huésped de Saccharomyces cerevisiae era la cepa
BJ2-54 deficiente en proteasa, depositada el 11 de
agosto de 1998 en la American Type Culture Collection, Manassas,
Virginia, con número de acceso ATCC 74465. Las células huéspedes
transformadas se cultivaron en medio 2X SC-leu, pH
6,2 con oligometales y vitaminas. Después de 24 horas, se añadió
YEP que contenía glicerol, hasta obtener una concentración final de
2X YET/3% glicerol. Aproximadamente 24 horas más tarde, se
recogieron las células, se lavaron y se almacenaron a -70ºC.
La actividad de la fosfodiesterasa de las
preparaciones se determinó del siguiente modo. Se realizaron unos
ensayos de PDE que utilizan una técnica de separación con carbón
vegetal, prácticamente en la forma descrita en Loughney et
al. (1996). En este ensayo, la actividad de PDE convierte [32P]
cAMP o [32P] cGMP en [32P]5'-AMP o
[32P]5'-GMP correspondiente en proporción a
la cantidad de actividad PDE presente. El [32P]
5'-AMP o [32P]5'-GMP se
convirtió cuantitativamente entonces en fosfato [32P] libre y
adenosina o guanosina no rotulada por la acción del veneno de
serpiente 5'-nucleotidasa. Por lo tanto, la cantidad
de [32P] fosfato liberada es proporcional a la actividad
enzimática. El ensayo se realizó a 30ºC en 100 \muL de mezcla de
reacción que contenía (concentraciones finales) 40 mM Tris HCl (pH
8,0), 1 \muM ZnSO_{4}, 5 mM MgCl_{2} y 0,1 mg/mL de albúmina
de suero bovino (BSA). La enzima PDE se encontraba presente en
cantidades que producían <30% hidrólisis total del sustrato
(condiciones de ensayo lineales). El ensayo se inició por adición
de sustrato (1 mM [32P] cAMP o cGMP), y se incubó la mezcla durante
12 minutos. Se añadieron entonces setenta y cinco (75) \mug de
veneno de Crotalus atrox y se prosiguió la incubación
durante 3 minutos (15 minutos en total). La reacción se detuvo por
adición de 200 \muL de carbón vegetal activado (25 mg/mL de
suspensión en 0,1 M NaH_{2} PO_{4}. Después de centrifugación
(750 X g durante 3 minutos) para sedimentar el carbón vegetal, se
tomó una muestra del sobrenadante para determinar la radiactividad
en un contador de centelleo y se calculó la actividad de PDE.
Se descongelaron gránulos celulares (29 g) sobre
hielo con un volumen igual de tampon de Lisis (25 mM Tris HCl, pH
8, 5 mN MgCl_{2}, 0,25 mM DTT, 1 mM benzamidina y 10 \muM
ZnSO_{4}. Las células se lisaron en Microfluidizador®
(Microfluidics Corp.) utilizando nitrógeno a 20.000 psi. El lisato
se centrifugó y filtró a través de filtros desechables de 0,45
\mum. El filtrado se aplicó a una columna de 150 mL de Q
SEPHAROSE® Fast-Flow (Farmacia). La columna se lavó
con 1,5 volúmenes de tampón A (20 mM Bis-Tris
propano, pH 6,8, 1 mM MgCl_{2}, 0,25 mM DTT, 10 \muM ZnSO_{4})
y se eluyó con un gradiente escalonado de 125-1000
mM NaCl en tampón A seguido de un gradiente lineal de
125-1000 mM NaCl en tampón A. Se aplicaron
fracciones activas del gradiente lineal a una columna de
hidroxiapatita de 180 mL en tampón B (20 mM BisTris propano (pH
6,8), 1 mM MgCl_{2}, 0,25 mM DTT, 10 \muM ZnSO_{4}, y 250 mM
KCl). Después de la carga, se lavó la columna con 2 volúmenes de
tampón B y se eluyó con un gradiente lineal de 0-125
mM de fosfato potásico en tampón B. Se agruparon fracciones
activas, se precipitaron con 60% de sulfato de amonio y se
resuspendieron en tampón C (20 mM BisTris propano, pH 6, 8, 125 mM
NaCl, 0,5 mM DTT, y 10 \muM ZnSO_{4}). La agrupación (pool) se
aplicó a una columna de 140 mL de SEPHACRYL® S-300
HR y se eluyó con tampón C. Se diluyeron fracciones ácidas hasta
50% de glicerol y se almacenaron a -20ºC.
Las preparaciones resultantes eran puras en 85%
aproximadamente con SDS-PAGE. Estas preparaciones
tenían actividades específicas de aproximadamente 3 \mumol cGMP
hidrolizado por minuto por miligramo de proteína.
La actividad cGMP-PDE de
compuestos de la presente invención se midió utilizando un ensayo
de una etapa adaptado del de Wells et al., Biochim. Biophys.
Acta, 384, 430 (1975). El medio de reacción contenía 50 mM
Tris-HCl, pH 7,5, 5 mM acetato de magnesio, 250
\mug/ml 5'-nucleotidasa, 1 mM EGTA, y 0,15 \muM
8-[H^{3}]-cGMP. A no ser que se indique otra
cosa, la enzima utilizada era PDE5 recombinante humano (ICOS Corp.,
Bothell, Washington).
Se disolvieron compuestos de la invención en DMSO
finalmente presente al 2% en el ensayo. El tiempo de incubación fue
de 30 minutos, durante el cual la conversión total de substrato no
excedió de 30%.
Los valores IC_{50} para los compuestos
examinados se determinaron a partir de curvas de respuesta de
concentración, utilizando habitualmente concentraciones que oscilan
entre 10 nM y 10 \muM. Las pruebas con respecto a otras enzimas
PDE utilizando metodología standard mostraron que los compuestos
de la invención son selectivos para la enzima PDE cGMP
específica.
Los compuestos según la presente invención
mostraron, según se pudo ver, un valor IC_{50} de menos de 500
nM. En la siguiente tabla, se ofrecen los datos de la prueba in
vitro para compuestos representativos de la invención:
Ejemplo | PDE5 IC_{50} (nM) |
1 | 130 |
2 | 8726 |
3 | 16 |
4 | 880 |
5 | 25 |
6 | 40 |
7 | 1570 |
8 | 1 |
Ejemplo | PDE5 IC_{50} (nM) |
9 | 12 |
15 | 333* |
16 | 1.500* |
17 | 23.000* |
18 | 195* |
19 | 4.800* |
20 | 230 (aorta bovino)* |
21 | 560* |
* Ejemplos comparativos |
Como es natural, se pueden realizar muchas
modificaciones y variaciones de la invención expuesta anteriormente
y por consiguiente solo se imponen las limitaciones indicadas en
las reivindicaciones adjuntas.
Claims (19)
1. Un compuesto que tiene como fórmula:
donde R^{0} es
C_{1-6}alquilo;
R^{1} se elige dentro del grupo formado por
hidrógeno, C_{1-6}alquilo,
C_{2-6}alquenilo,
C_{2-6}alquinilo,
C_{3-8}cicloalquilo o
C_{3-8}cicloalquilC_{1-3}alquilo;
R^{2} se elige entre
o
R^{3} se elige entre hidrógeno o
C_{1-6}alquilo, o R^{1} o R^{3} juntos
representan un componente de cadena de alquilo o alquenilo de 3 o 4
lados de un anillo de 5 o 6 lados;
R^{a} se elige entre hidrógeno o
C_{1-6}alquilo;
R^{c} es cero o se elige entre hidrógeno o
C_{1-6}alquilo;
W es 0, S, o NR^{C}; X es O, S, o NR^{a}; Y
es CR^{a} o N; Z es CR^{a}, C(R^{a})_{2} o
NR^{c}; y q es 0, 1,2,3 o 4, y sales o solvatos farmacéuticamente
aceptables de los mismos.
2. Los compuestas de la reivindicación 1
representados por la fórmula
y sales y solvatos
farmacéuticamente aceptables de los
mismos.
3. El compuesto de la reivindicación 1, donde
R^{1} se elige entre hidrógeno, C_{1-4}alquilo
o C_{3-6}cicloalquilmetilo.
4. El compuesto de la reivindicación 1, donde
R^{3} es hidrógeno.
5. El compuesto de la reivindicación 1, donde
R^{1} y R^{3} juntos representan un componente de cadena
alquilo de 3 o 4 lados.
6. El compuesto de la reivindicación 1, donde
R^{2} se elige entre
o
7. El compuesto de la reivindicación 6, donde
R^{a} se elige entre hidrógeno o
C_{1-6}alquilo.
8. Un compuesto elegido entre
o
9. Una composición farmacéutica que comprende un
compuesto de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, junto
con un diluyente o vehículo farmacéuticamente aceptable.
10. Un compuesto según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8 o una composición farmacéutica según la
reivindicación 9 que se utiliza como agente terapéutico.
11. Compuesto o composición según la
reivindicación 10, que se utiliza en un método de tratamiento
profiláctico o curativo de un animal, macho o hembra, para un
cuadro patológico en el que la inhibición de la PDE
cGMP-específica presenta un beneficio
terapéutico.
12. Compuesto o composición según la
reivindicación 10, que se utiliza en un método de tratamiento
profiláctico o curativo de un cuadro patológico en el que la
inhibición de la PDE cGMP-específica presenta un
beneficio terapéutico, en un cuerpo de animal humano o no
humano.
13. El compuesto o la composición de la
reivindicación 11 o 12, en el que el cuadro patológico es la
disfunción eréctil masculina.
14. El compuesto o la composición de la
reivindicación 11 o 12, en el que el cuadro patológico es el
trastorno femenino de la excitación.
15. Compuesto o composición según cualquiera de
las reivindicaciones 11 a 12 donde el cuadro patológico se elige
entre angina de pecho estable, inestable y variante, hipertensión,
hipertensión pulmonar, neumopatía obstructiva crónica,
hipertensión maligna, feocromocitoma, síndrome disneico agudo,
insuficiencia cardiaca congestiva, insuficiencia renal crónica y
aguda, aterosclerosis, estados de permeabilidad reducida de los
vasos sanguíneos, vasculopatía periférica, trastornos vasculares,
trombocitemia, cuadros clínicos inflamatorios, infarto de
miocardio, ictus, bronquitis, asma crónica, asma alérgica, rinitis
alérgica, glaucoma, úlcera péptica, trastorno de la motilidad
intestinal, angioplastia coronaria transluminal
post-percutánea, angioplastia de carótida,
estenosis de injerto en cirugía post-bypass,
osteoporosis, parto prematuro, hipertrofia prostática benigna, o
síndrome de intestino irritable.
16. Compuesto o composición según cualquiera de
las reivindicaciones 11 a 15, en las que el tratamiento es un
tratamiento oral.
17. Utilización de un compuesto según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 8 o de una composición farmacéutica
según la reivindicación 9, para la fabricación de un medicamento
para el tratamiento curativo o profiláctico de la disfunción
eréctil masculina o del trastorno femenino de la excitación.
18. Utilización de un compuesto según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 8 o de una composición farmacéutica
según la reivindicación 9, para la fabricación de un medicamento
para el tratamiento curativo o profiláctico de la angina de pecho
estable, inestable y variante, la hipertensión, hipertensión
pulmonar, neumopatia obstructiva crónica, hipertensión maligna,
feocromocitoma, síndrome disneico agudo, insuficiencia cardiaca
congestiva, insuficiencia renal crónica y aguda, aterosclerosis,
estados de permeabilidad reducida de los vasos sanguíneos,
vasculopatía periférica, trastornos vasculares, trombocitemia,
cuadros clínicos inflamatorios, infarto de miocardio, ictus,
bronquitis, asma crónica, asma alérgica, rinitis alérgica,
glaucoma, úlcera péptica, trastorno de la motilidad intestinal,
angioplastia coronaria transluminal post-percutánea,
angioplastia de carótida, estenosis de injerto en cirugía
post-bypass, osteoporosis, parto prematuro,
hipertrofia prostática benigna, o síndrome de intestino irritable
en un cuerpo animal humano o no humano.
19. Utilización según cualquiera de las
reivindicaciones 17 a 18, en la que el tratamiento es un
tratamiento oral.
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