JP6738970B2 - Oga阻害剤としてのn−[4−フルオロ−5−[[(2s,4s)−2−メチル−4−[(5−メチル−1,2,4−オキサジアゾール−3−イル)メトキシ]−1−ピペリジル]メチル]チアゾール−2−イル]アセトアミド - Google Patents
Oga阻害剤としてのn−[4−フルオロ−5−[[(2s,4s)−2−メチル−4−[(5−メチル−1,2,4−オキサジアゾール−3−イル)メトキシ]−1−ピペリジル]メチル]チアゾール−2−イル]アセトアミド Download PDFInfo
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Description
N−[4−フルオロ−5−[[(2S,4S)−2−メチル−4−[(5−メチル−1,2,4−オキサジアゾール−3−イル)メトキシ]−1−ピペリジル]メチル]チアゾール−2−イル]アセトアミド、およびその薬学的に許容される塩、ならびに
N−[4−フルオロ−5−[[(2S,4S)−2−メチル−4−[(5−メチル−1,2,4−オキサジアゾール−3−イル)メトキシ]−1−ピペリジル]メチル]チアゾール−2−イル]アセトアミドが特に好ましい。
tert−ブチルN−(4−フルオロ−5−ホルミル−チアゾール−2−イル)カルバマートの合成。
合成N−(4−フルオロ−5−ホルミル−チアゾール−2−イル)アセトアミド(方法A)
2−アミノ−4−クロロチアゾール−5−カルボアルデヒド(100g、0.61mol)およびピリジン(194.6g、2.46mol)にジクロロメタン(1325g、15.6mol)を加え、0〜5℃まで冷却する。温度を0〜5℃に維持しながら、無水酢酸(188.4g、1.85mol)を滴加する。添加が完了した後、温度を20〜25℃に調整し、41時間撹拌する。減圧下で濃縮し、続いて温度を40℃未満に維持しながら35%HCl水溶液(200mL)および水(1.5L)を添加する。20〜25℃まで冷却し、18時間撹拌する。混合物を濾過し、回収された固体を水で洗う。固体を60〜65℃で24時間乾燥させて、N−(4−クロロ−5−ホルミルチアゾール−2−イル)アセトアミド(75g、0.4mol)を得る。
テトラメチルアンモニウムフルオリド四水和物(10.2g、109.0mmol)に2−プロパノール(150mL)を添加し、内部温度を70℃に維持しながら真空下で2〜3容積に混合物を濃縮して水を除去する。2−プロパノール(200mL)を添加し、およびおよび混合物を真空下で2〜3容積に濃縮する。さらに2回繰り返す。DMF(200mL)を添加し、真空下で2〜3容積に濃縮する。THF(200mL)を添加し、2〜3容積に濃縮する。さらに2回繰り返す。N−(4−クロロ−5−ホルミルチアゾール−2−イル)アセトアミド(1.22g、5.96mmol、方法Bにおいて先に調製)およびDMF(12ml)を入れる。110℃まで加熱し、12時間撹拌する。反応混合物を25℃まで冷却する。2−メチルテトラヒドロフラン(40mL)および水(40mL)を加える。層を分離し、水層を2−メチルテトラヒドロフラン(40mL)で抽出した。層を分離し、合わせた有機層を水(20mL)で洗浄した。層を分離し、有機層を濃縮した。酢酸エチル(20mL)および水(5mL)を加える。層を分離し、有機層を濃縮して溶媒を除去した。酢酸エチル(2mL)およびヘプタン(2mL)を添加して濾過する。濾過した固体を55℃で18時間真空乾燥させて、表題化合物をN−(4−クロロ−5−ホルミルチアゾール−2−イル)アセトアミドとの93%混合物として得る。
tert−ブチル(2S,4S)−4−ヒドロキシ−2−メチル−ピペリジン−1−カルボキシラートの合成
tert−ブチル(2S,4S)−2−メチル−4−[(5−メチル−1,2,4−オキサジアゾール−3−イル)メトキシ]ピペリジン−1−カルボキシラートの合成。
5−メチル−3−[[(2S,4S)−2−メチル−4−ピペリジル]オキシメチル]−1,2,4−オキサジアゾールヒドロクロリドの合成。
メタノール(50mL)をtert−ブチル(2S,4S)−2−メチル−4−[(5−メチル−1,2,4−オキサジアゾール−3−イル)メトキシ]ピペリジン−1−カルボキシラート(12.9g、0.041モル))に添加する。混合物を0℃まで冷却する。メタノール(80mL)中の4M塩酸溶液を、内部温度を20℃未満に維持しながら、冷却した混合物に滴加する。次いで反応混合物を室温で18時間撹拌する。次いで混合物を濃縮して溶媒を除去する。アセトン(10mL)を添加し、混合物を20分間撹拌する。テトラヒドロフラン(40mL)を添加し、混合物を3時間撹拌する。固体を窒素下で濾過により回収し、濾過した固体ケークをテトラヒドロフランですすぐ。次いで濾過した固体を45℃で2時間真空乾燥させて、表題化合物を純度90%として得る。アセトンを用いた再結晶は表題化合物の純度を95%まで高めることができる。
5−メチル−3−[[(2S,4S)−2−メチル−4−ピペリジル]オキシメチル]−1,2,4−オキサジアゾールの合成。
N−[4−フルオロ−5−[[(2S,4S)−2−メチル−4−[(5−メチル−1,2,4−オキサジアゾール−3−イル)メトキシ]−1−ピペリジル]メチル]チアゾール−2−イル]アセトアミドの合成。
[α]D 20=+33.4°(C=0.26、メタノール)。
窒素下でジクロロメタン(10mL)中のN−(4−フルオロ−5−ホルミル−チアゾール−2−イル)アセトアミド(0.05g、0.28mmol)および5−メチル−3−[[(2S,4S)−2−メチル−4−ピペリジル]オキシメチル]−1,2,4−オキサジアゾール(0.04g、0.19mmol)の溶液に、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(0.1mL、0.57mmol)およびナトリウムトリアセトキシボロヒドリド(0.12g、0.57mmol)を添加する。反応混合物を室温で12時間撹拌する。反応混合物を炭酸水素ナトリウムの飽和水溶液(10mL)に注ぐ。層を分離し、水相をジクロロメタン(2×10mL)で抽出する。合わせた有機抽出物を硫酸マグネシウム上で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、橙色の油状物を得る。
結晶性N−[4−フルオロ−5−[[(2S,4S)−2−メチル−4−[(5−メチル−1,2,4−オキサジアゾール−3−イル)メトキシ]−1−ピペリジル]メチル]チアゾール−2−イル]アセトアミド。
粗N−[4−フルオロ−5−[[(2S、4S)−2−メチル−4−[(5−メチル−1,2,4−オキサジアゾール−3−イル)メトキシ]−1−ピペリジル]メチル]チアゾール−2−イル]アセトアミド(29.9g)をヘプタン中の50%メチルtert−ブチルエーテル448mL中で、46℃で30分間懸濁する。混合物を撹拌し、2時間かけて19℃まで冷却した後、濾過し、次いでヘプタン中の50%メチルtertブチルエーテル30mLで洗浄して、表題化合物(28.5g、収率95%)を得る。
結晶性固体のXRPDパターンは、CuKa源(λ=1.54060Å)およびVantec検出器を備え、35kVおよび50mAで動作するBruker D4 Endeavor X線粉末回折計で得られる。試料は、2θにおける0.0087°のステップサイズおよび0.5秒/ステップの走査速度で、0.6mmの発散スリット、5.28mmの固定散乱防止スリット、および9.5mm検出スリットを用いて、2θにおける4〜40°で走査される。乾燥粉末を石英試料ホルダに充填し、ガラススライドを使用して滑らかな表面を得る。結晶学の分野において、任意の所与の結晶形に関して、結晶形態および晶癖などの要因から生じる好ましい配向に起因して、回折ピークの相対強度が変化し得ることは周知である。選択配向の影響がある場合、ピーク強度は変化するが、多形体の特徴的なピーク位置は変化しない。(例えば、The U.S.Pharmacopeia 38−National Formulary 35 Chapter 941 Characterization of crystalline and partially crystalline solids by X−ray powder diffraction(XRPD)Official May 1,2015を参照のこと)。さらに、結晶学の分野では、任意の所与の結晶形についてピークの角度位置がわずかに変動し得ることもまた周知である。例えば、ピーク位置は、試料が分析される際の温度もしくは湿度の変動、試料の位置ずれ、または内部標準の有無に起因してシフトし得る。本発明の場合、2θの±0.2のピーク位置の変動は、示された結晶形の明確な同定を妨げることなく起こり得る変動として考慮される。結晶形の確認は、特徴的なピーク(°2θの単位で)、典型的にはより顕著なピークの任意の固有の組み合わせに基づいて行われ得る。周囲室温度および相対湿度にて収集された結晶形態回折パターンは、8.85および26.77°2θで、NIST675標準ピークに基づき調整する。
OGAタンパク質の生成
全長ヒトO−GlcNAc−β−N−アセチルグルコサミニダーゼ(NM_012215)をコードするヌクレオチド配列を、N末端ポリヒスチジン(HIS)タグとともにpFastBac1(Invitrogen)ベクターに挿入する。バキュロウイルス産生を、Bac−to−Bacバキュロウイルス発現系(Invitrogen)プロトコルによって行う。Sf9細胞を、培養液1リットル当たり10mLのP1ウイルスを用いて1.5×106個/mLで感染させ、28℃で48時間インキュベートする。細胞を遠心沈降させ、PBSですすぎ、ペレットを−80℃で保存する。
上述のOGAタンパク質(His−OGA)を次のように精製する。4Lの細胞を、50mMのトリス、pH8.0、300mMのNaCl、10%のグリセロール、10mMのイミダゾール、1mMのジチオトレイトール(DTT)、0.1%のTriton(商標)X−100、4錠のプロテアーゼ阻害剤(完全EDTA非含有、Roche)を含有する200mLの緩衝液中で、4℃で45分間溶解する。次いで、この細胞溶解物を4℃、16500rpmで40分間遠心沈降させ、上清を6mLのNi−NTA樹脂(ニッケル−ニトリロ三酢酸)とともに4℃で2時間インキュベートする。
OGA酵素は、核細胞質タンパク質からのO−GlcNAcの除去を触媒する。この活性を測定するためにフルオレセインジ−N−アセチル−β−N−アセチル−D−グルコサミニド(FD−GlcNAc、Kim,Eun Ju;Kang,Dae Ook;Love,Dona C.;Hanover,John A.Carbohydrate Research(2006),341(8),971−982)を10μM(96ウェルアッセイ形式における)または6.7μM(384ウェルアッセイ形式における)の最終濃度で基質として使用する。この蛍光発生基質は、OGAによる切断の際に蛍光性となるので、酵素活性は、535nm(485nmでの励起)で検出される蛍光の増大によって測定することができる。
細胞播種:
当該技術分野において既知の標準的な条件を利用して、微小管関連タンパク質タウのP301S−1N4R型の誘導発現のために改変されたTRex−293細胞を作製し、10%のテトラサイクリン非含有ウシ胎児血清(FBS、Sigma F2442)、20mMのHEPES、5μg/mLのブラスチシジン(Life Technologies#A11139−03)および200μg/mLゼオシン(Life Technologies#R250−01)を補充したDMEM High Glucose(Sigma#D5796)からなる成長培地中で維持する。実験のために、細胞を、ポリ−D−リジンでコーティングされたCorning Biocoat(356663)384ウェルプレート中にウェル当たり10,000〜14,000個を成長培地中に播種し、37℃/5%CO2の細胞インキュベーター中で20〜24時間インキュベートする。実験を、タウ発現を誘導することなく行う。
試験する化合物を、10点濃度応答曲線を用いて無水DMSO中で1/3に連続希釈し、成長培地中でさらに希釈する。播種の20〜24時間後、細胞を成長培地中で、試験化合物で処理する。最大化合物濃度は15μM(0.15%DMSO)とする。最大阻害は、15μMのThiamet Gの反復測定によって定義され、最小阻害は、0.15%DMSO処理の反復測定によって定義される。細胞を37℃/5%CO2のインキュベーターに20〜24時間戻す。化合物を各プレート内で二回試験する。
20〜24時間の化合物処理後、培地をアッセイプレートから除去し、DPBS(Sigma#D8537)中の25μLの3.7%ホルムアルデヒド溶液(Sigma#F1635)を各ウェルに添加し、30分間インキュベートする。次いで、細胞をDPBSで1回洗浄し、次いで0.1%のTriton(商標)X−100(Sigma#T9284)で透過処理する。30分後、細胞をDPBSで2回洗浄し、次いでブロッキング溶液(1%BSA/DPBS/0.1%Triton(商標)X−100)を各ウェルに添加し、60分間インキュベートする。ブロッキング溶液を除去し、ブロッキング溶液中のO−GlcNAcタンパク質抗体(RL2クローン、Thermo、MA1072)の0.40〜0.33μg/mLの溶液を細胞に添加し、2〜8℃で一晩放置する。翌日、細胞をDPBSで2回洗浄し、DPBS中の2μg/mLの二次抗体Alexa Fluor 488ヤギ抗マウスIgG(Life Technologies#A11001)を各ウェルに添加し、室温で90分間放置する。二次抗体を除去し、細胞をDPBSで2回洗浄し、それぞれ1および50μg/mLの濃度のDPBS中のDAPI(Sigma#D9564)およびRNアーゼ(Sigma、R6513)の溶液を各ウェルに添加する。プレートを密封し、1時間インキュベートし、Acumen eX3 hci(TTP Labtech)で分析する。一次抗体以外は、上述のインキュベーションおよび洗浄ステップは全て室温で行われる。
プレートを、488および405nm励起レーザーならびに2つの発光フィルターFL2(500〜530nm)およびFL1(420〜490nm)を用いてAcumen eX3機で分析する。FL2フィルターは、O−GlcNAcタンパク質抗体(RL2クローン)に対応するシグナルであり、FL1フィルターは細胞核(DAPI)に対応するシグナルである。全FL2 /全FL1(対象物または集団の選択なしの各ウェルの全蛍光)の比をデータ分析に使用する。データは、Thiamet Gの15μM処理によって参照されるような最大阻害、および0.15%DMSO処理によって達成されるような最小阻害に対して正規化される。データを非線形曲線当てはめアプリケーション(4パラメータロジスティック方程式)に当てはめ、IC50値を計算し、報告する。
Claims (17)
- 前記化合物が、N−[4−フルオロ−5−[[(2S,4S)−2−メチル−4−[(5−メチル−1,2,4−オキサジアゾール−3−イル)メトキシ]−1−ピペリジル]メチル]チアゾール−2−イル]アセトアミドである、請求項1または請求項2に記載の化合物またはその薬学的に許容される塩。
- N−[4−フルオロ−5−[[(2S,4S)−2−メチル−4−[(5−メチル−1,2,4−オキサジアゾール−3−イル)メトキシ]−1−ピペリジル]メチル]チアゾール−2−イル]アセトアミドである、請求項3に記載の化合物。
- 前記化合物が結晶質であり、0.2度の回折角の許容差を有する、15.3°、21.6°、22.2°、22.7°、23.5°、24.3°、および26.8°からなる群より選択される1つ以上のピークと組み合わせた、12.1°の回折角2θにおけるX線粉末回折スペクトルのピークを特徴とする、請求項4に記載の化合物。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学的に許容される塩を含む、患者におけるアルツハイマー病を治療するための薬学的組成物。
- 患者における軽度認知障害からアルツハイマー病への進行を治療する方法であって、そのような治療を必要とする患者に、有効量の、請求項1〜5のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学的に許容される塩を含む、患者における軽度認知障害からアルツハイマー病への進行を治療するための薬学的組成物。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学的に許容される塩を含む、患者における進行性核上麻痺を治療するための薬学的組成物。
- アルツハイマー病の治療のための薬剤の製造のための、請求項1〜5のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学的に許容される塩の使用。
- 軽度認知障害のアルツハイマー病への進行を予防するための薬剤の製造のための、請求項1〜5のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学的に許容される塩の使用。
- 進行性核上麻痺の治療のための薬剤の製造のための、請求項1〜5のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学的に許容される塩の使用。
- 療法における使用のための、請求項1〜5のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学的に許容される塩。
- アルツハイマー病の治療における使用のための、請求項1〜5のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学的に許容される塩。
- 軽度認知障害のアルツハイマー病への進行を予防する上での使用のための、請求項1〜5のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学的に許容される塩。
- 進行性核上麻痺を治療する上での使用のための、請求項1〜5のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学的に許容される塩。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に許容される塩を、1つ以上の薬学的に許容される担体、希釈剤、または賦形剤とともに含む、薬学的組成物。
- 薬学的組成物を調製するためのプロセスであって、請求項1〜5のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に許容される塩を、1つ以上の薬学的に許容される担体、希釈剤、または賦形剤と混合することを含む、プロセス。
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