Солі метил-(r)-7-[3-аміно-4-(2,4,5-трифторфеніл)-бутирил]-3-трифторметил-5,6,7,8-тетрагідроімідазо[1,5-a]піразин-1-карбоксилату

Реферат: Описуються фармацевтично прийнятні солі метил-(R)-7-[3-аміно-4-(2,4,5трифторфеніл)бутирил]-3-трифторметил-5,6,7,8-тетрагідроімідазо[1,5-а]піразин-1-карбоксилату, способи їх одержання і їх застосування для одержання протидіабетичних медикаментів. UA 105928 C2 (12) UA 105928 C2 UA 105928 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь винаходу Представлений винахід стосується фармацевтично прийнятних солей метил (R)-7-[3-аміно4-(2,4,5-трифтор-феніл)бутирил]-3-трифторметил-5,6,7,8-тетрагідро-імідазо-[1,5-а]піразин-1карбоксилату і способів їх одержання, також як і їх застосування для одержання протидіабетичних медикаментів. Передумови створення винаходу Релевантні дані ВОЗ вказують на те, що показники захворюваності, показники смертності від цукрового діабету і загальний рівень здоров'я пацієнтів, що страждають на цукровий діабет, вже займають третє місце серед неінфекційних захворювань. Діабет разом з раком і кардіоваскулярними захворюваннями є трьома основними захворюваннями, які лікуються у людей. Цукровий діабет зазвичай ділять на діабет типу 1 і типу 2, на який страждають більше 240 мільйонів людей і 90 % з них страждають на діабет типу 2, який також має 1 % приріст кожен рік, тому, діабет типу 2 буде головною ціллю ринку протидіабетичних лікарських засобів. Розповсюдженість діабету в Китаї приблизно 5 % і кількість пацієнтів займає друге місце у світі після Індії. На ринку присутньо багато протидіабетичних лікарських засобів і ін'єкції інсуліну, метформін, розиглітазон, піоглітазон є їх представниками. Однак, відсутній лікарський засіб, який може індивідуально підтримувати рівень HbAIc у пацієнтів з діабетом типу 2 в межах визначеного інтервалу довгий час. Навіть при використанні в комбінації, ефективність лікарських засобів буде знижуватись через 3-4 роки. Шкідлива реакція є однією з проблем багатьох гіпоглікемічних лікарських засобів, де фатальна гіпоглікемія є найбільш надокучливою для клініцистів; по друге, багато пероральних гіпоглікемічних лікарських засобів, таких як сульфонілсечовини, інгібітори α-глікозидази і тіазолідиндіони, можуть викликати збільшення маси у пацієнтів, деякі з лікарських засобів також можуть викликати кардіоваскулярні захворювання. Крім того, розробка нових типів гіпоглікемічних лікарських засобів з принципово новим механізмом дії, вищою безпечністю і ефективністю є важливою задачею, що повинна бути швидко завершена науковцями. В процесі безперервного пошуку нових способів впливу ендокринних гормонів було встановлено їх важливу роль в патології і фізіології діабету типу 2. Дипептидилпептидаза-IV (DPP-IV) є важливим гормоном, що впливає на діабет, проявляючи інгібувальну дію, яка лікує діабет типу 2 і є новим способом з добрими перспективами. Інгбітори DPP-IV можуть безпосередньо стимулювати секрецію інсуліну, дія яких опосередкована інгібуванням DPP-IV і стабілізуванням ендокринних гормонів, таких як гормони інкретину, глюкагон-подібний-пептид-1 (GLP-1) і глюкоза-залежний інсулінотропічний пептид (GIP). GLP-1 є продуктом, що експресується протогеном глюкагону після харчування і в основному секретується L-клітинами слизової кишечнику, і може стимулювати секрецію інсуліну панкреатичними β-клітинами, які відіграють значну роль в стабільності кров'яного цукру. Експерименти доказали, що GLP-1 має наступні фізіологічні функції: дія на панкреатичні βклітини глюкоза-залежним чином, полегшує транскрипцію генів інсуліну, збільшує біосинтез і секрецію інсуліну, стимулює проліферацію і диференціацію β-клітин, інгібує апоптоз β-клітин для збільшення кількості панкреатичних β-клітин; інгібує секрецію глюкагону; інгібує апетит і вживання їжі; затримує спустошення вмісту шлунку, і т. і., всі з цих функцій корисні для зменшення цукру в крові після вживання їжі і підтримання цукру в крові в межах постійного рівня. Крім того, він не викликає ризик сильної гіпоглікемії. GLP-1 добре контролює рівень цукру в крові при діабеті типу 2 в тваринних моделях і у пацієнтів використовуючи різноманітні механізми. Однак, GLP-1 може втратити біологічну активність через швидку деградацію DPP-IV і час його напіврозкладу становить менше 2 хвилин, що досить обмежує клінічне застосування GLP-1. Було знайдено в ході досліджень, що інгібітори DPP-IV можуть повністю захистити ендогенний і навіть екзогенний GLP-1 від інактивації DPP-IV, поліпшуючи рівень активованого GLP-1 і зменшуючи антагоністичну дію метаболітів GLP-1. Однак, інгібітори DPP-IV також можуть затримувати виникнення діабету через стимулювання регенерації панкреатичних βклітин і поліпшуючи толерантність до глюкози і чутливість до інсуліну. Інгібітори дипептидилпептидаза-IV (DPP-IV) являють новий клас агентів, що створені для лікування або поліпшення глікемічного контролю у пацієнтів з діабетом типу 2. Для ознайомлення із застосуванням інгібіторів DPP-IV для лікування діабету типу 2, посилання робиться на наступні публікації: (1) H.-U.Demuth.et аl. "Туре 2 diabetes-Therapy with dipeptidyl peptidase IV inhibitors", Biochim. Biophvs. Acta. 1751:33-44 (2005) і (2) K.Augustyns. et al. "Inhibitors of proline-specific dipeptidyl peptidases: DPP4 inhibitors as a novel approach treatment Type 2 diabetes", Expert Opin. Ther. Patents, 15:1387-1407 (2005). На сьогодні, описані деякі інгібітори DPP-IV (US5462928, US5543396, WO9515309, WO2003004498, WO2003082817, WO2004032836. WO2004085661), включаючи MK-0431 як 1 UA 105928 C2 інгібітор DPP-IV, що виробляється фірмою Merck і який проявляє добру інгібувальну активність і селективність, і який потрапив на ринок у 2006. 5 (R)-7-[3-аміно-4-(2,4,5-трифтор-феніл)-бутирил]-3-трифторметил-5,6,7,8-тетрагідро-і мідазо[1,5-а]піразин-1-карбонової кислоти метиловий естер наступної формули є сполукою А, яка має код SP2086. 10 15 20 25 30 35 Короткий опис суті винаходу Представлений винахід стосується фармацевтично прийнятних солей сполуки А і способів їх одержання, переважно стосується переваг фосфату або гідрохлориду сполуки А порівняно з іншими солями за стабільністю, протидіабетичною активністю і фармакокінетичними показниками. Один з аспектів представленого винаходу стосується фармацевтично прийнятних солей (R)7-[3-аміно-4-(2,4,5-трифторфеніл)бутирил]-3-трифторметил-5,6,7,8-тетрагідро-імідазо[1,5а]піразин-1-карбонової кислоти метилового естеру, де згадані солі були звичайними в цій галузі неорганічними солями або органічними солями, крім того, згадану неорганічну сіль вибирають з групи, що містить гідрохлоридну сіль, гідробромідну сіль, сульфатну сіль, нітратну сіль або фосфатну сіль, переважно гідрохлоридну сіль, сульфатну сіль або фосфатну сіль, найбільш переважно гідрохлоридну сіль або фосфатну сіль; і згадану органічну сіль вибирають з групи, що містить мезилатну сіль, малеатну сіль, тартратну сіль, сукцинатну сіль, ацетатну сіль, трифторацетатну сіль, фумаратну сіль, цитратну сіль, бензолсульфонатну сіль, бензоатну сіль, нафталінсульфонатну сіль, лактатну сіль або малатну сіль, переважно малатну сіль, мезилатну сіль або малеатну сіль. Особливо переважними фармацевтично прийнятними солями є гідрохлоридна сіль і фосфатна сіль, які є більш корисними за стабільністю, протидіабетичною активністю і фармакокінетичними показниками порівняно з іншими солями. Інший аспект представленого винаходу стосується способів одержання фармацевтично прийнятних солей (R)-7-[3-аміно-4-(2,4,5-трифторфеніл)бутирил]-3-трифторметил-5,6,7,8тетрагідро-імідазо[1,5-а]піразин-1-карбонової кислоти метилового естеру, які можна одержати згідно із звичайними в цій галузі способами утворення солей. Представлений винахід також стосується фармацевтичної композиції, що містить терапевтично ефективну кількістю фармацевтично прийнятної солі (R)-7-[3-aмiнo-4-(2,4,5тpифтop-фeнiл)-бyтиpил]-3-тpифтopмeтил-5,6,7,8-тeтpaгiдpo-iмiдaзo [1,5-а]піразин-1-карбонової кислоти метилового естеру і фармацевтично прийнятні носії. Представлений винахід також стосується застосування фармацевтично прийнятних солей (R)-7-[3-аміно-4-(2,4,5-трифторфеніл)бутирил]-3-трифторметил-5,6,7,8-тетрагідро-імідазо[1,5 2 UA 105928 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 а]піразин-1-карбонової кислоти метилового естеру і їх фармацевтичних композицій при одержанні протидіабетичних лікарських засобів. Гідрохлоридна сіль і фосфатна сіль сполуки А є кращими за саму сполуку А і її інші солі за стабільністю, протидіабетичною активністю і фармакокінетичними показниками. Спосіб синтезу матеріалу SM2086-15 в представленому винаході Спосіб синтезу (R)-7-[3-т-бутоксикарбоніламіно-4-(2,4,5-трифтор-феніл)-бутирил]-3трифторметил-5,6,7,8-тетрагідро-імідазо[1,5-а]піразин-1-карбонової кислоти метилового естеру стосується способу синтезу описаного в прикладі 1 PCT/CN2008/001936, опис якої включений сюди через посилання. Детальний опис винаходу Приклад 1. Одержання гідрохлориду сполуки A (SP2086-HCl) (R)-7-[3-т-бутоксикарбоніламіно-4-(2,4,5-трифтор-феніл)-бутирил]-3-трифторметил-5,6,7,8тетрагідро-імідазо[1,5-а]піразин-1-карбонової кислоти метиловий естер (SM2086-15) (1,35 кг, 2,40 моль), НСІ-етилацетат (більше, ніж 2M) (12,3 кг) додавали до 100 л реактора і перемішували до розчинення. Суміш реагувала більше 2 годин при нормальній температурі. Завершення реакції детектували за допомогою ТШХ і потім упарювали і відсмоктували до суха використовуючи масляний насос одержуючи 1,15~1,20 кг білого - світло-жовтого твердого 20 продукту з [α]D -28,0~-33,0° (C=1, метанол), вихід 96,0~100 %. Продуктом був гідрохлорид (R)-7[3-аміно-4-(2,4,5-трифтор-феніл)-бутирил]-3-трифторметил-5,6,7,8-тетрагідроімідазо[1,5а]піразин-1-карбонової кислоти метилового естеру (SP2086-HCI). (ТШХ детектування: силікагель GF254 пластинка; реагент розділення: хлороформ: метанол: аміак = 40:1:0,1; вихідний матеріал 15: Rf = 0,80, продукт 1: Rf = 0,50; візуалізація ультрафіолетом). Приклад 2. Одержання фосфату сполуки A (SP2086-H3PO4) SP2086-HCI (1,20 кг, 2,40 моль) додавали до 100 л реактора і розчиняли в дихлорметані (15,2 кг), потім промивали насиченим розчином бікарбонату натрію (5,8 кг). Водний шар один раз екстрагували дихлорметаном (6,0 кг). Органічні шари об'єднували і один раз промивали водою (5 кг), сушили над безводним сульфатом натрію. Суміш фільтрували і концентрували до 0 суха при пониженому тиску при 40 C, одержуючи 1,12 кг масла. Масло перемішували і розчиняли в 30 кратній кількості ізопропанолу (26,0 кг). Після повного розчинення масла негайно додавали розчин 85 % фосфорної кислоти (305,2 г, 2,65 моль) в ізопропанолі (1,22 кг). Тверду речовину відокремлювали, фільтрували після перемішування 2 години і промивали холодним ізопропанолом. Вологий продукт сушили при пониженому тиску при 40 °C одержуючи 1,16-1,24 кг білого - світло-жовтого твердого продукту з виходом 86,0-92,0 % (вологий продукт можна безпосередньо суспендувати в ізопропанолі без висушування). Приклад 3. Одержання мезилату сполуки А Гідрохлорид (R)-7-[3-аміно-4-(2,4,5-трифтор-феніл)-бутирил]-3-трифторметил-5,6,7,8тетрагідро-імідазо[1,5-а]піразин-1-карбонової кислоти метилового естеру (SP2086-HCI) (1,20 кг, 2,40 моль) додавали до 100 л реактора і розчиняли в дихлорметані (15,2 кг), потім промивали насиченим розчином бікарбонату натрію (5,8 кг). Водний шар один раз екстрагували дихлорметаном (6,0 кг). Органічні шари об'єднували і один раз промивали водою (5 кг), сушили над безводним сульфатом натрію. Суміш фільтрували і концентрували до суха при пониженому тиску при 40 °C одержуючи 1,12 кг масла. Масло перемішували і розчиняли в 30 кратній кількості ізопропанолу (26,0 кг). Після повного розчинення масла негайно додавали розчин метансульфонової кислоти (254,7 г, 2,65 моль) в ізопропанолі (1,22 кг). Тверду речовину відокремлювали, фільтрували після перемішування протягом 2 годин і промивали холодним ізопропанолом. Вологий продукт сушили при пониженому тиску при 40 °C одержуючи 1,08~1,21 кг білого - світло-жовтого твердого продукту з виходом 79,5 %~89,3 %. Приклад 4. Одержання сульфату сполуки А Гідрохлорид (R)-7-[3-аміно-4-(2,4,5-трифтор-феніл)-бутирил]-3-трифторметил-5,6,7,8тетрагідро-імідазо[1,5-а]піразин-1-карбонової кислоти метилового естеру (SP2086-HCI) (1,20 кг, 2,40 моль) додавали до 100 л реактора і розчиняли в дихлорметані (15,2 кг), потім промивали насиченим розчином бікарбонату натрію (5,8 кг). Водний шар один раз промивали дихлорметаном (6,0 кг). Органічні шари об'єднували і один раз промивали водою (5 кг), сушили над безводним сульфатом натрію. Суміш фільтрували, концентрували до суха при пониженому тиску при 40 °C одержуючи 1,12 кг масло. Масло перемішували і розчиняли в 30 кратній кількості ізопропанолу (26,0 кг). Після повного розчинення масла негайно додавали розчин 98 % сірчаної кислоти (265,0 г, 2,65 моль) в ізопропанолі (1,22 кг). Тверду речовину відокремлювали, фільтрували після перемішування протягом 2 годин і промивали холодним ізопропанолом. Вологий продукт сушили при пониженому тиску при 40 °C одержуючи 1,14-1,25 кг білого 3 UA 105928 C2 5 10 15 20 25 30 35 світло-жовтого твердого продукту з виходом 85,5-93,0 % (вологий продукт можна безпосередньо суспендувати в ізопропанолі без висушування). Приклад 5. Одержання малату сполуки А Гідрохлорид (R)-7-[3-аміно-4-(2,4,5-трифтор-феніл)-бутирил]-3-трифторметил-5,6,7,8тетрагідро-імідазо[1,5-а]піразин-1-карбонової кислоти метилового естеру (SP2086-HCI) (1,20 кг, 2,40 моль) додавали до 100 л реактора і розчиняли в дихлорметані (15,2 кг), потім промивали насиченим розчином бікарбонату натрію (5,8 кг). Водний шар один раз промивали дихлорметаном (6,0 кг). Органічні шари об'єднували і один раз промивали водою (5 кг), сушили над безводним сульфатом натрію. Суміш фільтрували, концентрували до суха при пониженому тиску при 40 °C одержуючи 1,12 кг масла. Масло перемішували і розчиняли в 30 кратній кількості ізопропанолу (26,0 кг). Після повного розчинення масла негайно додавали розчин Lяблучної кислоти (355,34 г, 2,65 моль) в ізопропанолі (1,22 кг). Тверду речовину відокремлювали, фільтрували після перемішування протягом 2 годин і промивали холодним ізопропанолом. Вологий продукт сушили при пониженому тиску при 40 °C одержуючи 1,191,32 кг білого - світло-жовтого твердого продукту з виходом 87,5-92,0 % (вологий продукт можна безпосередньо суспендувати в ізопропанолі без висушування). Приклад 6. Одержання малеату сполуки А Гідрохлорид (R)-7-[3-аміно-4-(2,4,5-трифтор-феніл)-бутирил]-3-трифторметил-5,6,7,8тетрагідро-імідазо[1,5-а]піразин-1-карбонової кислоти метилового естеру (SP2086-HCI) (1,20 кг, 2,40 моль) додавали до 100 л реактора і розчиняли в дихлорметані (15,2 кг), потім промивали насиченим розчином бікарбонату натрію (5,8 кг). Водний шар один раз екстрагували дихлорметаном (6,0 кг). Органічні шари об'єднували і один раз промивали водою (5 кг), сушили над безводним сульфатом натрію. Суміш фільтрували, концентрували до суха при пониженому тиску при 40 °C одержуючи 1,12 кг масла. Масло перемішували і розчиняли в 30 кратній кількості ізопропанолу (26,0 кг). Після повного розчинення масла, негайно додавали розчин малеїнової кислоти (307,59 г, 2,65 моль) в ізопропанолі (1,22 кг). Тверду речовину відокремлювали, фільтрували після перемішування протягом 2 годин і промивали холодним ізопропанолом. Вологий продукт сушили при пониженому тиску при 40 °C, одержуючи 1,19~1,32 кг білого - світло-жовтого твердого продукту з виходом 87,5~92,0 % (вологий продукт можна безпосередньо суспендувати в ізопропанолі без висушування). Приклад 7: Стабільність сполуки А і її солей (1) Зміст способу визначення Використовували октадецилсилан хімічно зв'язаний з силікагелем, як носій, і 0,1 % водний розчин аміак-ацетонітрил (65:35), як рухому фазу, елюювали з градієнтом при довжині хвилі детектування 230 нм. Брали прийнятну кількість тестованого зразка і контрольного розчину, потім додавали воду до розчинення, одержуючи розчини кожен 1 мл, що містить 0,2 мг з них, відповідно. Брали розчин тестованого прикладу і контрольний розчин 10 мкл, відповідно, і ін'єктували в рідинний хроматограф. Знімали хроматографічну криву і розраховували площу піка за способом зовнішнього стандарту. 40 час (хв.) 0 25 35 0,1 % водний аміак (%) 65 45 45 ацетонітрил (%) 35 35 35 (2) Результати визначення Стабільність різних типів фармацевтично прийнятних солей сполуки А за різних умов (Чистота вихідного матеріалу: 98,6 %, використовували ВЕРХ для визначення їх вмісту) 45 Назва умови Сполука А Гідрохлорид Мезилат 10 днів 95,2 % 98,1 % 97,6 % Світло 40 °C 95,2 % 98,7 % 96,7 % 10 днів 60 °C 95,7 % 98,2 % 96,5 % 10 днів ВВ75 % 92,2 % 97,7 % 95,4 % шість місяців 40 °C ВВ60 % девять 93,3 % 97,5 % 95,6 % місяців 25 °C 4 Сульфат Фосфат Малат Малеат 97,6 % 98,6 % 95,7 % 94,2 % 96,6 % 98,7 % 96,8 % 94,2 % 97,7 % 98,5 % 96,5 % 96,2 % 96,2 % 98,3 % 97,2 % 93,8 % 96,7 % 98,6 % 94,9 % 94,6 % UA 105928 C2 5 10 15 20 Висновок: Результати тесту на стабільність показали, що гідрохлорид і фосфат сполуки А є найбільш задовільними, особливо стабільний її фосфат, і стабільність згаданих вище двох солей є кращою, ніж у сполуки А. Приклад 8: Дослідження біологічної активності фармацевтично прийнятних солей сполуки А Приклад тестування 1: Дослідження in vitro активності і селективності сполуки А, MK-0431 Спосіб: Розтоплений DPP4-Glo. буферували і балансували до кімнатної температури, і кріоконсервований флуоресцеїновий тестований агент буферували перед використанням. DPP4-Glo. суспендували в субстраті і додавали ультрачисту воду, суміш обережно перемішували до однорідності одержуючи 1 мМ субстрат. Флуоресцеїновий тестований агент переносили в бурштинову пляшку і додавали DPP4-Glo. Флуоресцеїновий тестований агент повинен розчинитись за 1 хв. Тестовану сполуку розчиняли з ДМСО до 50 разів кінцевої робочої концентрації. 2 мкл тестованої сполуки в 50 концентраціях додавали до кожної пробірки тестування і додавали 2 мкл ДМСО до негативного контролю і чистого контролю. До кожної пробірки додавали 46 мкл розчину Tris буферу і 48 мкл Tris буферу додавали до чистого контролю. До кожної пробірки негативного контролю і тестованого зразка додавали 2 мкл DPP4 ферменту і пробірки збовтували і перемішували і потім центрифугували. Речовини з пробірок переносили до 96-лункового планшету і субстрати і DPP4-Glo. змішували в пропорції 1:49. Суміш збовтували і перемішували. 50 мкл суміші DDP4-Glo. і субстрату додавали до кожної лунки 96-лункового планшету після витримування 30-60 хвилин при кімнатній температурі, планшети закривали плівкою. Речовини в 96 лунках повільно перемішували використовуючи збовтувач планшетів при 300-500 об/хв/30 с Після культивування 30 хвилин - 3 години при кімнатній температурі, вимірювали значення хемілюмінесценції використовуючи мультифункціональний зчитувач мікропланшетів NOVOstar. Таблиця 1 DPP4 Тестовані сполуки IC50 (M) Сполука А MK-0431 0,008 0,019 DPP8 Співвідношення IC50 (M) селективності (DPP8/DPP4) 26,1 3263 25,8 1358 DPP9 Співвідношення IC50 (M) селективності (DPP9/DPP4) 75,5 9438 92,7 4879 25 30 35 Результати: Інгібувальна активність на DPP4 сполуки А є сильнішою ніж у контрольної MK0431, а її селективність також є вищою, ніж у MK-0431. Вище значення DPP8/DPPIV і DPP9/DPPIV означає кращу активність. Приклад тестування 2: Дія 6 солей сполуки А на генетично тучних щурів Wistar з діабетом. 14-19 тижневих жирних самців щурів Wistar розділяли на п'ять груп, в кожній групі 5 - 6 особин, і їм призначали 6 солей сполуки А (кожну 10 мг/кг маси/день, п.о.), які змішували з комерційною їжею у співвідношенні 5 м.ч., протягом 14 днів. Відбирали кров з хвостової вени і комерційний набір (NC-ROPET, Nippon Chemiphar CO.) використовували для вимірювання рівня глюкози і гемоглобіну А1 в плазмі використовуючи ферментний спосіб. Результати виражали як середнє значення кожної групи (n=5)±стандартне відхилення і аналізували за тестом Дуннетта і дані показані в Таблиці 2. Використовували рівень значень 1 %. Таблиця 2 Контрольна група Фосфат сполуки А Сульфат сполуки А Гідрохлорид сполуки А Малеат сполуки А Малат сполуки А Мезилат сполуки А Рівень глюкози в плазмі 352±32 158±24* 327±46 165±13* 294±51* 295±42 287±34 Гемоглобін 5,9±0,5 4,3±0,6* 5,4±0,6 4,5±0,5* 5,3±0,3 5,2±0,6 5,8±0,4 *: Порівняно з контрольною групою, p