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MX2011005712A - Sintesis y formas de sales novedosas de (r)-3-((e)-2-(pirrolidin-3 -il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina. - Google Patents

Sintesis y formas de sales novedosas de (r)-3-((e)-2-(pirrolidin-3 -il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina.

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MX2011005712A
MX2011005712A MX2011005712A MX2011005712A MX2011005712A MX 2011005712 A MX2011005712 A MX 2011005712A MX 2011005712 A MX2011005712 A MX 2011005712A MX 2011005712 A MX2011005712 A MX 2011005712A MX 2011005712 A MX2011005712 A MX 2011005712A
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MX
Mexico
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pyrrolidin
vinyl
pyridine
yloxy
tetrahydropyran
Prior art date
Application number
MX2011005712A
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English (en)
Inventor
Daniel Yohannes
Gregory J Gatto
Julio A Munoz
John Genus
Gary Maurice Dull
Philip S Hammond
Srinivisa Rao Akireddy
Scott R Breining
Timothy J Cuthbertson
Joseph Pike Mitchener Jr
Pieter Albert Otten
Nikolai Fedorov
Original Assignee
Targacept Inc
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Abstract

La presente invención se refiere a (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-iI)v inil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina, sus formas salinas y procedimientos para la producción a escala comercial de estos compuestos con pureza y calidad suficiente para el uso en composiciones farmacéuticas; la presente invención describe también el uso de este compuesto en la fabricación de un medicamento para el tratamiento de trastornos relacionados con CNS.

Description

SÍNTESIS Y FORMAS DE SALES NOVEDOSAS DE (R)-3-((E)-2- (PIRROLIDIN-3-IÜVINIL)-5-(TETRAHIDROPIRAN-4-ILOXI)PIRIDINA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a compuestos que se unen a, y modulan la actividad de receptores nicotínicos de acetilcolina neuronales, a sus sales novedosas, a procedimientos para la preparación de estos compuestos, a composiciones farmacéuticas que contienen estos compuestos, y a métodos para usar estos compuestos para tratar una amplia variedad de condiciones y trastornos, incluyendo aquellos asociados con la disfunción del sistema nervioso central (CNS).
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El potencial terapéutico de compuestos que dirigen receptores nicotínicos neuronales (NNR), también conocidos como receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChR), ha sido objeto de varias revisiones. Véase, por ejemplo, Breining et al., Ann. Rep. Med. Chem. 40:3 (2005), Hogg and Bertrand, Curr. Drug Targets: CNS Neurol Disord. 3: 123 (2004). Entre los tipos de indicaciones para los que ligandos de NNR han sido propuestos como terapias son los trastornos de CNS mencionados posteriormente. Existe una distribución heterogénea de subtipos de nAChR en los sistemas nerviosos central y periférico. Por ejemplo, los subtipos de nAChR que son predominantes en el cerebro de vertebrados son a4ß2, al y a3ß2, mientras aquellos que predominan en los ganglios autónomos son a3ß4 y aquellos de unión neuromuscular son a? ß??d y a? ß??e.
Una limitación de algunos compuestos nicotínicos es que están asociados con varios efectos secundarios no deseados debido a unión no específica a múltiples subtipos de nAChR. Por ejemplo, la unión y la estimulación de subtipos de nAChR gangliónicos y musculares pueden llevar a efectos secundarios que pueden limitar la utilidad de un compuesto de unión nicotínico particular como un agente terapéutico.
El desarrollo comercial de un fármaco candidato implica muchas etapas, incluyendo el desarrollo de un método sintético de costo efectivo que se adapta a un procedimiento de fabricación a gran escala. El desarrollo comercial también involucra la búsqueda con respecto a las formas salinas de la sustancia de fármaco que exhibe pureza adecuada, estabilidad química, propiedades farmacéuticas, y características que facilitan un manejo y procesamiento convenientes. Además, las composiciones que contienen la sustancia de fármaco deben tener vida de anaquel adecuada. Esto es, no deben exhibir cambios significantes en las características fisicoquímicas, tal como, pero sin limitarse a, composición química, contenido de agua, densidad, higroscopicidad, estabilidad y solubilidad en almacenamiento durante un período considerable de tiempo. De manera adicional, perfiles de concentración de plasma reproducibles y constantes del fármaco en administración a un paciente son también factores importantes.
Las formas sólidas salinas se prefieren generalmente para formulaciones orales debido a su tendencia a exhibir estas propiedades en una manera preferencial, y en el caso de fármacos básicos, las sales de adición ácida son frecuentemente las sales preferidas. Sin embargo, diferentes formas salinas varían grandemente en su capacidad para impartir estas propiedades y dichas propiedades no se pueden predecir con una exactitud razonable. Por ejemplo, algunas sales son sólidas a temperatura ambiente, mientras que otras sales son líquidas, aceites viscosos, o gomas a temperaturas ambiente. Además, algunas formas salinas son estables al calor y luz bajo condiciones extremas y otras se descomponen fácilmente bajo condiciones más ligeras. Sales también varían mucho en su higroscopicidad, entre menos higroscópica sea es más ventajosa. Por lo tanto, el desarrollo de una forma salina de adición ácida adecuada de un fármaco básico para su uso en una composición farmacéutica es un procedimiento altamente impredecible. 5-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina racémica, su síntesis, y su forma salina hemi-galactarato se describen en WO 04/078752 que se incorpora para referencia, y sus contrapartes. Debido a las propiedades farmacológicas ventajosas de un enantiómero sencillo en su racemato, existe una necesidad para una síntesis estereoespecífica, preferiblemente un procedimiento adecuado para la producción a gran escala. Además, existe una necesidad de formas salinas que despliegan propiedades mejoradas, como por ejemplo pureza, estabilidad, solubilidad y biodisponibilidad. Características preferenciales de estas formas salinas novedosas incluyen aquellas que pueden incrementar la facilidad o eficiencia de la producción del ingrediente activo y su composición farmacéutica en un producto de fármaco comercial y estabilidad mejorada de fármaco durante un período prolongado de tiempo.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un aspecto de la presente invención es (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su sal farmacéuticamente aceptable. Un aspecto de la presente invención es mono-L-malato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-¡loxi)piridina o un hidrato o solvato del mismo. Otro aspecto es hemi-galactarato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinilo)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su hidrato o solvato. Otro aspecto es oxalato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su hidrato o solvato. Otro aspecto es di-p-toluoil-D-tartrato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su hidrato o solvato.
Otro aspecto de la presente invención es (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su sal farmacéuticamente aceptable sustancialmente libre de (S)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)v¡nil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina. En una modalidad, (S)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina está presente en una cantidad de menos de 25% en peso. En una modalidad, (S)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5- (tetrahidropiran-4-iloxi)piridina está presente en una cantidad menor de 15% en peso. En una modalidad, (S)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina está presente en una cantidad menor de 5% en peso. En una modalidad, (S)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)v¡nil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina está presente en una cantidad menor de 2% en peso. En una modalidad, (S)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina está presente en una cantidad menor de 1 % en peso. En una modalidad, (R)-3-((E)-2-(pirrol¡din-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina está libre de una cantidad significante de (S)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina.
Un aspecto de la presente invención es una composición farmacéutica que comprende un compuesto como aquí se describe y uno o más adyuvantes, portadores, o excipientes farmacéuticamente aceptables. En una modalidad, la composición farmacéutica que comprende además uno o más agentes terapéuticos adicionales.
Un aspecto de la presente invención incluye un compuesto mono-L-malato o hemi-galactarato u oxalato o di-p-toluoil-D-tartrato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina para su uso como un medicamento en el tratamiento de un trastorno mediado de NNR.
Otro aspecto incluye un método para el tratamiento o prevención de un trastorno mediada por NNR que comprende administrar a un mamífero en necesidad de dicho tratamiento, una cantidad terapéuticamente efectiva de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su sal farmacéuticamente aceptable.
Otro aspecto incluye el uso de un compuesto (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-¡loxi)piridina o su sal farmacéuticamente aceptable del mismo en la preparación de un medicamento para el tratamiento de un trastorno mediado por NNR.
En una modalidad del compuesto método, o uso mencionado anteriormente, el trastorno se selecciona del grupo que consiste en trastornos de CNS, inflamación, respuesta inflamatoria asociada con infección bacteriana y/o viral, dolor, síndrome metabólico, trastornos auto-inmunes. En una modalidad, el trastorno de CNS se selecciona de disfunción cognitiva en esquizofrenia (CDS), enfermedad de Alzheimer (AD), trastorno por déficit de atención (ADD), demencia pre-senil (comienzo temprano de enfermedad de Alzheimer), demencia de tipo Alzheimer, deterioro cognitivo leve, deterioro de memoria asociado con la edad y trastorno de hiperactividad por déficit de atención (ADHD).
Otro aspecto de la invención incluye un régimen de administración de una composición farmacéutica que comprende la administración de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina, o su sal farmacéuticamente aceptable en cantidades de entre 7 a 2200 µg/l<g.
En los aspectos y modalidades, otra modalidad incluye cuando (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vin¡l)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridinasa se provee como su sal mono-L-malato, hemi-galactarato, oxalato, o di-p-toluoil-D-tartrato.
Otro aspecto incluye intermedios novedosos, que incluyen (R)-2- (1-(terc-butoxicarbonilo)pirrolidin-3-¡l)malonato de dietilo; ácido (R)-2-(1-(terc-butoxicarbonilo)pirrolidin-3-il)malónico¡ (R)-3-(2-hidroxietil)pirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo, y (R)-3-(2-yodoetil)pirrolidina-1-carbox¡lato de tere-butilo.
Otro aspecto incluye un método para producir (R):3-((E)-2- (pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina a través de la mediación de uno o más de (R)-2-(1-(terc-butoxicarbonilo)p¡rrolidin-3-il)malonato de dietilo, ácido (R)-2-(1-(terc-butoxicarbonilo)pirrolidin-3-il)malónico, (R)-3-(2-hidroxiet¡l)pirrolidina-1 -carboxilato de tere-butilo, y (R)-3-(2-yodoetilo)pirrolidina-1 -carboxilato de tere-butilo.
Otro aspecto incluye un método para producir (R)-3-vinilpirrolidona-1 -carboxilato de tere-butilo a través de la mediación de uno o más de (R)-2-(1-(terc-butoxicarbonil)pirrolidin-3-il)malonato de dietilo, ácido (R)-2-(1-(terc-butoxicarbonil)pirrolidin-3-il)malónico, (R)-3-(2-hidroxietil)pirrolidina-1 -carboxilato de tere-butilo, y (R)-3-(2-yodoetilo)pirrolidina-1 -carboxilato de tere-butilo.
Otro aspecto incluye un método de purificación de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina, con respecto a (R)-3-((Z)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)ypiridina isomérica, y (R)-3-(1-(pirrolidin-3-il)v¡nil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina, por la conversión a la sal oxalato y re-generación de la base libre.
Las combinaciones de los aspectos y modalidades forman modalidades adicionales de la presente invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 representa el reconocimiento de objeto novedoso ( OR) vs dosis para (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su sal, más adelante referido como compuesto A. Un efecto estadísticamente significativo se observa para dosis tan bajas como 0.004 µ?/kg.
La figura 2 representa el reconocimiento de objeto novedoso (ÑOR) vs tiempo para (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su sal, compuesto A, una dosis a 0.004 µ?/kg. Un efecto estadísticamente significativo se observa 8 horas después de la dosificación.
La figura 3 representa los resultados de estudios de laberinto de brazos radiales (RAM) en que (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su sal, compuesto A, supera los déficits inducidos por escopolamina en el laberinto de brazos radiales.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Definiciones Las siguientes definiciones son para aclarar, pero no limitar, los términos definidos. Si un término en particular usado aquí no está específicamente definido, dicho término no debe considerarse indefinido. Más bien, los términos se usan dentro de sus significados aceptados.
Como se usa aquí, el término "compuesto(s)" se puede usar para designar la forma de base libre, o de manera alternativa, una forma salina de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina (fórmula I), dependiendo del contexto, que será fácilmente evidente. Aquellos de experiencia en la técnica serán capaces de distinguir la diferencia.
Como se usa aquí, la frase "farmacéuticamente aceptable" se refiere a portador(es), diluyente(s), excipiente(s) o formas salinas del compuesto de fórmula I que son compatibles con los otros ingredientes de la composición y no perjudiciales para el recipiente de la composición farmacéutica.
Como se usa aquí, la frase "grado farmacéutico" se refiere a un compuesto o composición de un estándar adecuado para su uso como una medicina. Con referencia a la discusión aquí, compuestos de grado farmacéutico de la invención presente, particularmente sus formas salinas, muestran propiedades apropiadas, incluida pureza, estabilidad, solubilidad y biodisponibilidad para uso en un producto de fármaco. Características preferenciales incluyen aquellos que aumentan la facilidad o eficiencia de fabricación de ingrediente activo y su composición en un producto de fármaco comercial. Además, se pueden sintetizar compuestos de grado farmacéutico de la invención presente al usar una síntesis estereoespecífica que es escalable para una producción a gran escala, es decir principalmente desplegar rendimiento y pureza adecuados.
Como se usa aquí, el término "composición farmacéutica" se refiere a un compuesto de la invención presente opcionalmente mezclado con uno o más portadores, diluyentes o excipientes farmacéuticamente aceptables. Composiciones farmacéuticas preferentemente presentan un grado de estabilidad a las condiciones ambientales para que sean adecuados para la fabricación y comercialización.
Como se usa aquí, los términos "cantidad efectiva", "cantidad terapéutica", o "dosis efectiva" se refieren a una cantidad del compuesto de la invención presente suficiente para provocar los efectos farmacológicos o terapéuticos deseados, dando como resultado prevención o tratamiento eficaces de un trastorno. Prevención del trastorno puede manifestarse por retraso o prevención de la progresión de trastorno, así como el comienzo de los síntomas asociados con el trastorno. Tratamiento del trastorno puede manifestarse por una disminución o eliminación de los síntomas, inhibición o la reversión de la progresión del trastorno, así como cualquier otra contribución al bienestar del paciente.
Como será discutido en más detalle a continuación y con referencia a las figuras 1 y 2, un efecto estadísticamente significativo se observa para la dosis del compuesto de fórmula I, o su sal farmacéuticamente aceptable, tan bajo como 0.004 µ??/kg, que incluye efectos observados a 8 horas después de la dosificación. La dosis efectiva puede variar, dependiendo de factores tales como la condición del paciente, la severidad de los síntomas del trastorno, y la manera en que se administra la composición farmacéutica. Por lo tanto, como se usa aquí, la dosis efectiva puede ser menor de 100 mg, en otra modalidad de menos de 50 mg, en otra modalidad de menos de 10 mg, o en otra modalidad menos de 1 mg. Estas dosis efectivas suelen representar la cantidad administrada en una dosis única, o como una o más dosis administrada durante un periodo de 24 horas.
Como se usa aquí, la frase calidad "sustancialmente" o "suficientemente", pureza o puro, incluye más de 20%, preferiblemente más de 30%, y más preferiblemente más de 40% (por ejemplo, mayor que cualquiera de 50, 60, 70, 80, o 90%) de calidad o pureza.
El término "estabilidad" como se define aquí incluye estabilidad química y estabilidad en estado sólido, donde la frase "estabilidad química" incluye el potencial para almacenar sales de la invención en una forma aislada, o en la forma de una composición farmacéutica en la que se provee en mezcla con portadores, diluyentes, excipientes o adyuvantes, farmacéuticamente aceptables, como en una forma de dosificación oral, como una tableta, cápsula, o lo similar, bajo condiciones normales de almacenamiento, con un grado insignificante de la degradación o descomposición química, y la frase "estabilidad en estado sólido", incluye el potencial para almacenar sales de la invención en una forma sólida, aislada, o en forma de una composición farmacéutica sólida en la que se provee en mezcla con portadores, diluyentes, excipientes o adyuvantes farmacéuticamente aceptables, tal como en una forma de dosificación oral, como una tableta, cápsula, o lo similar, bajo condiciones normales de almacenamiento, con un grado insignificante de transformación de estado sólido, tal como cristalización, recristalización, transición de fase de estado sólido, hidratación, deshidratación, solvatación o desolvatación.
Ejemplos de "condiciones normales de almacenamiento" incluyen una o más de las temperaturas de entre -80°C y 50°C, preferentemente entre 0°C y 40°C y más preferiblemente temperaturas ambiente, tal como 15°C a 30°C, presiones de entre 0.1 y 2 bar, preferentemente en presión atmosférica, humedad relativa de entre 5 y 95%, preferiblemente de 10 a 60%, y la exposición a 460 lux o menos de luz UV/visible, durante períodos prolongados, tal como mayor o igual a seis meses. En tales condiciones, las sales de la invención se puede encontrar que son menos de 5%, más preferiblemente menos de 2%, y en especialmente menos de 1%, químicamente degradados o en descomposición, o estado sólido transformado, como sea apropiado. La persona con experiencia apreciará que los límites superior e inferior mencionados anteriormente para temperatura, presión y humedad relativa representan extremos de las condiciones normales de almacenamiento, y que ciertas combinaciones de estos extremos no se experimentan durante el almacenamiento normal (por ejemplo, una temperatura de 50°C y una presión de 0.1 bar).
Como se usa aquí, el término "trastorno", a menos que se indique lo contrario, significa cualquier condición, disfunción o enfermedad asociada con la actividad receptora de NNR.
Compuestos Una modalidad de la presente invención se refiere a (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina (fórmula I) o su sal farmacéuticamente aceptable.
Fórmula I Como será apreciado por aquellos con experiencia en técnica, los diferentes convenios de nomenclatura pueden nombrar a un compuesto de manera diferente. Por lo tanto, el compuesto A puede ser nombrado (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)pirid¡na o, alternativamente, (R)-3-(2-pirrolidin-3-il)-vinil)-5-((tetrahidro-2H-piran-4-il)oxi)piridina. Tales convenios de nomenclatura no deben ser utilizados para introducir la ambigüedad de esta especificación.
En una modalidad, el compuesto de fórmula I o una sal farmacéuticamente aceptable de mismo es sustancialmente puro. En una modalidad, el compuesto de fórmula I o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo es sustancialmente libre de (S)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina. En una modalidad, el compuesto de fórmula I o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo está presente en una cantidad de aproximadamente 75% en peso en comparación con (S)-3-((E)-2- (pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina, preferiblemente más de 85% en peso, más preferiblemente más de 95% en peso, más preferiblemente más de 98% en peso, y más preferiblemente 99% en peso o más. Una modalidad se refiere a (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina 100% puro (fórmula I).
Procedimiento Una modalidad de la presente invención se refiere a un método para la preparación de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su sal farmacéuticamente aceptable sustancialmente libre de (S)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina en peso. Otra modalidad de la presente invención se refiere a un método para la preparación de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrah¡dropiran-4-iloxi)piridina o su sal farmacéuticamente aceptable que contiene menos del 25%, preferentemente menos del 15%, más preferiblemente menos del 5%, aún más preferiblemente menos del 2%, y más preferiblemente menos del 1 % de (S)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-¡loxi)p¡ridina en peso, sin el uso de una etapa de separación cromatográfica quiral. En una modalidad de la presente invención, un método para la fabricación de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina sustancialmente pura se provee, sin recurrir a la separación cromatográfica.
Métodos sintéticos generales 3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina racémica se puede sintetizar como se reporta en PCT WO2004/078752, aquí incorporado para referencia, usando un acoplamiento con catalizador de paladio de 3-vinilpirrolidona-1-carboxilato de tere-butilo con 3-bromo-5-(tetrahidro-2H-piran-4-iloxi)piridina, seguido por la remoción del grupo protector de terc-butoxicarbonilo. En la síntesis racémica, el 3-vinilpirrolidona-1-carboxilato de tere-butilo se produce por el tratamiento de 3-formilpirrolidina-1 -carboxilato de tere-butilo con metilentrifenilfosforano (reactivo de Wittig). Mientras 3-formilpirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo se puede hacer por varios métodos, que no es un intermedio ideal para una síntesis de enantiomero sencillo, ya que es susceptible de racemización durante la reacción de Wittig. Por lo tanto, una nueva ruta sintética, que se caracteriza por la fidelidad estereoquímica, se diseña.
Los compuestos se pueden preparar de acuerdo con los siguientes métodos utilizando materiales de inicio y reactivos disponibles comercialmente.
(R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina racémica se puede preparar vía acoplamiento catalizado con paladio de (R)-3-vinilpirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo (compuesto 9) y 3-bromo-5-(tetrah¡dro-2H-piran-4-iloxi)-piridina (compuesto 12) como se resumen en el esquema 3.
La preparación del compuesto 9 se describe en el esquema 1.
(R)-3-hidroxipirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo (compuesto 1) comercialmente disponible se trata con cloruro de metanosulfonilo para proporcionar (R)-3-(metilsulfoniloxi)pirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo (compuesto 2), que después se hace reaccionar con malonato de dietilo y una base adecuada (por ejemplo, terc-butóxido de potasio o etóxido de sodio) para proporcionar (R)-2-(1-(terc-butoxicarbonilo)pirrolidin-3-il)malonato de dietilo (compuesto 3) con estereoquímica invertida alrededor del carbono quiral. Solventes adecuados para estas reacciones se pueden seleccionar del grupo de tolueno, xilenos, 1-met¡l-2-pirrolidinona, dimetilacetamida, etanol, tercbutanol, tetrahidrofurano, 1 ,2-dimetoxietano, dioxano y mezclas de los mismos. En una modalidad el solvente para el tolueno de formación de éster metanosulfónico, y el solvente para el desplazamiento de malonato es 1-metil-2-pirrolidinona. En otra modalidad el solvente para el desplazamiento de malonato es etanol. Las bases adecuadas para estas reacciones se pueden seleccionar del grupo de trietilamina, dietilisopropilamina, diisopropiletilamina, terc-butóxido de potasio, sodio metálico, hidruro de sodio, etóxido de sodio, hidruro de potasio e hidruro de litio. En una modalidad de la base para la formación del éster metanosulfónico es trietilamina, y la base para el desplazamiento de malonato es terc-butóxido de potasio. En otra modalidad de la base para el desplazamiento de malonato es etóxido de sodio.
La hidrólisis de diéster 3 con hidróxido de potasio acuoso produce ácido (R)-2-(1 -(terc-butoxicarbonilo)pirrolidin-3-il)malónico (compuesto 4), que se descarboxila para producir ácido (R)-2-(1 -(terc- butoxicarbon¡lo)p¡rrolid¡n-3-¡l)acét¡co (compuesto 5). Solventes adecuados para estas reacciones se pueden seleccionar del grupo de agua, etanol, tetrahidrofurano, dimetilformamida, dimetilacetamida, 1 ,2-dimetoxietano, dioxano, 1-metil-2-pirrolidinona, tolueno, sulfóxido de dimetilo, y sus mezclas. En una modalidad el solvente para la hidrólisis del éster es tetrahidrofurano acuoso, y el solvente para la descarboxilación es 1-metil-2-pirrolidinona. En otra modalidad, el solvente para la hidrólisis del éster es etanol, y el solvente de la descarboxilación es una mezcla de sufóxido de dimetilo y tolueno. Las bases adecuadas para la reacción de hidrólisis se pueden seleccionar entre el grupo de hidróxido de potasio, hidróxido de sodio, carbonato de potasio, carbonato de sodio, hidróxido de bario y carbonato de cesio. En una modalidad la base es el hidróxido de potasio.
Reducción del compuesto 5 proporciona (R)-3-(2-hidroxietil)pirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo (compuesto 6), que se puede hacer reaccionar con cloruro de metanosulfonilo y después yoduro de sodio para proporcionar (R)-3-(2-(metilsulfoniloxi)etilo)pirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo (compuesto 7) y (R)-3-(2-yodoetil)pirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo (compuesto de 8), respectivamente. Solventes adecuados para la reacción de reducción se pueden seleccionar del grupo de tetrahidrofurano, éter, dioxano, 1 ,2-dimetoxietano, y sus mezclas. En una modalidad, el solvente es tetrahidrofurano. Agentes reductores adecuados se pueden seleccionar entre el grupo de borano, diborano, complejo borano-tetrahidrofurano, complejo borano-dimetil éter y complejo borano-dimetiisulfuro.
Solventes adecuados para la formación de éster metanosulfónico se pueden seleccionar entre el grupo de tolueno, xilenos, éter, tetrahidrofurano, 1 ,2-dimetoxietano, dioxano y sus mezclas. En una modalidad el solvente para la formación del éster metanosulfónico es el tolueno. Bases adecuadas para la formación de éster metanosulfónico se pueden seleccionar entre el grupo de trietilamina, dietilisopropilamine y diisopropiletilamina. En una modalidad la base para la formación de éster metanosulfónico es trietilamina. Solventes adecuados para el desplazamiento de yoduro se pueden seleccionar del grupo de 1-metil-2-pirrolidinona, dimetilformamida, dimetilacetamida, etanol, terc-butanol, tetrahidrofurano, 1 ,2-dimetoxietano, dioxano, dimetilsulfóxido, y sus mezclas. En una modalidad, el solvente para el desplazamiento de yoduro es 1 ,2-dimetoxietano.
Por último, el tratamiento del compuesto 8 con terc-butóxido de potasio proporciona el compuesto 9. Solventes adecuados para esta reacción se pueden seleccionar entre el grupo de 1 ,2-dimetoxietano, 1-metil-2-pirrolidinona, dimetilformamida, dimetilacetamida, etanol, tetrahidrofurano dioxano y mezclas de los mismos. En una modalidad, el solvente es 1 ,2-dimetoxietano. Bases adecuadas para esta reacción se pueden seleccionar del grupo de terc-butóxido de potasio, etóxido de sodio y diazabicicloundecano. En otra modalidad la base es terc-butóxido de potasio.
Una modalidad de la invención se refiere a un procedimiento para la preparación del compuesto 9 usando las etapas de reacción como se resume en el esquema 1 y en la discusión anterior.
ESQUEMA 1 La preparación de 3-bromo-5-(tetrahidro-2H-piran-4-iloxi)-piridina (compuesto 12) se describe en el esquema 2. Acoplamiento de 3-bromo-5-hidroxipiridina (compuesto 10) con 4-hidroxitetrahidro-2H-pirano (compuesto 1 1 ) proporciona el compuesto 12. Condiciones adecuadas para el acoplamiento incluyen aquellos en los que se usan una fosfina (por ejemplo, trifenilfosfina) y un compuesto azo (por ejemplo, azodicarboxilato de dietilo, también conocido como DEAD), en un solvente inerte, para efectuar el acoplamiento (por ejemplo, tolueno). De manera alternativa, otras condiciones, en las que el anión oxo de 3-bromo-5-hidroxipiridina desplaza a un grupo saliente de la posición 4 del tetrahidropirano, se pueden emplear.
Una modalidad de la invención se refiere a un procedimiento para la preparación del compuesto 12 usando las etapas de reacción como se resume en el esquema 2 y anteriores. 10 ? 12 Las etapas finales en la preparación de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina (forma de base libre) se ilustran en el esquema 3. Los compuestos 9 y 12 se acoplan a través de reacción de acoplamiento mediada por acetato de paladio para proporcionar (R)-(E)-3-(2-(5-(tetrahidro-2H-piran-4-iloxi)piridina-3-il)vinil)pirrolidina-1 -carboxilato de terc-butilo (también conocido como (R)-5-(1-(terc-butoxicarbonilo)-(E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina, compuesto 13), que se desprotege para proporcionar (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina (compuesto 14). Solventes adecuados para la reacción de acoplamiento catalizada por paladio se pueden seleccionar entre el grupo de 1-metil-2-pirrolidona, dimetilformamida, dimetilacetamida y acetonitrilo. En una modalidad, el solvente es 1-metil-2-pirrolidinona. Bases adecuadas para la reacción de acoplamiento catalizada por paladio se pueden seleccionar entre el grupo de trietilamina, dietilisopropilamina, diisopropiletilamina. En una modalidad la base es diisopropiletilamina. Ligandos de fosfina adecuados para la reacción de acoplamiento catalizada por paladio se pueden seleccionar entre el grupo de tri-n-butilfosfina, tri-terc-butilfosfina, triciclohexilfosfina, trifenilfosfina y tri-o-tolilfosfina. En una modalidad el ligando fosfina es triciclohexilfosfina. Catalizadores de paladio adecuados para la reacción de acoplamiento catalizada por paladio se pueden seleccionar entre el grupo de acetato de paladio, cloruro de paladio y tris(dibencilacetona) de dipaladio. En una modalidad el catalizador de paladio es acetato de paladio. Solventes adecuados para la reacción de desprotección se pueden seleccionar entre el grupo de agua, diclorometano, cloroformo y dicloroetano. En una modalidad, el solvente es diclorometano. En otra modalidad el solvente de la reacción de desprotección es agua.
Los ácidos adecuados para la reacción de desprotección se pueden seleccionar entre el grupo de ácido trifluoroacético, ácido clorhídrico y ácido sulfúrico. En una modalidad, el ácido es ácido trifluoroacético.
ESQUEMA 3 para la preparación del compuesto 14 usando las etapas de reacción como se describe anteriormente en los esquemas 1 , 2 y 3. La invención se refiere además a un procedimiento para la preparación de la forma salina de malato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina que comprende la etapa adicional de reacción de base libre con el ácido L-málico en una mezcla de 2-propanol y acetato de isopropilo u otro solvente adecuado como se describe posteriormente.
Otra modalidad de la invención se refiere a la formación de la sal oxalato del compuesto 14 y el uso de la sal oxalato como un intermedio de purificación en la producción del compuesto 14. El acoplamiento catalizado por paladio de compuestos 9 y 12 produce una mezcla de materiales en que el compuesto 13 predomina, por lo general representa un 75-80% de los productos de acoplamiento. Los productos de acoplamiento restantes incluyen el correspondiente isómero Z, (R)-(Z)-3-(2-(5-(tetrahidro-2H-piran-4-iloxi)pyridin-3-il)vinil)pirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo, y un llamado isómero "exo", (R)-3-(1-(5-(tetrahidro-2H-piran-4-iloxi)piridin-3-il)vinil)pirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo, por lo general representan cerca de ~5% y hasta un 20% de los productos de acoplamiento, respectivamente. Al remover estos isómeros menores del isómero principal, el isómero deseado es inesperadamente y convenientemente realizado por la desprotección de la mezcla de isómeros, seguido por la conversión de la base libre a la sal oxalato. Precipitación inicial de la sal oxalato en mezclas agua/2-propanol, por ejemplo, proporciona el compuesto 14 en que las impurezas isoméricas se reducen a <1 % cada una, o mejor. Se puede realizar purificación adicional por recristalización.
Ejemplos de compuestos de la presente invención que se etiquetan con un radioisótopo apropiado para diversos usos de diagnóstico son, por ejemplo, análogos etiquetados-11C, o 8F del compuesto 14 que pueden ser adecuados para el uso en tomografía por emisión de positrón.
A menos que se indique lo contrario, las estructuras representadas aquí también significa que incluyen compuestos que difieren solamente en la presencia de uno o más átomos de enriquecimiento isotópico Por ejemplo, los compuestos que tienen la estructura actual excepto para el reemplazo de un átomo de hidrógeno por deuterio o tritio, o el reemplazo de un átomo de carbono 13C o 14C, o el reemplazo de un átomo de nitrógeno por 5N, o el reemplazo de un átomo de oxígeno con 170 o 180 están dentro del alcance de la invención Tales compuestos etiquetados isotópicamente son útiles como herramientas de investigación o de diagnóstico.
En todos los ejemplos descritos a continuación, grupos protectores para grupos sensibles o reactivos se emplean cuando sea necesario de acuerdo con los principios generales de química sintética. Grupos protectores se manipulan de acuerdo con los métodos estándar de la síntesis orgánica (T.W. Green and P.G.M. Wuts, Protecting Groups in Organic Synthesis, 3rd Edition, John Wiley & Sons, New York (1999)). Estos grupos se remueven en una etapa conveniente de la síntesis de compuesto usando métodos que son fácilmente evidentes para aquellos con experiencia en la técnica. La selección de procedimientos, así como las condiciones de. reacción y el orden de su ejecución deberán ser consistentes con la preparación de compuestos de la presente invención.
La presente invención también proporciona un método para la síntesis de compuestos novedosos útiles como intermedios, tal como (R)-2-(1 -(terc-butoxicarbonil)pirrolidin-3-il)malonato de dietilo (compuesto 3), ácido (R)-2-(1-(terc-butoxicarbonil)pirrolidin-3-il)malónico (compuesto 4), (R)-3-(2-hidroxietil)pirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo (compuesto 6), y (R)-3-(2-yodoetil)pirrolidina-1 -carboxilato de tere-butilo (compuesto 8).
Formas salinas Un aspecto de la presente invención se refiere a las formas salinas novedosas de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina. (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)v¡nil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina en la forma de base libre es un aceite viscoso de solubilidad de agua limitada. Sin embargo, la base libre puede reaccionar con los ácidos orgánicos e inorgánicos para hacer sales de adición ácida que tienen propiedades físicas que son ventajosas para la preparación de composiciones farmacéuticas, tales como cristalinidad, solubilidad en agua, y estabilidad hacia la degradación química.
La presente invención se refiere a sales farmacéuticamente aceptables de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina. Ejemplos de sales farmacéuticamente aceptables incluyen sales de adición ácida inorgánicas tales como cloruro, bromuro, sulfato, fosfato y nitrato, las sales de adición ácida orgánicas tal como acetato, galactarato, propionato, succinato, lactato, glicolato, malato, tartrato, citrato, maleato, fumarato, metanosulfonato, p-toluenosulfonato, y ascorbato, sales con aminoácido ácido tal como aspartato y glutamato, sales de metales alcalinos tal como sal de sodio y sal de potasio, sales de metales alcalinotérreos, tal como sal de magnesio y sal de calcio, sal de amonio, sales básicas orgánicas tal como sal de trimetilamina, sal de trietilamina, sal de piridina, sal picolina, sal de diciclohexilamina, y sal de ?,?'-dibenciletilendiamina, y sales con aminoácido básico tal como sal de lisina y sal de arginina. Las sales pueden ser en algunos casos hidratos o solvatos, como solvatos de etanol.
Una modalidad de la presente invención se refiere a sales de adición ácida de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina en donde el ácido se selecciona de ácido clorhídrico, ácido metano sulfónico, ácido maléico, ácido fosfórico, ácido 1-hidroxi-2-naftóico, ácido malónico, ácido L-tartárico, ácido fumárico, ácido cítrico, ácido L-málico, ácido R-mandél¡co, ácido S-mandélico, ácido succínico, ácido 4-acetamidobenzóíco, ácido adípico, ácido galactárico, dí-p-toluoil-D-tartárico, ácido oxálico, ácido D-glucurónico, ácido 4-hidroxibenzoico, ácido 4-metoxibenzoico, ácido (1 S)-(+)-10-canforsulfónico, ácido (1 R, 3S)-(+)-canfórico, y el ácido p-toluensulfónico. La presente invención también incluye hidratos y solvatos de estas formas salinas.
La estequiometría de las sales comprendidas en la presente invención puede variar. Por ejemplo, es usual que la proporción molar de ácido a (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina es 1 :2 o 1 :1 , pero otras relaciones, tales como 3:1 , 1 :3, 2:3, 3:2 y 2:1 , pueden ser posibles y son probablemente incluidas en el alcance de la presente invención.
Dependiendo de la manera en que las sales descritas aquí se forman, las sales pueden tener estructuras cristalinas que ocluyen solventes que están presentes durante la formación de la sal. Por lo tanto, las sales pueden ocurrir como hidratos y otros solvatos de variación de estequiometría de solvente en relación con (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina.
En una modalidad de la presente invención, la sal tiene una estequiometría de ácido a (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina de 1 :2. En otra modalidad, la sal tiene una estequiometría de ácido a (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)v¡nil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina de 1 :1.
Otra modalidad de la presente invención se refiere a mono-L-malato de (R)-3-((E)-2-(pirrolid¡n-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)p¡ridina o un hidrato o solvato del mismo.
Otra modalidad de la presente invención se refiere a hemi-galactarato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o un hidrato o solvato del mismo .
Otra modalidad de la presente invención se refiere a oxalato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o un hidrato o solvato del mismo.
Otra modalidad de la presente invención se refiere a di-p-toluoil-D-tartrato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o un hidrato o solvato del mismo.
Una modalidad de la presente invención se refiere a las siguientes sales de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4- iloxi)piridina; 4-acetamidobenzóico adípico (1 R,3S)-(+)-canfórico (1 S)-(+)-10-canforsulfónico cítrico fumárico D-glucorónico Clorhídrico 4-hidroxibenzóico 1-h¡droxi-2-naftóico (Xínafoico) maléico L-málico Malónico (R)-mandélico (S)-mandélico Metanosulfónico 4-metoxibenzóíco fosfórico Succínico L-tartárico p-toluenosulfónico.H20 o un hidrato o solvato del mismo.
Un aspecto adicional de la presente invención se refiere a procedimientos para la preparación de las sales. Las sales pueden obtenerse por cristalización en condiciones controladas.
La invención también se refiere a un procedimiento para la preparación de formas salinas de (R)-3-((E)-2-(pirrolidín-3-il)vínil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)pihdina que comprende las siguientes etapas: (i) mezclar la base libre, o una solución de la base libre de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin- 3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina sustancialmente pura en un solvente adecuado, con cualquiera de los ácidos mencionados anteriormente en forma pura o como una solución de cualquiera de los ácidos en un solvente adecuado, por lo general 0.5 a 1 equivalentes del ácido; (¡i) (a) enfriar la solución salina resultante si es necesario para causar precipitación, o (i¡) (b) añadir un anti-solvente adecuado para causar precipitación o (¡i) (c) evaporar el solvente y añadir solvente nuevo y repetir las etapas (ii) (a) o etapa (ii) (b); y (iii) filtrar y recolectar sal.
La estequiometría, mezcla de solvente, concentración de solutos, y temperatura empleada pueden variar.
Solventes representativos que pueden utilizarse para preparar o recristalizar las formas salinas incluyen, sin limitación, etanol, metanol, propanol, 2-propanol, acetato de isopropilo, acetona, acetato de etilo, tolueno, agua, metil etil cetona, metil isobutil cetona, terc-butil metil éter, tetrahidrofurano, diclorometano, n-heptano, y acetonitrilo.
En una modalidad el solvente se selecciona de etanol, propanol, acetato de isopropilo, agua, hexano, o mezclas de los mismos, y la temperatura utilizada para la precipitación es entre 6°C y 25°C.
En una modalidad, el ácido es ácido L-málico, y el solvente utilizado es 2 propoanol solo o en combinación con acetato de isopropilo. En otra modalidad, el ácido es ácido oxálico, y el solvente utilizado es 2-propanol acuoso.
En una modalidad adicional, las sales son mono-L-malato o hemi-galactarato u oxalato o di-p-toluoil-D-tartrato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina.
La estabilidad de las sales obtenidas se puede demostrar en una variedad de maneras. Propensión a la ganancia y liberación de humedad atmosférica se puede evaluar por absorción de vapor dinámica (DVS).
Métodos de tratamiento (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina, o sus sales farmacéuticamente aceptables, o una composición farmacéutica que comprende dichos compuestos se pueden usar para la prevención o tratamiento de varias condiciones o trastornos para los cuales otros tipos de compuestos nicotínicos se han propuesto o han demostrado ser útiles como terapéuticos, tal como trastornos de CNS, inflamación, respuesta inflamatoria asociada con bacterias y/o infección viral, dolor, síndrome metabólico, trastornos auto-inmunes u otros trastornos descritos en detalle adicional aquí. Los compuestos también se pueden usar como agente de diagnóstico en estudios de unión al receptor {in vitro e in vivo). Tales enseñanzas terapéuticas y otras se describen, por ejemplo, en las referencias enumeradas anteriormente en este documento, incluyendo Williams et al., Drug News Perspec. 7(4): 205 (1994), Arneric et al., CNS Drug Rev. 1 (1 ): 1-26 (1995), Arneric et al., Exp. Opin. Invest. Drugs 5(1): 79-100 (1996), Bencherif et al., J.
Pharmacol. Exp. Ther. 279: 1413 (1996), Lippiello et al., J. Pharmacol. Exp.
Ther. 279: 1422 (1996), Damaj et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 291 : 390 (1999); Chiari et al., Anesthesiology 91 : 1447 (1999), Lavand'homme and Eisenbach, Anesthesiology 91 : 1455 (1999), Holladay et al., J. Med. Chem. 40(28): 4169-94 (1997), Bannon et al., Science 279: 77 (1998), PCT WO 94/08992, PCT WO 96/31475, PCT WO 96/40682, y Patente de E.U.A. Nos. 5,583,140 para Bencherif et al., 5,597,919 para Dull et al., 5,604,231 para Smith et al. y 5,852,041 para Cosford et al.
Una modalidad de la presente invención se refiere al uso de (R)- 3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su sal farmacéuticamente aceptable en la fabricación de un medicamento.
Otra modalidad de la presente invención se refiere al uso de mono-L-malato o hemi-galactarato u oxalato o di-p-toluoil-D-tartrato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina para su uso como medicamento.
Una modalidad de la presente invención se refiere a un método para el tratamiento o prevención de trastornos del sistema nervioso central (CNS), que comprenden administrar a un mamífero en necesidad de dicho tratamiento, una cantidad terapéuticamente efectiva de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su sal farmacéuticamente aceptable o el mono-L-malato o hemi-galactarato u oxalato o D-di-p-toluoil-tartrato. Más específicamente, el trastorno se puede seleccionar del grupo que consiste de trastornos del CNS, inflamación, respuesta inflamatoria asociada con bacterias y/o infección viral, dolor, síndrome metabólico, trastornos auto-inmunes y otros trastornos descritos en detalle aquí.
Una modalidad de la presente invención se refiere a una composición farmacéutica que comprende una cantidad terapéuticamente efectiva de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)pirid¡na o su sal farmacéuticamente aceptable o su sal mono-L-malato o hemi-galactarato u oxalato o di-p-toluoil-D-tartrato y uno o más portadores, diluyentes, excipientes, o adyuvantes farmacéuticamente aceptables.
Una modalidad de la presente invención se refiere al uso de una composición farmacéutica de la presente invención en la fabricación de un medicamento para el tratamiento de los trastornos de CNS.
Otra modalidad de la presente invención se refiere al uso de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su sal farmacéuticamente aceptable, o su sal mono-L-malato o hemi-galactarato u oxalato o di-p-toluoil-D-tartrato, en la fabricación de un medicamento para el tratamiento o prevención de trastornos mediados por NNR.
Otra modalidad de la presente invención se refiere a un método de modulación de NNR en un sujeto que lo necesite a través de la administración de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su sal farmacéuticamente aceptable o la sal mono-L-malato o hemi-galactarato u oxalato o di-p-toluoil-D-tartrato.
Trastornos del SNC ((R)-3-((E)-2-(pirrolid¡n-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-¡lox¡)pir¡d¡na, o su sal farmacéuticamente aceptable, o la sal mono-L-malato o sal hemi-galactarato u oxalato o di-p-toluoil-D-tartrato, o una composición farmacéutica que comprende dichos compuestos son útiles en el tratamiento o prevención de una variedad de trastornos de CNS, que incluyen trastornos neurodegenerativos, trastornos neuropsiquiátricos, trastornos neurológicos, y adicciones. Los compuestos y sus composiciones farmacéuticas se pueden utilizar para tratar o prevenir déficits cognitivos y disfunciones, relacionados con la edad y de otra manera, trastornos de atención y demencias, que incluyen aquellos debido a agentes infecciosos o trastornos metabólicos, para proporcionar neuroprotección, para tratar convulsiones e infartos cerebrales múltiples, para tratar trastornos de humor, comportamientos compulsivos y adjetivos, para proporcionar analgesia, para controlar inflamación, tal como mediada por citoquinas y factor nuclear kappa B, para tratar enfermedades inflamatorias, para proporcionar alivio del dolor, y para tratar infecciones, como agentes anti-infecciosos para el tratamiento de infecciones bacterianas, por hongos y virales. Entre los trastornos, enfermedades y condiciones que los compuestos y composiciones farmacéuticas de la presente invención puede utilizar para tratar o prevenir son: deterioro de memoria asociado con la edad (AAMI), deterioro cognitivo leve (MCI), deterioro cognitivo relacionado con la edad (ARCD), demencia pre-senil, comienzo temprano de enfermedad de Alzheimer, demencia senil, demencia de tipo Alzheimer, enfermedad de Alzheimer, deterioro cognitivo sin demencia (CIND), demencia de cuerpos de Lewy, demencia por VIH, complejo de demencia por SIDA, demencia vascular, síndrome de Down, traumatismo de cabeza, lesión traumática cerebral (TBI), demencia pugilística, enfermedad de Creutzfeld-Jacob y enfermedades priónicas, apoplejía, isquemia, trastorno por déficit de atención, trastorno de hiperactividad por déficit de atención, dislexia, esquizofrenia, trastorno esquizofreniforme, trastorno esquizoafectivo, disfunción cognitiva en esquizofrenia, déficits cognitivos en esquizofrenia, Parkinsonismo que incluye enfermedad de Parkinson, parkinsonismo post-encefalítico, parkinsonismo-demencia de Gaum, tipo de Parkinson con demencia frontotemporal (FTDP), enfermedad de Pick, Enfermedad de Niemann-Pick, enfermedad de Huntington, corea de Huntington, disquinesia tardía, hiperquinesia, parálisis supranuclear progresiva, paresia supranuclear progresiva, síndrome de piernas inquietas, enfermedad de Creutzfeld-Jakob, esclerosis múltiple, esclerosis lateral amiotrófica (ALS), enfermedades neuronales motoras (MND), atrofia del sistema múltiple (MSA), degeneración corticobasal, síndrome de Guillain-Barré (GBS) y polineuropatía desmielinizante crónica inflamatoria (CIDP), epilepsia, epilepsia del lóbulo frontal nocturna dominante autosomal, manía, ansiedad, depresión, disforia premenstrual, trastornos de pánico, bulimia, anorexia, narcolepsia, somnolencia diurna excesiva, trastornos bipolares, trastorno de ansiedad generalizada, trastorno obsesivo-compulsivo, arrebatos de rabia, trastorno negativista desafiante, el síndrome de Tourette, autismo, adicción a drogas y alcohol, adicción al tabaco y trastornos de alimentación.
Deterioros o disfunciones cognitivas se pueden asociar con trastornos o condiciones psiquiátricas, tal como esquizofrenia y otros trastornos sicóticos, que incluyen pero no se limitan a trastorno sicótico, trastorno esquizofreniforme, trastorno esquizoafectivo, trastorno delirante, trastorno sicótico breve, trastorno sicótico compartido, y trastornos sicóticos debido a condiciones médicas generales, demencias y otros trastornos cognitivos, que incluyen pero no se limitan a deterioro cognitivo leve, demencia pre-senil, enfermedad de Alzheimer, demencia senil, demencia de tipo Alzheimer, pérdida de memoria relacionada con la edad, demencia con cuerpos de Lewy, demencia vascular, complejo de demencia del SIDA, dislexia, parkinsonismo incluyendo enfermedad de Parkinson, deterioro cognitivo y demencia de enfermedad de Parkinson, deterioro cognitivo de esclerosis múltiple, deterioro cognitivo causado por lesión cerebral traumática, demencias debidas a otras condiciones médicas generales, trastornos de ansiedad, incluyendo pero sin limitarse a, trastorno de pánico sin agorafobia, trastorno de pánico con agorafobia, agorafobia sin historia de trastorno de pánico, fobia específica, fobia social, trastorno obsesivo-compulsivo, trastorno de estrés postraumático, trastorno de estrés agudo, trastorno de ansiedad generalizada y trastorno de ansiedad generalizada debido a una condición médica general, trastornos de humor, incluyendo pero sin limitarse a, trastorno depresivo mayor, trastorno distímico, depresión bipolar, manía bipolar, trastorno bipolar I, depresión asociada con episodios maníacos, depresivos o mezclados, trastorno bipolar II, trastorno ciclotímico, y trastornos de humor debido a condiciones médicas generales, trastornos del sueño, incluyendo pero sin limitarse a trastornos de disomnia, insomnio primario, hipersomina primaria, narcolepsia, trastornos de parasomnia, trastornos de pesadilla, trastornos de terror en sueño y trastorno de sonambulismo, retraso mental, trastornos del aprendizaje, trastornos de las habilidades motoras, trastornos de comunicación, trastornos del desarrollo generalizado, déficit de atención y trastornos de comportamiento perturbador, trastorno por déficit de atención, trastorno de hiperactividad por déficit de atención, alimentación y trastornos de alimentación de la infancia, la niñez o en adultos, trastornos de tics, trastornos de la excreción, trastornos relacionados con sustancias, incluyendo pero sin limitarse a la dependencia de sustancia, abuso de sustancia, intoxicación por sustancia, abstinencia de sustancias, trastornos relacionados con alcohol, trastornos relacionados con anfetaminas o tipo anfetaminas, trastornos relacionados con cafeína, trastornos relacionados con cannabis, trastornos relacionados con cocaína, trastornos relacionados con alucinógenos, trastornos relacionados con inhalantes, trastornos relacionados con nicotina, trastornos relacionados con opioides, fenciclidina o trastornos relacionados con fenciclidina o tipo fenciclidina, y trastornos relacionados con sedantes hipnóticos o ansiolíticos, trastornos de personalidad, que incluyen pero sin limitarse a trastorno de personalidad obsesivo-compulsivo y trastornos de control de impulsos.
Las condiciones y trastornos anteriores se discuten en mayor detalle, por ejemplo, en la Asociación Psiquiátrica Americana: Manual Diagnóstico y Estadístico de Trastornos Mentales, Cuarta Edición, Revisión de Texto, Washington, DC, American Psychiatric Association, 2000. Este manual también puede ser referido a un mayor detalle en los síntomas y características de diagnóstico asociados con el uso, abuso y dependencia de sustancias.
Una modalidad se refiere a un método de tratamiento o prevención de trastornos del CNS en un sujeto que lo necesite que comprende administrar a dicho sujeto ((R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina, o su sal farmacéuticamente aceptable, o su sal mono-L-malato o hemi-galactarato u oxalato o di-p-toluoil-D-tartrato, o una composición farmacéutica que comprende dichos compuestos.
En otra modalidad los trastornos de CNS se seleccionan de la disfunción cognitiva en la esquizofrenia (CDS), enfermedad de Alzheimer (AD), trastorno por déficit de atención (ADD), la demencia pre-senil (inicio temprano de enfermedad de Alzheimer), demencia de tipo Alzheimer, deterioro cognitivo leve, deterioro de memoria asociado con la edad y trastorno de hiperactividad por déficit de atención (ADHD). En una modalidad los trastornos de CNS se seleccionan de mejora de la memoria y mejora de aprendizaje.
Inflamación El sistema nervioso, principalmente a través del nervio vago, se por regular la magnitud de la respuesta inmune innata mediante la inhibición de la liberación de factor de necrosis tumoral de macrófago (TNF). Este mecanismo fisiológico que se conoce como la "vía anti-inflamatoria colinérgica" (véase por ejemplo, Tracey, "The inflammatory reflex," Nature 420: 853-9 (2002)). Inflamación excesiva y síntesis de factor de necrosis tumoral son causa de morbilidad e incluso mortalidad en una variedad de enfermedades. Estas enfermedades incluyen, pero no se limitan a, endotoxemia, artritis reumatoide, osteoartritis, soriasis, asma, aterosclerosis, fibrosis pulmonar ¡diopática y enfermedad inflamatoria del intestino.
Condiciones inflamatorias que pueden tratarse o prevenirse mediante la administración de los compuestos descritos en este documento incluyen, pero no se limitan a, inflamación crónica y aguda, soriasis, endotoxemia, gota, la pseudogota aguda, artritis gotosa aguda, artritis, artritis reumatoide, osteoartritis, rechazo de aloinjerto, rechazo de trasplante crónico, asma, aterosclerosis, lesión pulmonar mononuclear-fagocítico dependiente, fibrosis pulmonar ¡diopática, dermatitis atópica, enfermedad pulmonar obstructiva crónica, síndrome de distrés respiratorio de adulto, síndrome torácico agudo en enfermedad de células falciformes, enfermedad inflamatoria del intestino, enfermedad de Crohn, colitis ulcerosa, colangitis aguda, estomatitis aftosa, pouchitis, glomerulonefritis, nefritis de lúpica, trombosis y reacción injerto contra hospedero.
Respuesta inflamatoria asociada con infección bacteriana y/o viral Muchas infecciones bacterianas y/o virales están asociadas con efectos secundarios provocados por la formación de toxinas, y la respuesta natural del cuerpo a la bacteria o virus y/o toxinas. Como se menciona anteriormente, la respuesta del cuerpo a la infección a menudo implica la generación de una cantidad significativa de TNF y/o de otras citoquinas. La sobre-expresión de estas citoquinas puede resultar en lesiones importantes, como el choque séptico (cuando las bacterias es sepsis), choque endotóxico, urosepsis, neumonitis viral, y síndrome de choque tóxico.
Expresión de citoquina es mediada por NNR, y se puede inhibir por la administración de agonistas o agonistas parciales de estos receptores. Aquellos compuestos descritos en este documento que son agonistas o agonistas parciales de estos receptores por lo tanto se pueden utilizar para minimizar la respuesta inflamatoria asociada con infección bacteriana, así como ejemplos de infecciones virales y fúngicas de tales infecciones bacterianas incluyen ántrax, botulismo, y sepsis Algunos de estos compuestos también pueden tener propiedades antimicrobianas.
Los compuestos de la presente invención también se pueden usar como terapia auxiliar en combinación con terapias existentes para tratar infecciones bacterianas, virales y fúngicas, tal como antibióticos, antivirales y antifúngicos. Antitoxinas también se pueden utilizar para unir a toxinas producidas por los agentes infecciosos y permitir a toxinas unidas pasar a través del cuerpo sin generar una respuesta inflamatoria. Ejemplos de antitoxinas se describen, por ejemplo, en la patente de E.U.A. No. 6,310,043 para Bundle et al. Otros agentes efectivos contra toxinas bacterianas y otras pueden ser efectivos y su efecto terapéutico puede ser complementado con la co-administración con los compuestos descritos aquí.
Dolor Los compuestos se pueden administrar para tratar y/o prevenir dolor, incluyendo dolor agudo, neurológico, inflamatorio, neuropático y crónico. La actividad analgésica de los compuestos descritos en este documento puede ser demostrada en modelos de dolor inflamatorio persistente y de dolor neuropático, realizado como se describe en Solicitud de Patente publicada de E.U.A. No. 20010056084 A1 (Allgeier et al.) (por ejemplo, hiperalgesia mecánica en el modelo de rata de adyuvante de Freund completo de dolor inflamatorio e hiperalgesia mecánica en modelos de ligadura de nervio ciático parcial de ratón de dolor neuropático).
El efecto analgésico es adecuado para tratar dolor de varias génesis o etiologías, en particular en el tratamiento de dolor inflamatorio e hiperalgesia asociada, dolor neuropático e hiperalgesia asociada, dolor crónico (por ejemplo, dolor crónico severo, dolor postoperatorio y dolor asociado con varias condiciones que incluyen cáncer, angina, cólico renal o biliar, menstruación, migraña y gota). Dolor inflamatorio puede ser varias génesis, que incluyen artritis y enfermedad reumatoide, teno-sinovitis y vasculitis. Dolor neuropático incluye neuralgia trigeminal o herpética, neuropatías, dolor de neuropatía diabética, causalgia, dolor de espalda baja y los síndromes de desaferenciación como avulsión del plexo braquial.
Una modalidad se refiere a un método de tratamiento de dolor en un sujeto en necesidad del mismo que comprende administrar a dicho sujeto de ((R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina, o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, o su sal mono-L-malato o hemi-galactarato u oxalato o di-p-toluoil-D-tartrato, o una composición farmacéutica que comprende dichos compuestos.
Otros trastornos Además de tratar los trastornos de CNS, inflamación y dolor, los compuestos de la presente invención también se pueden utilizar para prevenir o tratar otras condiciones, enfermedades y trastornos en los que NNR juegan una función. Ejemplos incluyen trastornos auto-inmunes tal como el lupus, trastornos asociados con la liberación de citoquina, caquexia secundaria a la infección (por ejemplo, como ocurre en SIDA, complejo relacionado con SIDA y neoplasia), obesidad, penfitis, incontinencia urinaria, enfermedades retínales, enfermedades infecciosas, miastenia, síndrome de Eaton-Lambert, distonía, hipertensión, osteoporosis, vasoconstricción, vasodilatación, arritmias cardíacas, diabetes tipo I, diabetes tipo II, úlceras, bulimia, anorexia, constipación y diarrea, así como aquellas indicaciones establecidas en la solicitud PCT WO 98/25619 publicada. Los compuestos de esta invención también se pueden administrar para el tratamiento de convulsiones, tales como aquellas que son sintomáticas de la epilepsia, y para tratar condiciones tales como sífilis y enfermedad de Creutzfeld-Jakob.
Usos de diagnóstico Otra modalidad de la presente invención se refiere a los compuestos que tienen utilidad como agentes de diagnóstico y en estudios de unión al receptor como se describe en este documento.
Los compuestos se pueden usar en composiciones de diagnóstico, tal como sondas, particularmente cuando se han modificado para incluir las etiquetas apropiadas. Las sondas se pueden utilizar, por ejemplo, para determinar el número relativo y/o función de receptores específicos, en particular el subtipo de receptor a4ß2. Para este propósito los compuestos de la presente invención preferiblemente se etiquetan con un radical isotópico radiactivo tal como 11C, 8F, 76Br, 123l o 125l.
Una modalidad de la invención se refiere a ((R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina, o su sal farmacéuticamente aceptable, o su sal mono-L-malato o hemi-galactarato u oxalato o di-p-toluoil-D-tartrato, en donde uno a tres de los átomos representan un isótopo detectable seleccionado de 3H, 19F y 13C, o en donde uno de los átomos es un isótopo detectable seleccionado de 18F, 11C y 1 C.
Los compuestos administrados se pueden detectar usando los métodos conocidos de detección apropiados para la etiqueta utilizada.
Ejemplos de métodos de detección son el conteo de centelleo, topografía de emisión de posición (PET), tomografía computada por emisión de fotón único (SPECT), proyección de imagen de rayos gamma, formación de imagen de resonancia magnética (MRI) o espectroscopia por resonancia magnética (MRS). Las radioetoquetas descritas anteriormente son útiles en PET (por ejemplo, 11C, 18F o 76Br) y SPECT (por ejemplo, 123l) formación de imagen, con vidas medias de alrededor de 20.4 minutos para 11C, aproximadamente de 109 minutos para 18F, aproximadamente de 13 h para 123l, y aproximadamente de 16 h para 76Br. Una alta actividad específica se desea para visualizar los subtipos del receptor seleccionado en concentraciones de no saturación. Las dosis administradas normalmente son bajas y proporcionan imágenes de alto contraste. Determinación de dosis se realiza de una manera conocida para una persona con experiencia en la técnica de formación de imagen radioetiquetada. Los compuestos se pueden administrar en composiciones que incorporan otros ingredientes, tales como los tipos de ingredientes que son útiles en la formulación de una composición de diagnóstico. Compuestos útiles de acuerdo con la modalidad de la presente invención preferiblemente se emplean en formas de alta pureza. Después de que los compuestos se administran a un sujeto (por ejemplo, un sujeto humano), la presencia de ese compuesto dentro del sujeto puede ser reflejado y cuantificado mediante técnicas apropiadas a fin de indicar la presencia, cantidad y funcionalidad de subtipos NNR seleccionados. Además de los humanos, los compuestos también se pueden administrar a los animales, tal como ratones, ratas, caballos, perros y monos. Formación de imagen de SPECT y PET se puede llevar a cabo utilizando cualquier técnica y aparato apropiados. Los compuestos radioetiquetados unen con alta afinidad a los subtipos NNR selectivos (por ejemplo, a4ß2) y preferiblemente exhiben insignificante unión no específica a otros subtipos de receptor nicotínico colinérgico (por ejemplo, aquellos subtipos del receptor asociados con el músculo y ganglios). Por lo tanto, los compuestos se pueden usar como agentes de formación de imagen no invasiva de subtipos del receptor colinérgico nicotínico dentro del cuerpo de un sujeto, en particular en el cerebro para el diagnóstico asociado con una variedad de enfermedades y trastornos de CNS.
En un aspecto, las composiciones de diagnóstico se pueden usar en un método para diagnosticar la enfermedad en un sujeto, tal como un paciente humano. El método consiste en administrar al paciente un compuesto detectablemente etiquetado como se describe aquí, y la detección de la unión de este compuesto a los subtipos NNR seleccionados (por ejemplo, los subtipos de receptores a4ß2). Aquellos de experiencia en la técnica que usan herramientas de diagnóstico, como PET y SPECT, pueden usar los compuestos radioetiquetados descritos aquí para diagnosticar una amplia variedad de condiciones y trastornos, que incluyen condiciones y trastornos asociados con la disfunción de los sistemas nerviosos central y autónomo. Estos trastornos incluyen una amplia variedad de enfermedades y trastornos de CNS, como enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson y esquizofrenia u otro trastorno aquí mencionado.
Unión del receptor Los compuestos de esta invención se pueden usar como ligandos de referencia en ensayos de unión para compuestos que se unen a subtipos de NNR, en particular los subtipos del receptor a4ß2. Para este propósito los compuestos de esta invención son de preferencia etiquetados con un radical isotópico radiactivo tal como 3H, o 1 C. Ejemplos de tales ensayos de unión se describen en detalle a continuación.
Composiciones farmacéuticas En un aspecto, la presente invención se refiere a composiciones farmacéuticas que comprenden el compuesto de la presente invención y uno o más portadores, diiuyentes o excipientes farmacéuticamente aceptables. Otro aspecto de la invención proporciona un procedimiento para la preparación de una composición farmacéutica que incluye mezclar el compuesto de la presente invención con uno o más portadores, diluyente o excipientes farmacéuticamente aceptables.
La forma en que el compuesto de la presente invención se administra puede variar. El compuesto de la presente invención se administra preferentemente por vía oral. Las composiciones farmacéuticas preferidas para administración oral incluyen tabletas, cápsulas, comprimidos, jarabes, soluciones y suspensiones. Las composiciones farmacéuticas de la presente invención se pueden proporcionar en formas de dosificación de liberación modificada, tal como tabletas de liberación prolongada y formulaciones de cápsula.
Las composiciones farmacéuticas también se pueden administrar mediante inyección, principalmente, por vía intravenosa, intramuscular, subcutánea, intraperitoneal, intraarterial, intratecal, e intracerebroventricular. Los portadores para inyección pueden incluir soluciones de dextrosa al 5%, solución salina, y solución salina reguladora de pH de fosfato.
Las composiciones también se pueden administrar con otros medios, por ejemplo, administración rectal. Los compuestos también pueden administrarse por inhalación, por ejemplo, en la forma de un aerosol, tópicamente, tal como, en forma de loción; de manera transdérmica, tal como, usando un parche transdérmico (por ejemplo, al usar tecnología que está disponible comercialmente de Novartis y Alza Corporation), por inyección en polvo, o absorción bucal, sublingual o intranasal.
Composiciones farmacéuticas se pueden formular en forma de dosis unitaria, o en formas de dosis subunitarias o múltiples.
La administración de las composiciones farmacéuticas descritas aquí puede ser intermitente, o en una velocidad gradual, continua, constante o controlada. Las composiciones farmacéuticas pueden ser administradas a un animal de sangre caliente, por ejemplo, un mamífero como un ratón, ratas, gatos, conejillos de indias, conejos, caballos, perro, cerdo, vaca, o un mono, pero ventajosamente se administra a un ser humano.
Combinaciones El compuesto de la presente invención se puede utilizar en el tratamiento de una variedad de trastornos y condiciones y, como tal, se puede utilizar en combinación con una variedad de otros agentes terapéuticos útiles en el tratamiento o profilaxis de los trastornos. Por lo tanto, una modalidad de la presente invención se refiere a la administración del compuesto de la presente invención en combinación con otros agentes terapéuticos. Por ejemplo, el compuesto de la presente invención se puede utilizar en combinación con otros ligandos NNR (tal como la vareniclina), antioxidantes (tal como agentes de captación de radicales libres), agentes antibacterianos (tal como antibióticos de penicilina), agentes antivirales (tal como análogos de nucleósido, tipo zidovudina y aciclovir) anticoagulantes (tal como warfarina), agentes anti-inflamatorios (tal como NSAID), antipiréticos, analgésicos, anestésicos (tal como los utilizados en la cirugía), inhibidores de acetilcolinesterasa (tal como donepezilo y galantamina), anti-sicóticos (tal como haloperidol, clozapina, olanzapina y quetiapina), inmuno-supresores (tal como ciclosporina y metotrexato), agentes neuroprotectores, esteroides (tal como hormonas esteroidales), corticosteroides (por ejemplo, dexametasona, predisona e hidrocortisona), vitaminas, minerales, nutracéuticos, antidepresivos (tal como imipramina, fluoxetina, paroxetina, escitalopram, sertralina, venlafaxina y duloxetina), ansiolíticos (tal como alprazolam y buspirona), anticonvulsivos (tal como fenitoína y gabapentina), vasodilatadores (como prazosin y sildenafilo), estabilizadores del humor (tal como valproato y aripiprazol), fármacos anti-cáncer (tal como antiproliferantes), agentes antihipertensivos (tal como atenolol, clonidina, amlodipino, verapamilo, y olmesartan), laxantes, ablandadores de heces, diuréticos (tal como furosemida), anti-espasmódicos (tal como diciclomina), agentes anti-disquinéticos, y medicamentos anti-úlcera (tal como esomeprazol). Esta combinación de agentes terapéuticos se puede administrar junta o por separado y, cuando se administran por separado, la administración se puede producir de manera simultánea o secuencial, en cualquier orden. Las cantidades de los compuestos o agentes y los tiempos relativos de administración serán seleccionados con el fin de alcanzar el efecto terapéutico deseado. La administración en combinación de un compuesto de la presente invención con otros agentes terapéuticos puede ser en combinación con la administración concomitante en: (1) una composición unitaria farmacéutica que incluye los dos compuestos, o (2) composiciones farmacéuticas separadas cada una de ellas incluyendo uno de los compuestos. De manera alternativa, la combinación se puede administrar por separado en una manera secuencial en donde un agente de tratamiento se administra primero y el otro segundo. Dicha administración secuencial puede ser cerca en el tiempo o remota en tiempo.
Otro aspecto de la presente invención se refiere a la terapia de combinación que comprende administrar al sujeto una cantidad terapéuticamente o profilácticamente efectiva del compuesto de la presente invención y uno o más de otros agentes terapéuticos que incluyen quimioterapeuticos, agentes terapéuticos de radiación, agentes terapéuticos genéticos, o agentes usados en inmunoterapia.
Dosis baja ((R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su sal es un sustrato de bomba de cerebro Pgp que se encuentra en el barrera cerebral sanguínea. La bomba Pgp es responsable de bombear sustancias fuera del cerebro. Debido a esta bomba, a menudo es difícil mantener fármacos en el cerebro en cantidades terapéuticamente efectivas. Esto frecuentemente resulta en la administración de dosis altas de fármacos, que en estos niveles altos pueden tener efectos secundarios en otras partes del cuerpo humano.
((R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina, a pesar de ser un sustrato para la bomba PGP, se puede administrar en dosis bajas, mientras que al mismo tiempo tienen una duración relativamente larga de efecto. Por ejemplo, comparado con acetilcolina, el agonista natural para NNR, la respuesta para ((R).-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina es dos veces mayor en el ensayo in vitro en a4ß2.
Una modalidad de la invención se refiere a la administración de una composición farmacéutica que comprende ((R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina, o su sal farmacéuticamente aceptable, en ciertas modalidades, su sal mono-L-malato o hemi-galactarato u oxalato o di-p-toluoil-D-tartrato, en cantidades de entre 1 a 2200 µg/día. En otra modalidad la cantidad es 50 a 1500 µg/i'\a. En una modalidad adicional la cantidad es de 50 a 1000 µ3/?'\3. En una modalidad la cantidad es 50 a 500 µg/día. En otra modalidad la cantidad es 75 a 300 µg/día. En aún otra modalidad la cantidad es 75 a 200 g/día. En aún una modalidad adicional la cantidad es 75 a 150 µg/día.
La dosis de ((R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina, o su sal farmacéuticamente aceptable, o en ciertas modalidades, su sal mono-L-malato o hemi-galactarato u oxalato o di-p-toluoil-D-tartrato, se puede administrar una, dos o tres veces al día. Una modalidad se refiere a la administración una vez al día. Otra modalidad se refiere a administración dos veces al día.
Otra modalidad de la invención se refiere a un agonista de NNR que tiene una vida media (½) entre 5 y 8 horas. En una modalidad la ti/2 es entre 6 y 7 horas. En otra modalidad la ti/2 es de 6.8 horas.
Otra modalidad de la invención se refiere a un agonista de NNR que tiene una duración de acción entre 5 y 10 horas. En una modalidad la duración es entre 6 a 9 horas. En una modalidad adicional la duración es de 8 horas.
En una modalidad adicional el agonista es un agonista de a4ß2. En aún otra modalidad el agonista es ((R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina.
EJEMPLOS Los siguientes ejemplos se proveen para ilustrar la presente invención, y no deben interpretarse como una limitación de los mismos. En estos ejemplos, todas las partes y los porcentajes son en peso, a menos que se indique lo contrario.
EJEMPLO 1 Instrumentación y protocolos experimentales para caracterización de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina y sus formas salinas.
Espectrometría de resonancia magnética nuclear (RMN) Espectros de RMN se colectan en un instrumento de Varían Unity 300 MHz o instrumento Bruker de 400 MHz equipado con un auto-muestreador y controlado por una consola DRX400. Experimentos automatizados se adquieren utilizando ICONNMR v4.0.4 (tipo 1) se corren con Topspin v 1.3 (nivel de parche 8) utilizando experimentos cargados de Bruker estándar. Para espectroscopia no rutinaria, los datos se adquieren a través del uso de Topspin solo.
Punto de fusión Se usa un aparato de punto de fusión de etapa caliente Fisher-Jones, en un establecimiento correspondiente a una velocidad de calentamiento de aproximadamente 5°C por minuto.
Calorimetría de exploración diferencial (DSC) Datos DSC se colectan en instrumentos TA Q1000 o un DSC 823e equipado con un auto-muestreador en posición 50. El instrumento se calibra para calibración de energía y temperatura usando indio certificado. Usualmente 0.5-1.5 mg de cada muestra, en una bandeja de aluminio agujereada con pasador, se calienta a 10°C/min de 25°C a 175-200°C. Una purga de nitrógeno en 30 ml/min se mantiene sobre la muestra.
Sorción de vapor dinámico (DVS) Isotermas de sorción se determina usando un analizador de sorción de humedad intrínseca SMS DVS controlado por software suite de análisis SMS. La temperatura de muestra se mantiene a 25°C por los controles de instrumento. La humedad se controla al mezclar corrientes de nitrógeno seco y húmedo, con una velocidad de flujo total de 200 ml/min. La humedad relativa se mide por una sonda Rotronic calibrada (intervalo dinámico de 1.0-100% de HR), localizada cerca de la muestra. El cambio de peso, (relajación de masa) de la muestra como una función de % de HR se monitorea constantemente por el microbalance (exactitud ±0.005 mg).
Normalmente una muestra de 5-20 mg se coloca en la canasta de malla de acero inoxidable tarada bajo condiciones ambientales. La muestra se carga y descarga a 40% de HR y 25°C (condiciones ambientales usuales). Una isoterma de sorción de humedad se realiza como se describe a continuación (2 exploraciones proporcionan un ciclo completo). La isoterma estándar se realiza a 25°C en intervalos de 10% de humedad relativa en un intervalo de 0-90% de HR.
Parámetros del método genérico DVS Pureza química por HPLC Análisis de pureza se realiza en un sistema de serie Agilent HP1100 equipado con un detector de arreglo de diodo y usa software ChemStation vB.02.01-SR1.
Parámetros de método HPLC para determinación de pureza química Cromatografía de ion Se colectan los datos en un Metrohm 761 Advanced compact IC (para cationes) y un Metrohm 861 Advanced Compact IC (para aniones) usando software IC Net v2.3. Muestras se preparan como muestras de 1000 ppm en DMSO. Se diluyen las muestras a 100 ppm con DMSO antes de analizar. La cuantificación se realiza por la comparación con soluciones estándar de concentración conocida del ion a ser analizado.
Método de cromatografía de ion para aniones Método de cromatografía de ion para cationes EJEMPLO 2 Síntesis de (R)-3-(metilsulfoniloxi)pirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo ÍH Procedimiento A A una solución de (R)-3-hidroxipirrolidina-1 -carboxilato de tere-butilo (200 g, 1.07 mol) y trietilamina (167 g, 1.63 mol) en tolueno (700 mi) a -20 a -30°C se añade cloruro de metanosulfonilo (156 g, 1.36 mol) gota a gota, mientras se mantiene la temperatura de -10 a -20°C. La solución se calienta a temperatura ambiente y se deja agitar. La solución de la reacción se muestrea por hora y se analiza por HPLC para establecer la terminación de la reacción. Al término de la reacción, la suspensión se filtra para remover clorhidrato de trietilamina. El filtrado se lava con ~600 mi de solución acuosa diluida de bicarbonato sodio. La capa orgánica se seca y se concentra bajo presión reducida para proporcionar 2 como un aceite viscoso (260 g, 92%) que se utiliza sin purificación adicional. 1H RMN (CDCI3, 400 MHz) d 5.27 (m, 1 H), 3.44 - 3.76 (m, 4H), 3.05 (s, 3H), 2.26 (m, 1 H), 2.15 (m, 1 H), 1.47 (s, 9H).
Procedimiento B Un reactor se carga con (R)-3-hidroxipirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo (2.00 kg, 10.7 mol), tolueno (8.70 kg) y trietilamina (1.75 kg, 17.3 mol). El reactor se lava con nitrógeno durante 15 min. La mezcla se agita y se enfría a 3°C. Cloruro de metanosulfonilo (1.72 kg, mol) se añade lentamente (durante un período de 2 horas) con el enfriamiento de baño de hielo continuo (reacción exotérmica) (después de la adición completa, la temperatura es 14°C) La mezcla, ahora viscosa con clorhidrato de trietilamia precipitado, se agita 12 horas conforme se calienta a 20°C Tanto el análisis GC como TLC (cepa ninhidrina) indica que ningún material de inicio queda. La mezcla se filtra para eliminar el clorhidrato de trietilamina, y el filtrado se devuelve al reactor. El filtrado después se lava (2 x 3 kg) con bicarbonato de sodio al 5% acuoso, con 15 min de agitación y 15 min de tiempo de establecimiento de cada lavado. La capa orgánica resultante sobre sulfato sódico anhidro y se filtra. Los volátiles se remueven del filtrado bajo vacío, primero a 50°C durante 4 horas y luego a temperatura ambiente durante 10 horas. El residuo se pesa 3.00 kg (106% de rendimiento) y es idéntico mediante un análisis cromatográfico y de RMN para muestras previamente preparadas, con la excepción de que contiene tolueno.
EJEMPLO 3 Síntesis de (R)-2-(1 -(terc-butoxicarbonilo)pirrolidin-3-il)malonato de dietilo (3) Preparación A A una solución de terc-butóxido de potasio (187 g, 1.62 mol) en 1-metil-2-pirrolidinona (1.19 I) se añade malonato de dietilo (268 g 1.67 moles), mientras se mantiene la temperatura debajo de 35°C. La solución se calienta a 4°C y se agita durante 20 a 30 min. (R)-3-(metilsulfoniloxil)pirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo (1 12 g, 420 mmol) se añade y la solución se calienta a 65°C y se agita durante 6 horas. La solución de reacción se muestrea cada 2 horas y se analiza por HPLC para establecer la terminación de la reacción. En terminación de la reacción (10-12 h), la mezcla se enfría a alrededor de 25°C. Agua desionizada (250 mi) se añade a la solución, y el pH se ajusta a 3-4 por adición de ácido clorhídrico 2N (650 mi) La suspensión resultante se filtra, y agua (1.2 I) y cloroformo (1.4 I) se agregan. La solución se mezcla bien, y la capa de cloroformo se colecta y se evapora bajo presión reducida para dar un aceite de color amarillo. Se disuelve el aceite en hexanos (2.00 I) y se lava con agua desionizada (2 x 1.00 I). Se concentra la capa orgánica bajo presión reducida a 50-55°C para proporcionar un aceite de color amarillo pálido (252 g) cuyo análisis de 1H RMN indica que es 49.1 % de 3 (123.8 g), junto con 48.5% de malonato de dietilo (122 g), y 2% de 1-metil-2-pirrolidinona (5 g). El material se lleva a la siguiente etapa sin purificación adicional. 1H RMN (CDCI3, 400 MHz) d 4.20 (q, 4H), 3.63 (m, 1 H), 3.48 (m, 1 H), 3.30 (m, 1 H), 3.27 (d, J = 10 Hz, 1 H), 3.03 (m, 1 H), 2.80 (m, 1 H), 2.08 (m, 1 H), 1 .61 (m, 1 H), 1.45 (s, 9H), 1.27 (t, 6H).
Preparación B Un reactor, mantenido bajo una atmósfera de nitrógeno, se carga con etanol de prueba 200 (5.50 kg) y 21 % (en peso) de etóxido de sodio en etanol (7.00 kg, 21.6 mol). La mezcla se agita y se calienta a 30°C. Malonato de dietilo (3.50 kg, 21.9 moles) se añade durante un período de 20 min. La mezcla de reacción se calienta después a 40°C durante 1.5 horas. Una solución de (R)-3-(metilsulfonil)pirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo (3.00 kg de producto del ejemplo 2, Procedimiento B, 10.7 mol) en etanol de prueba 200 (5.50 kg) se añade, y la mezcla resultante se calienta a reflujo (78°C) durante 2 h. Tanto el análisis de GC como TLC (mancha de ninhidrina) indica que ningún material de inicio se queda. La mezcla agitada se enfría luego a 25°C, se diluye con agua (2.25 kg), y se trata lentamente con una solución de ácido clorhídrico concentrado (1.27 kg, 12.9 mol) en agua (5.44 kg). Esta mezcla se lava dos veces con metil terc-butil éter (MTBE) (14.1 kg y 1 1.4 kg), usando 15 minutos de agitación y 15 minutos de tiempo de establecimiento para cada lavado. Los lavados de MTBE combinados se secan sobre sulfato sódico anhidro (1 kg), se filtran y se concentran bajo vacío a 50°C durante 6 h. El residuo (aceite rojo) pesa 4.45 kg y es 49% el producto deseado por el análisis de GC (62% de rendimiento total de (R)-3-hidroxipirrolidina-1 -carboxilato de tere-butilo).
EJEMPLO 4 Síntesis de ácido (R)-2-(1-(terc-butoxicarbonil)pirrolidin-3-il)malónico (4) Procedimiento A A una solución del producto del ejemplo 3, procedimiento A (232 g), que contiene 123.8 g (380 mmol) de 3 y 121 .8 g (760 mmol) de malonato de dietilo, en tetrahidrofurano (1 .2 I) se añade una solución de hidróxido de potasio al 21 % (450 g en 0.50 L de agua desionizada) mientras mantiene la temperatura por debajo de 25°C. La mezcla de reacción se calienta a 45°C y se agita durante 1 hora. La solución de la reacción se muestrea cada hora y se analiza por HPLC para establecer la terminación de la reacción. Al término de la reacción (2-3 horas), la mezcla se enfría a alrededor de 25°C. La capa acuosa se colecta y se enfría a 5°C. El pH se ajusta a 2 mediante la adición de ácido clorhídrico 4N (750 mi), y la suspensión resultante se mantiene en 5-10°C durante 30 min. La mezcla se filtra, y la torta de filtro se lava con hexanos (1 I). El filtrado acuoso se extrajo con cloroformo (1 I) y la capa de cloroformo se puso a un lado. Los sólidos recolectados en la etapa de filtración se vuelven a disolver en cloroformo (1 I) por calentamiento a 40°C. La solución se filtra para remover sólidos inorgánicos no disueltos. Las capas de cloroformo se combinan y se concentran bajo presión reducida a 50-55°C para proporcionar un sólido blancuzco (15 g). Los sólidos se combinan y se disuelven en acetato de etilo (350 mi) para proporcionar una suspensión que se calienta a 55-60°C durante 2 horas. La suspensión se filtra en caliente y la torta resultante se lava con acetato de etilo (2 x 150 mi) y hexanos (2 x 250 mi) para dar 83.0 g (80.1 %), de 4 como un sólido blanco que se usa en el paso siguiente sin purificación adicional. 1H RMN (d4-CH3OH, 400 MHz) d 3.60 (m, 1 H), 3.46 (m, 1 H), 3.29-3.32 (m, 2H), 2.72 (m, 1 H), 2.09 (m, 1 H), 1.70 (m, 1 H), 1.45 (s, 9H).
Procedimiento B Una solución del producto del ejemplo 3, procedimiento B (4.35 kg), que contiene 2.13 kg (6.47 mol) de 3, en tetrahidrofurano (13.9 kg) se agrega a una solución enfriada, agitada de hidróxido de potasio (1.60 kg, 40.0 mol) en agua desionizada (2.00 kg) en atmósfera de nitrógeno, mientras se mantiene la temperatura por debajo de 35°C La mezcla de reacción se calienta y se mantiene en 40-45°C durante 24 horas, en cuyo tiempo los análisis GC y TLC indican que la reacción se completa. La mezcla se enfría a 25°C y se lava con MTBE (34 kg), usando 15 min de agitación y 15 min de tiempo de establecimiento. La capa acuosa se colecta y se enfría a 1 °C. Una mezcla de ácido clorhídrico concentrado (2.61 kg, 26.5 mol) en agua desionizada (2.18 kg) se añade después lentamente, manteniendo la temperatura de la mezcla a <15°C durante y por 15 min después de la adición. El pH de la solución se ajusta a 3.7 mediante la adición posterior de ácido clorhídrico. El sólido blanco se recolecta por filtración, se lava con agua (16 kg), y se seca a vacío a temperatura ambiente durante 6 días. El sólido seco pesa 1.04 kg. El filtrado se enfría a < 0°C y se mantiene a dicha temperatura, el pH se reduce por la adición de más ácido clorhídrico (1.6 I de 6 N se usa, 9.6 mol, pH final = 2). El sólido blanco se colecta por filtración, se lava con agua (8 I), y se seca a vacío a 40°C durante 3 d. El sólido seco pesa 0.25 kg. Los sólidos combinados (1.29 kg, 73% de rendimiento) se le realiza la cromatografía idéntica a las muestras previamente preparadas.
EJEMPLO 5 Síntesis de ácido (R)-2-(1-(terc-butoxicarbonil)pirrolidina-3-il)acético (5) Procedimiento A Una solución de ácido (R)-2-(1-(terc-butoxicarbonilo)pirrolidin-3-il)malónico (83 g) en 1-metil-2-pirrolidinona (0.42 I) se agita bajo nitrógeno en 1 10-1 12°C durante 2 horas. La solución de reacción se muestrea cada hora y se analiza por HPLC para establecer la terminación de la reacción. Al término de la reacción la solución de reacción se enfría a 20-25X. La solución se mezcla con agua desionizada (1.00 I), y MTBE (1.00 I) se añade. Se separan las fases, y la capa orgánica se colecta. La fase acuosa se extrae con MTBE (1.00 I), a continuación, cloroformo (1.00 I). Las capas orgánicas se combinan y se concentran bajo presión reducida a 50-55X para dar un aceite. Este aceite se disuelve en MTBE (2.00 I) y se lava dos veces con ácido clorhídrico 0.6N (2 x 1 .00 I) La capa orgánica se colecta y se concentra bajo presión reducida a 50-55°C para proporcionar un semisólido. El semi-sólido se suspende en un acetato de etilo/hexanos 1 :4 (100 mi), se calienta a 50°C, se mantiene durante 30 min, se enfría a -10°C, y se filtra. El filtrado se concentra bajo presión reducida para proporcionar un aceite, que se disuelve en MTBE (250 mi) y se lava dos veces con ácido clorhídrico 0.6N (2 x 100 mi). La capa orgánica se concentra bajo presión reducida a 50-55°C para proporcionar un semi-sólido que se suspende en un acetato de etilo/hexanos 1 :4 (50 mi), se calienta a 50°C, se mantiene durante 30 min, se enfría a -10°C, y se filtra. Los sólidos se colectan, se suspenden en hexanos (200 mi), y se colectan por filtración para dar 54.0 g (77.6%), de 5. 1H RMN (CDCI3, 400 MHz) d 1 1.00 (br s, 1 H) 3.63 (m, 1 H), 3.45 (M, 1 H), 3.30 (M, 1 H), 2.97 (m, 1 H), 2.58 (m, 1 H), 2.44 (m, 2H), 2.09 (m, 1 H), 1.59 (M, 1 H), 1.46 (s, 9H).
Procedimiento B Una solución de ácido (R)-2-(1-(terc-butoxicarbonilo)pirrolidin-3-il)malónico (1 .04 kg, 3.81 mol) de 1 -metil-2-pirrolidona (6.49 kg) se agita bajo nitrógeno a 110°C durante 5 horas, en cuyo tiempo los análisis de TLC y HPLC indican que la reacción se completa. La mezcla de reacción se enfría a 25°C (4 horas) y se combina con agua (12.8 kg) y MTBE (9.44 kg). La mezcla se agitó vigorosamente durante 20 minutos, y las fases se dejan separar (10 horas). La fase orgánica se recolecta, y la fase acuosa se combina con MTBE (9.44 kg), se agita durante 15 minutos, y se deja reposar (45 min). La fase orgánica se colecta, y la fase acuosa se combina con MTBE (9.44 kg), se agita durante 15 minutos, y se deja reposar (15 min). Las tres fases orgánicas se combinan y se lavan tres veces con ácido clorhídrico 1 N (porciones de 8.44 kg) y una vez con agua (6.39 kg), usando 15 minutos de agitación y 15 minutos de tiempo de sedimentación para cada lavado. La solución resultante se seca sobre sulfato sódico anhidro (2.0 kg) y se filtra. El filtrado se concentra bajo presión reducida a 31 °C (2 h) para proporcionar un sólido. Este sólido se calienta bajo vacío durante 4 horas a 39°C durante 4 horas y durante 16 horas a 25°C, dejando 704 g (81 %), de 5 (99.7% de pureza por GC).
Procedimiento C (Síntesis simplificada de 5, usando 2 como material de inicio): Una mezcla agitada de etóxido de sodio en etanol (21 por ciento en peso, 343 g, 1.05 mol), etanol (anhidro, 300 mi) y malonato de dietilo (168 g, 1.05 mol) se calienta a 40°C durante 1 .5 h. A esta mezcla se añade una solución de (R)-terc-butil-3-(metilsulfoniloxi)pirrolidina-1-carboxilato (138 g, 0.592 mol) en etanol (100 mi) y la mezcla de reacción se calienta a 78°C durante 8 horas . La mezcla de reacción enfriada se diluye con agua (2.0 I) y se acidifica a pH = 3 con HCI 6M ( 00 mi). La mezcla de etanol acuoso se extrae con tolueno (1.0 I), y la fase orgánica se concentra bajo vacío para producir 230 g de un aceite de color rojo. El aceite de color rojo se añade a 85°C a un 22.5 por ciento en peso de hidróxido de potasio acuoso (748 g, 3.01 mol). Después de que la adición se completa, la temperatura de reacción se deja elevar lentamente a 102°C, mientras que una destilación de etanol se produce. Cuando la temperatura de reacción ha alcanzado 102°C, y la destilación se ha calmado, se continúa el calentamiento durante 90 minutos adicionales. La mezcla de reacción se enfría a temperatura ambiente y se lava con tolueno (2x400 mi). A la capa acuosa se añaden 600 mi de ácido clorhídrico 6M, manteniendo la temperatura interna por debajo de 20°C. Esto resulta en la formación de un precipitado, a partir de pH de aproximadamente 4-5. La suspensión se filtra, y la torta de filtro se lava con 300 mi de agua. El sólido se seca bajo vacío para producir 77 g de ácido (R)-2-(1-(terc-butoxicarbonilo)pirrolidin-3-il)malónico como un sólido blancuzco (54% de rendimiento con respecto a 3-(metilsulfoniloxi)pirrolidina-l -carboxilato de (R)-terc-butilo). 1H RMN (DMSO-d6, 400 MHz) d 3.47 (m, 1 H), 3.32 (m, 1 H), 3.24 (m, 1 H), 3.16 (m, 1 H), 3.92 (m, 1 H), 2.86 (m, 1 H), 1.95 (m, 1 H), 1.59 (m, 1 H), 1.39 (s, 9H).
Una suspensión de ácido (R)-2-(1 -(terc-butoxicarbonilo)pirrolidin-3-¡l)malónico (15 g, 55 mmol) en tolueno (150 mi) y sulfóxido de dímetilo (2 mi) se calienta a reflujo durante un período de 2 h. La mezcla se deja alcanzar la temperatura ambiente y se diluye con MTBE (150 mi). La solución orgánica se lava con ácido cítrico acuoso al 10% (2 x 200 mi), y se elimina el solvente bajo vacío para producir 11.6 g de ácido (R)-2-(1-(terc-butoxicarbonilo)-pirrolidin-3-il)acético en un sólido blancuzco (92% de rendimiento). 1H RMN (DMSO-de, 400 MHz) d 12.1 (s, 1 H), 3.36-3.48 (m, 1 H), 3.20-3.34 (m, 1 H), 3.05-3.19 (m, 1 H), 2.72-2.84 (m, 1 H), 2.30-2.42 (m, 1 H), 2.22-2.30 (m, 2H), 1.85-2.00 (m, 1 H), 1.38-1.54 (m, 1 H), 1.35 (2, 9H).
EJEMPLO 6 Síntesis de (R)-3-(2-hidroxietil)pirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo (6) Procedimiento A Una solución de ácido (R)-2-(1-(terc-butoxicarbonilo)pirrolidina-3-il)acético (49.0 g, 214 mmol) en tetrahídrofurano (THF) (200 mi) se enfría a -10°C. Se añade lentamente 250 mi (250 mmol) de un borano 1 M en la solución de THF al matraz mientras se mantiene la temperatura debajo de 0°C. La solución se calienta a temperatura ambiente y se agita durante 1 hora. La solución se muestrea por hora y se analiza por HPLC para establecer la terminación de la reacción. En la terminación de la reacción, la solución se enfría a 0°C, y una solución de hidróxido de sodio al 10% (80 mi) se añade gota a gota durante un periodo de 30 minutos para controlar la evolución del gas. La solución se extrae con 500 mi de una solución de hexanos/acetato de etilo 1 : 1. La capa orgánica se lava con solución saturada de cloruro de sodio y se seca con 10 g de gel de sílice El gel de sílice se remueve por filtración y se lava con 100 mi de hexanos/acetato de etilo 1 :1. Las capas orgánicas se combinan y se concentran bajo vacío para proporcionar 6 (42 g, 91.3%) como un aceite de color naranja claro que se solidifica en sedimentación. 1H RMN (CDCI3, 400 MHz) d 3.67 (m, 2H), 3.38-3.62 (m, 2H), 3.25 (m, 1 H), 2.90 (m, 1 H), 2.25 (m, 1 H), 1.98-2.05 (m, 1 H), 1 .61-1.69 (m, 2H), 1.48-1.59 (m, 2H), 1 .46 (s, 9H).
Procedimiento B Complejo borano-THF (3.90 kg o L de 1 M en THF, mol) se añade lentamente a una solución agitada de ácido (R)-2-(1-(terc-butoxicarbonilo)pirrolidina-3-il)acético (683 g, 3.03 mol) en THF (2.5 kg), manteniendo bajo gas nitrógeno, y usando un baño de agua para mantener la temperatura entre 23 y 28°C La adición toma 1.75 h. Agitación a 25°C se continúa durante 1 hora, después de cuyo tiempo de análisis GC indica la reacción completa. La mezcla de reacción se enfría a <10°C y se mantiene por debajo de 25°C como hidróxido de sodio acuoso al 10% (1.22 kg) se añade lentamente. La adición toma 40 min. La mezcla se agita durante 1 h a 25°C, y después se combina con 1 :1 (v/v) hepta no/acetato de etilo (7 I). La mezcla se agita durante 15 minutos y se deja separar en fases (1 hora). La fase orgánica se separa, y la fase acuosa se combina con una segunda porción de 7 I de 1 :1 heptano/acetato de etilo. Esto se agita durante 15 min y deja separar en fases (20 min). La fase orgánica se separa de nuevo, y las fases orgánicas combinadas se lavan con cloruro de sodio acuoso saturado (4.16 kg), usando 15 minutos de mezclado y 1 hora de tiempo de establecimiento. La fase orgánica se combina con gel de sílice (140 g) y se agita 1 hora. El sulfato de sodio anhidro (700 g) se añade, y la mezcla se agita durante 1.5 horas. La mezcla se filtra, y la torta de filtro se lava con 1 :1 heptano/acetato de etilo (2 I). El filtrado se concentra bajo vacio a <40°C durante 6 horas. El aceite resultante pesa 670 g (103% de rendimiento) y contiene trazas de heptano, pero es de otra manera idéntica a las muestras preparadas con anterioridad de 6, mediante el análisis de RMN.
EJEMPLO 7 (R)-3-(2-(metilsulfoniloxi)etil)pirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo (7) Procedimiento A A una solución de (R)-3-(2-hidroximetil)pirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo (41.0 g, 190 mmol)) se añade trietilamina (40 mi) en tolueno (380 mi) y se enfría a -10°C. Cloruro de metanosulfonilo (20.0 mi, 256 mmol) se añade lentamente a fin de mantener la temperatura alrededor de -5 a 0°C. La solución se calienta a temperatura ambiente y se agita durante 1 h. La solución se muestrea por hora y se analiza por HPLC para establecer la terminación de la reacción. Al término de la reacción, la solución se filtra, y el filtrado se lava con una solución de bicarbonato de sodio al 5% (250 mi). La capa orgánica se colecta y se lava con solución acuosa saturada de cloruro de sodio (250 mi). La capa orgánica se colecta, se seca sobre gel de sílice (10 g), y se concentra bajo vacío para proporcionar 7 (53.0 g, 92.8%) como un aceite viscoso de color amarillo claro.
H RMN (CDCI3, 400 MHz) d 4.26 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.41-3.63 (m, 2H), 3.27 (m, 1 H), 3.02 (s, 3H), 2.92 (m, 1 H), 2.28 (m, 1 H), 2.05 (m, 1 H), 1.83 (m, 2H), 1 .50-1.63 (m, 1 H), 1.46 (s, 9H).
Procedimiento B Bajo una atmósfera de nitrógeno, una solución de trietilamina (460 g, 4.55 mol) y (R)-3-(2-hidroximetíl)pirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo (toda la muestra del ejemplo 7, Procedimiento B, 3.03 mol) en tolueno (5.20 kg) se agita y se enfría a 5°C. Cloruro de metanosulfonilo (470 g, 4.10 mol) se añade lentamente, alrededor de 1.25 horas, manteniendo la temperatura por debajo de 15°C usando enfriamiento con baño de hielo. La mezcla se calienta gradualmente (alrededor de 1.5 horas) a 35°C, y esta temperatura se mantiene durante 1.25 horas, en cuyo punto el análisis de GC indica que la reacción se completa. La mezcla se enfría a 25°C, y los sólidos se filtran y la torta filtrada se lava con tolueno (1.28 kg). El filtrado se agita con bicarbonato de sodio acuoso al 10% (4.0 kg) durante 15 minutos, y las fases se dejan separar durante 30 minutos. La fase orgánica entonces se agita con cloruro de sodio acuoso saturado (3.9 kg) durante 30 minutos, y las fases se dejan separar durante 20 minutos. La fase orgánica se combina con gel de sílice (160 g) y se agita durante 1 hora. Sulfato de sodio anhidro (540 g) fue añade, y la mezcla se agita 40 minutos adicionales. La mezcla después se filtra, y la torta de filtro se lava con tolueno (460 g). El filtrado se concentra bajo vacío a 50°C durante 5 horas, y el aceite resultante se mantiene bajo vacío a 23°C por 8h adicionales. Esto deja 798 g de 7, 93% de pureza por análisis de GC.
EJEMPLO 8 Síntesis de (R)-3-vinilpirrolidina-1-carboxílato de tere-butilo (9) Procedimiento A Una solución de (R)-3-((metilsulfoniloxi)etil)pirrolidina-1 -carboxilato de tere-butilo (49.0 g, 167 mmol), yoduro de sodio (30.0 g, 200 mmol) y 1 ,2-dimetoxietano (450 mi) se agita a 50-60°C durante 4 horas. La solución se muestrea por hora y se analiza por HPLC para establecer la terminación de la reacción. Al término de la reacción, la solución se enfría a -10°C, y terc-butóxido de potasio sólido (32.0 g, 288 mmol) se añade mientras se mantiene la temperatura por debajo de 0°C. La mezcla de reacción se calienta a temperatura ambiente y se agita durante 1 hora. La mezcla se muestrea por hora y se analiza por HPLC para establecer la terminación de la reacción. Al término de la reacción, la mezcla se filtra a través de una almohadilla de tierra diatomácea (25 g base seca). La torta se lava con 1 ,2- dimetoxietano (100 mi). Los filtrados combinados se concentran bajo vacío, para producir un aceite de color naranja con sólidos suspendidos. El aceite se disuelve en hexanos (400 mi), se agita durante 30 minutos, y se filtra para remover los sólidos. La capa orgánica se seca sobre gel de sílice (10 g), y se concentra bajo vacío para proporcionar 9 (26.4 g, 82.9%) como un aceite incoloro.
H RMN (CDCI3, 400 MHz) d 5.77 (m, 1 H), 5.10 (dd, J = 1.2 Hz, J = 16 Hz, 1 H), 5.03 (dd, J = 1.2 Hz, J = 8.8 Hz, 1 H), 3.41-3.59 (m, 2H), 3.29 (m, 1 H), 3.05 (m, 1 H), 2.78 (m, 1 H), 2.01 (m, 1 H), 1 .62-1.73 (m, 1 H), 1.46 (m, 9H).
Procedimiento B Una solución de (R)-3-(2-(metilsulfoniloxi)etilo)pirrolidina-1 -carboxilato de tere-butilo (792 g del producto del ejemplo 7, procedimiento B, ~ 2.5 mol), yoduro de sodio (484 g, 3.27 mol) y 1 ,2-dimetoxietano (7.2 I) se agita a 55°C durante 4.5 h bajo nitrógeno, en cuyo tiempo el análisis GC indica que la reacción se completa. La solución se enfría a <10°C, y terc-butóxido de potasio sólido (484 g, 4.32 mol) se añade en porciones (tiempo de adición 1.25 horas), mientras se mantiene la temperatura por debajo de 15°C. La mezcla de reacción se agita durante 1 hora a 5°C, se calienta lentamente (6 h) a 20°C, y se agita a 20°C durante 1 hora. La solución se filtra a través de una almohadilla de tierra diatomácea (400 g base seca). La torta del filtro se lava con ,2- dimetoxietano (1.6 kg). Los filtrados combinados se concentran bajo vacío y el residuo semisólido se agita con heptano (6.0 I) durante 2 horas. Los sólidos se remueven por filtración (la torta de filtro se lava con 440 mi de heptano), y el filtrado se concentra bajo vacío a 20°C para proporcionar 455 g de 9 (90.7% puro). Una muestra de este material (350 g) se destila fraccionadamente a 20-23 torr para proporcionar 296 g de 9 purificado (130-133°C bp) (> 99% puro por análisis de GC).
EJEMPLO 9 Síntesis de 3-bromo-5-(tetrahidro-2H-piran-4-iloxi)piridina (12) Una solución de 5-bromopiridin-3-ol (146 g, 834 mmol), tetrahidro-2H-piran-4-ol (128 g, 1250 mmol) y trifenilfosfina (329 g, 1250 mmol) en tolueno (2.0 I) se calienta a reflujo, y 750 mi de destilado se remueve vía una trampa Dean-Stark. La mezcla de reacción se enfría a 60°C, y 547 g (1.25 mol) de una solución al 40% (p/p) de DEAD en tolueno se añade gota a gota, durante un período de 1 hora. La adición es exotérmica con la temperatura de reactor al final de la adición de cerca de 95°C. La mezcla de reacción se agita a 1 15°C durante 18 h, y una porción de la solución de reacción se muestrea y se analiza por HPLC para establecer que la reacción se completa. Al término de la reacción, 500 mi de solvente se remueve por destilación, y el residuo del recipiente se enfría a temperatura ambiente. Esta capa orgánica se lava con hidróxido de sodio al 10% acuoso (2 x 0.50 I) y se concentra bajo vacío para producir un aceite viscoso, que se disuelve en ácido clorhídrico 2N (1.0 I). Tierra diatomácea (100 g) se añade con agitación y la suspensión resultante se filtra. La almohadilla se lava con ácido clorhídrico 2N (1 .0 I), y los filtrados se combinan y se extraen con diisopropil éter (500 mi). La capa diisopropil éter se desecha, y la capa acuosa se trata con el negro de carbón (10 g) y se agita a 45-50°C durante 1 hora. La suspensión se filtra a través de una almohadilla de tierra diatomácea (25 g). El filtrado se colecta, se enfría a 5°C, y se ajusta el pH con hidróxido de sodio acuoso al 50% (250 mi) a pH =13. La solución se extrae dos veces con cloroformo (1.0 I, 600 mi), y los extractos de cloroformo y se combinan y se concentran bajo vacío para proporcionar 12 como un aceite viscoso de color rojo oscuro/punto de fusión bajo (187 g, 87%), que se usa sin purificación adicional. 1H RMN (CDC , 400 MHz) d 8.29 (s, 1 H), 8.24 (s, 1 H), 7.38 (s, 1 H), 4.52 (m, 1 H), 3.98 (m, 2H), 3.60 (m, 2H), 2.05 (m, 2H), 1 .81 (m, 2H).
EJEMPLO 10 Síntesis de (R)-(E)-3-(2-(5-(tetrahidro-2H-piran-4-iloxi)piridin-3- il)vinil)pirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo (13) Una mezcla de (R)-3-vinilpirrolidona-1-carboxilato de tere-butilo (7.00 g, 35.5 mmol), 3-bromo-5-(tetrahidro-2H-piran-4-iloxi)piridina 12 (10.0 g, 38.8 mmol), acetato de paladio (0.40 g, 1.8 mmol), triciclohexilfosfina (1.0 g, 3.57 mmol) y diisopropiletilamina (15 mi) en 1-metil-2-pirrolidinona (130 mi) se agita a 130°C durante 17 h. La reacción se enfría a temperatura ambiente, se diluye con agua (800 mi) y se extrae con acetato de etilo (2 x 200 mi). Los extractos orgánicos combinados se secan sobre sulfato de sodio, se concentran y se purifican por cromatografía de columna en gel de sílice usando 60-100% de acetato de etilo en hexanos. Este producto se purifica adicionalmente en HPLC de fase inversa usando 0.05% de ácido trifluoroacético en acetonitrilo y ácido trifluoroacético al 0.05% en agua para obtener (R)-(E)-3-(2-(5-(tetrahidro-2H-pirano-4-iloxi)piridin-3-il)vinil)pirrolidina-1-carboxilato de terc-butilo(1 1 .0 g) como una goma. 1H-RMN (CDCI3, 400 MHz): d 8.41 (s, 1 H), 8.37 (d, J = 2.3 Hz, 1 H), 7.68 (s, 1 H), 6.48 (d, J = 16.1 Hz, 1 H), 6.43 (dd, J = 16.0, 6.4 Hz, 1 H), 4.71-4.66 (m, 1 H), 4.02-3.96 (m, 2 H), 3.68-3.52 (m, 4 H), 3.44-3.34 (m, 1 H), 3.28-3.15 (m, 1 H), 3.09-2.98 (m, 1 H), 2.18-2.04 (m, 3 H), 1 .90-1.78 (m, 3 H), 1 .48 (s, 9 H).
EJEMPLO 11 Síntesis de hemigalactarato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il vinil)-5- (tetrahidropiran-4-iloxi)piridina (14) Una solución de (R)-(E)-3-(2-(5-(tetrahidro-2H-piran-4-iloxi)piridin-3-il)vinil)pirrolidina-1-carboxilato de tere-butilo (18 g, 48.13 mmol) en diclorometano (40 mi) y ácido trifluoroacético (40 mi) se agita a temperatura ambiente durante 2 horas. La reacción se concentra en un evaporador rotatorio, y el residuo se divide entre cloruro de sodio saturado (50 mi) y cloroformo (100 mi). La mezcla se basifica a pH 9 con una solución acuosa de hidróxido de sodio al 10%. La capa orgánica se separa y la capa acuosa se extrae con cloroformo (2 x 100 mi). Las capas orgánicas combinadas se secan sobre sulfato de sodio y se concentra en un evaporador rotatorio para proporcionar (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidro-2H-piran-4-iloxi)piridina (8.0 g) como una goma. Este se disuelve en metanol (100 mi) y ácido galactárico (3.0 g, 14.6 mmol) se añade y la mezcla se calienta a reflujo. Esta solución caliente se filtra, y el filtrado se deja enfriar a temperatura ambiente. El producto cristalizado se filtra y el sólido se suspende en agua al 10% en etanol (180 mi). La suspensión se calienta a reflujo y la solución caliente se filtra. El filtrado se deja enfriar a temperatura ambiente. Producto cristalizado se filtra y se seca en la bomba de alto vacío para proporcionar hemigalactarato de (R)-3-((E)-2-pirrolidin-3-ilvinil)-5-(tetrahidro-2H-piran-4-iloxi)piridina (4.5 g). P.f: 179°C. 1H-RMN (CD3OD, 300 MHz): d 8.04 (s, 1 H), 8.01 (d, J = 2.2 Hz, 1 H), 7.36 (s, 1 H), 6.46 (d, J = 16.0 Hz, 1 H), 6.21 (dd, J = 16.0, 7.5 Hz, 1 H), 4.65-4.4.54 (m, 1 H), 4.12 (s, 1 H), 3.89-3.83 (m, 2 H), 4.80 (s, 1 H), 3.56-3.33 (m, 4 H), 3.27-3.18 (m, 1 H), 3.12-2.96 (m, 2 H), 2.23-2.14 (m, 1 H), 1.98-1.91 (m, 2 H), 1.88-1.78 (m, 1H), 1.68-1.58 (m, 2 H); EM (m/z): 275 (M+1 ).
EJEMPLO 12 Síntesis a gran escala de mono-L-malato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3- il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina (14) Bajo una atmósfera de nitrógeno, una mezcla de 3-bromo-5- (tetrahidro-2H-piran-4-iloxi)pirid¡na (125 g de 85% de pureza, 410 mmol), (R)-terc-butil-3-vin¡lpirrolidona-1-carboxilato (67.4 g, 340 mmol), acetato de paladio (II) (8.1 g, 36 mmol), tri-n-butilfosfina (15 g, 74 mmol), carbonato de potasio (74.0 g, 530 mmol), y DMAC (0.85 I) se agita y se calienta a 130°C, el monitoreo para la terminación de la reacción por LCMS. Al término de la reacción, la mezcla de reacción se enfría a temperatura ambiente y se filtra a través de una almohadilla de tierra diatomácea (50 g en base seca), se lava la almohadilla con diisopropiléter (0.60 I). El filtrado se combina con diisopropiléter (0.60 I) y agua desionizada (0.50 I) y se mezcla durante 15 minutos. Las fases se dejan separar (15 min), y la fase orgánica se colecta. La fase acuosa se extrae con una segunda porción de diisopropiléter (0.60 I), usando 15 minutos de mezcla y 15 minutos de tiempo de sedimentación. Las capas combinadas de diisopropil éter se lavan con agua desionizada (2 x 0.50 I) y se concentran bajo presión reducida para producir un aceite de color rojo oscuro viscoso (136 g). Este aceite se disuelve en diisopropil éter (1.40 I) y se enfría a alrededor de 10°C con un baño de hielo antes de cargar el ácido clorhídrico 6N (0.40 I) a través de un embudo de adición por goteo en un período de 15 minutos, manteniendo la temperatura por debajo de 20°C. La mezcla bifásica se calienta a temperatura ambiente (ocurre desgasificación conforme se calienta) y se agita hasta que LCEM indica que la reacción se completa. Al término de la reacción, las fases se dejan separar, y la capa orgánica se desecha. El pH de la capa acuosa se ajusta a pH 5-6 usando hidróxido de sodio al 10% acuoso (0.485 I) y se extrae con cloroformo (0.25 I). La capa de cloroformo se desecha. La capa acuosa después se ajusta a pH> 13 usando hidróxido de sodio acuoso al 10% (0.075 I) y nuevamente se extrae con cloroformo (0.50 I). El extracto de cloroformo se concentra bajo presión reducida para producir un aceite rojo, viscoso (55.0 g). Este material es una mezcla de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-tetrahidro-2H-piran-4-iloxi)piridina deseada (~75%) y Z correspondiente (-5%) e isómeros "exo" (~20%) mediante el análisis de RMN. Este resultado es reproducible a través de múltiples corridas.
Z e impurezas "exo" se retiran de (R)-3-((E)2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-tetrahidro-2H-piran-4-iloxi)piridina deseada mediante la conversión a la sal oxalato. Una solución de ácido oxálico (53.2 g. 591 mmol) en una mezcla de 2-propanol (0.20 I) y agua desionizada (0.09 I) se prepara mediante agitación y calentamiento a 50-55°C (15 min). Esta solución se añade, durante un período de 5 minutos, a una solución agitada de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-tetrahidro-2H-piran-4-iloxi)piridina (82.0 g de 76% de pureza por HPLC, 299 mmol) en 2-propanol (1.0 I), se mantiene de 70-75°C. La adición de ácido oxálico produce una exoterma (4-5°C), que se controla al ajustar de la velocidad de adición. La fuente de calor se remueve y la solución se enfría lentamente de 45-50°C durante 45 min. Se forma un precipitado rápidamente, comenzando alrededor de 65-70°C y llega a ser más pesado conforme la suspensión resultante se enfría. Los sólidos se recolectan por filtración a 45-50°C y se lavan sucesivamente con 2-propanol (2 x 0.25 I) y hexanos (2 x 0.20 I). El sólido color canela se seca con aire durante 2 horas, después de lo cual pesa (95 g). Análisis de RMN indica que el contenido de Z e impurezas "exo" se han reducido a <1 %. Este resultado es reproducible a través de múltiples corridas. Material de pureza aún mayor se obtiene por recristalización de etanol/agua. La estequiometría de la sal es 2.3:1 ácido/base (véase el ejemplo 15).
Una solución de oxalato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidinio-3-il)vinil)-5-(tetrahidro-2H-piran-4-iloxi)piridinio (380 g) en agua desionizada (2.6 I) se agita y se enfría a alrededor de 10°C con un baño de hielo. Hidróxido de sodio acuoso (0.40 I de 25%) se añade en un período de 15 minutos, manteniendo la temperatura por debajo de 30°C. Cloroformo (1.6 I) se añade a continuación, y la mezcla se agita vigorosamente durante 20 minutos y se filtra para eliminar oxalato sódico insoluble. Las capas se dejan separar, y la capa de cloroformo se combina con Silicycle Si-tiol ® (21.6 g). La mezcla se agita y se calienta a 50-55°C durante 3-4 horas, se enfría a temperatura ambiente y se filtra. El filtrado se concentra bajo presión reducida para producir un aceite viscoso rojo claro (221 g). Una porción de esta base libre (216 g) se disuelve en 2-propanol (1 .2 I), se calienta a 70-75°C y se trata con ácido L-málico sólido (106 g), usando un enjuague de 2-propanol (100 mi) para ayudar a la transferencia.
Disolución del sólido produce una exoterma de 5-7°C durante 3-5 min. La mezcla se mantiene a 75-78°C durante 10 minutos, para asegurar la completa disolución de los sólidos, y luego se enfría lentamente a temperatura ambiente (90 min). Conforme la temperatura se acerca a 65°C, la solución se siembra con unos cristales de sal mono-L-malato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidro-2H-piran-4-iloxi)piridina. Después de agitar a temperatura ambiente durante 1 hora, la suspensión se filtra. Los sólidos colectados se lavan con 2-propanol (2 x 0.80 I), se secan con aire durante 30 minutos, y se secan a vacío a 78°C durante 8 horas. El material blancuzco resultante pesa 297 g y es >99% por HPLC.
EJEMPLO 13 Procedimiento para clasificación de formas salinas de (R)-3-((E)-2- (pirrolidin-3-¡l)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)pirid¡na Los tubos de ensayo (4 mi), provistos con barras de agitación magnética, se cargan con cantidades equi-milimolares de base de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidrop¡ran-4-iloxi)piridina y el ácido de interés (puro) y se disuelve con 500 µ? de 2-propanol o acetonitrilo con la ayuda de calor. Si la precipitación no ocurre en enfriamiento, acetato de isopropilo (100 µ?) se añade como un anti-solvente.
Si no ocurre precipitación, el solvente se evapora bajo una corriente de nitrógeno con calentamiento moderado y un solvente alternativo se trata. Solventes alternativos incluyen acetona, acetato de etilo, acetato de isopropilo, etanol absoluto, acetonitrilo, hexano, terc-butanol, acetato de tere-butilo, y mezclas de los mismos.
El uso de alcoholes se evita en el caso de los ácidos sulfónicos. Acetato de isopropilo se utiliza con cautela, mientras que el uso de acetona y acetato de etilo se suspende debido a la reactividad demostrada de la función amina secundaria de (R)-3-((E)-2-pirrolidin-3-¡lvinil)-5-(tetrahidro-2H-piran-4-iloxi)piridina con estos solventes.
Resultados de estos experimentos se resumen en el cuadro 1 CUADRO 1 Ácidos usados en clasificación de sal preliminar Acido Resultado 4-acetamidobenzóico Aceite adípico Aceite (1 R,3S)-(+)-canfór¡co Aceite (1S)-(+)-1 O-canforsulfónico Aceite cítrico Goma pegajosa fumárico Aceite D-glucurónico Goma color pardo Clorhídrico Aceite rojo 4-hidroxibenzoico Goma pegajosa 1-hidroxi-2-naftóico Goma color pardo (Xinafoico) maléico Aceite L-málico Cristales Malónico Aceite (R)-mandélico Aceite (S)-mandélico Aceite Metanosulfónico Aceite 4-metoxibenzóico Aceite fosfórico Goma Succínico Aceite rojo L-tartárico Aceite p-toluenosulfón¡co.H20 Aceite Como se muestra en el cuadro 1 , se desafía el encuentro de formas salinas de (R)-3-((E)-2-pirrolidin-3-ilvinil)-5-(tetrahidro-2H-piran-4-iloxi)piridina. Se reportan posteriormente ejemplos de sales sólidas y sus síntesis.
EJEMPL0 14 Preparación de mono-L-malato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5- (tetrahidropiran-4-iloxi)piridina A una solución agitada de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina (900 mg, 3.28 mmol) en 2-propanol (5 mi), se calienta a casi ebullición, se añade ácido L-málico (439.8 mg, 3.28 mmol, puro) en tres porciones. La solución se agita cerca de ebullición durante 10 minutos. Acetato de isopropilo (1 mi) se añade, se interrumpe el calentamiento, y la solución se siembra mientras se mantiene caliente. La solución se deja enfriar a temperatura ambiente (22°C) con agitación, con lo cual la sal precipita como un sólido granular blanco. La sal se re-disuelve por calentamiento, se resiembra mientras está caliente, se enfría y se deja reposar a temperatura ambiente sin agitación durante 24 horas. Los cristales tipo placa resultantes se colectan por filtración de succión, se lavan con acetato de isopropilo (5 mi), y se secan bajo nitrógeno durante 10 min. Además se seca en un horno a vacío a 70°C durante 1.5 horas para producir 1.267 g (94.6%) de cristales de color amarillo claro (P.f. = 1 18 a 119°C). 1H-RMN (D20 o d6-DMSO) es consistente con una estequiometría ácido:base 1 :1. DSC exhibe una endoterma sencilla con máximo 119.62°C. DVS muestra captación de agua arriba de 80% de HR. 1H-RMN (D20, 400 MHz): d 8.15 (s, 1H), 8.10 (s, 1H), 7.58 (s, 1H), 6.52 (d, 1H), 6.28 (dd, 1H), 4.63 (m, 1H, parcialmente cubierto por resonancia de H20 residual), 4.22 (dd, 1H), 3.88 (m, 2H), 3.55 (m, 2H), 3.46 (dd, 1H), 3.38 (m, 1H), 3.25 (m, 1H), 3.11 (m, 1H), 3.02 (m, 1H), 2.65 (dd, 1H), 2.42 (dd, 1H), 2.20 (m, 1H), 1.96 (m, 2H), 1.85 (m, 1H), 1.68 (m, 2H). H-RMN (de-DMSO, 400 MHz): d 8.20 (s, 1H), 8.18 (s, 1H), 7.52 (s, 1H), 6.55 (d, 1H), 6.46 (dd, 1H), 4.68 (m, 1H), 3.87 (m, 3 H), 3.49 (m, 2H), 3.40 (dd, 1H), 3.32 (m, 1H), 3.18 (m, 1H), 3.05 (m, 1H), 2.93 (m, 1H), 2.51 (dd, 1H, parcialmente cubierto por DMSO residual), 2.31 (dd, 1H), 2.14 (m, 1H), 1.98 (m, 2H), 1.80 (m, 1H), 1.58 (m, 2H).
EJEMPLO 15 Preparación de oxalato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5- (tetrahidropiran-4-iloxi)piridina Una solución caliente de (1.137 g de 85%, 3.52 mmol corregido para pureza) en 2-propanol (8.5 mi) y agua (0.4 mi) se trata con ácido oxálico (0.373 g, 4.14 mmol), como un sólido, en una porción. La mezcla resultante se agita y se calienta a casi reflujo. Algunos sólidos comienzan a precipitar de la solución caliente. La mezcla se deja enfriar a temperatura ambiente. Los sólidos blancuzcos se filtran (Büchner), se lavan con 2-propanol (10 mi, 8 mi) y se secan bajo vacío (con una purga de aire) a 50°C durante 3 horas para producir 0.861 g (50.8% de rendimiento basado en una estequiometría de oxalato 2.3, corregida para pureza del material de inicio) de un polvo blancuzco. Una muestra de 0.765 g de este material se recristaliza a partir de una mezcla de 2-propanol (8 mi) y agua (1.3 mi), se calienta a reflujo. Después de enfriar a temperatura ambiente, los sólidos resultantes se filtran (Büchner), se lavan con 2-propanol (10 mi), se secan bajo vacío (con una purga de aire) a 50°C durante 4 horas y después de vacío se secan aún más con una purga de aire) a 70°C durante 24 h para producir 0.441 g (57.6% de recuperación) de un sólido blancuzco a sólido blanco, P.f. 180-181 °C.
Calculado para C16H22N202. 2.3 C2H204: C, 51.39; H, 5.57; N, 5.82. Encontrado: C, 51.09, 51.24; H, 5.67, 5.66; N, 5.84, 5.92. 1H-RMN (D20, 400 MHz) d 8.23 (s, 1 H), 8.20 (s, 1 H), 7.96 (s , 1 H), 6.54 (d, 1 H), 6.40 (dd, 1 H), 4.73 (m, 1 H), 3.84 (m, 2 H), 3.54 (m, 2 H), 3.45 (dd, 1 H), 3.35 (m, 1 H), 3.23 (m, 1 H), 3.12 (m, 1 H), 3.02 (m, 1 H), 2.16 (m, 1 H), 1.96 (m, 2 H), 1 .83 (m, 1 H), 1.68 (m, 2 H).
EJEMPLO 16 Preparación de di-p-toluoil-D-tartrato de (R)-3-((E)-2-(pirrolid¡n-3-il)vinil)- 5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina A una solución agitada de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5- (tetrahidropiran-4-iloxi)piridina (4.0 g, 15 mmol) en solución de etanol (12.5 mi), se calienta a 60°C, se añade ácido di-p-toluoil-D-tartárico sólido (5.3 g, 14 mmol). La solución se mantiene a 60°C durante 2-3 minutos para asegurar la completa disolución de los sólidos, después la fuente de calor se remueve y la solución se enfría a 25-30°C durante 60 min. La suspensión resultante se mantiene a 25-30°C durante 30 minutos, y después se filtra para colectar los sólidos. Los sólidos se lavan con etanol (2 x 20 mi), se secan con aire durante 30 minutos, después se secan en un horno de vacío bajo presión reducida a 50°C, hasta que un peso constante se establece, para proporcionar di-p-toluoil-D-tartrato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vín¡l)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina como un sólido blancuzco (6.7 g, 72%). Análisis NNRMN indica una estequiometría de sal 1 : 1. 1H-RMN (DMSO-de, 400 MHz) d 8.18 (s, 1 H), 8.15 (s, 1 H), 7.86 (d, 4 H), 7.47 (s, 1 H), 7.32 (d, 4 H), 6.43 (d, 1 H), 6.36 (m, 1 H), 5.67 (s, 2 H), 4.69 (m, 1 H), 3.85 (m, 2 H), 3.49 (m, 2 H), 3.25 (m, 2 H), 3.10 (m, 1 H), 2.88 (m, 2 H), 2.39 (s, 6 H), 1.98 (m, 3 H), 1.60 (m, 3 H).
Ensayos biológicos EJEMPLO 17 Unión de radioligando en nAChRs CNS:subtipo de NNR a4ß2 Preparación de membranas de corteza de rata Las ratas (hembra, Sprague-Dawley), con un peso de 150 a 250 g, se mantienen en un ciclo de 12 horas luz/oscuridad y se permite el libre acceso a agua y alimento suministrado por PMI Nutrición Internacional, Inc. Los animales se anestesian con 70% de C02, y después se decapitan. Los cerebros se remueven y se colocan en una plataforma helada. La corteza cerebral se remueve y se coloca en 20 volúmenes (peso:volumen) de regulador de pH preparativo enfriado con hielo (137 mM de NaCI, 10.7 mM de KCI, 5.8 mM de KH2P04, 8 mM de Na2HP04, 20 mM de HEPES (ácido libre), 5 mM de yodoacetamida, 1.6 mM de EDTA, pH 7.4); PMSF, se disuelve en metanol hasta una concentración final de 100 µ?, se añade y la suspensión se homogeniza por Polytron. El homogenizado se centrifuga a 18,000 x g durante 20 minutos a 4°C y la pella resultante se re-suspende en 20 volúmenes de agua helada. Después de la incubación de 60 minutos en hielo, una pella nueva se colecta por centrifugación a 18,000 x g durante 20 min a 4°C. La pella final se re-suspende en 10 volúmenes de regulador de pH y se almacena a -20°C.
Preparación de membranas de SH-EP1/células clónales a4ß2 Pellas celulares de 40 placas de cultivo de 150 mm se vierten, y se homogenizan por Polytron (Kinematica GmbH, Suiza) en 20 mi de regulador de pH preparativo helado. El homogenado se centrifuga a 48,000 g durante 20 min a 40°C. La pella resultante se re-suspende en 20 mi de regulador de pH preparativo helado y se almacena a-20°C.
Ensayo En el día del ensayo, las membranas congeladas se descongelan y se hacen girar a 48,000 x g durante 20 min. El sobrenadante se decanta y se desecha. La pella se re-suspende en solución salina regulada de pH de fosfato de Dulbecco (PBS, Life Technologies) pH 7,4 y se homogeniza con Polytron durante 6 segundos. Concentraciones de proteína se determinan usando un kít de ensayo de proteína Pierce BCA, con albúmina de suero bovino como estándar (Pierce Chemical Company, Rockford, IL).
Preparaciones de membrana (aproximadamente 50 µg para humano y 200-300 µg de proteína para a4ß2) se incuban en PBS (50 µ? y 100 µ?, respectivamente), en la presencia del compuesto competidor (0.01 nM a 100 mM) y 5 nM de [3H]nicotina durante 2-3 h en hielo. La incubación se termina por la filtración rápida en un recolector de tejidos de múltiples colectores (Brandel, Gaithersburg, MD) usando filtros GF/B pre-remojados en 0.33% de polietilenimina (p/v) para reducir la unión no específica. El tejido se enjuaga tres veces en PBS, pH 7.4. Fluido de centelleo se añade a los filtros que contienen el tejido lavado y se deja equilibrar. Los filtros después se cuentan para determinar radioactividad unida a las membranas por el conteo de centelleo líquido (2200CA Tri-Carb LSC, Packard Instruments, 50% de eficiencia o Wallac Trilux 1450 Microbeta, 40% de eficiencia, Perkin Elmer).
Los datos se expresan como desintegraciones por minuto (DPM). Dentro de cada ensayo, cada punto tiene 2-3 repeticiones. Las repeticiones para cada punto se promedian y se grafican contra el log de la concentración de fármaco. IC50, que es la concentración del compuesto que produce el 50% de inhibición de la unión, se determina por regresión no lineal de mínimos cuadrados. Valores de Ki se calculan usando la ecuación de Cheng-Prussof (1973): Ki = IC50/(1 +N/Kd) donde N es la concentración de [3H]nicotina y Kd es la afinidad de nicotina (3 nM, determinada en un experimento separado).
EJEMPLO 18 Unión de radioliqando en nAChRs CNS:subtipo de NNR a7 Ratas (hembra, Sprague-Dawley), con un peso de 150-250 g, se mantienen en un ciclo de 12 horas luz/oscuridad y se les permite libre acceso a agua y alimentos suministrados por PMI Nutrición Internacional, Inc. Los animales se anestesian con 70% de C02, y después se decapitan. Los cerebros se remueven y se colocados en una plataforma enfriada con hielo. El hipocampo se remueve y se coloca en 10 volúmenes (peso:volumen) de regulador de pH preparativo helado (137 mM de NaCI, 10.7 mM de KCI, 5.8 mM de KH2P04, 8 mM de Na2HP04, 20 mM de HEPES (ácido libre), 5 mM de yodoacetamida, 1 .6 mM de EDTA, pH 7.4); PMSF, se disuelve en metanol hasta una concentración final de 100 µ?, se añade y la suspensión de tejido se homogeniza por Polytron. El homogenado se centrifuga a 18,000 x g durante 20 minutos a 4°C y la pella resultante se re-suspende en 10 volúmenes de agua helada. Después de la incubación de 60 minutos en hielo, una pella nueva se colecta por centrifugación a 18,000 x g durante 20 min a 4°C. La pella final se re-suspende en 10 volúmenes de regulador de pH y se almacena a -20°C. En el día del ensayo, el tejido se descongela, se centrifuga a 18,000 x g durante 20 minutos, y después se re-suspende en PBS helado (solución salina regulada de pH de fosfato de Dulbecco, 138 mM de NaCI, 2.67 mM de KCI, 1.47 mM de KH2P04, 8.1 mM de Na2HP04, 0.9 mM de CaCI2, 0.5 mM de MgCI2, Invitrogen/Gibco, pH 7.4) a una concentración final de aproximadamente 2 mg de proteina/ml. La proteína se determina por el método de Lowry et al., J. Biol. Chem. 193: 265 (1951 ), usando albúmina de suero bovino como el estándar.
La unión de [3H]MLA se mide usando una modificación de los métodos de Davies et al. Neuropharmacol. 38:679 (1999), incorporado aquí para referencia con respecto a dicho método. [3H]MLA (actividad específica = 25-35 Ci/mmol) se obtiene de Tocris. La unión de [3H]MLA se determina usando una incubación de 2 horas a 21 °C. Incubaciones se conducen en placas de micro-valoración de 48 pozos y contienen aproximadamente 200 µ9 de proteína por pozo en un volumen de incubación final de 300 µ?. El regulador de pH de incubación es PBS y la concentración final de [3H]MLA es 5 nM. La reacción de unión se termina por la filtración de la proteína que contiene ligando unido en filtros de fibra de vidrio (GF/B, Brandel) usando un recolector de tejido Brandel a temperatura ambiente. Los filtros se remojan en agua desionizada que contiene 0.33% de polietilenimina para reducir la unión no específica. Cada filtro se lava con PBS (3 x 1 mi) a temperatura ambiente. La unión no específica se determina por la inclusión de 50 µ? de MLA no radiactivo en los pozos seleccionados.
La inhibición de unión de [3H]MLA por compuestos de prueba se determina mediante la inclusión de siete diferentes concentraciones del compuesto de prueba en pozos seleccionados. Cada concentración se repite por triplicado. Valores de IC5o se estiman como la concentración del compuesto que inhibe el 50 por ciento de la unión [3H]MLA específica. Constantes de inhibición (valores Ki), reportadas en nM, se calculan a partir de los valores de IC50 usando el método de Cheng et al. Biochem. Pharmacol. 22: 3099-3108 (1973).
Selectividad vs nAChR periféricos EJEMPLO 19 Interacción en el subtipo nAChR muscular humano La activación de nAChR tipo muscular se establece en la línea clonal humana TE671/RD, que se deriva de un rabdomiosarcoma embrionario (Stratton et al, Carcinogen 10:899 (1989)). Estas células expresan receptores que tienen perfiles farmacológicos (Lukas, J. Pharmacol. Exp. Ther 251 : 175 (1989)), electrofisiológicos (Oswald et al, Neurosci Lett 96:207 (1989)), y de biología molecular (Luther et al., J. Neurosci 9: 1082 (1989)), similar al nAChR tipo muscular.
Células TE671/RD se mantienen en fase de crecimiento proliferativo de acuerdo con protocolos de rutina (Bencherif et al, Mol. Cell. Neurosci 2:52 (1991 ) y Bencherif et al, J. Pharmacol Exp. Ther 257:946 (1991 )). Las células se cultivan en medio Eagle modificado de Dulbecco (Gibco/BRL) con suero de caballo al 10% (Gibco/BRL), el 5% de suero bovino fetal (HyClone, Logan UT), 1 mM de piruvato de sodio, 4 mM de L-Glutamina, y 50,000 unidades de penicilina-estreptomicina (Irvine Scientific). Cuando las células son 80% confluentes, se colocan en placas a placas de poliestireno de 12 pozos (Costar). Los experimentos se conducen cuando las células alcanzan el 100% de confluencia.
Función del receptor nicotínico de acetilcolina (nAChR) se analiza usando eflujo 86Rb de acuerdo con el método descrito por Lukas et al., Anal. Biochem. 175: 212 (1988). En el día del experimento, medios de crecimiento se remueven suavemente del pozo y el medio de crecimiento que contiene cloruro de 86Rubidio (106 µ???/?t??) se añade a cada pozo. Las células se incuban a 37°C durante un mínimo de 3 h. Después del período de carga, 86Rb en exceso se remueve y las células se lavan dos veces con solución salina regulada de pH de fosfato de Dulbecco (138 mM de NaCI, 2.67 mM de KCI, 1.47 mM de KH2P04, 8.1 mM de Na2HP04, 0.9 mM de CaCI2l 0.5 mM de MgCI2, Invitrogen/Gibco, pH 7.4), teniendo cuidado de no perturbar a las células. Después, las células se exponen a 100 mM del compuesto de prueba, 100 mM de L-nicotina (Acros Organics) o regulador de pH solo durante 4 min. Después del período de exposición, el sobrenadante que contiene 86Rb+ liberado se remueve y se transfiere a frascos de centelleo. Fluido de centelleo se añade y la radiactividad liberada se mide por conteo de centelleo líquido.
Dentro de cada ensayo, cada punto tiene dos repeticiones, que se promedian. La cantidad de liberación de 86Rb+ se compara con un control positivo (100 µ? de L-nicotina) y un control negativo (regulador de pH solo) para determinar el porcentaje de liberación en relación con el de L-nicotina.
Cuando sea apropiado, las curvas dosis-respuesta del compuesto de prueba se determinan. La activación máxima para compuestos individuales (Emax) se determina como un porcentaje de la máxima activación inducida por L-nicotina. La concentración del compuesto que resulta en la activación máxima media (EC5o) de flujo de ion específico también se determina.
EJEMPLO 20 Interacción en el subtipo de nAChR qanqliónico humano La línea celular SH-SY5Y es una línea continua obtenida por subclonación secuencial de la línea celular parenteral, SK-N-SH, que se obtiene originalmente de un neuroblastoma periférico humano. Células SH-SY5Y expresan un nAChR tipo ganglio (Lukas et al, Mol Cell. Neurosci. 4: 1 (1993)).
Las células humanas SH-SY5Y se mantienen en fase de crecimiento proliferativo de acuerdo con los protocolos de rutina (Bencherif et al, Mol. Cell. Neurosci. 2:52 (1991 ) y Bencherif et al, J. Pharmacol. Exp. Ther. 257:946 (1991 )). Las células se cultivan en medio Eagle modificado de Dulbecco (Gibco/BRL) con suero de caballo al 10% (Gibco/BRL), 5% de suero fetal bovino (HyClone, Logan UT), 1 mM de piruvato de sodio, 4 mM de L-Glutamina, y 50,000 unidades de penicilina-estreptomicina (Irvine Scientific). Cuando las células son 80% confluentes, se colocan en placas a placas de poliestireno de 12 pozos (Costar). Los experimentos se conducen cuando las células alcanzan el 100% de confluencia.
Función del receptor nicotínico de acetilcolina (nAChR) se analizan usando eflujo de 86Rb+ de acuerdo con un método descrito por Lukas et al., Anal. Biochem. 175:212 (1988). En el día del experimento, medios de crecimiento se remueven suavemente de los pozos y medios de crecimiento que contienen cloruro de 86Rubidio (106 µ??/???) se añaden a cada pozo. Las células se incuban a 37°C durante un mínimo de 3 h. Después del período de carga, 86Rb+ en exceso se elimina y las células se lavan dos veces con la solución salina regulada de pH de fosfato de Dulbecco libre de etiqueta (138 mM de NaCI, 2.67 mM de KCI, 1.47 mM de KH2P04, 8.1 mM de Na2HP04, 0.9 mM de CaC , 0.5 mM de MgC , Invitrogen/Gibco, pH 7.4), teniendo cuidado de no perturbar las células. Después, las células se exponen a 100 µ? del compuesto de prueba, 100 µ? de nicotina, o regulador de pH solo durante 4 min. Siguiendo el período de exposición, el sobrenadante que contiene 86Rb+ liberado se remueve y se transfiere a frascos de centelleo. Fluido de centelleo se añade y la radiactividad liberada se mide por conteo de centelleo líquido.
Dentro de cada ensayo, cada punto tiene dos repeticiones, que se promedian. La cantidad de liberación de 86Rb+ se compara con un control positivo (100 µ? de L-nicotina) y un control negativo (regulador de pH solo) para determinar el porcentaje de liberación en relación con el de L-nicotina.
Cuando sea apropiado, las curvas dosis-respuesta del compuesto de prueba se determinan. La activación máxima para compuestos individuales (Emax) se determina como un porcentaje de la máxima activación inducida por L-nicotina. La concentración del compuesto que resulta en la activación máxima media (EC50) de flujo de ion específico también se determina.
EJEMPLO 21 Reconocimiento del objeto novedoso La memoria se evalúa al usar una prueba de reconocimiento de objeto novedoso (Luine et al, Pharm Biochem Beba. 74, 213-220 (2002)). En el primer día (ensayo exploratorio), las ratas se dejan explorar una arena abierta (44.5 x 44.5 x 30.5 cm) durante 6 min. En el segundo día (ensayo de adquisición), las ratas se dejan explorar la misma arena en la presencia de dos objetos idénticos (objeto A) durante 3 min. En el tercer día (retención o prueba de recuerdo), se evalúa el desempeño al permitir que el mismo animal re-explore la arena durante 3 min en la presencia de dos objetos diferentes: el objeto A familiar y un objeto B novedoso. Un intervalo inter-ensayo de 24 h se impone entre los tres ensayos ÑOR. Se evalúa el reconocimiento de memoria al comparar el tiempo dedicado a la exploración de un objeto novedoso (objeto B) versus un objeto familiar (objeto A) durante la prueba de recuerdo, índice de reconocimiento se evalúa para cada animal y se expresa como una relación ((tiempo B/tiempo A + tiempo B) x 100).
EJEMPLO 22 Laberinto radial de brazo La memoria de trabajo se evalúa en una tarea del laberinto de brazos radiales (RAM). La tarea de RAM se conduce usando un laberinto de ocho brazos automático (Med Associates, Inc). El laberinto se localiza en una mesa circular de aproximadamente 88 cm arriba del suelo con iluminación en el techo en un ambiente de análisis dedicado y grande, formas geométricas de alto contraste en la pared. Además, las pistas visuales adicionales se ubican en la entrada del eje en cada brazo, arriba de cada tolva de alimentación y en el techo. La plataforma central mide 30.5 cm en diámetro con ocho brazos (9 cm W x 45.7 cm L x 16.8 cm H) que radia de este. Puertas de guillotina automáticas se localizan en la entrada de cada pista con un receptáculo de pellas en el extremo distal de cada brazo. Ruido blanco será audible durante todos los procedimientos de formación y entrenamiento. Actividad en el laberinto se monitorea por seguimiento de actividad cuantitativa (generada por las roturas del haz de infrarrojos) en el interfaz de la computadora y pantalla del monitor.
Siguiendo la evaluación de línea de base y después el criterio de sesión de prueba de re-obtención, los animales se evalúan por su sensibilidad a deterioro cognitivo químicamente inducido usando la escopolamina de antagonista muscarínico (0.2-0.4 mg/kg, se). Una dosis de escopolamina se determina para cada animal basada en la dosis mínima que produce deterioro cognitivo significante y confiable. Escopolamina se administra 0.5h antes del ensayo en fase de adquisición con lo cual, hemi-galactarato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina (0.03 mg/kg, p.o.) se administra 0.5 horas antes del comienzo de la prueba de fase de recuerdo (o prueba). En el ensayo de adquisición, un brazo seleccionado al azar se bloquea con una barrera de plexiglás situada justo en el interior del brazo, detrás de la puerta del centro. El animal se coloca en el eje central del laberinto con puertas abajo. Después de aproximadamente 10 segundos, las puertas a los 7 brazos disponibles se han elevado. La primera entrada a cada brazo abierto se refuerza con una pella de comida de sucrosa. La sesión termina después de que los 7 brazos disponibles se visitan o 5 minutos transcurridos. El orden de los brazos visitados, los refuerzos recibidos, errores (re-entradas), tiempo para completar la tarea, el número de entradas y tiempo requerido para entrar en siete brazos disponibles y el consumo de alimentos reforzadores se registra. En la prueba de recuerdo, todos los 8 brazos son disponibles, sin embargo, sólo la primera visita al brazo bloqueado anteriormente (es decir, el brazo que se bloquea durante el ensayo de adquisición) se refuerza. La sesión termina una vez que el brazo bloqueado anteriormente se visita y el reforzador se consume o transcurridos 5 minutos. Para el ensayo de carga, los errores de re-entrada, el número de (incorrecto) brazos ingresados antes de la elección del brazo que se bloquea durante el ensayo de adquisición y el tiempo tomado para completar el ensayo se registra. El retraso entre la adquisición y los ensayos de fase de prueba es de 24 horas.
EJEMPLO 23 Estudios de inhibición CYP La inhibición de actividad catalítica CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6 y CYP3A4 por (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su sal se evalúa usando un ensayo CYP fluorogénico. Sustratos de sonda que presentan fluorescencia en oxidación catalizada CYP se usan para evaluar el grado de inhibición de sustrato de prueba. Una concentración sencilla de cada sustrato de sonda (en aproximadamente el valor de Km aparente) y dos concentraciones diferentes de hemigalactarato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)pirid¡na (2 y 20 µ?) se analizan por duplicado. Intensidad de fluorescencia en longitudes de onda seleccionadas se usan como una medida de la actividad enzimática. Disminución de la fluorescencia en presencia de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su sal es una indicación de inhibición. Controles positivos (inhibidores conocidos) se corren simultáneamente para demostrar el control de método y actividad de CYP. Muestras duplicadas se corren junto con los controles positivos y negativos. Incubación de muestras de prueba se realizan a 37°C. Parámetros experimentales se resumen en el cuadro 2.
CUADRO 2 Condiciones experimentales para ensayos de inhibición de fluorescencia CYP CYP1A2 CYP2C9 CYP2C19 CYP2D6 CYP3A4 Cantidad de 1 2 2 3 1 enzima (pmol/pozo) Sustrato 3µ? CEC 75µ? MFC 100µ? MFC 20µ? MAMC 15µ? BFC de sonda KP04 pH 0.1 M 0.05 M 0.05 M 0.1 M 0.1 M 7.4 NADPH 1 mM 1 mM 1 mM 0.06 mM 1 mM conc.
Tiempo de 20 min 50 min 40 min 35 min 30 min incubación Ex/Em ? 405/460 405/530 405/530 390/460 405/530 (nm) Ganancia 20 40 30 10 50 Inhibidor de furafilina sulfafenazol tranilcipromina quinidina ketanconazol referencia Señal/ruido 15-25 3-5 3-5 3-6 4-15 esperado IC50 (µ?) ~1 -1 -6 -0.01 -0.06 para inhibidor de referencia CEC= 3-ciano-7-etoxi-coumarin MFC = 7-metoxi-4-trifluorometil-coumarin MAMC = 7-metoxi-4-(aminometil)-coumarin BFC = 7-bencilox¡-4-trifluorometilo-coumarin Breve descripción de los datos biológicos Farmacología in vitro Un resumen de los datos de farmacología primaria in vitro para (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-¡l)vin¡l)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)pir¡dina o una sal de la misma se presenta en el cuadro 3 y discutida en detalle a continuación.
Farmacología primaria y selectividad: la capacidad de (R)-3-((E)- 2-(pirrolidin-3-N)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)pindina o una sal de la misma para unirse a los receptores de a4ß2 se determina con ensayos de inhibición de unión del utilizando receptores de a4ß2 recombinantes humanos expresados en las membranas celulares SH-EP1 y receptores de a4ß2 nativo de rata en membranas corticales de rata.
(R)-3-((E)-2-(Pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma inhibe la unión de [3H]-nicotina a receptores nicotínicos a4ß2 recombinantes humanos con un K¡ de 2 nM y [3H]epibatidina a los receptores de a4ß2 nativos de rata con un K¡ de 4 nM.
(R)-3-((E)-2-(Pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma inhibe la unión de [3H]metillicaconitina (MLA) a receptores de a7 nativos de rata en las membranas del hipocampo de rata con un K¡ de >10000 nM. (R)-3-((E)-2-(Pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma también despliega afinidad reducida para los receptores nicotínicos tipo ganglio nativo humano (probablemente a3ß4), inhibiendo la unión de [3H]epibatidina a receptores en las membranas de SH-SY5Y con un K¡ de 3400 nM y menor afinidad para los receptores nicotínicos tipo músculo nativo humano (probablemente a?ß??d), inhibiendo la unión de [3H]epibatidina a los receptores en las membranas de TE-671 con una K¡ de 25000 nM.
CUADRO 3 Breve descripción de (R)-3-(2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-((tetrahidro-2H-piran- 4il)oxi)piridina, o una sal de la misma, farmacología in vitro nsayo e am za o e recep or m p e o o n co n co Eficacia celular: el objetivo de estos estudios es determinar la actividad funcional de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-¡l)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma en receptores de a4ß2 recombinantes humanos. (R)-3-((E)-2-(Pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi) o una sal de la misma es un agonista nicotinico de a4ß2 que activa el receptor con una EC50 de 0.1 µ? y un Emax de 76% en relación con nicotina 10 µ? en un ensayo de flujo de calcio con células a4ß2 SH-EP1/humanas tras 24 horas de incubación a 29°C.
(R)-3-((E)-2-(Pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma se analiza en ensayos de flujo de iones del receptor nicotinico del tipo ganglio y músculo para examinar selectividad funcional. En ensayos de flujo de Ca++, (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4- ilox¡)pir¡d¡na o una sal de la misma tiene un EC50 de 1 1 µ? y un Emax del 13% en receptores humanos de ganglio nativo en células SH-SY5Y, una EC50 de 13 µ? y un Emax del 37% en receptores de músculo nativo humano en células TE-671.
Farmacología secundaria in vitro: ensayo de tamizado de receptor múltiple (R)-3-((E)-2-(Poirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma se analiza para selectividad contra un grupo de 65 receptores. En una sola concentración de 10 µ?, (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma inhibe la unión de ligando etiquetado sólo a receptores nicotínicos neuronales (a-BnTx insensible) con 99% de inhibición.
Inhibición de hERG La IC50 para la inhibición de hERG (células humanas HEK-239) por (R)-3-((E)-2-pirrolidin-3-ilvinil)-5-(tetrahidro-2H-piran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma se determina que es 84 µ?.
Farmacología in vivo (R)-3-((E)-2-(Pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma mejora la memoria episódica/declarativa visual a largo plazo como se evalúa mediante tareas de reconocimiento (ÑOR) de objeto novedoso después de dosis oral en ratas normales. Se presentan los resultados de estos estudios en la figura 1 . El índice de reconocimiento del grupo tratado con vehículo 24 horas después que la prueba de adquisición es de 50±0.5% lo que demuestra la incapacidad de este grupo para reconocer el objeto familiar después de este retraso (panel izquierdo). Por el contrario, animales tratados con (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetraidropiran-4-iloxi) piridina o una sal de la misma exhibe índices de reconocimiento de 71 ±2% en el nivel de dosis de 0.04 µ????/kg y 61 ±3% y el nivel de dosis de 1.1 pmol/kg (panel izquierdo). En un estudio de seguimiento ÑOR (procedimientos experimentales eran idénticos como los usados en el primer estudio ÑOR), el nivel de dosis de efecto mínimo (MED) para (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi) piridina o una sal de la misma se determina que es 0.004 pmol/kg (panel derecho) sugiriendo que las ratas son capaces de reconocer el objeto familiar en todos los niveles de dosis probados. En las dos sesiones de "solo recordar", subconjunto de animales son dosificados por vía oral con agua en el día 1 (es decir, sesiones exploratorias) y el día 2 (es decir, sesión de adquisición) y después oralmente ya sea con 1.1 pmol/kg (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)v¡nil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma (panel izquierdo) o 0.04 µ?t???/kg (panel derecho) en el día 3 (es decir, sesión de recordar). Incluso después de una sola administración oral, (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma demuestra efectos pro-cognitivos en estos dos niveles de dosis. En ambos niveles de dosis, (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4- iloxi)piridina o una sal de la misma exhibe índices de reconocimiento significativamente arriba de controles, indicando el reconocimiento del objeto familiar después de la dosificación aguda. En la figura, la línea de puntos en 65% denota criterios subjetivos para actividad biológica de incremento cognitivo. *P < 0.05.
(R)-3-((E)-2-(Pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma se evalúa para su duración del efecto en la tarea ÑOR en ratas normales. En la figura 2 se presentan los resultados de estos estudios. El índice de reconocimiento del grupo tratado con vehículo a las 0.5 horas después de la dosis en la prueba de recordar es de 52±0.8% demostrando la incapacidad de este grupo para reconocer el objeto familiar después de este retraso. Por el contrario, los animales tratados con (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma (0.004 pmol/kg: oral) exhibe índices de reconocimiento de 72±2% en 0.5 horas, 70±3% a 6 horas y 70±4% a 8 horas sugiriendo que las ratas son capaces de reconocer el objeto familiar para hasta 8 horas después de la dosis. En la figura, la línea de puntos en 65% denota criterios subjetivos de actividad biológica de incremento cognitivo (*P< 0.05).
Sobre la base de estos estudios, un probable efecto farmacológico es posible cuando la dosis de (R)-3-((E)-2-(pirrol¡din-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma sobre una amplia gama, incluyendo niveles de dosis relativamente bajas. Una modalidad de la presente invención está relacionado con la dosis de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3- il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o una sal farmacéuticamente aceptable de la misma en dosis orales tan bajas como aproximadamente 0.004 pmol/kg. Una modalidad de la presente invención se refiere a una dosis oral de menos de 100 mg, preferiblemente menos de 50 mg, más preferiblemente menos de 10 mg, y más preferentemente menos de 1 mg. Estas dosis eficaces normalmente representan la cantidad administrada como una sola dosis, o como una o más dosis administradas durante un período de 24 horas.
Estudios de laberinto radial de brazo (RAM) En un segundo ensayo cognitivo, (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma atenúan déficits cognitivos, inducidos por la escopolamina, en un modelo animal de memoria de trabajo. Resultados de estos experimentos se ilustran en la figura 3. Durante la prueba de adquisición, las ratas tienen acceso a 7 de los ocho brazos mientras que, en la prueba de ensayo, todas los 8 brazos están disponibles, sin embargo, sólo la primera visita al brazo previamente bloqueado (es decir, el brazo que se bloquea durante la prueba de adquisición) se refuerza. Escopolamina (0.3+0.1 mg/kg; s.c.) se administra 0.5 horas antes de la prueba de adquisición y (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma (0.03 mg/kg o 0.1 pmol/kg; p.o.) se administra 0.5 horas antes de la prueba de ensayo. (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma es capaz de revertir el déficit cognitivo inducido por la escopolamina (*P< 0.05).
Inhibición de P450 citocromo humano (CYP), inducción, transporte, y potencial de interacción fármaco-fármaco Un ensayo de inhibición de CYP450 con sustratos fluorescentes y enzimas recombinantes no muestran indicios de inhibición por (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vin¡l)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma de 5 CYP principales (IC5o >20 µ?, cuadro 4). Además, no se observa ninguna prueba de inhibición de la dependiente del tiempo de CYP3A4, CYP2D6, CYP2B6, CYP2C9 o CYP1A2. No se observa activación PXR (receptor X pregnano) por (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina hasta 10 µ?, así los riesgos relacionados con la inducción de P450 se creían que eran insignificantes.
CUADRO 4 (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma exhibe una baja tasa de cambio hepática en microsomas de hígado humano o hepatocitos. Datos preliminares fenotipación sugieren que CYP2D6 y FM03 contribuyen al metabolismo de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma. Además, la evacuación renal se espera que sea la ruta principal de eliminación, contribuyendo más del 50% de la evacuación total en humanos. Por lo tanto, cualquier variación de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrah¡dropiran-4-iloxi)piridina o una sal de la misma en metabolismo en humanos debido a polimorfismo CYP se espera que sea inferior a 2 veces debido a la importante evacuación renal y evacuación hepática baja.
Compuestos de prueba para los experimentos descritos aquí se emplean en forma libre o sal, y, si no se establece lo contrario, el compuesto de prueba es hemigalactarato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina.
Las respuestas farmacológicas específicas observadas pueden variar según y dependiendo del particular compuesto activo seleccionado o si hay portadores farmacéuticos presentes, así como el tipo de composición farmacéutica y modo de administración empleado y dichas variaciones previstas o diferencias en los resultados se contemplan de conformidad con la práctica de la presente invención.
Aunque modalidades específicas de la presente invención en este documento se ilustran y describen en detalle, la invención no se limita a esto. Las descripciones detalladas anteriormente se proporcionan como ejemplares de la presente invención y no deben interpretarse como una limitación alguna. Modificaciones será evidentes para los expertos en la técnica, y todas las modificaciones que no se desvían del espíritu de la invención van a ser incluidas en el alcance de las reivindicaciones anexadas.

Claims (15)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1.- Un compuesto, caracterizado porque es mono-L-malato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)v¡nil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)pir¡dina o su hidrato o solvato.
2. - Un compuesto, caracterizado porque es hemi-galactarato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su hidrato o solvato.
3. - Un compuesto, caracterizado porque es oxalato de (R)-3-((E)- 2- (pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su hidrato o solvato.
4. - Un compuesto, caracterizado porque es di-p-toluoil-D-tartrato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su hidrato o solvato.
5. - Un compuesto, caracterizado porque es (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su sal farmacéuticamente aceptable sustancialmente libre de (S)-3-((E)-2-(pirrolidin- 3- il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina.
6.- Una composición farmacéutica que comprende un compuesto de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, y uno o más adyuvantes, portadores, o excipientes farmacéuticamente aceptables.
7.- La composición farmacéutica de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada además porque comprende adicionalmente uno o más agentes terapéuticos adicionales.
8. - Un compuesto mono-L-malato o hemi-galactarato u oxalato o di-p-toluoil-D-tartrato de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-¡l)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina para su uso como un medicamento en el tratamiento de un trastorno mediado de NNR.
9. - El uso de un compuesto (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina o su sal farmacéuticamente aceptable del mismo para preparar un medicamento para el tratamiento de un trastorno mediado por NNR.
10. - El compuesto, o uso de conformidad con las reivindicaciones 8 y 9, en donde el trastorno se selecciona del grupo que consiste en trastornos de CNS, inflamación, respuesta inflamatoria asociada con infección bacteriana y/o viral, dolor, síndrome metabólico, trastornos auto-inmunes.
1 1. - El compuesto, o uso de conformidad con la reivindicación 10, en donde el trastorno de CNS se selecciona de disfunción cognitiva en esquizofrenia (CDS), enfermedad de Alzheimer (AD), trastorno por déficit de atención (ADD), demencia pre-senil (comienzo temprano de enfermedad de Alzheimer), demencia de tipo Alzheimer, deterioro cognitivo leve, deterioro de memoria asociado con la edad y trastorno de hiperactividad por déficit de atención (ADHD).
12. - El uso como el que se reclama en la reivindicación 9, en donde el compuesto (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-¡loxi)piridina, o su sal farmacéuticamente aceptable está adaptado para ser administrare en cantidades de entre 7 a 2200 µg/kg.
13. - El compuesto, o uso de conformidad con las reivindicaciones 8-12, en donde (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5- (tetrahidropiran-4-iloxi)piridinasa se provee como su sal mono-L-malato, hemi-galactarato, oxalato, o di-p-toluoil-D-tartrato.
14. - Un método de purificación de (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina, con respecto a (R)-3-((Z)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)ypiridina isomérica, y (R)-3-(1-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina, por la conversión a la sal oxalato y regeneración de la base libre.
15. - Un método para elaborar (R)-3-((E)-2-(pirrolidin-3-il)vinil)-5-(tetrahidropiran-4-iloxi)piridina a través de la mediación de uno o más de (R)-2-(1-(terc-butoxicarbonilo)pirrolidin-3-il)malonato de dietilo, ácido (R)-2-(1-(terc-butoxicarbonilo)pirrolidin-3-il)malónico, (R)-3-(2-hidroxietil)pirrolidina-1 -carboxilato de terc-butilo, y (R)-3-(2-yodoetilo)pirrolidina-1 -carboxilato de terc-butilo.
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