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JP4164547B2 - アルキル、アジド、アルコキシおよびフルオロ置換、縮合キノキサリンジオン並びにグリシン受容体拮抗剤としてのその使用 - Google Patents

アルキル、アジド、アルコキシおよびフルオロ置換、縮合キノキサリンジオン並びにグリシン受容体拮抗剤としてのその使用 Download PDF

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Description

本発明は国立健康研究所から授与された授与番号NIDA・DA06727、NIDA・DA06356、およびNIDA・DA06726の政府援助により行った。米国政府はこの発明にある種の権利を有する。
関連出願との相互関係
これは放棄済の1993年11月5日出願の米国特許出願08/148268および係属中の1993年11月5日出願の米国特許出願08/148259の一部継続出願であって、現在係属中の1994年3月11日出願の米国特許出願08/208878の一部継続出願である。これら出願各々の内容はここに参考のため引用する。
発明の背景
発明の分野
本発明は医薬品化学の領域に属し、グリシン結合部位への高い親和性を持ち、PCP副作用を持たず、高濃度で血液脳関門を通過する化合物に関する。殊に、本発明は新規アルキル、アジド、アルコキシ、フルオロ置換、および縮合1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン類および虚血に伴うニューロン変性、ニューロン変性に伴う病理生理学的症状、痙攣、不安、慢性痛、の予防または治療、および麻酔を誘導するためのその使用に関する。
関連技術の記載
グルタメートは脳における主たる興奮性神経伝達物質であると思われている。CNS中のグルタメート受容体には主なサブタイプが3種ある。これらは通常、カイネート、AMPA、およびN−メチル−D−アスパルテート(NMDA)受容体と呼ばれている(WatkinsとOlverman、Trends・in・Neurosci.、7巻:265〜272頁(1987年))。NMDA受容体は事実上脳内のどのニューロンの膜にも発見されている。NMDA受容体はリガンド依存性ゲートをもつカチオンチャネルであり、それらがグルタメートまたはアパスルテート(非選択的内因性作動剤)により、またはNMDA(選択的合成作動剤)(WongとKemp、Ann.Rev.Pharmacol.Toxicol.、31巻:401〜425頁(1991年))により、活性化された時には、Na+、K+、およびCa++を浸透させる。
グルタメート単独ではNMDA受容体を活性化することはできない。グルタメートによって活性化されるには、まずNMDA受容体チャネルが特異的で高親和性のグリシン結合部位にグリシンが結合しなければならないが、その結合部位とグルタメート/NMDA結合部位とは受容体蛋白質上では離れている(JohnsonとAscher、Nature、325巻:329〜331頁(1987年))。グリシンは、それ故、NMDA受容体/チャネル複合体においては必須の共作動剤である(Kemp,J.A.など、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、85巻:6547〜6550頁(1988年))。
グルタメート/NMDAおよびグリシンのための結合部位に加えて、NMDA受容体はそのほかに多数の機能的に重要な結合部位を持つ。これらにはMg++、Zn++、ポリアミン、アラキドン酸、およびフェンシクリジン(PCP)のための結合部位を含む(ReynoldsとMiller、Adv.in・Pharmacol.、21巻:101〜126頁(1990年);Miller,B.など、Nature、355巻:722〜725頁(1992年))。PCP結合部位−−今日では通常PCP受容体と呼ばれる−−はNMDA受容体/チャネル複合体のイオノフォアの穴の内部に位置する(Wong,E.H.F.など、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、83巻:7104〜7108頁(1986年);HuettnerとBean、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、85巻:1307〜1311頁(1988年);MacDonald,J.F.など、Neurophysiol.、58巻:251〜266頁(1987年))。PCPがPCP受容体に接近するためには、まずチャネルがグルタメートおよびグリシンによって開口されなければならない。グルタメートおよびグリシンの不在下には、PCPはPCP受容体に結合することができないが、いくつかの研究はグルタメートおよびグリシンの不在下でも少量のPCP結合が起きることができることを示唆している(SircarとZukin、Brain・Res.、556巻:280〜284頁(1991年))。PCPが一度PCP受容体に結合すると、開口されたチャネルを通るイオンの流動を阻害する。それ故、PCPは開口チャネル阻害剤であり、NMDA受容体/チャネル複合体における非競合的グルタメート拮抗剤である。
PCP受容体に結合する最強力で選択的な薬剤の一つは抗痙攣薬MK801である。この薬はPCP受容体に約3nMのKdを示す(Wong,E.H.F.など、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、83巻:7104〜7108頁(1986年))。
PCPとMK801との双方ならびにその他のPCP受容体リガンド、たとえばデキストロメトルファン、ケタミン、およびN,N’−ジ置換グアニジン類は試験管内および生体内の両方で神経保護効果を示す(Gill,R.など、J.Neurosci.、7巻:3343〜3349頁(1987年);Keana,J.F.W.など、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、86巻:5631〜5635頁(1989年);Steinberg,G.K.など、Neuroscience・Lett.、89巻:193〜197頁(1988年);Church,J.など、「生物学における分子プローブとしてのシグマおよびフェンシクリジン様化合物」、DominoとKamenka編、Ann・Arbor社NPPブックス中、747〜756頁(1988年))。これら薬剤のよく特徴付けられた神経保護効果は主にNMDA受容体チャネルを経由するニューロンへの過剰なCa++流入を阻害する性能に起因し、その受容体チャネルは脳虚血の病状では過剰なグルタメート放出により過剰に活性化される(たとえば、発作、心停止虚血など)(Collins,R.C.、Metabol.Br.Dis.、1巻:231〜240頁(1986年);Collins,R.C.など、Anals・Int.Med.、110巻:992〜1000頁(1989年))。
しかしながら、これらPCP受容体薬剤の発作時用虚血救助薬剤としての治療的潜在能はこれら薬剤がこれら薬剤とPCP受容体との相互作用に起因すると思われる強いPCP様行動的副効果(精神異常様行動効果)を示すという事実によって厳しく妨害されている(Tricklebank,M.D.など、Eur.J.Pharmacol.、167巻:127〜135頁(1989年);Koek,W.など、J.Pharmacol.Exp.Ther.、245巻:969頁(1989年);WilletsとBalster,Neuropharmacology、27巻:1249頁(1988年))。これらPCP様の行動的副作用が虚血救助薬剤としての臨床開発からMK801を撤退させたように思われる。さらに、PCP自身の乱用傾向により証明されるようにこれらPCP受容体リガンドは潜在的にかなり乱用されそうである。
PCP受容体リガンドのPCP様行動的効果は動物モデルで証明することができる:PCPおよび関連PCP受容体リガンドは齧歯類に行動的興奮(過運動)を起こし(Tricklebank,M.D.など、Eur.J.Pharmacol.、167巻:127〜135頁(1989年))、ハトに特徴的な強硬症を起こし(Koek,W.など、J.Pharmacol.Exp.Ther.、245巻:969頁(1989年);WilletsとBalster,Neuropharmacology、27巻:1249頁(1988年))、薬剤識別パラダイムにおいては、これら薬剤のPCP受容体親和性とそのPCP特有の反応性行動を誘発する力価との間に強い相関関係が存在する(Zukin,S.R.など、Brain・Res.、294巻:174頁(1984年);Brady,K.T.など、Science、215巻:178頁(1982年);Tricklebank,M.D.など、Eur.J.Pharmacol.、141巻:497頁(1987年))。
NMDA受容体のグルタメート結合部位での競合的拮抗剤として作用する、たとえばCGS19755およびLY274614のような、薬剤も、これら薬剤が−−PCP受容体リガンドの様に−−虚血においてNMDA受容体/チャネルを経由する過剰なCa++流入を防止することができるので、神経保護効果を示す(Boast,C.A.など、Brain・Res.、442巻:345〜348頁(1988年);Schoepp,D.D.など、J.Neural.Trans.、85巻:131〜143頁(1991年))。しかしながら、競合的NMDA受容体拮抗剤も動物モデルではMK801およびPCP程には強力でないが(Tricklebank,M.D.など、Eur.J.Pharmacol.、167巻:127〜135頁(1989年))、PCP様行動的副作用を示す(行動的興奮、PCP医薬識別テストでの活性)。
NMDA受容体チャネル活性化を阻止する他の方法の一つはNMDA受容体のグリシン結合部位での拮抗剤を使用するものである。グルタメートがチャネル開口を起こすためにはグリシン結合部位にグリシンが結合しなければならないので(JohnsonとAscher、Nature、325巻:329〜331頁(1987年);Kemp,J.A.など、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、85巻:6547〜6550頁(1988年))、グリシン拮抗剤は−−グルタメート大量が存在しても−−NMDA受容体チャネル経由のイオン流入を完全に防止する。
最近の生体内微透析研究で、ラットの病巣虚血モデルで、グリシン放出に顕著な増加がないのに脳の虚血領域内にグルタメート放出の大量増加があることが証明された(Globus,M.Y.T.など、J.Neurochem.、57巻:470〜478頁(1991年))。そこで理論的に、それらはグルタメート非競合的にNMDAチャネルの開口を防止できるので、グリシン拮抗剤は非常に強力な神経保護剤であるべきであり、それ故、競合的NMDA拮抗剤とは相違して、虚血脳領域内に放出される内因性グルタメートの高濃度を克服しなければならないことはない。
さらにその上に、グリシン拮抗剤はグルタメート/NMDAとPCP結合部位とでNMDAチャネル開口を妨害するように作用しないので、これら薬剤はPCP受容体リガンドおよび競合的NMDA受容体拮抗剤に見られるPCP様の行動的副作用を起こさないのであろう(Tricklebank,M.D.など、Eur.J.Pharmacol.、167巻:127〜135頁(1989年);Koek,W.など、J.Pharmacol.Exp.Ther.245巻:969頁(1989年);WilletsおよびBalster、Neuropharmacology、27巻:1249頁(1988年);Tricklebank,M.D.など、Eur.J.Pharmacol.、167巻:127〜135頁(1989年);Zukin,S.R.など、Brain・Res.、294巻:174頁(1984年);Brady,K.T.など、Science、215巻:178頁(1982年);Tricklebank,M.D.など、Eur.J.Pharmacol.、141巻:497頁(1987年))。グリシン拮抗剤が実際PCP様行動的副作用を欠失していることは、入手し得たグリシン拮抗剤を齧歯類の脳に直接注射したが、PCP様行動を招来しなかった最近の研究が示唆している(Tricklebank,M.D.など、Eur.J.Pharmacol.、167巻:127〜135頁(1989年))。
しかしながら、グリシン拮抗剤を臨床的に有用な神経保護剤にするための開発を阻止した重要問題が二つあった:
A.7−Cl−キヌレニン酸(Kemp,J.A.など、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、85巻:6547〜6550頁(1988年));5,7−ジクロロキヌレニン酸(McNamara,D.など、Neuroscience・Lett.、120巻:17〜20頁(1990年));およびインドール−2−カルボン酸(Gray,N.M.など、J.Med.Chem.、34巻:1283〜1292頁(1991年))のように試験管内で比較的高受容体結合親和性を持ち、入手しうるグリシン拮抗剤は血液/脳関門を通過できず、そのため治療剤としての有用性を持たない。
B.血液/脳関門を十分に通過する入手しうる唯一のグリシン拮抗剤−−薬剤HA−966(FletcherとLodge、Eur.J.Pharmacol.、151巻:161〜162頁(1988年))−−は部分的に作動剤であって、グリシン結合部位に対してはマイクロモル級の親和性を示すに過ぎない。生体内神経保護効果はそれ故、HA−966では証明されておらず、また、生体内で生物学的利用能を欠失しているので、現在入手しうるその他のグリシン拮抗剤についても証明されていない。
しかしながら、経口的に活性なグリシン受容体拮抗剤の確認に成功したことを最近、Kulagowskiなど、J.Med.Chem.、37巻:1402〜1405頁(1994年)が報告し、3−置換−4−ヒドロキシキノリン−2(1H)−オン類が選択的拮抗剤であり、強力な生体内活性を有することを開示した。
非NMDA、NMDA、およびグリシン受容体により媒介される病理生理学的状態の処置に有用な置換−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンに関する文献報告が多数存在している。例えば、米国特許4975430は式:
Figure 0004164547
[式中、各Xは独立にニトロまたはシアノであり、各Yは独立にH、低級アルキル、低級アルコキシ、またはCF3である]
で示される1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン化合物を開示している。これら化合物はNMDA受容体の刺激に関与するニューロン状態の処置に対して有用であると報告されている。
米国特許3962440号は次式:
Figure 0004164547
[式中、R1は水素またはメチルであることができ、Rnは低級アルキル、低級アルコキシ、低級アルキルチオ、シクロプロピル、ニトロ、シアノ、ハロゲン、フルオロアルキルのC1〜C2(トリフルオロメチル)アミノ、または置換アミノであることができ、nは0、1、または2であることができる]
で示される1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン化合物を開示している。これら化合物は催眠剤として有用であると報告されている。
米国特許4812458号は式:
Figure 0004164547
[式中、R1はハロゲン、シアノ、トリフルオロメチル、エチニルまたはN3であり、R2はSO21〜3−アルキル、トリフルオロメチル、ニトロ、エチニルまたはシアノである]
で示される1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンを開示している。これら化合物は興奮性神経伝達物質、殊にキスカレート受容体の過剰な活性に起因する指示の処置および神経弛緩剤として有用であると報告されている。
米国特許4659713号は式:
Figure 0004164547
[式中、Xは水素、クロロ、ブロモ、フルオロ、ヨード、トリクロロメチル、ジクロロフルオロメチル、ジフルオロメチル、またはトリフルオロメチルを表し、nは1または2を表す]
で示される1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン化合物を開示している。これらの化合物は動物のコクシジウム症の管理に有用であると報告されている。
米国特許4948794号は式:
Figure 0004164547
[式中、R1はC1〜12−アルキルであるが、要すればヒドロキシ、ホルミル、カルボキシ、カルボン酸エステル、アミドまたはアミン、C3〜8−シクロアルキル、アリール、アラルキルで置換されていてもよく;R6は水素、ハロゲン、CN、CF3、NO2、またはOR’であり、ここにR’はC1〜4−アルキルであり、R5、R7、およびR8は水素であるが、但し、R1がCH3である時はR6はCF3、OCH3、NO2、Cl、またはBrではないものとする;またはR6およびR7は独立してNO2、ハロゲン、CN、CF3またはOR’であり、ここにR’はC1〜4−アルキルであり、R5およびR8は水素である;またはR5およびR6は結合してさらに別の縮合芳香属環を形成するが、これはハロゲン、NO2、CN、CF3またはOR’で置換されていてもよく、ここにR’はC1〜4−アルキルである;またはR7およびR8は結合してさらに別の縮合芳香属環を形成するが、これはハロゲン、NO2、CN、CF3またはOR’で置換されていてもよく、ここにR’はC1〜4−アルキルであり、およびR5およびR6は独立に水素、ハロゲン、CN、CF3、NO2またはOR’であり、ここにR’はC1〜4−アルキルである]
で示される1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン化合物を開示している。これら化合物は興奮性神経伝達物質、殊にキスカレート受容体の過剰活性に起因する指示の処置に対しておよび神経弛緩剤として有用であると報告されている。
YonedaおよびOgitaはBiochem.Biophys.Res.Commun.、164巻:841〜849頁(1989年)に次式の1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンはNMDA受容体複合体上のその他の結合部位に影響せずに[3H]グリシンのストリキニン非感受性結合を競合的に置換することを開示している。
Figure 0004164547
著者によれば、キノキサリンの間の構造−活性相関はベンゼン環上の6位および7位にある両クロリド基がGly部位に対する拮抗力価にとって重要であることを明示する。
KlecknerとDingledineはMol.Pharm.、36巻:430〜436頁(1989年)に6,7−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンおよび6−シアノ−7−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンはグリシンよりも強力なカイネート拮抗剤であるが、6位および特に6位と7位とのCl置換はグリシン部位での力価を増加することを開示している。これに加え、著者はグリシン部位の拮抗剤はNMDA受容体に媒介される神経病理学に対して有効であろうと示唆している。
Rao,T.S.などはNeuropharmacology、29巻:1031〜1035頁(1990年)に6,7−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンおよび7−シアノ−6−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンは生体内でNMDA関連グリシン認識部位により媒介される反応に対して拮抗することを開示している。
Pellegrini−Giampietro,D.E.などはBr.J.Pharmacol.、98巻:1281〜1286頁(1989年)に6−シアノ−7−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンおよび6,7−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンはNMDA受容体イオンチャネル複合体のグリシン認識部位との相互作用によってL−グルタメートに対する反応に拮抗することができることを開示している。
OgitaとYonedaはJ.Neurochem.、54巻:699〜702頁(1990年)に6,7−ジクロロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンがNMDA受容体複合体上にあるストリキニン−非感受性[3H]グリシン結合部位に特異的な競合的拮抗剤であることを開示している。著者によれば、キノキサリンのベンゼン環にある6位と7位とのクロリド残基2個はこのグロリシン結合部位に対する拮抗力価に対して決定的である。
Kessler,M.などはBrain・Res.、489巻:377〜382頁(1989年)に6,7−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンおよび6−シアノ−7−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンがNMDA受容体に関連するストリキニン非感受性グリシン結合部位への[3H]グリシンの結合を阻害することを開示している。
1990年7月11日に公開された欧州特許出願公開0377112号は式:
Figure 0004164547
[式中、就中、R1はヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ、アラルキルオキシ、シクロアルキルアルコキシ、シクロアルコキシまたはアルカノイルオキシであることができ、R5、R6、R7およびR8は独立に水素、ニトロ、ハロゲン、シアノ、トリフルオロメチル、SO2NR’R’、SO2R’またはOR’であることができるが、ここにR’は水素またはC1〜4アルキルである]
で示される1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンを開示している。これら化合物は興奮性神経伝達物質、殊にキスカレート受容体の過剰な活性に起因する指示の処置に対しておよび神経遮断剤として有用であると報告している。
Lester,R.A.などはMol.Pharm.、35巻:565〜570頁(1989年)に6−シアノ−7−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンがグリシン結合部位の競合的相互作用によってNMDA受容体が媒介する反応に拮抗することを開示している。
Patel,J.などはJ.Neurochem.、55巻:114〜121頁(1990年)に6,7−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの神経保護作用がNMDA受容体チャネル複合体におけるグリシンの共作動作用の拮抗に起因することを開示している。
Horner,L.などはChem.Abstracts、48巻:2692(1953年)に6,8−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンを開示している。
Cheeseman,G.W.H.はJ.Chem.Soc.(1962年)1170〜1176頁に(6,7−ジブロモ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンとしても知られる)6,7−ジブロモ−2,3−ジヒドロキシキノキサリンを開示している。
Honore,T.などはScience、241巻:701〜703頁(1988年)に6,7−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンおよび7−シアノ−6−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンが強力な非NMDAグルタメート受容体拮抗剤であることを開示している。
Sheardown,M.J.などはEur.J.Pharmacol.、174巻:197〜204頁(1989年)に5,7−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンがストリキニン非感受性グリシン受容体の強力な拮抗剤であって、抗痙攣性を示すことを開示している。しかしながら、Sheardownなどは5,7−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンならびにDNQXおよびCNQXは中枢神経系に入り難いことも開示している。
国際特許出願公開WO91/13878号はグリシン受容体に結合する次式:
Figure 0004164547
[式中、Rは水素、C1〜6アルキルまたはアラルキルを示し、nは0から5までの整数であり、R4は水素またはヒドロキシを示し、R5、R6、R7、およびR8は独立に水素、ニトロ、ハロゲン、アルコキシ、アリールオキシ、アラルコキシ、C1〜6アルキルまたはアリールを示し、R9は水素、低級アルキル、またはアリールを示し、R10は水素またはアルキルを示し、およびその医薬的に許容される塩]
で示されるN−置換−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンを開示している。
LeesonなどはJ.Med.Chem.、34巻:1243〜1252頁(1991年)に非選択的興奮性アミノ酸拮抗剤であるキヌレニン酸誘導体多数を開示している。また、グリシン/NMDA拮抗剤でもある構造的に関連するキノキサリン−2,3−ジオン多数も開示しているが、選択的でなく、キヌレニン酸誘導体よりも力価がすっと低い。このキノキサリン−2,3−ジオンは構造:
Figure 0004164547
[式中、RはH、5−Cl、7−Cl、5,7−Cl2、6,7−Cl2、6,7−(CH32、6−NO2、または6,7−(NO22である]
で示される。N−メチル誘導体多数も開示している。
EppersonなどはBioorganic・&・Medical・Chemistry・Letters、3(12)巻:2801〜2804頁(1993年)にN−置換キノキサリンジオン12個の合成とアミノ酸薬理学とを報告している。殊に構造:
Figure 0004164547
で示される化合物はAMPAとNMDA受容体グリシン部位との両方において顕著な拮抗性を示すと報告している。4aの官能的拮抗は証明された。背景として著者は、たとえば6,7−ジニトロキノキサリン−2,3−ジオンおよび6−シアノ−7−ニトロキノキサリン−2,3−ジオンおよび6−シアノ−7−ドニトロキノキサリン−2,3−ジオンのようなキノキサリンジオンはAMPA(Honoreなど、Science、241巻:701頁(1988年))ならびにグリシンの拮抗剤であり(Birchなど、Eur.J.Pharmacol.、156巻:177頁(1988年))、また試験管内で神経保護的である(Frandsonなど、J.Neurochem.、53巻:297頁(1989年))ことを示し、AMPA選択的キノキサリンジオンである2,3−ジヒドロキシ−6−ニトロ−7−スルファモイル−ベンゾ(F)キノキサリンが脳虚血モデルにおいて神経保護的であることを証明した(Sheardownなど、Science、247巻:571頁(1990年))。
グリシン拮抗剤の最近の綜説としては、Kozikowski,A.P.編、「神経科学に関する医薬品設計」、Raven・Press社、ニューヨーク、13章、338〜381頁(1993年)のLeeson,P.D.、「グリシン部位でのN−メチル−D−アスパルテート受容体拮抗剤」を引用する。
強力で選択的な次のようなグリシン/NMDA拮抗剤が待望され続けている:
・MK801のようなPCP様NMDAチャネル阻害剤に共通の、またはCGS19755のような競合的NMDA受容体拮抗剤に共通の、PCP様行動的副作用を欠失し、
・NMDA受容体におけるグルタメート拮抗の非競合的性質のゆえに強力な抗虚血効果を示し、
・効果発揮に十分な水準で血液−脳関門を通過し、
・PCP様NMDAチャネル阻害剤または競合的NMDA拮抗剤よりも少ない副作用を示す新規抗痙攣剤としての有用性を持ち、
・生体内でNMDA受容体のグリシン結合部位の機能的意義を解明するのに助けになるもの。
発明の要約
本発明はストリキニン非感受性グリシン結合部位に高度な親和性を示し、PCP副作用を示さず、そして血液脳関門を高濃度で通過する一群の化合物の発見に関する。これら化合物にはアルキル、アジド、アルコキシ、ヒドロキシ、およびフルオロ置換−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンならびに環縮合−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンを含む。グリシン結合部位へのアルキル置換−1,4−キノキサリン−2,3−ジオンの高い親和性はベンゼン核上の電子吸引性基の存在が高度な親和性に必要であり、アルキルおよびアルコキシ基は電子供与性であり、アジドは弱い電子吸引性基であるとの多数の文献報告に照らせば予期に反していた。
本発明はまたこの処置または予防を必要とする動物にグリシン結合部位に対する高度な親和性を持ち、血液脳関門を高水準で通過する能力があるが、PCP副作用を欠く、ここに定義する置換−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンを投与することを含む、発作、虚血、CNS外傷、低血糖、および手術に関連するニューロン喪失の処置または予防;アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、ハンチントン病、およびダウン症候群を含む神経変性疾患の処置;興奮性アミノ酸の過剰な刺激の有害な結果の処置または予防;不安、痙攣、慢性痛、または精神病の処置;アヘン剤耐性の防止または催眠効果または麻酔誘導の方法に関する。
本発明の化合物は式I:
Figure 0004164547
またはその互変異性体
[式中、Rは水素、ヒドロキシ、アミノ、−CH2CONHAr、−NHCONHAr、−NHCOCH2Ar、−COCH2Ar、であるが、ここにArはアリール基または式:
Figure 0004164547
[式中、R6は水素、炭素原子1〜6個の低級アルキルまたはアリールであり;R7は水素または炭素原子1〜6個の低級アルキルであり;nは0から5までの整数であり;R8は水素、C1〜6アルキル、またはアラルキルである]
で示される残基であり;
1、R2、R3、およびR4は水素、ヒドロキシ、アシルオキシ、アラルコキシ、アミノ、アルカノイルアミノ、ハロ、ハロアルキル、ニトロ、アルキル、アルコキシ、カルボキシ、アルカノイル、チオアルキル、アルコキシアルキル、アリールオキシアルキル、アリールアルキル、アルケニル、アルキニル、アリールアルケニル、アリールアルキニル、シアノ、シアノメチル、ジシアノメチル、シアノアミノ、ジシアノアミノ、またはアジドから構成される群から独立に選択されるか;またはR1およびR2、R2およびR3、またはR3およびR4が縮合した5員または6員の炭素環、ヘテロ環、芳香環、またはヘテロ芳香環を形成する]
で示されるものを含む。
好ましくは、R1〜R4の少なくとも一つがアルキル、アルコキシ、ヒドロキシ、またはアジドであるか、またはR1がシアノであるか、またはR1およびR2、R2およびR3、またはR3およびR4が縮合した5員または6員の炭素環、ヘテロ環、芳香環、またはヘテロ芳香環を形成する。
本発明はまた、例外的な生体内活性を示すことが発見された、式III:
Figure 0004164547
またはその互変異性体
[式中、
1はニトロ、フルオロ、またはクロロであり;
2はフルオロ、クロロ、アルキル、アルコキシ、またはアジドであり;
3はフルオロまたはクロロであり;
4は水素またはフルオロであるが、
但し、R1〜R4の少なくとも一つがフルオロであり;また、R1がニトロの時にはR2とR4とはフルオロではないものとする]
で示される化合物に関する。
本発明はまた式IIIで示されるある種の化合物またはその互変異性体に関するが、ここでは
1はニトロ、シアノ、CF3、カルボキシ、またはアルカノイルであり;
2はアルコキシ、アラルコキシ、チオアルキル、カルボキシ、アルカノイル、ヒドロキシ、メルカプトアルキル、アジド、またはNR56であるが、ここにR5およびR6は独立に水素、アルキル、またはアリール基であり;
3はハロ、ハロアルキル、ニトロ、アルキル、アルコキシ、アジド、またはシアノであり;
4は水素である。
本発明はまた、式(IV):
Figure 0004164547
またはその互変異性体
[式中、
1はニトロであり;
2はハロアルキル、ハロ、シアノ、アルキル、またはアルコキシであり;
3はハロアルキル、ハロ、シアノ、アルキル、またはアルコキシであり;
4は水素である]
で示される1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造法であって、式(V):
Figure 0004164547
[式中、
1は水素であり;
2はハロアルキル、ハロ、シアノ、アルキル、またはアルコキシであり;
3はハロアルキル、ハロ、シアノ、アルキル、またはアルコキシであり;
4は水素である]
で示される化合物の発煙硝酸との反応;および製造した1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの分離を含むものに関する。
本発明はまた式(VI):
Figure 0004164547
[式中、
1はニトロ、シアノ、CF3、カルボキシ、またはアルカノイルであり;
2はアルコキシ、アラルコキシ、ヒドロキシ、メルカプトアルキル、アジド、またはNR56であるが、ここにR5およびR6は独立に水素、アルキル、またはアリール基であり;
3はハロ、ハロアルキル、ニトロ、アルキル、アルコキシ、アジド、またはシアノであり;
4は水素である]
で示される化合物の製造方法であって、
式(VII):
Figure 0004164547
[式中、
1はニトロ、シアノ、CF3、カルボキシ、またはアルカノイルであり;
2はフルオロであり;
3はハロ、ハロアルキル、ニトロ、アルキル、アルコキシ、アジド、またはシアノであり;
4は水素である]
で示される化合物のアルコキシド、アリールアルコキシド、ヒドロキシド、アルキルメルカプチド、アジド、またはHNR56おのおのとの、不活性溶媒中での反応、および製造した化合物の分離を含むものに関する。
態様の一つでは、本発明はそのような処置または予防を要する動物に式Iで示される化合物またはその互変異性体の有効量を投与することを含む(A)発作、虚血、CNS外傷、または低血糖に関連するニューロン喪失;または(B)手術のニューロンへの有害な結果の処置法または予防法に関する。
第二の態様では、本発明はそのような処置を要する動物に式Iで示される化合物またはその互変異性体の有効量を投与することを含むアルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、ハンチントン病、およびダウン症候群から選択した神経変性疾患の処置法に関する。
第三の態様では、本発明はそれを必要とする動物に式Iで示される化合物またはその互変異性体の有効量を投与することを含むNMDA受容体複合体における興奮性アミノ酸に拮抗する方法に関する。
第四の態様では、本発明はそのような処置または予防を要する動物に式Iで示される化合物またはその互変異性体の有効量を投与することを含むNMDA受容体の過剰活性による有害な結果の処置法または予防法に関する。
第五の態様では、本発明はそのような処置を要する動物に式Iで示される化合物またはその互変異性体の有効量を投与することを含む慢性痛の処置法に関する。
第六の態様では、本発明はそのような処置または予防を要する動物に式Iで示される化合物またはその互変異性体の有効量を投与することを含む不安症の処置法または予防法に関する。
第七の態様では、本発明はそのような処置または予防を要する動物に式Iで示される化合物またはその互変異性体の有効量を投与することを含む痙攣の治療法または予防法に関する。
第八の態様では、本発明はそのような麻酔を要する動物に式Iで示される化合物またはその互変異性体の有効量を投与することを含む麻酔の誘導法に関する。
第九の態様では、本発明はそのような処置または予防を要する動物に式Iで示される化合物またはその互変異性体の有効量を投与することを含むNMDA受容体−イオンチャネル関連精神病の処置法または予防法に関する。
第十の態様では、本発明はそのような処置を要する動物に式Iで示される化合物またはその互変異性体の有効量を投与することを含む催眠効果の導入法に関する。
第十一の態様では、本発明は式Iで示される放射能標識化合物またはその互変異性体に関する。
第十二の態様では、本発明は式Iで示される化合物またはその互変異性体の医薬的に許容しうる塩に関する。
第十三の態様では、本発明はそのような防止を要する動物に式:
Figure 0004164547
またはその互変異性体
[式中、
Rは水素、ヒドロキシ、アミノ、−CH2CONHAr、−NHCONHAr、−NHCOCH2Ar、−COCH2Arであって、ここにArはアリール基であるか式:
Figure 0004164547
[式中、R6は水素、炭素原子1〜6個の低級アルキル、またはアリールであり;R7は水素または炭素原子1〜6個の低級アルキルであり;nは0から5までの整数であり;R8は水素、C1〜6アルキル、またはアラルキルである]
で示される残基であり;
1、R2、R3、およびR4は水素、ヒドロキシ、アシルオキシ、アラルコキシ、アミノ、アルカノイルアミノ、ハロ、ハロアルキル、ニトロ、アルキル、アルコキシ、カルボキシ、アルカノイル、チオアルキル、アルコキシアルキル、アリールオキシアルキル、アリールアルキル、アルケニル、アルキニル、アリールアルケニル、アリールアルキニル、シアノ、シアノメチル、ジシアノメチル、シアノアミノ、ジシアノアミノ、またはアジドから構成される群から独立に選択されるか;またはR1およびR2、R2およびR3、またはR3およびR4が縮合した5員または6員の炭素環、ヘテロ環、芳香環、またはヘテロ芳香環を形成する]
で示される化合物の有効量を投与することを含むアヘン耐性の防止法に関する。
【図面の簡単な説明】
図1は疼痛に対するホルマリン検定法の早期段階での5−ニトロ−6,7−ジメチルキノキサリンジオン(NDMQX)の効果を示すグラフである。
図2は疼痛に対するホルマリン検定法の後期段階でのNDMQXの効果を示すグラフである。
図3は抗痙攣効果に対するMES検定法における7−クロロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(NMCQX)[0.05M−トリス緩衝液中の7.5mg/kgNMCQX]の時間的経過を示すグラフである。
図4は抗痙攣効果に対するMES検定法におけるNMCQXの用量反応(腹腔内注射60分後に測定)を示すグラフである。
図5は抗痙攣効果に対するMES検定法におけるNDMQX(0.1M−アルギニン緩衝液中の15mg/kgNDMQX)の時間経過を示すグラフである。
図6は抗痙攣効果に対するMES検定法におけるNDMQXの用量反応(腹腔内注射30分後に測定)を示すグラフである。
図7はホルマリン検定法によるモルフィン耐性に関する長期(8日)NDMQXの効果を示すグラフである;@、p<0.03;*、p<0.05。
図8はホルマリン検定法によるモルフィン誘発抗侵害受容性に関する長期(8日)NDMQXの効果を示すグラフである。
図9は皮質および皮質下の梗塞容積に対するNDMQXの効果を示すグラフである。
図10は皮質および皮質下の梗塞容積に対するNMCQXの効果を示すグラフである。
好適な態様の記載
本発明はグリシン結合部位に対して高度な親和性を持ち、血液脳関門を通過する性能を持つが、PCP副作用を持たない化合物に関する。このような化合物は高度に選択的で、NMDA受容体のグリシン結合部位における競合的な拮抗剤である、アルキル、アジド、アルコキシ、およびフルオロ置換−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンを含む。本発明の1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンのうち、あるものは次式(I):
Figure 0004164547
またはその互変異性体
[式中、
Rは水素、ヒドロキシ、アミノ、−CH2CONHAr、−NHCONHAr、−NHCOCH2Ar、−COCH2Arであるが、ここにArはアリール基または式:
Figure 0004164547
[式中、R6は水素、炭素原子1〜6個の低級アルキルまたはアリールであり;R7は水素または炭素原子1〜6個の低級アルキルであり;nは0から5までの整数であり;R8は水素、C1〜6アルキル、またはアラルキルである]
で示される残基であり;
1、R2、R3、およびR4は水素、ヒドロキシ、アシルオキシ、アラルコキシ、アミノ、アルカノイルアミノ、ハロ、ハロアルキル、ニトロ、アルキル、アルコキシ、カルボキシ、アルカノイル、チオアルキル、アルコキシアルキル、アリールオキシアルキル、アリールアルキル、アルケニル、アルキニル、アリールアルケニル、アリールアルキニル、シアノ、シアノメチル、ジシアノメチル、シアノアミノ、ジシアノアミノ、またはアジドから構成される群から独立に選択されるか;またはR1およびR2、R2およびR3、またはR3およびR4が縮合した5員または6員の炭素環、ヘテロ環、芳香環、またはヘテロ芳香環を形成するが、
但し、R1〜R4の少なくとも一つがアルキル、アルコキシ、アラルコキシ、ヒドロキシ、カルボキシ、アルカノイル、またはアジドであるか、またはR1はシアノであるか、R1およびR2、R2およびR3、R3およびR4は5員または6員の炭素環、ヘテロ環、芳香環、またはヘテロ芳香環であるものとする]
で示される。
勿論、R1〜R4は同一であることも相違していることもできると理解さるべきである。
式Iの範囲内の好適な化合物ではR1は、アルキル、アジド、アルコキシ、ヒドロキシ、ハロアルキル、ハロ、ニトロ、シアノ、またはアルカノイルアミノであり;R2はアルキル、アジド、アルコキシ、アラルコキシ、シアノ、ハロアルキル、ハロ、ヒドロキシ、またはニトロであり;R3はアルキル、アジド、アルコキシ、シアノ、ハロ、ハロアルキル、またはヒドロキシであり;R4はアルキル、アジド、アルコキシ、シアノ、ヒドロキシ、または水素であるが;しかし、R1〜R4の少なくとも一つはアルキル、アルコキシ、ヒドロキシまたはアジドであるか、またはR1はシアノである。特に好適な化合物では、R1はアルキル、アジド、アルコキシ、シアノ、ヒドロキシ、またはニトロであり;R2はアルキル、アジド、アルコキシ、アラルコキシ、シアノ、ヒドロキシ、またはハロであり;R3はアルキル、アジド、アルコキシ、ハロ、シアノ、ヒドロキシ、またはハロアルキルであり;R4はアルキル、アルコキシ、アジド、シアノ、ヒドロキシまたは水素であるが;しかし、R1〜R4の少なくとも一つはアルキル、アルコキシ、ヒドロキシまたはアジドであるか、またはR1はシアノである。一般に、最も好適な化合物はRが水素以外の時はR4位が水素またはフッ素で置換されている。Rが水素の時は、最も好適な化合物はR4が水素またはフッ素であり、R1〜R3が水素以外である。
その他の好適化合物では1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン環の6位がアリールアルキル、アリールアルケニル、アリールアルキニルまたはアリールオキシアルキル基で置換されている。このような化合物は脂溶性、それ故、血液脳関門を通過する性能が高いと期待される。このような化合物は1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン環について10時位置に存在するであろう仮説的親水性結合ポケットに好都合に結合することも期待される。その他に、長鎖のアルカノイルアミド基(アシルアミノ基)が環の5位に存在して、この結合ポケットに相互作用することができる。
式IIで示される残基で1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンが置換されているなら、その残基はカルボキシメチル、2−カルボキシエチル、3−カルボキシプロピル、4−カルボキシブチル、5−カルボキシペンチル、6−カルボキシヘキシル、1−カルボキシエチル、1−カルボキシプロピル、1−カルボキシブチル、1−カルボキシペンチル、1−カルボキシヘキシル、2−カルボキシプロピル、2−カルボキシブチル、2−カルボキシペンチル、2−カルボキシヘキシル、3−カルボキシブチル、3−カルボキシペンチル、3−カルボキシヘキシル、5−カルボキシペンチル、5−カルボキシヘキシル、などのようなC2〜7−カルボキシアルキル基であることができる。
式IIに含まれる典型的なC8〜12−カルボキシアラルキル基には1−アリール−2−カルボキシエチル、1−アリール−3−カルボキシプロピル、1−アリール−4−カルボキシブチル、1−アリール−5−カルボキシペンチル、1−アリール−6−カルボキシヘキシル、1−アリール−1−カルボキシエチル、1−アリール−1−カルボキシプロピル、1−アリール−1−カルボキシブチル、1−アリール−1−カルボキシペンチル、1−アリール−1−カルボキシヘキシル、1−アリール−2−カルボキシプロピル、1−アリール−2−カルボキシブチル、1−アリール−2−カルボキシペンチル、1−アリール−2−カルボキシヘキシル、1−アリール−3−カルボキシブチル、1−アリール−3−カルボキシペンチル、1−アリール−3−カルボキシヘキシル、1−アリール−5−カルボキシペンチル、1−アリール−5−カルボキシヘキシル、2−アリール−2−カルボキシエチル、2−アリール−3−カルボキシプロピル、2−アリール−4−カルボキシブチル、2−アリール−5−カルボキシペンチル、2−アリール−6−カルボキシヘキシル、2−アリール−1−カルボキシエチル、2−アリール−1−カルボキシプロピル、2−アリール−1−カルボキシブチル、2−アリール−1−カルボキシペンチル、2−アリール−1−カルボキシヘキシル、2−アリール−2−カルボキシプロピル、2−アリール−2−カルボキシブチル、2−アリール−2−カルボキシペンチル、2−アリール−2−カルボキシヘキシル、2−アリール−3−カルボキシブチル、2−アリール−3−カルボキシペンチル、2−アリール−3−カルボキシヘキシル、2−アリール−5−カルボキシペンチル、2−アリール−5−カルボキシヘキシル、などを含む。
典型的なC1〜6−アルキル基にはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、二級ブチル、三級ブチル、ペンチル、2−ペンチル、3−ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、2−ヘキシル、3−ヘキシル、2−メチル−1−ペンチル、3−メチル−1−ペンチル、4−メチル−1−ペンチル、などを含む。
典型的なアルコキシ基には前記C1〜6−アルキル基のいずれかによって置換された酸素を含む。
典型的なチオアルキル基には前記C1〜6−アルキル基のいずれかによって置換された硫黄を含む。
典型的なアルコキシアルキル基には、たとえばメトキシメチル、エトキシメチル、プロポキシメチル、ブトキシメチル、ペントキシメチル、ヘキソキシメチル、メトキシエチル、メトキシプロピル、メトキシブチル、メトキシペンチル、メトキシヘキシルなどのような、アルコキシ基によって置換された前記アルキル基のいずれをも含む。
好適なアリール基はC6〜14−アリール基であって、典型的にはフェニル、ナフチル、フルオレニル、フェナントリル、およびアントラシル基を含む。
典型的なアラルコキシ基には、たとえば、3−フェニルプロポキシ、2−フェニルエトキシ、など、前記アリール基1個またはそれ以上で置換された前記アルコキシ基を含む。
典型的なアリールオキシアルキル基には、たとえばフェノキシメチル、フェノキシエチル、フェノキシプロピル、フェノキシブチル、フェノキシペンチル、フェノキシヘキシルなどのような、アリールオキシ基により置換された前記アルキル基のいずれをも含む。
典型的なアリールアルキル基には、例えばベンジル、2−フェネチル、3−フェニルプロピル、2−フェニルプロピル、4−フェニルブチル、5−フェニルペンチル、および6−フェニルヘキシル基など、nが1〜6であるPh(CH2n−基を含み、C6〜14−アリール基のいずれかによって置換された前記C1〜6−アルキル基のいずれをも含む。
典型的なC2〜6−アルケニル基にはエテニル、2−プロペニル、イソプロペニル、2−ブテニル、3−ブテニル、4−ペンテニル、3−ペンテニル、2−ペンテニル、5−ヘキセニル、4−ヘキセニル、3−ヘキセニル、および2−ヘキセニル基を含む。
典型的なC2〜6−アルキニル基にはエチニル、2−プロピニル、2−ブチニル、3−ブチニル、4−ペンチニル、3−ペンチニル、2−ペンチニル、5−ヘキシニル、4−ヘキシニル、3−ヘキシニル、および2−ヘキシニル基を含む。
典型的なアリールアルケニル基には、たとえば2−フェニルエテニル、3−フェニル−2−プロペニル、2−フェニルイソプロペニル、4−フェニル−2−ブテニル、4−フェニル−3−ブテニル、5−フェニル−4−ペンテニル、5−フェニル−3−ペンテニル、5−フェニル−2−ペンテニル、6−フェニル−5−ヘキセニル、6−フェニル−4−ヘキセニル、6−フェニル−3−ヘキセニル、および6−フェニル−2−ヘキセニル基など、前記C6〜14−アリール基のいずれかで置換された前記C2〜6−アルケニル基のいずれをも含む。
典型的なアリールアルキニル基には、たとえば2−フェニルエチニル、2−フェニル−2−プロピニル、4−フェニル−2−ブチニル、4−フェニル−3−ブチニル、5−フェニル−4−ペンチニル、5−フェニル−3−ペンチニル、5−フェニル−2−ペンチニル、6−フェニル−5−ヘキシニル、6−フェニル−4−ヘキシニル、6−フェニル−3−ヘキシニル、および6−フェニル−2−ヘキシニル基など、前記C6〜14−アリール基のいずれかで置換された前記C2〜6−アルキニル基のいずれをも含む。
典型的なハロ基にはフッ素、塩素、臭素、および沃素を含む。
典型的なハロアルキル基には、たとえばフルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、1,1−ジフルオロエチル、およびトリクロロメチル基など、フッ素、塩素、臭素、およびヨウ素原子1個またはそれ以上により置換されたC1〜6−アルキル基を含む。
典型的なアミノ基には−NH2、NHR9、およびNR910を含み、ここでは各R9およびR10は前記C1〜6−アルキル基の一つである。アミノ基はシアノ基の1個(−NHCN)または2個(−N(CN)2)で置換されることもできる。これらの基は対応するアミンと臭化シアノーゲンとの反応により製造することができる。
典型的なアルカノイル基は、たとえばアセチル、プロピオニル、ブタノイル、ペンタノイル、およびヘキサノイル基などのC1〜5−C(O)−アルカノイル基を含む。また、アリールアルカノイル基とは、たとえば前記アリール基のいずれかにより置換されたC1〜5−C(O)−アルカノイル基である。
ここに使用する用語「アシルオキシ」は、たとえばアセチルオキシ、2−フェニルアセチルオキシ、など、環に酸素原子を経て結合するアルカノイル基を意味する。
典型的なアルカノイルアミノ基にはC1〜5−C(O)−アルカノイル基の一つによって置換されたアミノ基を含む。
1およびR2、R2およびR3、またはR3およびR4が互いに結合して5員または6員の炭素環アルキル、ヘテロ環、芳香環、またはヘテロ芳香環基を形成する典型的な縮合環系にはベンゾ[g]キノキサリン、シクロヘキソ[g]キノキサリン、シクロペント[g]キノキサリン、チエノ[g]キノキサリン、テトラヒドロチエノ[g]キノキサリン、フロ[g]キノキサリン、テトラヒドロフロ[g]キノキサリン、ピラノ[g]キノキサリン、ピロロ[g]キノキサリン、ピリド[g]キノキサリン、ピラジノ[g]キノキサリン、ピリダジノ[g]キノキサリン、6,7−メチレンジオキシ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、および6,7−環状炭酸エステル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンを含む。この縮合ヘテロ環はカルボニル基を持って縮合ラクトンまたはラクタム基となることができる。
殊に好適な本発明の置換1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンは、これに限定するものではないが、6,7−ジメチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ジメチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5,7−ジメチル−6−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ジエチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−ブロモ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−フルオロ−7−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−クロロ−7−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ジメトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−アジド−5,7−ジフルオロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−アジド−5,7−ジクロロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5−アジド−6,7−ジクロロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ジメチル−5−トリフルオロメチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5,7−ジメチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−メチル−5−トリフルオロメチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ジエチル−5−トリフルオロメチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5,7−ジエチル−6−トリフルオロメチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−ブロモ−7−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−ヨード−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−ヨード−7−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−6−メトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6−メトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−アジド−7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−メチル−5,6−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−メチル−5,7−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ジクロロ−5−シアノ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ジフルオロ−5−シアノ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、1,4−ジヒドロベンゾ[g]キノキサリン−2,3−ジオン、1,4−ジヒドロ−5−ニトロベンゾ[g]キノキサリン−2,3−ジオン、1,4−ジヒドロ−5−ニトロシクロペント[g]キノキサリン−2,3−ジオン、1,4−ジヒドロ−5−ニトロシクロヘキソ[g]キノキサリン−2,3−ジオン、1,4−ジヒドロ−5−ニトロピロロ[2,3−g]キノキサリン−2,3−ジオン、1,4−ジヒドロ−5−ニトロピロロ[3,2−g]キノキサリン−2,3−ジオン、5,6,7,8−テトラフルオロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5−クロロ−7−フルオロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5−ブロモ−7−フルオロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、4−カルボキシメチル−5−クロロ−6,7−ジフルオロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、4−カルボキシメチル−5−ブロモ−6,7−ジフルオロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、4−カルボキシメチル−5,6,7,8−テトラフルオロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、4−カルボキシメチル−5−クロロ−7−フルオロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、4−カルボキシメチル−5−ブロモ−7−フルオロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−6−ニトロ−5−トリフルオロメチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−アミノ−7−フルオロ−5−トルリフルオロメチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−5−トリフルオロメチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7,8−トリフルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7,8−トリフルオロ−5−クロロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7,8−トリフルオロ−5−ブロモ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7,8−トリフルオロ−5−ヨード−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7,8−トリフルオロ−5−トリフルオロメチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5,6,7−トリフルオロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−クロロ−5,7−ジフルオロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6,8−ジフルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6,8−ジフルオロ−5−トリフルオロメチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−5,6−ジフルオロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−クロロ−7,8−ジフルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−クロロ−7,8−ジフルオロ−5−トリフルオロメチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ジクロロ−8−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ジクロロ−8−フルオロ−5−トリフルオロメチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5,7−ビス(トリフルオロメチル)−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−トリフルオロメチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−フルオロ−5,7−ビス(トリフルオロメチル)−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−クロロ−5,7−ビス(トリフルオロメチル)−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−ニトロ−5,7−ビス(トリフルオロメチル)−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−ブロモ−5,7−ビス(トリフルオロメチル)−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−ヨード−5,7−ビス(トリフルオロメチル)−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ビス(トリフルオロメチル)−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5−ニトロ−6,7−ビス(トリフルオロメチル)−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5−クロロ−6,7−ビス(トリフルオロメチル)−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5−フルオロ−6,7−ビス(トリフルオロメチル)−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5−ブロモ−6,7−ビス(トリフルオロメチル)−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5−ヨード−6,7−ビス(トリフルオロメチル)−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5,6,7−トリス(トリフルオロメチル)−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ジクロロ−5−トリフルオロメチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ジフルオロ−5−トリフルオロメチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6−ブロモ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−クロロ−7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−ブロモ−6−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−ブロモ−7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−6−ヨード−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−フルオロ−7−ヨード−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−6−トリフルオロメチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−フルオロ−7−トリフルオロメチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6−トリフルオロメチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−ブロモ−7−トリフルオロメチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−ブロモ−6−トリフルオロメチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−ヨード−7−トリフルオロメチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−ヨード−6−トリフルオロメチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−フルオロ−5,7−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−5,6−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−クロロ−5,7−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−ブロモ−5,6−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−ブロモ−5,7−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−ヨード−5,6−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−ヨード−5,7−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−トリフルオロメチル−5,6−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−トリフルオロメチル−5,7−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5−アミノ−7−クロロ−6−メチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6−エチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5−クロロ−8−メチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5−クロロ−8−メチル−6,7−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−クロロ−7−エチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−クロロ−7−エチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−クロロ−7−エチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6−エチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−クロロ−7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6−エチルチオ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5−ヒドロキシ−6,7−ジメトキシ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5−アセチルオキシ−6,7−ジメトキシ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5−(2−フェニルアセチルオキシ)−6,7−ジメトキシ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、5,6,7−トリヒドロキシ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ジヒドロキシ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−(n−ブトキシ)−7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、および7−フルオロ−5−ニトロ−6−(3−フェニルプロポキシ)−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンを含む。
本発明は部分的には、ある種のアルキル置換キノキサリン−2,3−ジオンがグリシン/NMDA受容体に対して高度な親和性を示すこと、およびマウスの最大電気ショック発作(MES)実験で抗痙攣剤として予期に反する高度な生体内活性を示すことの発見に関連する。それ故、これら化合物は血液脳関門を高水準で通過することが可能であることになる。6,7−ジメチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(NDNQX)はグリシン/NMDA受容体に対してKi43nMの高度な親和性を示すが、これは6,7−ジクロロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンよりも約10倍活性が低い。しかしながら、NDNQXは予期に反する高度な生体内活性を示すことが発見された。マウスでのMES実験における抗痙攣剤としてのED50は4〜5mg/kgであった。これと比較して、6,7−ジクロロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンはマウスでのMES実験における抗痙攣剤としてのED50は4〜5mg/kgであった。そこで、NDMQXは6,7−ジクロロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンよりも血液脳関門の通過については10倍良好であると思われる。
NDMQXのメチル基は、たとえばエチルまたはプロピルのような他の長いアルキル基、またはたとえばベンジルおよびフェネチルのようなアリールアルキル基、ならびに、たとえばメトキシエチルのようなエーテル基を含む長鎖アルキルと入れ代えることができて、分子の脂溶性を増して血液脳関門を通過する性能を向上することが期待されたので、前記発見が生体内特性の良好なキノキサリンジオン(QX類)の新規な一群の発見まで誘導した。式VIIIに示すように、6位および7位におけるR2およびR3基をそれぞれ環系に導入することもできる。これは飽和系であることもでき、また、ヘテロ原子を含むか、または、たとえば1,4−ジヒドロベンゾ[g]キノキサリン−2,3−ジオン(IX)のような不飽和系であってもよい。
Figure 0004164547
高度に興味のあるその他の一群の化合物は、たとえば6−クロロ−7−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、および7−クロロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンのようにアルキルおよびハロゲン置換基で置換されたものであって、グリシン/NMDA受容体に対して高度な親和性を持ち、高濃度で血液脳関門を通過する6,7−ジクロロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ジフルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、および6,7−ジメチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの最善を組合せたものと期待される。7−クロロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(NMCQX)はグリシン/NMDA受容体に対してKi5nMの高度な親和性を持ち、6,7−ジクロロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンと大体同等に良いことが発見された。NMCQXは、しかしながら、予期に反して高度な生体内活性を示すことが発見された。これはマウスのMES実験で抗痙攣剤としてのED501mg/kgを示し、6,7−ジクロロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(ED50=4〜5mg/kg)よりも約4〜5倍良好であった。7−フルオロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(Ki=53nM、ED50=2mg/kg)および6−クロロ−7−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(Ki=27nM、ED50=2mg/kg)もグリシン/NMDA受容体に対する高度な親和性を持ち、予期に反して高度な生体内活性を示すことが発見された。
本発明はまたある種のフルオロ置換−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンがグリシン/NMDA受容体に対して高度な親和性を持ち、マウスでのMES実験で抗痙攣剤として予期に反する高度な生体内活性(表III)を示すことの発見に関連する。それ故、これら化合物は血液脳関門を高水準で通過することが可能である。6,7−ジフルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンはグリシン/NMDA受容体に対してKi=87nMの高度な親和性を持ち、これは6,7−ジクロロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(Ki=3.3nM)より20倍以上低い活性であることが発見された。しかしながら、6,7−ジフルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンは驚異的に高い生体内活性を示すことが発見された。これはマウスでのMES実験で抗痙攣剤としてのED500.7〜0.8mg/kgを示す。これと比べ、6,7−ジクロロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンはマウスでのMES実験で抗痙攣剤としてのED504〜5mg/kgを示す。これは6,7−ジフルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンは6,7−ジクロロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンよりも血液脳関門を約100倍良く通過するであろうことを意味する。
一般に、動物を処置するために使用される化合物は、不安定になるので、6位または8位にフッ素を、また、例えばニトロのような電子吸引性基を5位に持つべきではない。ここに検討したように、このような化合物中のフッ素基は通常の求核試薬により容易に置換される。そこで、6,7−ジフルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンは良好な生体内活性を示すが、生物学的求核試薬と反応しうるのでこれを動物に投与すべきではない。
7−クロロ−6,8−ジフルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンはグリシン/NMDA受容体に対してKi170nMの高い親和性を示すことが発見されたが、これは6,7−ジクロロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンよりも約50倍低い活性である。7−クロロ−6,8−ジフルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンも驚異的に高度な生体内活性を示した。これはマウスでのMES実験で抗痙攣剤としてのED502〜3mg/kgを示す。比較すれば、6,7−ジクロロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンはマウスでのMES実験で抗痙攣剤としてのED504〜5mg/kgを示す。これは7−クロロ−6,8−ジフルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンは6,7−ジクロロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンよりも血液脳関門を約100倍良く通過するであろうことを意味する。
ここに開示する化合物はニューロン喪失、神経変性疾患、および慢性痛の処置または予防において活性であり、抗痙攣剤として活性であり、麻酔の誘導においても活性であり、他の受容体、殊にカイネート、AMPA、およびキスカレート受容体、およびNMDA受容体に関連するPCPおよびグルタメート受容体との非選択的結合に起因する厄介な副作用がない。これに加え、これら化合物は、たとえばNMDA受容体系内に含まれるものであって、グリシン受容体を阻害し、リガンドがゲートするカチオンチャネルの開口を防止し、虚血の間に起きるようなニューロンへのCa++カチオンの過剰流入をさせることによる興奮性アミノ酸の過剰活性の有害な結果を処置または予防するために有効である。
本開示の化合物で処置されうべき神経変性疾患にはアルツハイマー病、筋萎縮性側策硬化症、ハンチントン病、およびダウン症候群から構成される群から選択したものが含まれる。
これら化合物は意識障害に到る反復発作に関連するニューロン喪失の処置または予防に殊に有用であることが発見された。患者が発作に罹患していると診断されたら、これら化合物を投与して当面の虚血を改善し、再発する発作から起きるそれ以上のニューロン損傷を防止する。
さらにその上、腹腔内投与後に血液/脳関門を通過できない6−シアノ−7−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、および他の6,7−ジ置換1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(Turski,L.など、J.Pharm.Exp.Ther.、260巻:742〜747頁(1992年)参照)とは対照的に本化合物は血液/脳関門を通過することができる。5,7−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ジニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、および6−シアノ−7−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンが中枢神経系に接近し難いことを開示するSheardownなど、Eur.J.Pharmacol.、174巻:197〜204頁(1989年)も参照。
化合物が生体内効果を示し、血液脳関門を通過する性能を示し始めるためには化合物は約100mg/kg動物体重以下のED50を示さなければならない。好ましくは本発明の化合物は約20mg/kg以下、さらに好ましくは10mg/kg以下のED50を示す。
これら化合物は手術の有害な神経学的結果の処置または予防に殊更に有用である。例えば、冠状動脈バイパス手術は心肺装置の使用を必要とするが、これは循環系に気泡を導入し、脳に滞留する。このような気泡の存在はニューロン組織から酸素を奪い、無酸素症および虚血を起こす。手術前または手術後に本発明の1,4−ジヒドロキノキサリンを投与すると、それに由来する虚血を処置または予防するであろう。好適な態様では、化合物を心肺バイパス手術または頚動脈動脈内膜切除術を行う患者に投与する。
これら化合物は、たとえば慢性痛など、疼痛の処置または予防に有用である。このような慢性痛は手術、外傷、頭痛、関節炎、またはその他の変性疾患の結果であることができる。本発明の化合物は四肢切断に由来する幻覚肢痛の処置に殊に有用である。疼痛処置の他に、本発明の化合物は、例えば手術中のような全身または局所麻酔のいずれにおいても、麻酔の誘導に有用である。
ラットまたはモルモットの脳膜ホモジェネートの中での1μM−グリシン刺激[3H]−MK801結合の阻害を観察することによって、本発明の化合物を潜在的なグリシン拮抗活性について検定できる。グルタメートおよびグリシンによりイオンチャネルが開口した後にのみ、[3H]−MK−801結合部位(PCP受容体)が利用できるので(Fletcher,E.L.など、「グリシン神経伝達」、Otterson,P.など編)中、John・Wiley・and・Sons(1990年);Johnson,J.W.など、Nature、325巻:529頁(1987年))、グリシン拮抗が強いほど、少量の[3H]−MK−801が結合することができる。
NMDA受容体のグリシン部位のキノキサリン−2,3−ジオンの結合親和性もアフリカツメガエルの卵母細胞に発現されたクローニングしたラットNMDA受容体か、またはラット全脳ポリ(A)+RNAにより卵母細胞に発現された非NMDA受容体かのいずれかを電気生理学的検定により評価した。Ki値を競合的阻害を仮定し、拮抗剤:NMDA受容体に対して1mM−グリシンおよび100mM−グルタメート;非NMDA受容体に対しては20mM−カイニン酸;の所定濃度により誘導される膜電流反応の抑制を検定することによって評価した。NMDA受容体については全サブタイプ3種の組合せ(NR1A/NR2A、NR1A/NR2B、およびNR1A/NR2C)組合せの平均によってKi値を推算した。前出、米国特許出願08/148259号「グリシン受容体拮抗剤およびその使用」参照。
好ましくは、本発明の化合物はKi=約10μMまたはそれ以下、さらに好ましくは1μMまたはそれ以下、さらに好ましくは500nMまたはそれ以下、さらに好ましくは100nMまたはそれ以下、最も好ましくは10nMまたはそれ以下のグリシン結合部位への結合親和性を示す。Ki=1μMまたはそれ以下でなく、また、さらに好ましくは10μMまたはそれ以下ではないカイネートおよびAMPA部位への結合を示す化合物も好ましい。
マウスでの抗痙攣検定法多数(DBA−2マウスの聴原性発作モデル、マウスのペンチレンテトラゾール誘発発作、マウスのNMDA誘発死、およびマウスのMES)を使用して新規グリシン拮抗剤の腹腔内注射による生体内活性について検定することができる。好適な化合物は約100mg/kgまたはそれ以上、さらに好ましくは約200mg/kgまたはそれ以上の用量で回転棒検定での運動失調副作用を示す。
これら化合物はPCPと食塩水とを識別するように訓練したラットでの薬品識別検定で検定できる。大部分の化合物はいかなる用量でもPCPに一般化はされないと期待されている。これに加えて、いずれの化合物もマウスでの運動的活動性検定で行動的興奮を発生しないと期待されている。このような結果は本発明のグリシン、AMPA、カイネート、およびキスカレート拮抗剤はMK−801およびPCPのようなNMDAチャネル阻害剤またはCGS19755のような競合的NMDA拮抗剤に共通のPCP様行動性副作用を示さないこと示唆することが期待される。
これらグリシンおよび興奮性アミノ酸拮抗剤は腹腔内注射後に生体内で強力な活性を示し、これらの化合物が血液/脳関門を通過することができることを示唆することが期待される。
アジド置換−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンをグリシン受容体に光親和性標識するために採用することができる。予期に反し、対応する6−CF3、6−NO2、6−F、6−CN、6−NH2、および非置換誘導体とは対照的に、6−アジド−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンは全く良好にグリシン結合部位に結合することが発見された(表I):
Figure 0004164547
本発明の化合物は下記のようにして製造することができる。反応式Iに示すように、異性体である6−ハロ−7−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンと7−ハロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンとは3−ハロ−4−メチルアニリンから、例えばトリフルオロ酢酸無水物でのアミノ基の保護、とそれに続くオルト位ニトロ化により製造することができる。アミノ保護基の除去およびオルトニトロ基の還元で3−ハロ−4−メチル−1,2−フェニレンジアミンを得る。この1,2−フェニレンジアミンを次にシュウ酸と縮合して7−ハロ−6−メチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンを得る。ニトロ化で異性体化合物2種の混合物ができる。
Figure 0004164547
これとは別に、中間体である2−アミノ−5−ハロ−4−メチルトリフルオロアセチルアニリドをさらにトリフルオロ酢酸無水物で処理し、続いてニトロ化して異性体ニトロ化合物2種を得、これを分離してもよい。保護基の除去、シュウ酸との縮合、および続くニトロ化で純異性体7−ハロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンと6−ハロ−7−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンとを得る。(反応式II参照)
Figure 0004164547
第二経路は3,4−ジヒドロキノキサリン−2(1H)−オンのニトロ化がニトロ基が5位にある生成物のみを与えるという発見に基づく。例えば、2,5−ジフルオロ−4−ニトロトルエンをナトリウムグリシネートで処理して置換アニリンを得た。ニトロ基をSnCl2で還元し、生成物を直ちに環化して3,4−ジヒドロキノキサリン−2(1H)−オンを得た。これをトリフルオロ酢酸中、発煙HNO3でニトロ化すると、化合物のニトロ化および酸化が起きて7−フルオロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンを単一段階で得た(反応式III)。1H−NMRスペクトルで測定したF−H結合定数でフッ素がニトロ基のメタ位にあることを確認した。
Figure 0004164547
同様にして、1−ブロモ−2,4−ジフルオロ−5−ニトロベンゼンのナトリウムグリシネート処理で置換アニリンの混合物を得た。ニトロ基をSnCl2で還元し、生成物を直ちに環化して3,4−ジヒクロキノキサリン−2(1H)−オンを得た。これをトリフルオロ酢酸中、HNO3でニトロ化し、その化合物のニトロ化および酸化を起こさせて7−ブロモ−6−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンを単一段階で得た(反応式IV)。1H−NMRスペクトルで測定したF−H結合定数でフッ素がニトロ基のオルト位にあることを確認した。
これとは別に、1−ブロモ−2,5−ジフルオロ−4−ニトロベンゼンを還元し、環化し、およびHNO3で酸化して6−ブロモ−7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンを得ることもできる。
Figure 0004164547
このように、本発明は式:
Figure 0004164547
またはその互変異性体
[式中、
1はニトロであり;
2はハロアルキル、ハロ、シアノ、アルキル、またはアルコキシであり;
3はハロアルキル、ハロ、シアノ、アルキル、またはアルコキシであり;
4は水素である]
で示される1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造法であって、式:
Figure 0004164547
またはその互変異性体
[式中、
1は水素であり;
2はハロアルキル、ハロ、シアノ、アルキル、またはアルコキシであり;
3はハロアルキル、ハロ、シアノ、アルキル、またはアルコキシであり;
4は水素である]
で示される化合物の発煙硝酸との反応;および生成した1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの単離を含む製造法に関する。この反応のために使用する好適な溶媒はトリフルオロ酢酸である。この反応は室温で出発物質がなくなるまで実施する(たとえば、一夜)。
6,7−ジメチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(NDMQX)は4,5−ジメチル−1,2−フェニレンジアミンとシュウ酸との縮合と続くニトロ化(HNO3/H2SO4またはKNO3/CF3CO2H)により製造できる。トリフルオロ酢酸中でのニトロ化は硫酸中よりも純粋な生成物を与えることが発見された(反応式V参照)。
Figure 0004164547
反応式Iに示したものと同様な操作を使用して、キノキサリン環の6位および7位に縮合する炭素シクロアルキル、ヘテロアルキル、芳香族、およびヘテロ芳香族の縮合基を持つ化合物を製造できる。(反応式VI参照)
6,7−ジメトキシ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンは1,2−ジメトキシベンゼンから製造した。1,2−ジメトキシベンゼンのニトロ化は1,2−ジメトキシ−4,5−ジニトロベンゼンを与え、これを還元して1,2−ジアミノ−4,5−ジメトキシベンゼンを得た。このジアミンをシュウ酸と縮合して6,7−ジメトキシ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンを得た。
Figure 0004164547
5−ニトロシクロペント[g]−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンは5−アミノインダンから反応式VIIに示すようにして製造した。5−アセトアミドインダンのニトロ化でニトロ生成物の混合物を得、これをクロマトグラフィーで分離して5−アセトアミド−6−ニトロインダンを約20%収率で得た。脱保護とそれに続く還元および得られたジアミンのシュウ酸との縮合はシクロペント[g]−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンを好収率で与えた。KNO3/H2SO4またはHNO3/H2SO4条件下でのニトロ化は複雑な生成物を与えた。しかしながら、KNO3/CF3CO2H条件下での緩やかなニトロ化は5−ニトロシクロペント[g]−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンを単一の生成物として与えた。
Figure 0004164547
アジド置換キノキサリン−2,3−ジオンはアミノ置換−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンのジアゾ化とそれに続くアジ化ナトリウムでの処理によって製造した。
Figure 0004164547
多数のアルキル、アジド、フルオロ、アルコキシおよびシアノ−置換−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの構造−活性相関を表IIに示す。
Figure 0004164547
Figure 0004164547
表IIIは多数のフッ素置換−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの生体内活性を示す。理解できるように、これら化合物は良好な抗痙攣作用を生体内で示す。
表IVはマウスに静脈注射してMES実験で抗痙攣剤として検定した1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン8種の結果を要約する。検定した殆どの化合物、特にフルオロ置換化合物、は作用の急速なピークを与えた。MESに対するフルオロ置換化合物の保護効果は急速に減少した。6,7−ジフルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンおよび5,6,7−トリフルオロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンでは60分後には、保護作用は見られなかった。クロロ置換化合物も作用の急速なピークを与えたが、保護効果はフルオロ置換化合物よりもずっと長く続いた。トリフルオロメチル置換化合物は比較的遅い作用ピークを示し、保護効果はフルオロ置換化合物よりも長く続いた。1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンのこの作用形態の相違を使用して種々の型の治療的処置に各化合物を適用することができよう。本発明はこの発見をも指向する。
Figure 0004164547
Figure 0004164547
ニトロおよびフルオロ置換−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製剤化および安定性実験の過程でこれら化合物のいくつかがたとえば2−メルカプトエタノールのチオール(SH)およびアルギニンのアミノおよびグアニジンのような求核試薬に対して不安定であることが発見され、そしてチオールまたはアミノ基によるFの置換が観察された。これら観察を、これがなければ容易には製造できない一群の1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造に利用できることに気付いた。式11〜15に示すように6,7−ジフルオロ−5−ニトロキノキサリン−2,3−ジオン(1)のニトロ基のオルト位にあるフッ素を種々の求核試薬により求核置換反応を行った。一般に、反応を1H−NMRおよび/または19F−NMRで追跡した。ニトロ基のオルト位にあるフッ素の求核試薬による置換は芳香族Hをダブレット−ダブレットからダブレットに変換した。F−H結合定数は大体11.5Hzであり、これが残留するFがHに対してオルトにあることを確証する。1とアジ化ナトリウムとの間の反応は双方をDMSO中で混合した直後に起きる。サンプル混合直後の1H−NMR測定は芳香族Hの7.1ppmを示したが、出発物質は観察されなかった。
Figure 0004164547
同様にして、7−クロロ−6−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンとナトリウムメトキシドとの反応は7−クロロ−6−メトキシ−5−ニトロキノキサリン−2,3−ジオンを与え、エタンチオールとの反応は7−クロロ−6−エチルチオ−5−ニトロキノキサリン−2,3−ジオンを与えた。
このように、本発明は式:
Figure 0004164547
またはその互変異性体
[式中、
1はニトロ、シアノ、CF3、カルボキシ、またはアルカノイルであり、
2はアルコキシ、アラルコキシ、ヒドロキシ、メルカプトアルキル、アジド、またはNR56であるが、ここにR5およびR6は独立に水素、アルキルまたはアリール基であり、
3はハロ、ハロアルキル、ニトロ、アルキル、アルコキシ、アジド、またはシアノであり、
4は水素である]
で示される化合物の製造法であって、
Figure 0004164547
またはその互変異性体
[式中、
1はニトロ、シアノ、CF3、カルボキシ、またはアルカノイルであり、
2はフルオロであり、
3はハロ、ハロアルキル、ニトロ、アルキル、アルコキシ、アジド、またはシアノであり、
4は水素である]
で示される化合物のそれぞれアルコキシド、アリールアルコキシド、ヒドロキシド、アルキルメルカプチド、アジド、またはHNR56との不活性溶媒中での反応、および生成した化合物の単離を含む製造法に関する。不活性溶媒の例には、たとえばDMFおよびDMSOのような、双極性非プロトン溶媒を含む。求核試薬がアルコキシ基であるなら、溶媒は対応するアルコールである。反応は室温と120℃との間で実施し、進行はNMRスペクトル術で監視する。
たとえばシアノ、CF3、カルボキシ、およびアルカノイルのような、5位にある電子吸引性基はニトロと同様に行動することが期待される。この反応が進行するためには7位および8位にはいかなる基も存在することができる。
この方法で製造することのできる化合物の例には6−アジド−7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−アミノ−7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−6−メトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−6−エトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−6−ヒドロキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6−メトキシ−5−ニトロキノキサリン−2,3−ジオン、および7−クロロ−6−エチルチオ−5−ニトロキノキサリン−2,3−ジオンを含む。
こうして、本発明はグリシン受容体結合への高度な結合およびカイネートおよびAMPA部位への低度な結合を示す化合物を指向する。グリシンの試験管内拮抗剤力価は1μM−グリシン刺激[3H]−MK801結合検定法を使用して測定できる。この検定法はグルタメートおよびグリシンの存在下にNMDAチャネルの穴内部にあるPCP受容体への[3H]−MK801の結合の依存性を利用するものである。グリシン不在下には、グルタメート存在下でもNMDAチャネルが閉じたままであり、閉じたチャネル穴内部のPCP受容体への[3H]−MK801の接近は厳しく制限されるので、[3H]−MK801は効果的にPCP受容体に結合することができない。
この検定法はNMDA受容体が豊富なラット脳膜ホモジェネートを使用して、実施する。膜は次のように調製する。凍結ラット脳(Pel−Freez、Rogers、Arkansasから入手)を氷冷0.32M−ショ糖15容(w/v)中で均質化する。ホモジェネートを1000×gで10分間遠心分離する。上清液を集め、44000×gで20分間遠心分離する。ペレットを水15容(元の脳の重量に対して)中に懸濁する。ホモジェネートを再び44000×gで20分間遠心分離する。ペレットを水5容中に再懸濁し、懸濁液を2回凍結−解凍する。最後の解凍サイクル後、懸濁液を水で15容とし、44000×gで20分間遠心分離する。ペレットを氷冷10mM−HEPES5容中に再懸濁し、0.04%トリトンX−100含有KOHでpH7.4まで滴定する。膜をトリトン/HEPES緩衝液とともに15分間37℃でインキュベーションする。次にこれを、氷冷10mM−HEPES、pH7.4で容積を15とし、洗浄の間の遠心分離を44000×gとして遠心/洗浄を3回行う。最終ペレットをpH7.4の50mM−HEPES3容中に懸濁し、蛋白質濃度を標準的色素結合蛋白質検定法(Bio−Rad、Richmond、CA)で測定する。懸濁液は使用時まで−80℃で貯蔵する。全緩衝液および懸濁/洗浄のためにはHPLC級の水のみを使用する。膜製品から内在性グリシンをできるだけ除去するために究極的な洗浄が必要である。
検定当日に、前に製造した膜を解凍し、5mM−トリス/HCl緩衝液、pH7.4を添加して最終蛋白質濃度0.156mg/mLとする。結合検定には、0.8mLの膜をポリプロピレン管にピペットし、続いて15.1μM−5,7−ジクロロキヌレニン酸(DCK)0.033mL、30.3μM−グリシンの緩衝液溶液(または緩衝液のみ)0.033mL、303μM−グルタメートの緩衝液溶液(または対照としてはDCK/gly/gluの代わりに1mM−PCP0.1mL)0.033mL、グリシン拮抗剤の緩衝液溶液(または緩衝液のみ)0.033mL、および200000cpm[3H]−MK801含有緩衝液0.1mLを添加する。非特異的結合はPCP(最終濃度:100μM)の不在または存在下に起きた結合の差として定義する。[3H]−MK801の結合に対する1μM−グリシンの効果を測定するために、10μM−グルタメート単独(最終濃度)の存在下に結合した放射能を10μM−グルタメートおよび1μM−グリシン(最終濃度)双方の存在下に結合した放射能から引算する。5,7−ジクロロキヌレニン酸(DCK)500nM濃度(最終)を全検定管に添加する。この濃度のグリシン拮抗剤DCKは膜製造操作の間に実施した究極的洗浄段階で除去されなかった残留内因性グリシンの殆どを「緩衝」する。500nM−DCKは外因性の1μM−グリシンの添加が起こす[3H]−MK801結合の刺激を妨害しない。
この検定物を室温で120分間インキュベーションし、その後膜結合放射能を0.3%ポリエチレンイミンで前処理したWhatmanグラスファイバーフィルターを通す真空濾過により遊離の放射能から分離する。濾過はBrandel・48穴細胞収集器を使用して行う。濾取した膜は氷冷緩衝液各3mLで3回洗浄する。フィルターをシンチレーションバイアルに移し、シンチレーションカクテル液5mLを添加する。バイアルを一夜振り混ぜ、液体シンチレーション分光法により放射能を計測する。この検定は3回反復し、実験全ては少なくとも3回行う。
5nMから330μMに増加するグリシン拮抗剤濃度を使用して阻害用量反応曲線を構築する。IC50値は1μM−グリシン−刺激[3H]−MK801結合を阻害するに活性な化合物についてコンピュータを利用する阻害曲線のプロットと内挿によって測定する。化合物がグリシン−刺激[3H]−MK801結合を阻害することを発見した時には、グリシン刺激[3H]−MK801結合の阻害が実際にNMDA受容体のグリシン結合部位で媒介されているかどうかを決定する実験を行う。これら実験では、1μM−グリシン刺激[3H]−MK801結合の>95%阻害を生ずるに十分な拮抗剤の所定濃度をグリシン(1μM以上)を添加せずに、および(2μMから1μMに)増加する濃度のグリシンを添加して、膜とインキュベーションする。もし、1μM−グリシン存在下で薬剤による[3H]−MK801結合の阻害がグリシン添加濃度の増加で完全に逆転されるなら、[3H]−MK801結合の阻害はNMDA受容体のグリシン結合部位における拮抗剤として作用する薬剤により媒介されている。
阻害用量曲線を構築し、およびグリシンの逆転性能を決定した後に、実験的に測定したIC50値、検定における所定グリシン濃度(1μM)およびNMDA受容体のグリシン結合部位に対するグリシンの既知親和性(100nM)を採用して、ChengおよびPrusoff式を用いてグリシン拮抗剤のKi値を算出する。
1μM−グリシン刺激[3H]−MK801結合検定に使用したものと同じラット脳膜ホモジェネートを[3H]−AMPA放射能リガンド結合検定に使用する。検定当日に凍結膜(前記のように製造)を解凍し、2.5mM−CaCl2および100mM−KSCN含有30mM−トリス/HCl緩衝液、pH7.4で希釈して1.25mg/mL膜蛋白質の最終膜溶液を得る。結合検定には、膜ホモジェネート0.8mLをポリプロピレン管に添加し、続いて薬剤0.033mLおよび緩衝液(対照には緩衝液のみ0.1mL)0.067mL、および200000cpm[3H]−AMPA含有緩衝液0.1mLを添加する。検定物は氷上で30分間インキュベーションする。結合した放射能をBrandel・48穴細胞収集器を用いるWhatmanグラスファイバーフィルター(0.3%ポリエチレンイミンで前処理)での濾過により、遊離の放射能から分離する。
濾過した膜を氷冷緩衝液各3mLで3回洗浄する。フィルターをシンチレーションバイアルに移し、シンチレーションカクテル5mLを添加する。バイアルを一夜振り混ぜて放射能を液体シンチレーション分光法により計測する。非特異的結合は10mM−グルタメート存在下に膜に結合して残留した放射能により決定する。阻害用量反応曲線は10nMから100μMに増加する濃度の薬剤を添加して構築する。
3H]−AMPA結合検定に用いたものと同じ膜製品を[3H]−カイネート放射能リガンド結合検定法に使用することができる。検定当日に凍結ラット脳膜を解凍し、pH7.4の5mM−トリス/HCl緩衝液を添加して最終濃度0.5mg/mLの膜蛋白質を得る。結合検定には、膜ホモジェネート0.8mLをポリプロピレン管に添加し、続いて薬剤0.033mLおよび緩衝液(対照には緩衝液のみ0.1mL)0.067mL、および200000cpmの[3H]−カイネート含有緩衝液0.1mLを添加する。検定物は氷上で2時間インキュベーションする。結合した放射能をBrandel・48穴細胞収集器を用いるWhatmanグラスファイバーフィルター(0.3%ポリエチレンイミンで前処理)での濾過により、遊離の放射能と分離する。濾過した膜を氷冷緩衝液各3mLで3回洗浄する。フィルターをシンチレーションバイアルに移し、シンチレーションカクテル5mLを添加する。バイアルを一夜振り混ぜて放射能を液体シンチレーション分光法により計測する。非特異的結合は10mM−グルタメートの存在下に膜に結合して残留した放射能によって決定する。阻害用量反応曲線は250nMから330μMに増加する濃度の薬剤を添加して構築する。
本発明のいずれか特定化合物の不安緩解活性は公認された不安症の動物モデルのいずれを使用しても決定することができる。好適なモデルはJones,B.J.などがBr.J.Pharmacol.、93巻:985〜993頁(1988年)に記載している。このモデルは問題の化合物を不安症の基本的な水準が高いマウスに投与することを包含する。この検定はそのようなマウスは暗い検定室内の暗い飼育箱の環境から出して白塗りの明るく照明した場所に置かれるのを嫌忌するという発見に基づくものである。検定箱は2室を持ち、一方は白色で、明るく照明し、他方は黒色で、照明しない。マウスは両室の間の仕切にある床面上の出入口を通って両室に入れる。マウスを明るく照明した場所の中央に置く。暗い場所への入口を発見すると、マウスには2室の間を自由に往来させる。対照マウスは暗い室内で過ごす時間の比率が大きい傾向がある。不安緩解剤を投与する時には、マウスは新しい明るく照明された室の探査に長時間を過ごし、暗い室への移動に遅れを示す。その上、不安緩解剤で処理したマウスの探査でのレアーおよび線上の横断によって測定すると白い室での行動を多く示す。マウスは検定の状況に慣れるので、検定には、常に新しいマウスを使用しなければならない。パラメータ5個を測定した:暗い室に入る遅さ、各場所で過ごした時間、両室間のトランジット数、各室内の線を横切った回数、および各室内でのレアーの数。本発明の化合物の投与によりマウスが検定室の大きな明るく照明した室で、より長時間過ごすことが期待される。
明/暗室探査モデルでは、推定上の薬剤の不安緩解活性は暗室内での線上横断およびレアー数の代償としての明室内での線上横断およびレアー数の増加により確認できる。
第二の好適な動物モデルは前記Jones,B.J.などに記載されたラットの社会関係検定であって、2匹のマウスが共同的に過ごした時間を数量化するものである。推定上の薬剤の不安緩解活性は2匹の雄性ラットが積極的な社会関係(行動の90%が調査的)で過ごした時間の増加により確認することができる。慣れとテスト場所の明るさの水準とを操作することができる。薬剤を与えないラットは検査場所に慣れていて、暗い光で照明されている時に最高水準の社会的関係を示す。もし、その場所に慣れておらず、あるいは明るい光で照明されていると社会的関係は減少する。不安緩解剤はこの減少を予防する。運動活性の全水準も測定して社会的行動に特異的な薬剤の効果の検出を行うことができる。
グリシンおよび興奮性アミノ酸拮抗剤がラット脳皮質ニューロン細胞培養系でグルタメート神経毒性を阻害する効果は次のようにして測定することができる。Choiが開発したもの(Choi,D.W.、J.Neuroscience、7巻:357頁(1987年))を修正した興奮毒性モデルを使用してグリシンおよび興奮性アミノ酸拮抗剤の抗興奮毒性効果を検定することができる。妊娠ラットから胚19日の胎仔を取り出す。脳を胎仔から摘出して大脳皮質を切り出す。摘出皮質からの細胞をLandonおよびRobbins(Methods・in・Enzymology、124巻:412頁(1986年))の方法により機械的撹拌および酵素的消化の組合せにより分離する。分離した細胞を80ミクロンのナイテックス膜を通し、細胞の生長能をトリパンブルーにより評価する。細胞をポリ−D−リジン被覆プレート上に植え、37℃で91%O2/9%CO2含有気流中でインキュベーションする。6日後、フルオロ−d−ウラシルを2日間添加して非神経細胞の生長を抑制する。培養12日目に、一次的ニューロン培養物を種々の濃度のグリシンおよび興奮性アミノ酸拮抗剤または他の試薬の存在または不在下に100μM−グルタメートと5分間接触させる。5分後に培養物を洗浄し、24時間37℃でインキュベーションする。ニューロン細胞の損傷は培養培地に放出される乳酸脱水素酵素(LDH)活性を測定して定量化する。LDH活性はDeckerなど(Deckerなど、J.Immunol.Methods、15巻:16頁(1988年))の方法に従って測定する。
グリシンおよび興奮性アミノ酸拮抗剤の抗痙攣作用はDAB−2マウスの聴覚的発作モデルにより次のように評価することができる。DAB−2マウスはJackson研究所、Bar・Harbor,Maineから入手できる。<27日齢のこれらマウスは5〜10秒以内に音響発作を起こし、14KHz(サイン波)110dBの音響を照射する時には死亡する(Lonsdale,D.、Dev.Pharmacol.Ther.、4巻:28頁(1982年))。発作からの保護は、音響照射30分前に薬剤を注射した時に発作を起こさず、1分間の音響照射で死亡しないものと定義する。21日齢DBA−2マウスを全実験に使用する。化合物は腹腔内に食塩水、DMSO、またはポリエチレングリコール−400中で投与する。適当な対照溶媒を各実験に含める。1mg/kgから100mg/kgの薬剤用量を投与して用量作用曲線を構築する。各用量群(または対照溶媒)は少なくとも動物6匹から構成する。
グリシン受容体拮抗剤の抗痙攣効果はペンチレンテトラゾール(PTZ)誘発発作検定法で次のように評価できる。Swiss/WebsterマウスにPTZ50mg/kgを腹腔内注射する時には、薬剤注射後5〜15分以内に約5秒間の最小間代性発作を起こす。グリシン/興奮性アミノ酸拮抗剤(または他の)薬剤の抗痙攣効果は、薬剤をPTZ適用前30分に与えた時発作がなく、PTZ投与後45分間まで発作がないことと定義する。グリシン/興奮性アミノ酸拮抗剤または他の薬剤は食塩水、DMSO、またはポリエチレングリコール−400に溶解して腹腔内投与をする。各実験に適当な対照溶媒を含める。1mg/kgから100mg/kgの薬剤用量を投与して用量作用曲線を構築する。各用量群(または対照溶媒)は少なくとも動物6匹から構成する。
グリシン/興奮性アミノ酸拮抗剤がマウスをNMDA誘発死から保護する効果は次のようにして評価することができる。マウスにN−メチル−D−アスパルテート(NMDA)200mg/kgを腹腔内投与する時には、動物は5〜10分以内に発作、続いて死を起こす。薬剤をNMDAの適用前30分に腹腔内投与することによりグリシン/興奮性アミノ酸拮抗剤がNMDA誘発死を予防する性能について検定する。グリシン/興奮性アミノ酸拮抗剤または他の薬剤は食塩水、DMSO、またはポリエチレングリコール−400にとかして腹腔投与する。各実験に適当な対照溶媒を含める。1mg/kgから100mg/kgの薬剤用量を投与して用量作用曲線を構築する。各用量群(または対照溶媒)は少なくとも動物6匹から構成する。
グリシン拮抗剤の抗痙攣活性はマウスのMES検定で評価することができる。雄性Swiss/Websterマウス(20〜30g、Simonsen)に角膜電極(Swinyard,E.A.(1973年)、「抗痙攣薬」、Mercier,J.編、Pergamon・Press社、Oxford中、47〜65頁)を通して電気ショックを与える。発作刺激パラメータは:50mA、60Hz,直角パルス波、幅0.8ミリ秒、時間200ミリ秒である。電気刺激を与えた後に観察される緊張性後肢伸長を発作の発生として記録する。薬剤はトリス(トロメタミン)水溶液として静脈内投与する。
本発明のグリシン/興奮性アミノ酸拮抗剤の種々の用量について一連の評価を行って正常なアレチネズミ(ジャービル)と両側性頚動脈閉塞に5分間暴露したものとの双方で、化合物の生物学的活性を決定することができる。図式VIII参照。
Figure 0004164547
これら研究は意識があり、他の薬理学的薬剤を投与されていない動物について行う。アレチネズミを虚血48時間前には用いられていたペントバルビタール麻酔の完全な離脱を行って準備する。薬剤で検定する時、動物にグリシン/興奮性アミノ酸拮抗剤または基剤を腹腔内注射する。多回投与の場合、2時間離して動物に腹腔内注射し、最後の注射は虚血時間の30分前に行い、また、事後処置の場合には、虚血後再潅流の後30分、2時間、4時間、および6時間に動物に注射する。
グリシン/興奮性アミノ酸拮抗剤の潜在的な直接的薬理学的活性を評価するために、ナイーブなアレチネズミに食塩水または異なる用量の拮抗剤を投与する。行動変化は光学的検出器を備えた直径2フィートの円形室である運動的活動性光学的測定箱を使用して評価する。動物はこの直径2フィートの室内に1匹づつ入れる。この室は閉鎖して背景ホワイトノイズ発生器および換気扇の双方を使用して音を減少した箱内に設置する。動物はこれら室内に置き、初期薬理学的評価の場合には各時間の全活動をコンピュータ制御システムを使用して6時間の期間蓄積する。
食塩水では初期に高率な活動性を示し、対照動物では第一時間の活動性水準は約1600カウントを示す。対照活動性のこの水準はこれら実験条件下のアレチネズミについて典型的である。実験段階の進行につれて、動物はその探査活動を減じ、最後の期間では活動性は時間当り約250カウントまで低下する。本発明のグリシン/興奮性アミノ酸拮抗剤は初期探査速度にも最後の探査速度にも有意な効果を示さないことが期待される。
グリシン/興奮性アミノ酸拮抗剤の評価における次の段階ではアレチネズミを様々な用量の拮抗剤で前処理し、次に5分間の両側性頚動脈閉塞を行う。再潅流開始後、動物を円形の運動的活動性検定装置に入れて、再潅流後第一の時間帯の開始点における活動を次の4時間監視する。
虚血なしに食塩水を注射してから運動的活動性測定室に入れた対照動物は特徴的な活動性パターンを示し、運動的活動性の第一時間帯においては他の時間帯の全てよりも実質的に高く、そして4時間日までに進行的に減少して非常に低い値となる。4時間の検定時間に進行する活動性減少とは対照的に、5分間の頚動脈虚血を受けた対象動物は完全に異なる運動的活動性パターンを示す。第一時間帯の間は有意な活動性低下があり、これに進行的増加が続いて第4時間では頚動脈虚血を受けなかった動物が示すものより10倍高くなる。これら結果は典型的であり、アレチネズミでの5分間の両側性頚動脈閉塞に起因する変化の信頼できる結果である。
別の群のアレチネズミを頚動脈閉塞開始30分前に本発明のグリシン/興奮性アミノ酸拮抗剤で前処理し、次に1時間の再潅流に続いて運動的活動性検定室に入れる。本発明のグリシン/興奮性アミノ酸拮抗剤によるアレチネズミの前処理で虚血後の活動性減少と増加との双方を防止すると期待される。活動性の虚血後減少は再潅流後第一時間帯の間はゼロに近いと期待される。本発明のグリシン/興奮性アミノ酸拮抗剤による前処理はこの行動の早期抑圧を減少または防止するものと期待される。これに加えて、本発明のグリシン/興奮性アミノ酸拮抗剤は行動の虚血後刺激を防止するものと期待される。
単用量前処理の評価完了に続いて、アレチネズミを本発明のグリシン/興奮性アミノ酸拮抗剤の多回注射について評価する。薬剤は5分間虚血開始前6時間、4時間、2時間、および30分に腹腔内投与する。
24時間に、全動物は放射状8翼迷路を使用して探索行動における相違を評価する。この操作では動物を迷路の中心にある出発室に入れ、障壁を除き、8翼迷路全ての探査を完了するまでの時間の量と動物が錯誤した回数とを記録する。錯誤とはその動物がある翼に再度入ることで、尾を除く身体全部が翼に入ることと定義する。もし動物が5分間以上その翼に滞留するか、翼から出ることに失敗すると、その段階の実験は中止する。対照動物集団では錯誤の数と未経験な迷路の探査数は約6である。これはアレチネズミ28匹の平均値である。両側性頚動脈閉塞5分間および検定24時間後、アレチネズミは平均錯誤数21を示す。動物を本発明のグリシン/興奮性アミノ酸拮抗剤で処理する時、錯誤数の有意な減少が期待される。さらに、放射状翼迷路行動で起きる行為変化の有意な減少も期待される。
また、本発明のグリシン/興奮性アミノ酸拮抗剤による事後処置は虚血/再潅流後24時間の短期間記憶損傷を低下するものと期待される。
海馬背面におけるニューロン細胞への両側性頚動脈閉塞5分間の効果は、虚血再潅流による損傷後7日の動物で評価することができる。以前の研究で大脳虚血後約3日にニューロン変性が起きることが証明されている。7日日頃には影響を受けたこれらのニューロンは細胞崩壊を起こし、変性を完了するか、または容易に暗色核および置換核として現れ、または親エオシン性細胞質および凝縮核を持つ細胞として現れる。虚血5分による損傷は本質的に海馬では海馬背面のCA1野に限定される。角部の中間的側面部は影響がなく、歯状回および/またはCA3野内の細胞には病理学的所見がない。虚血後第7日目にアレチネズミをペントバルビタール60mg/kgで麻酔する。脳に氷冷した食塩水、続いて緩衝パラホルムアルデヒド(10%)を経心潅流する。脳を摘出し、固定し、切片を作成する。切片をヘマトキシリンーエオシンで染色し、ニューロン細胞数を100マイクロメーター当りニューロン核数として計測する。正常な対照動物(虚血再潅流損傷に暴露せず)はこの領域の核では正常密度に有意な変化を示さないと思われる。5分間の両側性頚動脈閉塞を行うとCA1野に存在する核数に有意な減少を起こす。一般に、この損傷は10分間虚血で見られる融合性壊死ではなく、集合性壊死を起こす。本発明のグリシン受容体拮抗剤による前処理は海馬ニューロン変性からの有意な保護を招来すると期待される。
神経および組織損傷に続く継続的な疼痛の発現にはNMDA受容体が決定的な関与をしていることが知られている。たとえば被検査動物の後肢蹠にホルマリン少量を皮下注射して起きるような組織損傷が脊髄にグルタメートとアスパルテートとの即時増加を来すことが証明されている(Skilling,S.R.など、J.Neurosci.、10巻:1309〜1318頁(1990年))。NMDA受容体阻害剤の投与でホルマリン注射後の脊髄後角ニューロンの反応が減少する(DickensonとAydar、Neuroscience・Lett.、121巻:263〜266頁(1991年);Harley,J,E.など、Brain・Res.、518巻:218〜226頁(1990年))。これら後角ニューロンは脊髄から脳に疼痛シグナルを伝達するに決定的であり、これらニューロンの反応低下はホルマリンの皮下注射で加えた疼痛を被検動物が忍耐する痛さの低減を示す指標である。
NMDA受容体拮抗剤はホルマリン皮下注射で誘発した後角ニューロンの反応を阻害することができるとの観察のため、NMDA受容体拮抗剤は潜在的に手術、切断(幻覚痛)、またはその他の傷(創傷痛)に起因する疼痛のような慢性痛の処置に潜在的有用性がある。しかしながら、たとえばMK−801またはCGS19755のような、通常のNMDA拮抗剤の慢性痛の予防または処置への使用はこれら薬剤に起因する有害なPCP様の行動的副作用により厳しく限定される。この発明の対照であるグリシン受容体拮抗剤は後肢蹠にホルマリンを皮下注射して誘発したマウスの慢性痛の予防に高度に有効であると期待される。この発明のグリシン/興奮性アミノ酸拮抗剤はPCP様副作用がないものと予期されているので、これら薬剤はPCP様の有害な行動的副作用を起こさずに慢性痛を防止または処置するために高度に有用である。
本発明のグリシン受容体拮抗剤の慢性痛に対する効果は以下のようにして評価することができる。体重25〜35gの雄性Swiss/Websterマウス5匹を飼育箱に入れ、飼料および水を自由摂取させ、12時間の照明サイクル下に維持する(点灯0800時)。グリシン受容体拮抗剤はDMSO中におのおの1〜40および5〜40mg/mL濃度で溶解する。基剤対照としてDMSOを使用する。全薬剤は腹腔内注射する(1μL/g)。ホルマリン検定は文献通り行う(DubuissonとDennis、Pain、4巻:H161〜174頁(1977年))。直径25cm、高さ30cmのプレクシグラス筒内のマウスを観察する。後肢の一つの蹠表面に5%ホルマリン20μLを皮下注射する。疼痛の程度は下記の時間帯に動物がホルマリンを注射した後肢蹠を舐めて過ごす時間の量を測定して決定する:0〜5分(早期)、5〜10分、10〜15分、および15〜50分(後期)。グリシン/興奮性アミノ酸拮抗剤が被検動物の慢性痛を防止するかどうか検定するために、基剤(DMSO)または基剤に溶解した用量1mg/kgから40mg/kgまでの薬剤をホルマリン注射の30分前に腹腔内注射する。薬剤の各用量または基剤対照については、少なくとも6匹の動物を使用する。
対照基剤と比較して、後肢蹠にホルマリン注射する前30分のグリシン受容体拮抗剤の腹腔内注射が、マウスがホルマリン注射した後肢蹠を舐めて過ごす時間のグリシン/興奮性アミノ酸拮抗剤用量増加に起因する減少として測定される、ホルマリン誘発慢性痛を用量依存的に有意な阻害が期待される。
医学領域では疼痛を緩和するために、たとえばモルヒネなど、アヘン剤を使用することはよく知られている。(ここで用いる用語「アヘン剤」はアヘンの製剤または誘導体、特に天然に含まれているアルカロイドは約20種あるが、たとえばモルヒネ、ノスカピン、コデイン、パパベリン、およびテバイン、およびこれらの誘導体、を意味することを意図している)。不都合にも、継続的な使用では身体はアヘン剤に対する耐性を獲得し、そのため、連続的苦痛軽減のためには、患者を進行的に大用量の対象とせねばならない。このこと自体、患者の健康に対して有害である。その上、耐性が実質的に完了してこの薬剤の疼痛抹殺効果が無効になる時期が来る。その上、モルヒネの大用量投与は呼吸不全を招来し、患者に呼吸停止を招く。最近の研究はモルヒネ耐性においてNMDAに対する調節的役割を示唆している。今回、NMDA受容体に関連するグリシン共作動剤部位を阻害することによって、キノキサリンジオンの投与でアヘン剤耐性を阻止できることが発見された。
この発明の範囲内にある組成物にはそれが意図する目的を達成するに有効な量の本発明の化合物を含む全ての組成物を含む。個々の必要性は変化するので、各成分の有効量の至適範囲はこの技法の熟練の範囲内にある。典型的には、化合物は、たとえばヒトなどの哺乳類への経口投与では、たとえば一般的不安症、恐怖症、強迫症、恐慌性疾患、外傷後のストレス疾患などの不安症を処置さるべき哺乳類の体重当り、1日につき用量0.0025から50mg/kg、またはその医薬的に許容しうる塩の均等量を投与されうる。好ましくはそのような病気を処置または防止するために約0.01から約10mg/kgを経口投与する。筋肉内注射用には、一般に用量は経口投与の約半分である。例えば、不安症の処置または予防のために適当な筋肉内注射用量は約0.0025から約15mg/kgであり、最も好ましくは約0.01から約10mg/kgである。
虚血、脳および脊髄外傷、低酸素症、低血糖、および手術でのニューロン喪失の処置または予防の方法、ならびにアルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、ハンチングトン病、およびダウン症候群の処置において、またはその病気の病理生理学が興奮性アミノ酸の過剰活性を含む病気またはNMDA受容体−イオンチャネルに関連する神経毒性または精神病の処置法において、本発明の医薬的組成物は本発明の化合物を単位用量水準で約0.01から約50mg/kg体重で、1日当り1〜4回にまたは医薬的に許容されうる塩を均等量服用させるように含有することができる。慢性痛の処置または麻酔導入のために使用する時、本発明の化合物を単位用量水準約0.01から約50mg/kg体重で、1日当り1〜4回にまたは医薬的に許容されうる塩を均等量服用させるように投与してもよい。勿論、正確な処置水準は処置される、たとえばヒトなど、動物の病歴に依存すべきであることは理解される。処置水準の詳細は当業者によって、過当な実験なしに決定することができる。
単位経口用量は本化合物約0.01から約50mg、好ましくは約0.1から約10mgを含んでいてもよい。この単位用量は本化合物またはその溶媒和物を各々約0.1から約10、好都合には約0.25から50mgを含有する錠剤の1個またはそれ以上として毎日1回またはそれ以上投与する。
本化合物を原料化学物質として投与する他に、本発明化合物を化合物の医薬的に使用できる製剤への加工を促進する添加剤および助剤を含む適当な医薬的に許容されうる担体を含む医薬的組成物の一部として投与することができる。好ましくは、この製剤、殊に経口投与することができる製剤および好適な投与形態に使用できる、たとえば、錠剤、糖衣錠、およびカプセルのようなものおよび、たとえば坐剤のような直腸投与できる製剤、ならびに注射または経口投与により投与できる適当な液剤、は約0.01から99パーセント、好ましくは約0.25から75パーセントの活性化合物を添加剤とともに含有する。
本発明の範囲内には本発明の化合物の非毒性の医薬的に許容しうる塩がある。塩基性塩は本発明の特定1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの溶液と、たとえば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、または、たとえば水酸化コリン、トリス、ビス−トリス、N−メチルグルカミン、アルギニンなどのようなアミノ化合物などのような医薬的に許容しうる非毒性塩基の溶液とを混合することによって形成される。前出の米国特許出願08/148268参照。
本発明の医薬的組成物は本発明の化合物の有益な効能を経験するかもしれないいかなる動物にも投与することができる。このような動物の中で最重要なのはヒトであるが、これに限定する意図はない。
本発明の医薬的組成物はその意図する目的を達成するいかなる方法によっても投与することができる。例えば、投与は非経口的、皮下、静脈内、筋肉内、腹腔内、経皮、口腔内、または眼内経路によるものでもよい。これとは別に、または同時に、経口経路で投与してもよい。投与される用量は被投与体の年齢、健康、および体重、もしあるなら同時並行的処置の種類、処置の頻度、および所望する効果の性質に依存する。
本発明の組成物を眼内投与する時には、局所または全身投与のいずれをも達成できる。例えば、本発明の組成物を全身的投与を達成するために涙液と実質的に等張な点眼剤の形で投与してもよい。好ましくは、そのような組成物には本発明化合物の全身的吸収を助ける浸透促進剤も含ませる。米国特許5182258号参照。これとは別に、本発明の組成物は視神経変性を処置または防止するために眼内投与されうる。この態様では、本発明の化合物を前記のように点眼液の形で投与するか、または視神経の近くに注射する。この他に、薄い眼内埋没剤を採用して本発明化合物を遅延放出させてもよい。
薬理学的活性化合物に加えて、この新規医薬的製剤は活性化合物の製剤への加工を促進し、医薬的に使用できる添加剤および助剤を含む適当な医薬的に許容される担体を含有することができる。
本発明の医薬的製剤は、例えば通常の混合、顆粒化、糖衣掛け、溶解、または凍結乾燥など、それ自体公知の方法で製造される。そこで、経口用医薬的製剤は活性化合物を固体の添加剤と混合し、要すれば得られた混合物を粉砕し、所望ならまたは要すれば、適当な助剤添加後にこの混合物を顆粒に加工して錠剤または糖衣錠を得る。
適当な添加剤は、殊に、例えば乳糖またはショ糖、マンニトールまたはソルビトール、セルロース製品などのサッカライドおよび/または、例えば燐酸三カルシウムまたは燐酸水素カルシウムなど燐酸カルシウムなどの充填剤、ならびに、例えば、トウモロコシ澱粉、小麦澱粉、米澱粉、馬鈴薯澱粉などを使用する澱粉糊、ゼラチン、トラガカント、メチルセルローズ、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース・ナトリウム、および/またはポリビニルピロリドンのような結合剤である。所望ならば、たとえば前記澱粉およびカルボキシメチル澱粉、交差結合ポリビニルピロリドン、寒天、アルギン酸または、たとえばアルギン酸ナトリウムのようなその塩のような崩壊剤を添加できる。助剤は、中でも、例えばシリカ、タルク、ステアリン酸またはステアリン酸マグネシウムまたはステアリン酸カルシウムのようなその塩、および/またはポリエチレングリコールなど流動性制御剤および滑沢剤である。糖衣剤コアは、所望なら胃酸に抵抗性のある、適当な被覆剤で製造される。この目的のために、要すればアラビアゴム、タルク、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、および/または二酸化チタン、ラッカー溶液、および適当な有機溶媒または溶媒混合物を含んでいてもよいサッカリド濃溶液を使用することができる。胃酸に抵抗性の被覆製剤を製造するためには、たとえばアセチルセルロースフタレートまたはヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレートのような適当なセルロース製品の溶液を使用する。例えば、識別または活性化合物用量の組合せを特定するために染料または顔料を錠剤または糖衣錠の被覆に添加することができる。
経口的に使用できる他の医薬的製剤はゼラチン製圧着カプセルならびにゼラチンと、たとえばグリセリンまたはソルビトールのような可塑剤とからなる封入軟カプセルである。圧着カプセルは活性化合物を、たとえば乳糖のような充填剤、澱粉のような結合剤、および/またはタルクまたはステアリン酸マグネシウムのような滑沢剤、および、要すれば安定化剤が混合されてあってもよい顆粒の形で含むことができる。軟カプセルでは、活性化合物を好ましくは、脂肪油または液体パラフィンのような適当な液剤に溶解または懸濁する。さらに、安定化剤を添加してもよい。
経直腸的に使用できる可能性ある医薬的製剤は、例えば活性化合物1種またはそれ以上と坐剤用基剤との組合せから構成される坐剤などを含む。適当な坐剤用の基剤は、例えば天然または合成トリグリセリドまたはパラフィン炭化水素である。これに加えて、活性化合物と基剤との組合せから構成される直腸投与用ゼラチンカプセルを使用することも可能である。可能な基剤物質には、例えば、液体トリグリセリド、ポリエチレングリコール、またはパラフィン炭化水素を含む。
非経口投与用の適当な製剤には、例えば水溶性塩およびアルカリ性溶液など、水溶性型活性化合物の水溶液を含む。これに加え、油性の懸濁液に適当な活性化合物の懸濁液を投与してもよい。適当な脂溶性溶媒または基剤には、例えばゴマ油など脂肪油、例えばオレイン酸エチルまたはオレイン酸トリグリセリドなどの合成脂肪酸エステル、またはポリエチレングリコール−400(本化合物はPEG−400に可溶性である)を含む。水性注射用懸濁液は、例えばカルボキシメチルセルロースナトリウム、ソルビトール、および/またはデキストランなど、懸濁液の粘性を増加する物質を添加してもよい。要すれば、懸濁液は安定化剤も含有していてもよい。
試験管内でのグリシン結合部位の確認は選択的な薬剤リガンドがなかったので困難であった。そこで本発明のグリシンリガンドはグリシン結合部位を特定するために使用することができる。この目的のために使用できる、殊に好適な化合物は、たとえば原子1個またはそれ以上を3H、11C、14C、15N、または18Fで置換した、同位元素で放射能標識した誘導体である。好適な光親和性リガンドは3Hまたは18F−置換−6−アジド−5,7−ジフルオロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンおよび3H−置換−6−アジド−5,7−ジクロロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンである。
以下の実施例は本発明の方法および組成物の例示であって、限定的ではない。臨床的治療で通常遭遇する、当業者に自明な、種々の条件およびパラメータの、この他の適当な修正および適用は本発明の範囲内にあるものとする。
実施例
実施例1 6,7−ジフルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオンの製造
6,7−ジフルオロ−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオンの製造
方法1.
4,5−ジフルオロ−1,2−ジアミノベンゼン。
4,5−ジフルオロ−1,2−ジアミノベンゼンをTsujiらの方法を応用して製造した(Tsuji,Y.ら,J.Org.Chem.55:580(1990))。Zn粉末(942mg、14.4mmol)、CaCl2(94.4mg)、H2O(1.0mg)およびEtOH 4.0mLを混合し、4−フルオロ−1,2−ジアミノベンゼンについて記載したごとく還流し(実施例11参照)、次いでこの混合物にEtOH 2mL中の4,5−ジフルオロ−2−ニトロアニリン(200mg,1.15mmol)溶液を徐々に滴加した。分析および後処理は、反応物をH2O 5mLに溶解し、この溶液をEt2O 3×10mLで抽出する以外は、4−フルオロ−1,2−ジアミノベンゼン(実施例11)について記載したごとく行った。有機層を混合し、活性炭で処理し、乾燥し(MgSO4)、セライトのパッドで濾過した。減圧下で溶媒を留去し、褐色結晶固形物111.5mg(67.3%)を得た。
1H NMR(CDCL3)δ3.34(br s,4H,NH2),6.53(t,2H,ArH)。
6.7−ジフルオロ−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオン。
Cheeseman(Cheeseman,G.W.H.、J.Chem.Soc.1171(1962))の方法を応用して標記化合物(Sarges,R.ら、J.Med.Chem. 33:2240(1990))を製造した。シュウ酸ジエチル(1.11g、7.63mmolおよび4,5−ジフルオロ−1,2−ジアミノベンゼン(110mg、0.763mmol)を、N2下で2時間加熱還流した。反応物を室温に冷却し、固形物を減圧濾過により回収し、ヘキサンですすぎ、風乾した。この灰褐色固形物をEtOH 20mLから再結晶し、褐色〜白色結晶を減圧濾過によって回収し、次いでこの結晶をさらに減圧乾燥(0.5torr、25℃)し、45.3mg(30.0%)を得た。
融点>360℃(lit.>310℃)。
1H NMR(d6−アセトン)δ7.19(t,2H,ArH,JH-F=9.3)、10.9(br s,2H,NH)。
方法2.
4,5−ジフルオロ−2−ニトロアニリン(Aldrich、入手したものをそのまま使用)2.0g(11.5mmol)のEtOH(20mL)溶液に10%Pd/C 100mgを加えた。懸濁液をH2(40〜20psi)下で3時間振盪させた。触媒を濾過して除去し、EtOH(2x15mL)で洗浄した。EtOH溶液をロータ−エバポレーターで乾燥させた。残った黒色固形物にシュウ酸2水和物(1.74g、13.8mmol)と2N HCl水溶液(18mL)を加えた。この混合物を撹拌しながら125℃で3時間加熱した後、25℃に冷却した。減圧濾過によって黒色沈殿物を回収し、水洗した(5X5mL)。湿った生成物を撹拌しながら0.2N NaOH水溶液(100mL)に溶解して濾過した。透明でわずかに橙黄色の濾過物に撹拌しながら2N HCl水溶液を加え、pH4に酸性化した。灰白色沈殿物を減圧濾過によって回収し、水洗し、1mm Hg下、40℃で乾燥し、クリーム色粉末状の標記化合物1.83g(89%)を得た。
融点>360℃。
IR(KBr)3454,3120,1708,1530,1400,1298cm-1
1H NMR(DMSO−d6)11.939(s,2H)、7.054(m,2H)。
6,7−ジフルオロ−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオン(837mg,4.23mmol)のトリフルオロ酢酸(30mL)懸濁液にKNO3(512mg,5.07mmol)を加えた。混合物を55℃で20時間撹拌した。この時間の終了時に、KNO3256mg(2.50mmol)を加え、反応混合物を55℃で20時間撹拌し、次いでKNO3をさらに256mg(2.50mmol)加え、混合物を55℃で20時間撹拌した。次に、反応混合物をロータ−エバポレーターにて乾燥させた。残った固形物に氷冷水(約15mL)を加えた。固形物を減圧濾過して回収し、氷冷水(5x5mL)で洗浄し、1mm Hg下、40℃で14時間乾燥して、黄色粉末状の標記固形物700mg(68%)を得た。
融点:288〜90℃(dec.)。
IR(KBr)3424,3226,1752,1717,1554,1356,1304cm-1
1H NMR(DMSO−d6):12.249(s,1H),11.864(bs,1H),7.330(dd,1H,J=10.5,7.8Hz)。
83234の質量分析
理論値:C,39.50,H,1.24,N,17.29
計算値:C,39.42,H,1.26,N,17.08。
実施例2 5,6,7−トリフルオロ−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオンの製造
2,3,4−トリフルオロアセトアニリド。
2,3,4−トリフルオロアニリン(1.04g,9.45mmol)のクロロホルム(12mL)紅色溶液に無水酢酸(1.63g,16.0mmol)を加え、淡紅色の溶液を得、これを窒素下で一夜撹拌した。減圧下でクロロホルムを除去し、白色固形のアセトニトリル1.35g(99%)を得た。
1H NMR(CDCl3) 2.28(s,3H),6.95(m,1H),7.31(m,1H),7.97(m,1H)。
3,4,5−トリフルオロ−1,2−フェニレンジアミン。
2,3,4−トリフルオロアセトアニリド(1.35g,7.09mmol)に濃硫酸(8mL)を加えた。フラスコを氷浴中に入れてKNO3を徐々に加えて黄褐色の混合物を得、これを一夜撹拌した。次に、暗赤色となった反応混合物を氷水(45mL)に加え、瞬時に橙色の沈殿物を得た。揮発性化合物、おそらく2,3,4−トリフルオロ−6−ニトロアニリンを酢酸エチル(18mL)とエチルアルコール(12mL)に溶解した。橙色溶液に塩化第一スズ2水和物(7.6g、34mmol)を加えた。得られた混合物を撹拌し、N2下で4時間還流した。この混合物を氷水(40mL)に加え、2N NaOH(40mL)で塩基性化した。これを酢酸エチル(3x20mL)で抽出し、混合した抽出物を水(20mL)および塩水(20mL)で洗浄した。この暗赤色溶液を乾燥し(MgSO4)、留去して暗赤色固形のジアミン285mg(25%)を得た。
1H NMR(CDCl3) 3.22(br s,2H),3.46(br s,2H),6.32(m,1H)。
5,6,7−トリフルオロ−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオン。
3,4,5−トリフルオロ−1,2−フェニレンジアミン(285mg,1.75mmol)の2N HCl(10mL)水溶液にシュウ酸(221mg,1.75mmol)を加えた。この褐色混合物を還流し、N2下で一夜撹拌した。混合物を濾過して粗標記化合物139mg(37%)を得た。沸騰エタノール2.5mLにこの褐色粉末を溶解させて分析用試料を調製した。冷却することにより、褐色棒状結晶が形成され、これを濾過し、減圧乾燥して純粋な標記化合物15mg(36%)を得た。
1H NMR(DMSO−d6) 6.91(m,1H),12.02(s,1H),12.19(s,1H).
83322の質量分析
理論値:C,44.46,H,1.40,N,12.96
計算値:C,44.42,H,1.16,N,12.76。
実施例3 5−ニトロ−6,7,8−トリフルオロ−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオンの製造
5,6,7−トリフルオロ−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオン(93mg,0.43mmol)に濃硫酸(0.5mL)を加える。フラスコを氷浴中に入れたまま、KNO3を徐々に加え、褐色の混合物を得、これを一夜撹拌する。次に、暗赤色となった反応混合物を氷水(5mL)に加えて瞬時に橙色沈殿物を得、これを遠心して回収する。粉末をEtOH(5mL)から結晶し、減圧乾燥させて、淡橙色微晶物24mg(20%)を得る。
1H NMR(DMSO−d6) 11.9(br s,1H),12.6(br s,1H)。
実施例4 6−クロロ−5,7−ジフルオロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
3−クロロ−2,4−ジフルオロ−(トリフルオロアセトアミド)ベンゼン。
水浴中に保った3−クロロ−2,4−ジフルオロアニリン10.5g(64.3mmoml)のジオキサン(25mL)溶液に、無水トリフルオロ酢酸10mL(14.8g,70.4mmol)を加えた。溶液を室温で20時間撹拌した。次に、この溶液を氷水150mLに加え、この混合物を1時間撹拌した。混合物を濾過し、水洗し、次いで乾燥させてほぼ無色の固形物16.1g(96%)を得た。
融点:73〜74℃。
1H NMR(CDCl3) 7.068(m,1),7.976(mb,1),8.146(m,1)。
3−クロロ−2,4−ジフルオロ−6−ニトロ−(トリフルオロアセトアミド)ベンゼン。
氷浴中に保った3−クロロ−2,4−ジフルオロ−(トリフルオロアセトアミド)ベンゼン15.1g(58.1mmol)のH2SO4(80mL)溶液にHNO3 10mLを滴加した。この混合物を氷浴中で4時間撹拌した後、氷水600mLに加えた。沈殿物を濾過し、水洗し、次いで乾燥してほぼ無色の固形物(16.8g,95%)を得た。
融点:124〜125℃。
1H NMR(CDCl3) 7.69(dd,1),8.936(mb,1)。
3−クロロ−2,4−ジフルオロ−6−ニトロアニリン。
3−クロロ−2,4−ジフルオロ−6−ニトロ−(トリフルオロアセトアミド)ベンゼン6.35g(20.8mmol)の7%K2CO3メタノール/水(3:2)溶液を25℃で4時間撹拌した。溶液からメタノールを留去した。残渣中に固形物が認められた。これを濾過し、水洗し、乾燥して、結晶黄色固形物301mgを得た。
融点:96〜97℃。
1H NMR(CDCl3) 6.07(mb,2),7.815(dd,1,J=1.92,9.13)。母水溶液を室温に一夜放置するとさらに固形物が認められた。これを濾過し、水洗し、乾燥して黄色固形物(1.01g)を得た。この母溶液からさらに固形物が結晶した。これをさらに3回回収して黄色固形物2.48gを得た。1H NMRは上記と同じであり、全収量は3.80g(87%)であった。
4−クロロ−3,5−ジフルオロ−1,2−フェニレンジアミン。
3−クロロ−2,4−ジフルオロ−6−ニトロアニリン348mg(1.67mmol)およびSnCl2 1.57g(8.28mmol)のエタノール(8mL)溶液を70℃で2時間撹拌した。溶液からエタノールを留去した。残留物を2N NaOHで処理してpHを13とした。白色沈殿物が観察された。この混合物をCHCl3(3x10mL)で抽出した。抽出物を乾燥し(MgSO4)、留去して赤色固形物(285mg、95%)を得た。
融点:77〜78℃。
1H NMR(CDCl3) 3.156(b,2),3.704(b,2),6.352(dd,1,J=1.86,9.95)。
6−クロロ−5,7−ジフルオロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン。
2N HCl(4mL)中の4−クロロ−3,5−ジフルオロ−1,2−フェニレンジアミン230mg(1.29mmol)とシュウ酸125mg(1.38mmol)の混合物を3時間還流し、室温に冷却した。混合物を濾過し、水洗し、乾燥して褐色固形物(245mg,82%)を得た。
融点:>250℃。
1H NMR(DMSO−d6) 6.921(d,1,J=9.61),12.143(s,1),12.168(s,1)。
MS 232(M+,100),204(80),176(40),149(70),171(80)。
83 35ClF222に対するHRMS
理論値:231.9848
実測値:231.9851。
実施例5 7−クロロ−6,8−ジフルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
氷浴中に保った6−クロロ−5,7−ジフルオロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン120mg(5.16mmol)の97%H2SO4(1mL)溶液にKNO3 60mg(0.59mmol)を分割して加えた。この溶液を室温で24時間撹拌した後、氷水(4mL)で希釈し、濾過し、次いで水洗し、乾燥させて黄色固形物(94mg、65%)を得た。この固形物をNaOH/HCl沈殿によって精製し、黄色固形物63mgを得た。
融点:>250℃。
1H NMR(DMSO−d6) 12.11(mb,1),12.503(s,1)。
実施例6 7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオンの製造
4−フルオロ−2,6−ジニトロアニリン。
4−フルオロ−2,6−ジニトロ−(トリフルオロアセトアミド)ベンゼン(297mg、1.00mmol)の10%K2CO3(10mL)溶液を1時間還流した後、室温に冷却し、黄色結晶を得た。これを濾過し、冷水(2x1mL)で洗浄し、標記化合物105mg(52%)を得た。
1H NMR(DMSO−d6): δ8.254(s,2H),8.460(d,2H,J=8.4)。
1,2−ジアミノ−4−フルオロ−6−ニトロベンゼン。
新鮮6%(NH42S(5mL)およびEtOH(5mL)中の4−フルオロ−2,6−ジニトロアニリン(125mg、0.62mmol)の溶液を30分間還流し、水(10mL)で希釈し、数時間4℃に保った。沈殿物を回収し、冷水(2x1mL)で洗浄し、赤色結晶の1,2−ジアミノ−4−フルオロ−6−ニトロベンゼン53mg(50%)を得た。
1H NMR(CDCl3): δ3.619(s,2H),5.724(s,2H),6.732(dd,1H,J1=2.4Hz,J2=8.4Hz),7.403(dd,1H,J1=2.4Hz,J2=8.4Hz)。
7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオン。
4N HCl(4mL)中の1,2−ジアミノ−4−フルオロ−6−ニトロベンゼン(80mg、0.46mmol)とシュウ酸2水和物(70mg、0.56mmol、入手したものをそのまま使用)の混合物を120−5℃で3時間還流し、次いで室温に冷却した。混合物を遠心し、上清を除去した。黄色固形物を冷水(2×2mL)で洗浄し、濾過して回収し、2時間減圧乾燥して黄色粉末状の7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオンの粗生成物45mg(42%)を得た。この粗生成物を1N NaOH(1mL)にとって濾過した。濾液をpH=3に酸性化し、7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオン35mg(33%)を得た。
融点:333〜335℃(dec.)。
IR(KBr,cm-1):3427,3328,3104,3072,1716,1545。
1H NMR(DMSO−d6): δ12.418(s,1H),11.149(s,1H),7.819(dd,J1=2.4Hz,J2=9.0Hz,1H),7.297(dd,J1=2.4Hz,J2=9.0Hz,1H)。
84FN34(m+)m/zに対するHRMS:
理論値:225.0185
実測値:225.0188。
実施例7 6−クロロ−7−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
2−クロロ−4−フルオロ−5−ニトロトルエン。
撹拌している0℃の2−クロロ−4−フルオロトルエン(2.000g、1.383mmol,Aldrich、入手したそのままを使用)の濃H2SO4(15.0mL)溶液に、KNO3(1.400g、1.385mmol)を一度に加えた。得られる淡黄色溶液を28℃に温め、28℃で一夜撹拌した。次に、これを氷(100g)中に注ぎ、酢酸エチル(2x100mL)で抽出した。酢酸エチルを無水Na2SO4で乾燥させ、減圧下で除去し、得られる油状物をさらに減圧乾燥して油状の標記化合物2.085g(80%)を得、これを次の反応にそのまま使用した。
1H NMR(CDCl): δ2.422(s,3H),7.325(d,1H,J1=10.2Hz),7.973.(d,1H,J1=5.2Hz)。
N−(5’−クロロ−4’−メチル−2’−ニトロフェニル)グリシン ナトリウム塩。
2−クロロ−4−フルオロ−5−ニトロトルエン(2.080g,10.97mmol、上記で製造)のDMF(11.0mL)溶液に、70℃で撹拌しながら、ナトリウムグリシネート(1.065g,10.97mmol、Aldrich、入手したままを使用)の水(11.0mL)溶液を滴加した。得られた懸濁液を70℃で一夜撹拌し、次いで室温に冷却し、得られた赤色固形物を濾過し、アセトン(35mL)で洗浄し、減圧乾燥して赤色粉末状の純粋な(1H NMR)標記固形物1.005g(37%)を得た。
1H NMR(DMSO−d6):δ2.184(s,3H),3.396(d,2H,J=4.2Hz),6.852(s,1H),7.991(s,1H),8.671(s,1H)。
6−クロロ−3,4−ジヒドロ−7−メチルキノキサリン−2(1H)−オン。
N−(5’−クロロ−4’−メチル−2’−ニトロフェニル)グリシン(1.000g,4.088mmol、上記で製造)および塩化スズ(II)2水和物(2.767g,12.26mmol、Aldrich,入手したままを使用)のエタノール(20.0mL)溶液を30分間還流した。次に、これを室温に冷却し、沈澱した固形物を濾過し、エタノール(4.0mL)で洗浄し、減圧乾燥して黄色粉末状の標記化合物0.251g(31%)を得た。
1H NMR(DMSO−d6):δ2.093(s,3H),3.657(d,2H,J=1.5Hz),5.984(s,1H),6.583(s,1H),6.632(s,1H),10.253(s,1H)。
6−クロロ−7−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−オン。
6−クロロ−3,4−ジヒドロ−7−メチルキノキサリン−2(1H)−ジオン(0.150g,0.763mmol、入手したものをそのまま使用)のCF3COOH(1.6mL)溶液に、撹拌しながら過剰の発煙HNO3(0.40mL)を加え、得られた赤色溶液を28℃で一夜撹拌した。溶媒を減圧下で除去し、残留物を水(3.0mL)で希釈した。沈澱した固形物を濾過し、減庄乾燥して、明黄色粉末状の純粋な(HPLCによる純度、100%)標記化合物0.151g(77%)を得た。
融点:350℃で不明瞭。
1H NMR(DMSO−d6):δ2.311(s,3H),7.149(s,1H),12.107(s,1H),12.193(s,1H)。
96ClN34の元素分析:
理論値:C,42.29%;H,2.37%;N,16.44%
実測値:C,42.46%;H,2.10%;N,16.33%。
実施例8 7−クロロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
2−クロロ−5−フルオロ−4−ニトロトルエン。
2−クロロ−5−フルオロトルエン(0.500g,3.46mmol,Lancaster,入手したものをそのまま使用)の濃H2SO4(5.0mL)溶液を0℃で撹拌しながら、KNO3(0.350g,3.46mmol)を一度に加えた。得られた淡黄色の溶液を28℃に温め、28℃で一夜撹拌した。次に、これを氷(50g)中に注ぎ入れ、エーテル(2x50mL)で抽出した。エーテルを無水Na2SO4で乾燥させ、減圧して除去し、得られる油状物をさらに減圧乾燥させて油状の標記化合物0.616g(94%)を得、これを次の反応にそのまま使用した。
1H NMR(CDCl3):δ2.459(s,3H),7.193(d,1H,J1=11.1Hz),8.083(d,1H,J1=6.6Hz)。
N−(4’−クロロ−5’−メチル−2’−ニトロフェニル)グリシン ナトリウム塩。
70℃の2−クロロ−5−フルオロ−4−ニトロトルエン(0.605g,3.19mmol、上記で製造)のDMF(3.0mL)溶液に、ナトリウムグリシネート(0.310g,3.19mmol、Aldrich、入手したものをそのまま使用)水(3.0mL)溶液を滴加した。この懸濁液を70℃に一晩撹拌した。この懸濁液を室温に冷却し、得られた赤色固形物を濾過し、クロロホルム(10mL)で洗浄し、減圧乾燥して、赤色粉末状の純粋な(1H NMR)標記化合物0.360g(46%)を得た。1H NMR(DMSO−d6):δ2.276(s,3H),3.431(d,2H,J=4.2Hz),6.848(s,1H),7.963(s,1H),8.773(s,1H)。
7−クロロ−3,4−ジヒドロ−6−メチルキノキサリン−2(1H)−オン。
N−(4’−クロロ−5’−メチル−2’−ニトロフェニル)グリシン ナトリウム塩(0.300g,1.23mmol、上記で製造)および塩化スズ(II)2水和物(0.830g,3.68mmol、Aldrich、入手したものをそのまま使用)のエタノール(4.0mL)溶液を30分間還流した。次に、これを室温に冷却し、沈澱した固形物を濾過し、エタノール(1.0mL)で洗浄し、減圧乾燥して黄色粉末状の標記化合物0.160g(66%)を得た。
1H NMR(DMSO−d6):δ2.099(s,3H),3.655(s,2H),6.037(s,1H),6.538(s,1H),6.685(s,1H),10.241(s,1H)。
7−クロロ−6−メチル−5−ニトロキノキサリン−2(1H),3(4H)−ジオン。
7−クロロ−3,4−ジヒドロ−6−メチル−キノキサリン−2(1H)−オン(0.100g,0.509mmol、上記で製造)のCH3COOH(3.0mL)溶液に撹拌しながら過剰の発煙HNO3(0.30mL)を加え、得られた赤色溶液を28℃で一夜撹拌した。溶媒を減圧して除去し、残留物を水(4.0mL)で希釈した。沈澱した固形物を濾過し、減圧乾燥して明黄色粉末状の純粋な(HPLCによる純度、100%)標記化合物0.067g(52%)を得た。
融点:340℃で不明瞭。
1H NMR(DMSO−d6):δ2.184(s,3H),7.263(s,1H),11.948(s,1H),12.144(s,1H)。
96CN34・H2Oの元素分析:
理論値:C,40.85%;H,2.28%;N,15.87%
実測値:C,40.63%;H,2.05%;N,15.75%。
実施例9 6−ブロモ−7−クロロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
2,5−ジクロロ−4−ニトロブロモベンゼン。
2−ブロモ−1,4−ジクロロベンゼン(1.000g、4.443mmol、Aldrich、入手したものをそのまま使用)の発煙HNO3(7.0mL)溶液を50℃で1.5時間撹拌し、氷(80g)に注いだ。帯黄白色の固体を濾過し、水(10mL)で洗浄し、減圧乾燥して帯黄白色粉末状の純粋な(1H NMR)標記化合物1.14g(95%)を得た。
融点:50〜53℃(lit融点57〜58℃;Fox,D.L.およびTurner,E.E.,J.Chem.Soc.1859(1930))
1H NMR(CDCl3):δ7.863(s,1H),8.030(s,1H)。
N−(5’−ブロモ−4’−クロロ−2’−ニトロフェニル)グリシン ナトリウム塩。
65℃の2,5−ジクロロ−4−ニトロブロモベンゼン(1.000g,3.691mmol、上記で製造)のDMF(10.0mL)撹拌溶液にNaHCO3(0.316g,3.76mmol)およびグリシン(0.280g,3,73mmol、Aldrich,入手したものをそのまま使用)の水(3.8mL)溶液を滴加した。得られた懸濁液を65℃で65時間撹拌した。次に、鮮橙色の懸濁液を室温に冷却し、濾過し、水(1.0mL)洗し、減圧乾燥して橙色粉末状の純粋な(1H NMR)の標記化合物0.284g(98%、回収された出発物質に基づく)を得た。
融点:264〜265℃(分解)
1H NMR(DMSO−d6):δ3.451(d,2H,J=3.9Hz),7.199(s,1H),8.130(s,1H),8.793(t,1H,J=3.6Hz)。これを次の反応にそのまま使用した。
6−ブロモ−7−クロロ−3,4−ジヒドロキノキサリン−2(1H)−オン。
N−(5’−ブロモ−4’−クロロ−2’−ニトロフェニル)グリシン ナトリウム塩(0.255g,0.824mmol、上記で製造)および塩化スズ(II)2水和物(0.560g,2.48mmol、Aldrich、入手したものをそのまま使用)のエタノール(6mL)溶液を3時間還流した。次に、これを室温に冷却し、室温で一夜放置した。白色固形物を濾過し、乾燥して白色フレーク状の純粋な(1H NMR)標記化合物0.038g(18%)を得た。
融点:230〜232℃。
1H NMR(DMSO−d6):δ3.732(s,2H),6.371(s,1H),6.830(s,1H),6.912(s,1H),10.437(s,1H)。濾液を酢酸エチル(30mL)で抽出することによりさらに0.136g(68%)が得られ、合計収率は86%となった。これを次の反応にそのまま使用した。
6−ブロモ−7−クロロ−5−ニトロキノキサリン−2(1H)−オン
6−ブロモ−7−クロロ−5−ニトロキノキサリン−2(1H)−オン(0.06g、0.23mmol、上記で製造)のCF3COOH(0.5mL)懸濁液に撹拌しながら発煙HNO3(0.02mL,0.46mmol)を加え、得られた帯赤黄色の懸濁液を室温で一夜撹拌した。得られたクリーム色の懸濁液を氷(2.5mL)中に注ぎ入れ、沈澱した固形物を濾過し、水(1.0mL)洗し、減圧乾燥してクリーム色粉末状の標記化合物0.049g(70%)を得た。
1H NMR(DMSO−d6):δ7.577(s,1H),8.251(s,1H),12.879(s,1H)。粗生成物をそのまま最終反応に使用した。
6−ブロモ−7−クロロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン。
6−ブロモ−7−クロロ−5−ニトロキノキサリン−2(1H)−オン(0.025g,0.082mmol、上記で製造)の濃H2SO4(0.5mL)溶液に撹拌しながらKNO3(0.011g,0.11mmol)を加え、得られた暗赤色の溶液を室温で65時間撹拌した。次いで、この溶液を氷浴中で冷却し、氷で希釈して全量を5.0mLとした。沈澱した固形物を濾過し、水(2.0mL)洗し、減圧乾燥して粗生成物0.019g(72%)を得た。これを以下のごとく精製した。粗生成物0.016gを1N NaOH(1.1mL)にとった。不溶性固形物を遠心し、上清を濃HClでpH〜2に酸性化した。沈澱した固形物を濾過し、水(1.0mL)洗し、減圧乾燥してクリーム色粉末状の純粋な(HPLCによる純度>97%)標記化合物0.010g(38%)を得た。
融点:338〜343℃(分解)。
1H NMR(DMSO−d6):δ7.351(s,1H),12.251(βリホールディングsが重なったs,2H)。
83BrClN34の元素分析:
理論値:C,29.98%;H,0.94%;N,13.11%
実測値:C,29.79%;H,0.77%;N,12.71%
実施例10 6−ブロモ−7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
1−ブロモ−2,5−ジフルオロ−4−ニトロベンゼン。
1−ブロモ−2,5−ジフルオロベンゼン(1.000g,5.181mmol、Aldrich、入手したものをそのまま使用)の濃H2SO4(8.0mL)溶液に、0℃で撹拌しながらKNO3(0.525g,5.19mmol)を一度に加えた。得られた黄色の溶液を28℃に温め、28℃で一夜撹拌した。次に、これを氷(80g)中に注ぎ入れ、酢酸エチル(75mL)で抽出した。酢酸エチルを無水Na2SO4で乾燥させ、減圧して除去し、得られた白色固形物をさらに減圧乾燥させて、白色粉末状の標記化合物1.102g(89%)を得た。
融点:58〜60℃。
1H NMR(CDCl3):δ7.591(dd,1H,J1=9.6Hz,J2=5.4Hz),7.891(t,1H,J=6.9Hz)。
N−(5’−ブロモ−4’−フルオロ−2’−ニトロフェニル)グリシン ナトリウム塩
1−ブロモ−2,5−ジフルオロ−4−ニトロベンゼン(1.100g,4.622mmol、上記で製造)のDMF(11.0mL)溶液に、70℃で撹拌しながら、ナトリウムグリシネート(0.451g,4.65mmol、Aldrich、入手したものをそのまま使用)水溶液(5.0mL)を滴加した。得られた溶液を70℃で一夜撹拌した。溶液を室温に冷却し、鮮とう色の固形物を濾過し、冷アセトン(10mL)で洗浄し、減圧乾燥して、鮮とう色粉末状の標記化合物0.469g(35%)を得た。
1H NMR(DMSO−D6):δ3.458(d,2H,J=3.9Hz),7.148(d,1H,J=6.0Hz),7.944(d,1H,J=9.3Hz),8.740(s,1H)。
6−ブロモ−3,4−ジヒドロ−7−フルオロ−キノキサリン−2(1H)−オン。
N−(5’−ブロモ−4’−フルオロ−2’−ニトロフェニル)グリシン ナトリウム塩(0.450g、1.54mmol、上記で製造)および塩化スズ(II)2水和物(1.039g,4.605mmol、Aldrich、入手したものをそのまま使用)のエタノール(7.0mL)溶液を30分間還流した。次に、これを室温に冷却し、減圧して溶媒を除去した。残留物を水(15.0mL)で希釈し、10%Na2CO3でpH〜8に塩基性化した。得られる懸濁液を酢酸エチル(100mL)で抽出した。酢酸エチルを無水Na2SO4で乾燥し、減圧して除去し、黄色粉末状の標記化合物0.241g(64%)を得た。
融点:214〜216℃。
1H NMR(DMSO−d6):δ3.684(s,2H),6.062(s,1H),6.631(d,1H,J=9.3Hz),6.825(d,1H,J=6.6Hz),10.303(s,1H)。
6−ブロモ−7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン。
6−ブロモ−3,4−ジヒドロ−7−フルオロ−キノキサリン−2(1H)−オン(0.050g、0.20mmol、上記で製造)のCF3COOH(1.0mL)溶液に、撹拌しながら過剰の発煙HNO3(0.10mL)を加え、得られた赤色懸濁液を28℃で一夜撹拌した。溶媒を減圧下で除去し、残留物を水(2.0mL)で希釈した。沈澱した固形物を濾過し、水(2.0mL)洗し、乾燥ピストル(トルエン還流)中で乾燥させ、黄色粉末状の純粋な(1H NMR)標記化合物0.034g(55%)を得た。
融点:323〜327℃。
1H NMR(DMSO−d6):δ7.179(d,1H,J=9.0Hz),12.208(s,1H),12.317(s,1H)。
83BrFN34に対する元素分析
理論値:C,31.60%;H,0.99%;N,13.82%
実測値:C,31.30%;H,0.87%;N,13.66%。
実施例11 7−ブロモ−6−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
1−ブロモ−2,4−ジフルオロ−5−ニトロベンゼン。
1−ブロモ−2,4−ジフルオロベンゼン(0.512g,2.65mmol、Aldrich、入手したものをそのまま使用)の濃H2SO4(5.0mL)溶液に0℃で撹拌しながらKNO3(0.275g、2.72mmol)を一度に加えた。得られた溶液を28℃に温め、この温度で一夜撹拌した。次に、これを氷(50g)中に注ぎ入れ、酢酸エチル(50mL)で抽出した。酢酸エチルを無水Na2SO4で乾燥し、減圧下で除去し、得られた油状物をさらに減圧乾燥し、明赤色油状の純粋な(1H NMR)標記化合物0.576g(91%)を得た。1H NMR(CDCl3):δ7.141(dd,1H,J1=10.2Hz,J2=7.8Hz),8.375(t,1H,J=7.5Hz)。
N−(4’−ブロモ−5’−フルオロ−2’−ニトロフェニル)グリシンおよびN−(2’−ブロモ−5’−フルオロ−4’−ニトロフェニル)グリシン。
1−ブロモ−2,4−ジフルオロ−5−ニトロベンゼン(365mg、1.53mmol、上記で製造)のDMF(3.0mL)溶液に、撹拌しながらナトリウムグリシネート(0.152g、1.57mmol、Aldrich、入手したものをそのまま使用)水(0.6mL)溶液を滴加した。得られた懸濁液を28℃で一夜撹拌した。溶媒を減圧下で除去し、得られたスラリーを氷浴中で冷却した。これに1N HCl(1.5mL)を加え、瞬時に黄色の固形物を得、これを濾過し、乾燥ピストル(トルエン還流)中で乾燥し、黄色粉末状の比1.0:0.6(1H NMR)の標記化合物の混合物0.175g(39%)を得た。
1H NMR(DMSO−d6):δ4.039(d,2H,J=6Hz),6.691(d,1H,J=14.7Hz),6.900(s,1H),7.005(d,1H,J=12.0Hz),8.219(d,1H,J=8.1z),8.337(d,1H,J=7.5Hz),8.494(s,1H)。この段階で混合物を分けることは困難であったため、これをそのまま次の反応に用いた。
7−ブロモ−3,4−ジヒドロ−6−フルオロ−キノキサリン−2(1H)−オン。
N−(4’−ブロモ−5’−フルオロ−2’−ニトロフェニル)グリシンならびにN−(2’−ブロモ−5’−フルオロ−4’−ニトロフェニル)グリシン(0.150g,0.512mmol、上記で製造)および塩化スズ(II)2水和物(0.346g、1.53mmol、Aldrich,入手したものをそのまま使用)のエタノール(3.0mL)溶液を30分間還流した。次に、これを室温に冷却し、溶媒を減圧下で除去した。残留物を水(10mL)で希釈し、飽和NaHCO3(3.0mL)でpH〜8に塩基性化した。得られた白色懸濁液を酢酸エチル(30mL)で抽出した。酢酸エチルを無水Na2SO4で乾燥し、減圧して除去し、粗生成物0.050gを得、これをエタノール:水(1:1)から沈澱により精製し、明黄色粉末状の純粋な(1H NMR)標記化合物30mg(24%)を得た。
融点:172℃(分解)
1H NMR(DMSO−d6):δ3.73(s,2H),6.37(s,1H),6.551(d,1H,J=10.2Hz),6.825(d,1H,J=6.6Hz),10.303(s,1H)。
7−ブロモ−6−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン。
7−ブロモ−3,4−ジヒドロ−6−フルオロ−キノキサリン−2(1H)−オン(0.023g、0.094mmol、上記で製造)のCF3COOH(0.30mL)溶液に、撹拌しながら過剰の発煙HNO3(0.015mL)を加え、得られた赤色懸濁液を28℃で一夜撹拌した。得られた赤色溶液を氷浴中で冷却し、水(2.0mL)で希釈した。沈澱した固形物を濾過し、水(2.0mL)洗し、乾燥ピストル(トルエン還流)中で乾燥して煉瓦赤色粉末状の純粋な(1H NMR)標記化合物0.017mg(60%)を得た。
融点:316〜321℃
1H NMR(DMSO−d6):δ7.458(d,1H,J=6.3Hz),12.006(br s,1H),12.178(s,1H)
83BrFN34の元素分析:
理論値:C,31.60%;H,0.99%;N,13.82%
実測値:C,31.78%;H,0.84%;N,13.49%。
実施例12 7−ブロモ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
2−ブロモ−5−フルオロ−2,3−ニトロトルエン。
2−ブロモ−5−フルオロトルエン(1.495g、7.909mmol、Aldrich、入手したものをそのまま使用)の濃H2SO4(10.0mL)溶液に、0℃で撹拌しながら、KNO3(0.800g、7.91mmol)を一度に加えた。得られた淡黄色の溶液を28℃に温め、28℃で一夜撹拌した。次に、これを氷(50g)中に注ぎ入れ、酢酸エチル(75mL)で抽出した。酢酸エチルを無水Na2SO4で乾燥させ、減圧下で除去し、得られた油状物をさらに減圧乾燥し、油状の標記化合物1.832g(98%)を得た。
1H NMR(CDCl3):δ2.495(s,3H),7.213(d,1H,J1=11.4Hz),8.268(d,1H,J1=7.2Hz)。
N−(4’−ブロモ−5’−メチル−2’−ニトロフェニル)グリシン ナトリウム塩。
2−ブロモ−5−フルオロ−4−ニトロトルエン(1.662g、7.102mmol、上記で製造)のDMF(7.0mL)溶液を70℃で撹拌しながら、ナトリウムグリシネート(0.690g,7.11mmol、Aldrich,入手したものをそのまま使用)水(7.0mL)溶液を滴加した。得られた懸濁液を70℃で一夜撹拌した。懸濁液を室温に冷却し、赤色固形物を濾過し、アセトンで洗浄し、減圧乾燥して赤色粉末状の純粋な(1H NMR)標記化合物0.932g(45%)を得た。
1H NMR(DMSO−d6):δ2.306(s,3H),3.452(d,2H,J=3.9Hz),6.874(s,1H),8.125(s,1H),8.779(s,1H)
7−ブロモ−3,4−ジヒドロ−6−メチル−キノキサリン−2(1H)−オン。
N−(4’−ブロモ−5’−メチル−2’−ニトロフェニル)グリシン ナトリウム塩(0.200g,0.692mmol、上記で製造)および塩化スズ(II)2水和物(0.468g,2.07mmol、Aldrich,入手したものをそのまま使用)のエタノール(2.0mL)溶液を30分間還流した。次に、これを室温に冷却した。沈澱した固形物を濾過し、減圧乾燥し、黄色粉末状の標記化合物0.064g(38%)を得た。
1H NMR(DMSO−d6):δ2.130(s,3H),3.674(s,2H),6.120(s,1H),6.583(s,1H),6.868(s,1H),10.284(s,1H)
7−ブロモ−6−メチル−5−ニトロキノキサリン−2(1H),3(4H)−ジオン。
7−ブロモ−3,4−ジヒドロ−6−メチル−キノキサリン−2(1H)−オン(0.028g,0.012mmol、上記で製造)のCF3COOH(0.30mL)の懸濁液に、撹拌しながら過剰の発煙HNO3(0.020mL)を加え、得られた赤色溶液を28℃で一夜撹拌した。得られた懸濁液を氷浴中で冷却し、水(2.0mL)で希釈した。沈澱した固形物を濾過し、水(2.0mL)洗し、乾燥ピストル(トルエン還流)中で乾燥し、明黄色粉末状の純粋な(1H NMR)標記化合物0.014g(40%)を得た。
融点:>340℃。
1H NMR(DMSO−d6):δ2.227(s,3H),7.440(s,1H),11.980(s,1H),12.143(s,1H)
96BrN34・0.45H20の元素分析:
理論値:C,35.07%;H,1.96%;N,13.63%
実測値:C,35.44%;H,1.92%;N,13.23%。
実施例13 7−クロロ−6−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
1−クロロ−2,4−ジフルオロ−5−ニトロベンゼン。
1−クロロ−2,4−ジフルオロベンゼン(0.829g、5.58mmol、Aldrich,入手したものをそのまま使用)の濃H2SO4(8.0mL)溶液に、0℃で撹拌しながらKNO3(0.565g、5.59mmol)を一度に加えた。得られた溶液を28℃に温め、28℃で一夜撹拌した。次に、これを氷(80g)中に注ぎ入れ、酢酸エチル(75mL)で抽出した。酢酸エチルを無水Na2SO4で乾燥させ、減圧下で除去し、得られた油状物をさらに減圧乾燥して明赤色油状の純粋な(1H NMR)標記化合物1.007g(93%)を得た。
1H NMR(CDCl3):δ7.168(dd,1H,J1=9.9Hz,J2=8.4Hz),8.238(t,1H,J=7.5Hz)。
N−(4’−クロロ−5’−フルオロ−2’−ニトロフェニル)グリシンおよびN−(2’−クロロ−5’−フルオロ−4’−ニトロフェニル)グリシン ナトリウム塩。
1−クロロ−2,4−ジフルオロ−5−ニトロベンゼン(1.000g,5.167mmol、上記で製造)のDMF(10.0mL)溶液に、撹拌しながらナトリウムグリシネート(0.502g,5.17mmol、Aldrich、入手した物をそのまま使用)水(2.0mL)溶液を滴加した。この溶液を70℃で16時間撹拌し、室温に冷却した。沈澱した固形物を濾過し、アセトン(10mL)で洗浄し、減圧乾燥し、1H NMRで測定したとき比1.0:0.3の標記化合物の混合物である赤色固形物0.438g(38%)を得た。
1H NMR(DMSO−d6):δ3.474(d,2H,J=4.5Hz),3.523(d,2H,J=3.9Hz),6.535(d,1H,J=14.7Hz),6.871(d,1H,J=12.3Hz),6.976(s,1H),8.068(d,1H,J=7.8Hz),8.168(d,1H,J=7.8Hz),8.867(s,1H)。この段階でこの混合物を分けることが困難であったため、このまま次の反応に用いた。
7−クロロ−−3,−ジヒドロ−6−フルオロ−キノキサリン−2(1H)−オン。
N−(4’−クロロ−5’−フルオロ−2’−ニトロフェニル)グリシン ナトリウム塩ならびにN−(2’−クロロ−5’−フルオロ−4’−ニトロフェニル)グリシン ナトリウム塩(0.175g,0.704mmol、上記で製造)および塩化スズ(II)2水和物(0.475g,2.11mmol,Aldrich、入手した物をそのまま使用)のエタノール(3.5mL)混合溶液を30分間還流した。次に、これを室温で冷却し、溶媒を減圧下で除去した。残留物を水(10mL)で希釈し、飽和NaHCO3(3.0mL)でpH〜8に塩基性化した。得られた白色懸濁液を酢酸エチル(30mL)で抽出した。酢酸エチルを無水Na2SO4で乾燥し、減圧下で除去し、明黄色粉末状の純粋な(1H NMR)標記化合物0.041g(29%)を得た。
融点:217〜219℃(分解)
1H NMR(DMSO−d6):δ3.745(s,2H),6.37(s,1H),6.587(d,1H,J=10.5Hz),6.741(d,1H,J=7.2Hz),10.331(s,1H)。
7−クロロ−6−フルオロ−5−ニトロキノキサリン−2(1H),3(4H)−ジオン。
7−クロロ−3,4−ジヒドロ−6−フルオロ−キノキサリン−2(1H)−オン(0.024g,0.12mmol、上記で製造)のCF3COOH(0.40mL)溶液に、撹拌しながら過剰の発煙HNO3(0.02mL)を加え、得られた赤色溶液を28℃で一夜撹拌した。溶媒を減圧下で除去し、残留物を水(2.0mL)で希釈した。沈澱した固形物を濾過し、水(1.0mL)洗し、乾燥ピストル(トルエン還流)中で乾燥し、明黄色粉末状の純粋な(1H NMR)標記化合物0.023g(74%)を得た。
融点:308〜310℃
1H NMR(DMSO−d6):δ7.374(d,1H,J=6.9Hz),12.022(br s,1H),12.221(s,1H)
83ClFN34の元素分析:
理論値:C,37.02%;H,1.16%;N,16.19%
実測値:C,37.03%;H,1.19%;N,15.33%。
実施例14 6−アジド−7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
6,7−ジフルオロ−5−ニトロキノキサリン−2,3−ジオン23mg(0.094mmol)およびアジ化ナトリウム7mg(0.10mmol)の固体混合物にDMSO−d6 0.5mLを加え、この混合物をボルテックスで10秒間撹拌した。いくらかの白色不溶性物質が観察された。D2O1滴を加え、10秒間撹拌した。再度、いくらかの白色物質が観察された。1H NMR、7.109(1,d,J=12.0)。この溶液を氷水3mLに加えた。黄色の沈澱物を濾過し、水洗し、乾燥させて黄色固形物(21mg、84%)を得た。
融点:255〜257℃
1H NMR(DMSO−d6):7.166(1,d,J=11.8),12.2−12.1(m,2)。
19F NMR(標準:C66、−162.9ppm)、−130.5(mb)。
IR(KBr),2154,1753,1540,1359,1308cm-1MS,266(M+,1),238(M+−N2,100),178(90),150(40)。
実施例15 6−アミノ−7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
6,7−ジフルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン20mg(0.082mmol)のDMSO−d6(0.5mL)溶液に、30%水酸化アンモニウムを2滴加え、この溶液を80℃で24時間加熱した。混合物に30%水酸化アンモニウムをさらに1滴加え、これを80℃で10時間加熱した。混合物を水4mLに加え、次いで2N HClでpH1に酸性化した。沈澱物を濾過し、水洗し、乾燥して黄色固形物(15mg,76%)を得た。
融点:250℃(分解)
1H NMR(DMSO−d6):7.202(1,d,J=11.5),7.232(sb,2),11.15(mb,1),12.0(mb,1)。
19F NMR,−133.84(d,J=11.6)。
MS,240(M+,100),212(10),177(10),166(20)。
85FN44のHRMS:
理論値:240.0290
実測値:240.0294。
実施例16 7−フルオロ−6−メトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
6,7−ジフルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン21mg(0.086mmol)のDMSO−d6(0.5mL)溶液に、ナトリウムメトキシオキシド16mg(0.29mmol)を加えた。この溶液をボルテックスで10秒間震盪し、3時間室温に保った。次に、これを水3mLに加え、2N HClでpH4に酸性化した。沈澱物を濾過し、水洗し、乾燥して黄色固形物(17mg、77%)を得た。
融点:290〜292℃
1H NMR(DMSO−d6):3.899(s,3),7.163(1,d,J=11.6),11.97(mb,1),12.137(s,1)
19F NMR,−134.48(mb)。
MS,255(M+,100),243(15),179(16),151(40)。
96FN35のHRMS:
理論値:255.0287
実測値:255.0308。
実施例17 7−フルオロ−6−エトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
6,7−ジフルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン24mg(0.098mmol)およびナトリウムエトキシド24mg(0.33mmol)のDMSO−d6(0.5mL)溶液を5時間室温に保った。赤色溶液を水3mLに加え、2N HClでpH4に酸性化した。沈澱物を濾過し、水洗し、乾燥させて黄色固形物(24mg、91%)を得た。
融点:293〜295℃
1H NMR(DMSO−d6):1.239(t,3,J=7.0),4.141(q,2,J=7.2),7.152(1,d,J=11.7),11.975(s,1),12.135(s,1)。
19F NMR:−134.06(mb)。
MS,269(M+,90),241(100),195(70)。
108FN35のHRMS:
理論値:269.0443
実測値:269.0454。
実施例18 7−フルオロ−6−ヒドロキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
6,7−ジフルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン24mg(0.098mmol)および水酸化ナトリウム19mg(0.47mmol)のD2O(0.6mL)混合物を105℃で24時間加熱した。この混合物を水2mLに加え、2N HClでpH1に酸性化した。沈澱物を濾過し、水洗し、乾燥させて赤色固形物(19mg、80%)を得た。
融点:>360℃
1H NMR(DMSO−d6):7.101(1,d,J=10.9),11.10(mb,1),11.70(mb,1),11.99(s,1)。
19F NMR:−137.4(mb)
MS(M++1,100),195(50),152(20),140(25)。
84FN35のHRMS:
理論値:241.0131
実測値:241.0110。
実施例19 5−アジド−6,7−ジクロロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
5−アミノ−6,7−ジクロロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン45mg(0.18mmol)の濃H2SO4(97%)(1mL)混合物を氷浴中で1時間撹拌した。得られた黄色溶液にNaNO2 70mg(1.0mmol)の水(0.6mL)溶液を滴加し、この溶液を氷浴中で3時間撹拌した。得られた赤色溶液にNaN3 98mgの水(0.6mL)溶液を加え、これを1時間撹拌した。この混合物にNaN3101mgの水(0.6mL)溶液を加え、この混合物を一夜撹拌した。混合物を濾過し、水洗し、乾燥して黄色固形物44mg(88%)を得た。
融点:130℃(分解)
1H NMR(DMSO−d6):7.148(s,1),11.75(mb,1),12.09(s,1)
IR(KBr):2120,1700cm-1
実施例20 6−アジド−5,7 ジクロロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
6−アミノ−5,7−ジクロロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン10mg(0.040mmol)の濃H2SO4(97%)(0.5mL)混合物を氷浴中で1時間撹拌した。得られた黄色溶液にNaNO2 30mg(0.43mmol)の水(0.3mL)溶液を滴加し、この溶液を氷浴中で2時間撹拌した。得られた赤色溶液にNaN3 40mgの水(0.3mL)溶液を加え、これを2時間撹拌した。混合物を水2mLで希釈し、一夜撹拌した。混合物を濾過し、水洗し、乾燥してほぼ無色の固形物10mg(90%)を得た。
融点:150℃(分解)
1H NMR(DMSO−d6):7.153(s,1),11.602(s,1),12.02(s,1)
IR(KBr):2127,1720cm-1
実施例21 6,7−ジメチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
4,5−ジメチル−1,2−フェニレンジアミン2.72g(2.0mmol)およびシュウ酸1.92g(21.3mmol)の2N HCl(30mL)混合物を2.5時間還流し、室温に冷却した。この混合物をH2O 20mLで希釈し、濾過し、水洗し、乾燥して淡褐色の固形物3.57g(94%)を得た。
融点:>250℃
1H NMR(DMSO−d6):2.161(s,6),6.869(s,2),11.78(s,2)。
実施例22 6,7−ジメチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
氷浴中に保った6,7−ジメチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン1.90g(10.0mmol)のH2SO4(97%)(25mL)溶液にHNO3(69〜70%)1.2mLを滴加し、この溶液を室温で48時間撹拌した。これを氷水300mL中に注ぎ入れ、10分間撹拌した。この混合物を濾過し、水洗し、乾燥して黄色の固形物1.40g(60%)を得た。この固形物をDMSO/H2O沈澱、次いでNaOH/HCl沈澱によって精製し、黄色の固形物0.85gを得た。
融点:>250℃
1H NMR(DMSO−d6):2.079(s,3),7.048(s,1),11.770(s,1),12.030(s,1),
10934のHRMS:
理論値:235.0588
実測値:235.0584。
実施例23 7−ブロモ−5−エチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
1,2−ジアミノ−4−ブロモ−6−エチルベンゼン(40mg,0.14mmol)およびシュウ酸2水和物(25mg,0.20mmol、入手したものをそのまま使用)の4N HCl(1.5mL)混合物を120〜125℃で3時間還流し、次いで室温に冷却した。この混合物を遠心し、液相を除去した。黄色固形物を冷水(2x1mL)で洗浄し、濾過により回収し、減圧下、60℃で2時間乾燥し、黄色粉末状の粗生成物40mg(80%)を得た。この粗生成物を1N NaOH(2mL)に溶解して濾過した。濾液をpH5に酸性化し、純粋な標記化合物12mgを得た。
融点:>350℃(300℃から分解)
IR(KBr,cm-1):3410,3164,2919,1740,1705,1600。
1H NMR(DMSO−d6):δ1.099(t,3H,J=6Hz),2.741(q,2H,J=7.2Hz),7.117(d,1H,J=1.8Hz),7.138(d,1H,J=1.8Hz),11.343(s,1H),11.958(s,1H)。
109BrN22(M+)m/zのHRMS:
理論値:267.9846
実測値:267.9853。
実施例24 5,7−ジメチル−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオンの製造
1,2−ジアミノ−4,6−ジメチルベンゼン。
4,6−ジメチル−2−ニトロアニリン(1.66g,10.0mmol)および10%Pd/C(200mg)のエタノール(35mL)混合物を25psiH2下、室温で2時間水素添加した。触媒をセライトで濾過して除去し、溶媒をロータリーエバポレーターで除去し、褐色固形の1,2−ジアミノ−4,5−ジメチルベンゼン1.300g(96%)を得た。
1H NMR(CDCl3):6.449(s,1H),6.469(s,1H),3.327(br,2H),3.259(br,2H),2.190(s,3H),2.159(s,3H)。
5,7−ジメチル−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオン。
1,2−ジアミノ−4,6−ジメチルベンゼン(424mg、3.11mmol)およびシュウ酸2水和物(432mg、343mmol、入手したものをそのまま使用)の4N HCl(20mL)混合物を120〜125℃で3時間還流した後、室温に冷却した。混合物を遠心し、上清を除去した。黄色固形物を冷水(2×2mL)で洗浄し、濾過により回収し、2時間減圧乾燥して、黄色粉末状の5,7−ジメチル−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオンの粗生成物516mg(87%)を得た。粗生成物を1N NaOH(10mL)にとって濾過した。濾液をpH3に酸性化し、明黄色粉末状の純粋な標記化合物(490mg)を得た。
融点:345〜347℃(分解)
IR(KBr,cm-1):3460,3190,2986,1716,1709,1630。
1H NMR(DMSO−d6):δ11.858(s,1H),11.173(s,1H),6.766(s,1H),6.745(s,1H),2.280(s,3),2.211(s,3)
101022(M+)m/zのHRMS:
理論値:190.0714
実測値:190.0744。
実施例25 1.4−ジヒドロベンゾ[g]キノキサリン−2,3−ジオンの製造
2,3−ナフタレンジアミン603mg(3.81mmol)およびシュウ酸382mg(4.24mmol)の2N HCl(5mL)混合物を3時間還流し、室温に冷却した。混合物を濾過し、水洗し、乾燥して褐色の固形物803mg(99%)を得た。
融点:>250℃
1H NMR(DMSO−d6):7.382(dd,2,J=3.16,6.17),7.525(s,2),7.815(dd,2,J=3.22,6.18),12.088(s,2)。
実施例26 5−メチル−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオンの製造
2,3−ジアミノトルエン(0.498g、0.407mmol、Aldrich)の2N HCl(6mL,12mmol)溶液に撹拌しながらシュウ酸2水和物(0.520g,0.412mmol、Fisher)を一度に加えた。得られた深紫色溶液を13時間還流し、紫色の懸濁液を得た。これを25℃に冷却し、濾過し、水(5mL)洗し、減圧(0.1mm Hg)乾燥して、紫色の粉末を得た。これを2N NaOH(25mL、50mmol)にとって褐色溶液を得、これを濾過した。褐色濾液を2N HCl(25mL、50mmol)を加えてpH1.0に酸性化し、黄褐色懸濁液を得た。懸濁液を濾過し、フィルターケーキを水(5mL)で洗浄し、黄褐色粉末状の標記化合物(551mg、64%)を得た。
融点:325℃(ブロックを320℃に予備加熱した)
1H NMR(DMSO−d6):δ2.26(s,3H),6.86−7.01(m,3H),11.6(ブロード,2H)。
実施例27 6−メチル−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオンの製造
3,4−ジアミノトルエン(0.302g、0.247mmol、Aldrich)の2N HCl(4mL、8mmol)溶液に撹拌しながらシュウ酸2水和物(0.330g,0.261mmol、Fisher)を一度に加えた。得られた深紫色溶液を13時間還流し、紫色の懸濁液を得た。これを25℃に冷却し、濾過し、水(5mL)洗し、減圧(0.1mm Hg)乾燥して、灰青色の粉末を得た。これを2N NaOH(34mL、68mmol)にとって褐色溶液を得、これを濾過した。褐色濾液を2N HCl(42mL、84mmol)を加えてpH1.0に酸性化し、黄褐色懸濁液を得た。懸濁液を濾過し、フィルターケーキを水(5mL)で洗浄し、灰色粉末状の標記化合物(225.5mg、43%)を得た。
融点:318℃(ブロックを300℃に予備加熱した)
1H NMR(DMSO−d6):δ2.32(s,3H),6.90−6.99(m,3H),11.22(s,1H),11.90(s,1H)。
実施例28 7−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオンの製造
5−メチル−3−ニトロ−1,2−フェニレンジアミン。
Gillespieら、J.Org.Chem.25:942(1960)に記載の方法を以下のごとく使用した。6.66%(NH42S水溶液(3.3mL、Aldrichから供給された20%(NH42S水溶液から調製)とメタノール(3.5mL)中の4−メチル−2,6−ジニトロアニリン(0.100g、0、561mmol、Aldrich、入手した物をそのまま使用)の暗黒色溶液を45分間還流した。次に、これを28℃に冷却し、溶媒を減圧下で可能な限り除去した(硫化アンモニウムの悪臭を避けるためフード内で実施)。得られたスラリーを水(10mL)で希釈し、得られた赤色固形物を濾過し、減圧乾燥して赤色粉末状の固形物0.072g(85%)を得、これをこのまま次の反応に使用した。
1H NMR(アセトン−d6):2.205(s,3H),6.342(br s,2H),6.622(s,1H),7.571(s,1H)。
7−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオン
2N HCl(1.6mL)中の5−メチル−3−ニトロ−1,2−フェニレンジアミン(0.050g,0.30mmol)およびシュウ酸(0.038g,0.30mmol)の懸濁液を2.5時間還流した。なおこの間に、最初に溶液が形成され、次いで懸濁液が形成された。次に、この懸濁液を28℃に冷却し、沈殿した固形物を濾過し、水(5mL)洗し、減圧乾燥して明黄色粉末状の生成物30mg(45%)を得た。これを以下のごとく塩基−酸処理によって精製した。すべての粗生成物を1N NaOH(3.3mL)にとり、90℃で撹拌(swirl)してほとんどの固形物を溶解させた。次に、これを熱いうちに濾過し、濾液を氷浴中で冷却し、濃HClでpH〜2に酸性化した。沈澱した固形物を濾過し、減圧乾燥して明黄色粉末状の純粋な標記化合物0.025g(38%)を得た。
融点:319〜323℃(分解)
1H NMR(DMSO−d6):2.352(s,3H),7.271(s,1H),7.75(s,1H),11.044(s,1H),12.299(s,1H)。
9734・0.33H2Oの元素分析:
理論値:C,47.52%;H,3.10%;N,18.47%
実測値:C,47.82%;H,3.03%;N,18.06%。
実測値29 7−フルオロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオンの製造
2,5−ジフルオロ−4−ニトロトルエン。
2,5−ジフルオロトルエン(0.544g,4.25mmol、Aldrich,入手した物をそのまま使用)の濃H2SO4(5.0mL)溶液に、0℃で撹拌しながらKNO3(0.430g,4.25mmol)を一度に加えた。得られた淡黄色溶液を28℃に温め、この温度で一夜撹拌した。次にこれを氷(25g)中に注ぎ入れ、酢酸エチル(40mL)で抽出した。抽出物をNa2SO4で乾燥し、留去して明赤色油状の標記化合物0.555g(91%)を得た。
1H NMR(CDCl3):2.369(d,3H,J=1.8Hz),7.127(dd,1H,J1=8.1Hz,J2=6.0Hz)、7.734(dd,1H,J1=8.4Hz,J2=6.3Hz)。
N−(4−フルオロ−5−メチル−2−ニトロフェニル)グリシン ナトリウム塩。
2,5−ジフルオロ−4−ニトロトルエン(0.550g,3.18mmol)のDMF(5.0mL)溶液に、撹拌しながらナトリウムグリシネート(0.308g、3.18mmol、Aldrich、入手した物をそのまま使用)の水(1.0mL)溶液を滴加した。得られた懸濁液を28℃で一夜撹拌した。固形物を濾過し、減圧乾燥して粗生成物0.168g(23%)を得た。これを以下のごとく精製した。物質0.150gを酢酸エチル(5.0mL)中で煮沸し、熱いうちに濾過して黄色粉末状の純粋な(1H NMR)標記化合物0.134g(18%)を得た。
1H NMR(DMSO−d6):2.213(s,3H),3.428(d,2H,J=3.9Hz),6.765(d,1H,J=6.9Hz),7.700(d,1H,J=10.5Hz),8.728(s,1H)。
7−フルオロ−3,4−ジヒドロ−6−メチルキノキサリン−2(1H)−オン。
N−(4−フルオロ−5−メチル−2−ニトロフェニル)グリシン ナトリウム塩(0.125g,0.548mmol)および塩化スズ(II)2水和物(0.370g、1.64mmol、Aldrich、入手した物をそのまま使用)のエタノール(3.0mL)混合物を30分間還流した。次に、これを室温に冷却し、溶媒を減圧下で除去した。残留物を水(4.0mL)で希釈し、飽和NaHCO3でpH〜8に塩基性化した。得られた懸濁液を酢酸エチル(30mL)で抽出した。抽出物をNa2SO4で乾燥し、留去して黄色粉末状の標記化合物0.032gを得、これを次の反応に使用した。
1H NMR(DMSO−d6):2.024(s,3H),3.607(s,2H),5.751(s,1H),6.453(d,1H,J=9.9Hz),6.456(d,1H,J=8.1Hz),10.162(s,1H)。
7−フルオロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオン。
7−フルオロ−3,4−ジヒドロ−6−メチルキノキサリン−2(1H)−オン(0.023g、0.094mmol)のCF3COOH(0.30mL)溶液に、撹拌しながら過剰の発煙HNO3(0.020mL)を加え、得られた赤色懸濁液を28℃で一夜撹拌した。得られた赤色溶液を氷浴中で冷却し、水(2.0mL)で希釈した。沈澱物を濾過し、水(2.0mL)洗し、乾燥ピストル(トルエン還流)で乾燥して、黄色粉末状の純粋な標記化合物0.020g(66%)を得た。
融点:308〜311℃
1H NMR(DMSO−d6):2.106(s,3H),7.058(d,1H,J=9.9Hz),11.769(bs,1H),12.172(s,1H)。
実施例30 6−クロロ−5−シアノ−7−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
2,6−ジクロロ−3−ニトロベンゾニトリル(3.935g,18.13mmol、Lancaster,入手した物をそのまま使用)のDMF(25mL)溶液に、70℃で撹拌しながらナトリウムグリシネート(1.760g,18.13mmol、Aldrich、入手した物をそのまま使用)水(25.0mL)溶液を滴加した。得られた溶液を70℃で48時間撹拌した。懸濁液を室温に冷却し、沈澱した黄色の固形物を濾過し、クロロホルム(20mL)で洗浄し、減圧乾燥して黄色粉末状の純粋な(1H NMR)N−(3’−クロロ−2’−シアノ−6’−ニトロ)フェニルグリシン2.020g(44%)を得た。
1H NMR(DMSO−d6):δ3.888(d,2H,J=3.9Hz),6.857(d,1H,J=9.0Hz),8.283(d,1H,J=9.3Hz),9.572(s,1H)。
N−(3’−クロロ−2’−シアノ−6’−ニトロ)フェニルグリシン(2.000g,7.824mmol、上記で製造)および塩化スズ(II)2水和物(6.000g、26.59mmol、Aldrich、入手したものをそのまま使用)のエタノール(40mL)懸濁液を30分間還流した。得られた懸濁液を室温に冷却し、固形物を濾過し、エタノール(20mL)で洗浄し、減圧乾燥して明黄色固形の純粋な(1H NMR)6−クロロ−5−シアノ−3,4−ジヒドロキノキサリン−2(1H)−オン1.261g(78%)を得た。
1H NMR(DMSO−d6):δ3.668(s,2H),6.719(d,1H,J=8.4Hz),6.843(d,1H,J=8.1Hz),6.912(s,1H),10.682(s,1H)。
6−クロロ−5−シアノ−3,4−ジヒドロキノキサリン−2(1H)−オン(0.096g,0.46mmol、上記で製造)のCF3COOH(1.0mL)懸濁液に発煙硝酸(0.40mL)を加えて暗赤色溶液とした。(より少ない量の発煙硝酸では懸濁液となり、部分的に酸化された生成物と完全に酸化された生成物の混合物が得られる)。次に、得られた溶液を室温で一夜撹拌した。揮発物を減圧下で除去し、残留物を水(3.0mL)で希釈した。黄色の固形物を濾過し、水(2.0mL)洗し、減圧乾燥して黄色粉末状の純粋な(1H NMR)標記化合物0.090g(73%)を得た。
融点:327〜331℃
1H NMR(DMSO−d6):δ7.950(s,1H),12.381(s,1H)。
IR(KBr,cm-1):3501,3452,3157,2259,1740,1712,1635,1607,1550,1396,1340。
93ClN44の元素分析:
理論値:C,40.55%;H,1.13%;N,21.02%
実測値:C,40.57%;H,1.11%;N,20.84%。
実施例31 5−シアノ−6,7−ジクロロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
エタノール(4.0mL)中の6−クロロ−5−シアノ−7−ニトロキノキサリン−2(1H),3(4H)−ジオン(0.100g,0.38mmol、上記で製造)及び塩化スズ(II)2水和物(0.508g,2.25mmol、Aldrich)を24時間還流した。次いで、得られた懸濁液を室温に冷却し、黄色の固形物を濾過し、エタノール(2.0mL)で洗浄して減圧乾燥し、7−アミノ−6−クロロ−5−シアノキノキサリン−2(1H),3(4H)−ジオン0.078g(88%)を黄色の粉末として得た。
1H NMR(DMSO−d6):δ5.762(br s,2H),6.818(s,1H),11.69(s,1H),12.03(s,1H)。
濃HCl(1.5mL)中の7−アミノ−6−クロロ−5−シアノキノキサリン−2(1H),3(4H)−ジオン(0.035g,0.15mmol、上記で製造)の溶液を0℃で撹拌しながら、水(0.20mL)中のNaNO2(0.060g,0.87mmol)の水溶液を加え、得られた懸濁溶液を氷浴中で2時間撹拌した。濃HCl(1.0mL)中のCuCl(0.100g,1.01mmol)の溶液を氷浴中でフラスコを冷却しながらこれに加えた。すぐにN2の発生が認められた、得られた暗緑色の懸濁液を0℃で2時間撹拌した。水(1.0mL)をこれに加えた後、室温で一晩撹拌した。生成した明緑色の懸濁液にさらに1時間室温で撹拌しながら水(4.0mL)を加えた。析出した固形物を濾過し、水(2.0mL)で洗浄し、減圧乾燥して標記化合物0.029g(77%)をクリーム色の固形物として得た。融点:327〜335℃(分解)。
1H NMR(DMSO−d6):δ7.463(d,1H,J=1.2Hz),12.306(s,2H)。芳香族のシグナルのカップリングはメタノール−d4の3滴の滴加で消え、芳香族プロトンはperiN−Hプロトンとカップリングしていたことを示している。IR(KBr,cm-1):3574,3479,2237,1737,1710,1392,1271,1183。
実施例32 7−クロロ−6−メトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
DMSO(1.0mL)中の7−クロロ−6−フルオロ−5−ニトロキノキサリン−2(1H),3(4H)−ジオン(0.100g,0.385mmol、上記で製造)溶液を室温で撹拌しながら、ナトリウムメトキシド(0.125g,2.31mmol、Mallinckrodt)をこれに一度に加えた。得られる暗赤色の溶液を室温で一晩撹拌した。次いで、これを水(5.0mL)で希釈し、濃HCl(6滴)でpH〜2に酸性化した。析出した固形物を濾過し、水(5.0mL)で洗浄し、減圧乾燥して、純粋な(1H NMR)標記化合物0.116g(110%)を黄色の粉末として得た。融点316℃で不明瞭。
1H NMR(DMSO−d6):δ3.821(s,3H)、7.275(s,1H)、12.079(s,1H),12.121(s,1H)。NMRはまたDMSO(反応溶媒)の存在も示した。
実施例33 6,7-ジメトキシ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(10)の製造
Figure 0004164547
4,5−ジメトキシ−1,2−ジニトロベンゼン(8)。
ウルフマン(Wulfman)及びクーパー(Cooper)、Synthesis 924巻(1978年)の方法をこの反応に採用した。70%硝酸(175mL)を窒素下で激しく撹拌しながら、これに1,2−ジメトキシベンゼン 7(20.8g,0.15mol、Aldrich)を30分にわたって滴加した。滴加中は温度を50℃以下に保った。滴加完了後間もなくして、黄色の固形物が沈殿した。次いでこの混合物を70〜80℃に約2時間加熱した(NO2の発生がなくなるまで)。混合物を40℃以下に冷ました後、氷/水(1000mL)中に注ぎ、吸引濾過により濾過した。黄色の固形物を飽和重炭酸ナトリウム(500mL)中で一晩スラリーにした。粗生成物を吸引濾過により分離した後、エチルアルコール(1000mL)からの再結晶により精製した。標記化合物を鮮黄色の針状結晶(23g,67%)として得た。融点:128〜130℃[文献値,127〜128℃;Frisch及びBogert,ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー(J. Org. Chem.)8巻,331頁,(1943年)]。
1H NMR(CDCl3,300MHz)δ4.016(s,6H),7.337(s,2H)。
6,7−ジメトキシ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(10)
4,5−ジメトキシ−1,2−ジニトロベンゼン(8)(912mg,4.00mmol)を酢酸エチル(30mL)中に溶解した。この溶液に10%Pd/c(228mg,20%;Aldrich)を加えた。次いで、この混合物を40psi(H2)下、室温で14時間撹拌した。触媒をセライト(5g)のカラムに通して除き、窒素下にて酢酸エチル(3×15mL)で洗浄した。濾液を集め、溶媒を留去してジアミン9をほとんど無色の固形物として得た。1H NMRスペクトルは対応の構造と一致した。ジアミン9を4N塩酸(7mL)中に溶解し、この溶液を窒素下で撹拌しながらシュウ酸2水和物(504mg,4.00mmol、Fisher)を1度に加えた。混合物を130〜135℃(油浴)に3時間還流した。黄色の固形物が析出し、これを吸引濾過により集め、一晩減圧乾燥し、標記化合物725mg(82%,化合物8に基づく)を淡黄色の固形物として得た。融点345〜346℃。
1H NMR(CDCl3,300MHz)δ3.677(s,3H),6.681(s,2H),11.695(s,2H)。EIMS m/e222(100,M+)。(HPLC純度99%)。
実施例34 6,7−メチレンジオキシ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(15)の製造
Figure 0004164547
4,5−メチレンジオキシニトロベンゼン(12)
氷−塩浴中で撹拌し、冷却(−5〜0℃)した濃硝酸(150mL)に、1,3−ベンゾジオキソール(13.33g,109mmol、Aldrich)を温度が0℃以上に上がらないような速度で90分間で滴加した。滴加が完了した後、混合物を0℃でさらに3時間撹拌し、これを氷/水(750mL)中に注いだ。濾過により精製物を分離し、冷却水で洗液が酸性でなくなるまで洗浄(6×50mL)した後、飽和重炭酸ナトリウム水溶液(50mL)で洗浄して標記化合物17.23g(95%)を黄色の固形物として得た。融点147〜148℃[文献値,147℃;パーキン(Perkin)ら,ジャーナル・オブ・ケミカル・ソサエティー(J. Chem. Soc.),94巻,1979頁(1909年)]。
1H NMR(CDCl3,300MHz)δ6.142(s,2H),6.868(d,1H,J=8.4Hz),7.667(d,1H,J=1.5Hz),7.894(d,1H,J=6.9Hz)。
4,5−メチレンジオキシ−1,2−ジニトロベンゼン(13)
4,5−メチレンジオキシニトロベンゼン 12(17.23g,103mmol)を微細な粉末に粉砕し、70%(濃)硝酸(125mL、Baker)及び90%(発煙)硝酸(125mL、Baker)の撹拌混合物に15℃にて一度に加えた。−5℃〜0℃で撹拌をさらに3時間続けた。次いでこの混合物を氷/水(1250mL)中に注いだ。生成物を濾過により分離し、冷却水で洗液が酸性でなくなるまで洗浄(6×15mL)した後、飽和重炭酸ナトリウム水溶液(50mL)で洗浄して標記化合物19.1g(87%)を黄色の固形物として得た。融点99〜100℃[文献値,101℃;Hughes及びRitchie,(Aust.J.Chem.),7巻,104頁(1954年)]。
1H NMR(CDCl3,300MHz)δ6.270(s,2H),7.303(s,2H)。
6,7−メチレンジオキシ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(15)
4,5−メチレンジオキシ−1,2−ジニトロベンゼン(13)(1.37g,6.47mmol)を酢酸エチル(20mL)中に溶解した。この溶液に10%Pd/C(343mg,20%、Aldrich)を加えた。次いで、この混合物を40psi(H2)下、室温でさらに14時間撹拌した。触媒をセライト(5g)のカラムに通して除き、窒素下にて酢酸エチル(3×15mL)で洗浄した。濾液を集め、溶媒を留去してジアミン14をほとんど無色の固形物として得た。1H NMRスペクトルは対応する構造と一致した。ジアミン14は、4N塩酸(7mL)中に溶解し、シュウ酸2水和物(983mg,6.47mmol)をこの溶液に窒素下で撹拌しながら一度に加えた。混合物を130〜135℃(油浴)に3時間還流した。黄色の固形物が沈殿し、これを吸引濾過にて集め、減圧下で一晩乾燥して標記化合物1.18g(88.7%,化合物13に基づく)を褐色の固形物として得た。融点>360℃。
1H NMR(DMSO−d6,300MHz)δ5.998(s,2H),6.775(s,2H),11.695(s,2H)。
EIMS m/e 206(100,M+)。(HPLC純度98%)。
実施例35 6,7−ジエチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(26)の製造
Figure 0004164547
1,2−ジエチル−4−ニトロベンゼン(16),1,2−ジエチル−3−ニトロベンゼン(17)及び4,5−ジエチル−1,3−ジニトロベンゼン(18)
Lambooy, J.P.,ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティー(J. Am. Chem. Soc.),71巻,3756頁,(1949年)の方法をこの反応に適用した。発煙硝酸(8.75mL,Baker)及び氷酢酸(4.5mL)の混合物を10℃に冷却した。この混合物に1,2−ジエチルベンゼン15(2.5g、18.6mmol、Aldrich)を温度が10〜20℃に保たれるような速度で激しく撹拌しながら30分間で滴加した。滴加を完了したら、この反応物を15℃でさらに1時間撹拌した。次いで、反応混合物を氷水(50mL)中に注いだ。ニトロ化合物をエーテル(4×20mL)で抽出した。集めたエーテル抽出液を水(3×7.5mL)、10%水酸化ナトリウム水溶液(2×8mL)、及び水(2×7.5mL)で洗浄した。このエーテル抽出液を硫酸ナトリウム上で乾燥した。溶媒を留去して残渣を得、これを調製用TLC(ヘキサン:EtOAc=8:2)により精製して、ジニトロ化合物18(0.30g,7%)を褐色の油状物(Rf=0.5)として得、これに付随してモノ−ニトロ化合物16及び17(1.90g,57%)を黄色の油状物(Rf=0.8)として得た。
1H NMR(CDCl3,300MHz)δ(16):1.220(t,6H,J=7Hz),2.725(q,4H,J=7Hz),7.728(d,1H,J=6Hz),7.986(d,1H,J=6Hz),8.034(s,1H)。
(17):1.220(t,6H,J=7Hz),2.725(q,4H,J=7Hz),7.242(m,1H),7.378(d,1H,J=7.5Hz),7.550(d,1H,J=7.5Hz)。
(18):1.231(t,6H,J=7Hz),2.655(q,4H,J=7Hz),8.044(s,1H),10.636(s,1H)。
3,4−ジエチルアニリン(19)及び2,3−ジエチルアニリン(20)
1,2−ジエチル−4−ニトロベンゼン(16)及び1,2−ジエチル−3−ニトロベンゼン(17)(1.4g,7.82mmol)を酢酸エチル(20mL)中に溶解した。この溶液に10%Pd/C(350mg,20%、Aldrich)を加えた。この混合物を35psi(H2)の圧力下、室温で10時間撹拌した。触媒をセライト(5g)のカラムに通し触媒を除き、酢酸エチル(3×15mL)で洗浄した。濾液を集め、真空留去して残留物を得、これを調製用TLC(ヘキサン:EtOAc=8:2)により分離し、3,4−ジエチルアニリン(19)(0.822g,71%)を淡黄色の油状物(Rf=0.7)そして2,3−ジエチルアニリン(20)(0.219g,19%)を褐色の油状物(Rf=0.6)として得た。
1H NMR(CDCl3,300MHz)δ(19)1.184(t,6H,J=7Hz),2.573(q,4H,J=7Hz),3.456(br s,2H),6.513(m,2H),6.970(d,1H,J=7.8Hz)。
(20):1.215(t,6H,J=7Hz),2.617(q,4H,J=7Hz),6.570(d,1H,J=7.5Hz),6.650(d,1H,J=7.5Hz),6.973(m,1H)。
4,5−ジエチル−2−ニトロトリフルオロアセチルアニリド(21)及び3,4−ジエチル−2−ニトロトリフルオロアセチルアニリド(22)
マグネチックスターラー、還流冷却器、及び乾燥管を取り付けた15mL容のシングルネック丸底フラスコ中に3,4−ジエチルアニリン19(0.822g,5.52mmol)、硝酸アンモニウム(0.456g,5.70mmol、Baker)、及びトリフルオロ酢酸無水物(5mL,35.0mmol、Sigma)を入れた。この混合物にクロロホルム(10mL)を撹拌しながら窒素下、0℃にて加えた。この混合物を室温で2時間半撹拌した。混合物を氷(20g)中に注ぎ、クロロホルム(3×20mL)で抽出し、硫酸ナトリウム上で乾燥した。溶媒をアスピレーターで留去し、残留物を得、これを調製用TLC(ヘキサン:EtAcO=8:2)により分離して4,5−ジエチル−2−ニトロトリフルオロアセチルアニリド(21)(0.898g,56%)を融点58〜60℃の黄色の固形物として、そして3,4−ジエチル−2−ニトロトリフルオロアセチルアニリド(22)(0.30g,18%)を融点70〜72℃の褐色の固形物として得た。
1H NMR(CDCl3,300MHz)δ(21)1.275(m,6H),2.742(m,4H),8.099(s,1H),8.539(s,1H),11.375(s,1H)。
(22)1.262(m,6H),2.661,(m,4H),7.420(d,1H,J=8.7Hz),7.915(d,1H,J=8.7Hz),8.742(s,1H)。
4,5−ジエチル−2−ニトロアニリン(23)
無水アルコール(30mL)中の4,5−ジエチル−2−ニトロトリフルオロアセチルアニリド(21)(0.898g,3.1mmol)の溶液に10%水酸化ナトリウム水溶液(10mL)を加えた。この溶液を80℃(油浴)で4時間撹拌した。エタノールを真空留去してオレンジ色の固形物を得、これを吸引濾過により集め、水(3×15mL)で洗浄し、減圧乾燥して標記化合物23 567mg(95%)をオレンジ色の固形物として得た。融点63〜65℃[文献値,64〜65℃;Lambooy, J.P.,ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティー(J. Am. Chem. Soc.),71巻,3756頁(1949年)]。
1H NMR(CDCl3,300MHz)δ1.242(m,6H),2.568(m,4H),5.846(br s,2H),6.593(s,1H),7.899(s,1H)。
4,5−ジエチル−1,2−ジアミノベンゼン(24)
4,5−ジエチル−2−ニトロアニリン(23)(567mg,2.92mmol)を酢酸エチル(20mL)中に溶解した。この溶液に10%Pd/C(142mg,20%、Aldrich)を加えた。この混合物を35psi(H2)の圧力下、室温で5時間撹拌した。触媒をセライト(5g)のカラムに通して除き、酢酸エチル(3×20mL)で洗浄した。濾液を集め、真空留去して4,5−ジエチル−1,2−ジアミノベンゼン(24)(459mg,96%)を無色の固形物として得た。融点114〜116℃[文献値,114〜115℃;Lambooy, J. P.,ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティー(J. Am. Chem. Soc.),71巻,3756頁(1949年)]。
1H NMR(CDCl3,300MHz)δ1.158(t,6H,J=7.5Hz),2.498(q,4H,J=7.5Hz),2.908(br s,4H),6.555(s,2H)。
6,7−ジエチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(25)
4,5−ジエチル−1,2−ジアミノベンゼン(24)(459mg,2.80mmol)を90℃で4N塩酸(12mL)中に溶解した。シュウ酸2水和物(983mg,6.47mmol)をN2下で撹拌しながらこの溶液に一度に加えた。この混合物を130〜135℃(油浴)に3時間還流した。黄色の固形物が沈殿し、これを吸引濾過により集め、一晩減圧乾燥し、標記化合物(25)538mg(88%)を褐色の固形物として得た。融点>360℃。
1H NMR(DMSO−d6),δ1.092(t,6H,J=7.5Hz),2.510(q,4H,J=7.5Hz),6.867(s,2H),11.742(s,2H)。EIMS m/e218(95,M+),203(100,M+-CH3)(HPLC純度100%)。
5−ニトロ−6,7−ジエチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(26)
6,7−ジエチル−2,3−ジヒドロキノキサリンジオン(25)(218mg,1.0mmol)をトリフルオロ酢酸(8mL、Sigma)に加えた。この懸濁液に硝酸カリウム(121.2mg,1.2mmol、Baker)を窒素下で撹拌しながら一度に加えた。この反応物を室温で48時間撹拌した。トリフルオロ酢酸を真空留去して残留物を得た。水(10mL)を激しく撹拌しながらこの残留物に加えた。黄色の固形物が沈殿し、これを吸引濾過により集め、減圧乾燥して標記化合物(26)182mg(69%)を黄色の固形物として得た。融点270〜272℃(分解)。
1H NMR(DMSO−d6,300MHz)δ1.137(m,6H),2.622(m,4H),7.088(s,1H),11.762(s,1H),12.028(s,1H)。
EIMS m/e263(100,M+)。(HPLC純度100%)。
実施例36 5−ニトロシクロペント[g]−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
5−アセトアミドインダン
氷浴中に保ったジオキサン15mL中の5−アミノインダン5.2g(39mmol)の溶液に無水酢酸8mL(8.6g,84mmol)を滴加した。この溶液を室温で16時間撹拌した。これを水70mLで希釈した。混合物を濾過し、水で洗浄し、乾燥して灰色の固形物6.21g(91%)を得た。
1H NMR(CDCl3),2.069(m,2),2.165(s,3),2.879(m,4),7.20(mb,1),7.145(s,2),7.441(s,1)。
5−アセトアミド−6−ニトロインダン
氷浴中に保ったH2SO4 55mL中の5−アセトアミドインダン5.59(31.9mmol)の溶液にKNO33.62g(35.8mmol)を少しずつ加えた。この溶液を氷浴中で2時間、室温で一晩撹拌した。これを氷水500mL中に加え、1時間撹拌した。沈殿を濾過し、水で洗浄し、乾燥して黒色の固形物を得、これをクロマトグラフィー(シリカゲル,ヘキサン/酢酸エチル=10:1で溶出)により分離し、黄色の固形物1.06g(15%)を得た。
1H NMR(CDCl3),2.142(m,2),2.279(s,3),3.00(m,4),8.44(s,1),8.575(s,1),10.389(s,1)。
5−アミノ−6−ニトロインダン
2N HCl 4mL中の5−アセトアミド−6−ニトロインダン259mg(1.16mmol)の混合物を85℃に9時間加熱した後室温に冷ました。沈殿した固形物を濾過し、水で洗浄し乾燥して黄色の結晶性の固形物201mg(97%)を得た。
1H NMR(CDCl3),2.068(m,2),2.843(m,4),6.00(sb,2),6.650(s,1),7.942(s,1)。
5,6−ジアミノインダン
エタノール8mL中の5−アミノ−6−ニトロインダン200mg(1.12mmol)及びSnCl21.14g(6.01mmol)の溶液を70℃に2時間加熱した。エタノールを留去した。残留物を40%NaOH水溶液で処理し、pH=12とした。この混合物を水4mLで希釈し、CHCl3(3×10mL)で抽出した。抽出液を乾燥し(MgSO4)、溶媒を留去して黄色の結晶性の固形物(162mg,97%)を得た。
1H NMR(CDCl3),2.012(m,2),2.773(t,4,J=7.25),3.301(sb,4),6.614(s,2)。
シクロペント[g]−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン
2N HCl 3mL中の5,6−ジアミノインダン162mg(1.09mmol)及びシュウ酸108mg(1.20mmol)の混合物を3時間還流した後室温に冷ました。この混合物を濾過し、水で洗浄し、乾燥してほとんど無色の固形物(187mg,85%)を得た。融点>360℃。
1H NMR(DMSO−d6),1.985(m,2),2.808(t,4,J=7.28),6.957(s,2),11.833(s,2)。
MS,202(M+,100),173(90),145(10),130(20)。
111022のHRMS:理論値202.0738,実測値202.0747。
5−ニトロ−シクロペント[g]−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン
CF3CO2H 3mL中のシクロペント[g]−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン84mg(0.41mmol)の撹拌混合物にKNO344mg(0.43mmol)を一度に加えた。この混合物を室温で14時間撹拌して得られた赤色の溶液を溶媒留去した。残留物を水(4mL)で希釈した。混合物を濾過し、水で洗浄し、乾燥して黄色の固形物(74mg,73%)を得た。
1H NMR(DMSO−d6),2.040(m,2),2.926(t,2,J=7.5),3.085(t,2,J=7.5),7.259(s,1),11.175(s,1),12.233(s,1)。
実施例37 7−フルオロ−6−(n−ブトキシ)−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(28)の製造
NaH 25mg(1.0mmol)及びn−ブタノール50mg(0.67mmol)の混合物にDMSO 1.5mLを加え、この混合物を1時間撹拌した。この溶液に6,7−ジフルオロ−5−ニトロキノキサリン−2,3−ジオン(27)27mg(0.11mmol)を加え、この溶液を室温で5日間撹拌した。この溶液を水(3mL)で希釈し、2N HClでpH=1に酸性化した。沈殿を濾過し、水で洗浄し、乾燥して黄色の固形物11mg(33%)を得た。融点290〜292℃。
1H NMR(DMSO−d6),0.882(t,3,J=7.4),1.360(m,2),1.595(m,2),4.084(t,2,J=6.3),7.151(1,d,J=11.54),11.98(m,1),12.12(m,1)。
MS,297(M+,20),241(100),195(20)。
1212FN35のHRMS:理論値297.0755,実測値297.0757。
実施例38 7−フルオロ−6−(3−フェニルプロポキシ)−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(29)の製造
化合物(28)と同様の方法で化合物(29)を製造した。DMSO2mL中のNaH 25mg(1.0mmol)、3−フェニルプロパノール61mg(0.44mmol)及び6,7−ジフルオロ−5−ニトロキノキサリン−2,3−ジオン(27)28mg(0.11mmol)から黄色の固形物25mg(63%)を得た。融点280〜282℃。1H NMR(DMSO−d6),1.923(m,2),2.653(t,2,J=7.8),4.103(t,2,J=6.1),7.135−7.306(m,6),11.98(m,1),12.131(s,1)。
19F NMR−133.87(mb)。
MS,359(M+,20),243(15),119(40),91(100)。
1714FN35のHRMS:理論値359.0911,実測値359.0927。
実施例39 6−クロロ−7−エチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(37)の製造
3−エチル−5−ニトロアニリン(30)
室温で撹拌した濃H2SO4 160mLに2−エチルアニリン24.5g(0.20mol)を加えた。得られた溶液をアセトン−氷浴(−10〜−5℃)中に保ち、濃H2SO4 20mL中の発煙HNO3(d=150,>90%HNO3)10.5mL(15.75g,0.225mol)を滴加した。HNO3を加えた後、この溶液をアセトン−氷浴中で30分間撹拌し、次いで室温に温めた。これを氷1000mL中に注ぎ、さらに水酸化アンモニウム(30%)でpH=8に中性化した。混合物を1時間撹拌し、濾過し、水で洗浄し、乾燥して赤色の固形物32.2g(97%)を得た。無水アルコール100mLで再結晶して黄色の固形物25.8gを得た。融点60〜61℃[Lambooy & Lambooy,ジャーナル・オブ・メディカル・ケミストリー(J. Med. Chem.),16巻,765〜770頁,(1973年);63〜64℃]。
1H NMR(CDCl3),1.128(t,3,J=7.5),2.565(q,2,J=7.6),3.915(sb,2),7.177(d,1,J=8.2),7.502(d,1,J=2.2),7.582(dd,1,J=2.2,8.3)。
3−クロロ−4−エチルニトロベンゼン(31)
濃HCl 40mL及びH2O 40mL中の(30)8.3g(50mmol)の混合物を80℃に1時間加熱した。氷浴中でこの混合物を冷却し、H2O 6mL中のNaNO2 3.6g(52mmol)の溶液を滴加した。NaNO2を加えた後、この溶液を氷浴中で1時間撹拌した。この溶液を、氷浴中に保ち撹拌した濃HCl 40mL中のCuCl 10g(102mmol)の溶液に滴加した。このジアゾニウム溶液を滴加した後、混合物を氷浴中で1時間撹拌し、CHCl3(3×40mL)で抽出した。抽出液を乾燥(MgSO4)し、溶媒を留去して淡赤色の油状物9.2g(99%)を得た。
1H NMR(CDCl3),1.276(t,3,J=7.5),2.851(q,2,J=7.5),7.408(d,1,J=8.5),8.064(dd,1,J=2.0,8.4),8.227(d,1,J=2.0)。
3−クロロ−4−エチルアニリン(32)
無水アルコール100mL中の(31)8.9g(48mmol)及びSnCl2・2H2O54.6g(241mmol)の溶液を1時間還流した。溶媒の大部分を留去し、残留物を2N NaOHで処理してpH=9とした。混合物を濾過して固形物をメタノール(10mL)及び酢酸エチル(200mL)で洗浄した。濾液を分離し、水相を酢酸エチル(2×50mL)で抽出した。集めた有機溶液を乾燥(MgSO4)し、溶媒を留去して液体7.31g(98%)を得た。
1H NMR(CDCl3),1.178(t,3,J=7.5),2.639(q,2,J=7.4),6.532(dd,1,J=2.2,8.1),6.700(d,1,J=2.2),6.996(d,1,J=8.2)。
4−クロロ−5−エチル−2−トリフルオロアセトアミドニトロベンゼン(33)
氷浴中に保った(CF3CO)2O25mLに(32)2.56g(16.4mL)を滴加し、この混合物を室温で1時間撹拌した。氷浴中に保ったこの混合物にKNO31.72g(17.0mmol)を少しずつ加え、この溶液を氷浴中で1時間、室温で一晩撹拌した。溶液を氷−水100mLに加え、精製した沈殿を濾過し、水で洗浄し、乾燥して淡黄色の固形物を得た。これを無水アルコール(30mL)で再結晶し無色の固形物2.55g(52%)を得た。融点82〜83℃。
1H NMR(CDCl3),1.293(t,3,J=7.5),2.825(q,2,J=7.7),8.197(s,1),8.805(s,1),11.35(mb,1)。
3−クロロ−4−エチル−6−ニトロアニリン(34)
(33)1.4g(4.7mmol)及びメタノール/H2O(3:2)中の7%K2CO3 10mLの混合物を室温で2時間撹拌した。これを水15mLで希釈し、濾過し、水で洗浄し、乾燥して黄色の固形物691mg(73%)を得た。融点100〜101℃(文献値,104〜106℃[Lambooy & Lambooy,前掲])。
1H NMR(CDCl3),1.228(t,3,J=7.5),2.665(q,2,J=7.5),5.957(sb,2),6.859(s,1),7.995(s,1)。
エチル−N−(3−クロロ−4−エチル−6−ニトロフェニル)グリシネート(35)
(34)200mg(1.0mmol)、K2CO3140mg、及びブロモ酢酸エチル2mLの混合物を130℃に3日間加熱した。この混合物を室温に冷まし、1N NaOH 10mLで希釈し、室温で4時間撹拌した。混合物を2N HClでpH=1に酸性化し、濾過し、水で洗浄し、乾燥して黄色の固形物280mg(97%)を得た。
1H NMR(DMSO−d6),1.144(t,3,J=7.4),1.213(t,3,J=7.1),2.620(q,2,J=7.4),4.165(q,2,J=7.1),4.271(d,2,J=5.8),7.042(s,1),8.034(s,1),8.281(s,1)。
6−クロロ−7−エチル−3,4−ジヒドロキノキサリン−2−オン(36)
(35)280mg(0.997mmol)、SnCl2・2H2O950mg(4.21mmol)、及び無水アルコール8mLの溶液を4時間還流し、室温に冷ました。溶媒を留去し、残留物を1N NaOHで処理してpH=10とした。この混合物を濾過し、水で洗浄し、乾燥して固形物を得た。この固形物を酢酸エチル15mLとともに撹拌して濾過した。濾液を溶媒留去して固形物137mg(66%)を得た。
1H NMR(DMSO−d6),1.080(t,3,J=7.4),2.503(q,2,J=7.2),3.700(s,2),6.036(s,1),6.632(s,1),6.662(s,1),10.281(s,1)。
6−クロロ−7−エチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(37)
氷浴中に保ったCF3CO2H 4mL中の(36)137mg(0.65mmol)の溶液に発煙HNO3 0.4mLを滴加した。この湯液を氷浴中で1時間、室温で一晩撹拌した。溶媒を留去し、残留物を水6mLで処理して10分間撹拌した。この混合物を濾過し、水で洗浄し、乾燥して黄色の固形物140mg(80%)を得た。融点>330℃。
1H NMR(DMSO−d6),1.161(t,3,J=7.4),2.712(q,2,J=7.6),7.192(s,1),12.209(mb,2)。MS,269(M+,100),254(12),226(15),160(20)。
108ClN34のHRMS:理論値269.0198,実測値269.0196。
実施例40 6−クロロ−7−エチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(39)の製造
1,2−ジアミノ−4−クロロ−5−エチルベンゼン(38)
無水アルコール5mL中の(34)271mg(1.35mmol)及びSnCl2・2H2O1.24g(5.49mmol)の溶液を2時間還流した。溶媒を留去し、残留物を1N NaOHで処理してpH=10とした。混合物をCH2Cl2(3×10mL)で抽出した。抽出液を乾燥(MgSO4)し、溶媒留去して黄色の固形物229mg(99%)を得た。
1H NMR(CDCl3),1.165(t,3,J=7.5),2.594(q,2,J=7.2),6.560(s,1),6.696(s,1)。
6−クロロ−7−エチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(39)
2N HCl水溶液4mL中の(38)228mg(1.33mmol)及びシュウ酸124mg(1.38mmol)の混合物を4時間還流した。室温に冷まし、濾過し、乾燥して褐色の固形物275mg(92%)を得た。融点>400℃。
1H NMR(DMSO−d6),1.134(t,3,J=7.4),2.635(q,2,J=7.4),7.026(s,1),7.107(s,1),11.890(s,1),11.927(s,1)。
MS,224(M+,100),209(45),181(80)。
109ClN22のHRMS:理論値224.0348、実測値224.0359。
実施例41 6−クロロ−7−エチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(37)及び7−クロロ−6−エチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(40)の製造
氷浴中に保ったCF3CO2H6mL中の(39)232mg(103mmol)の混合物にKCO3 113mgを少しずつ加えた。この混合物を氷浴中で1時間、室温で一晩撹拌した。この溶液にKNO3 28mgを加え、これを一晩撹拌した。溶媒を留去し、残留物を水10mLで処理し、濾過し、水で洗浄し、乾燥して黄色の固形物227mg(81%)を得た。
1H NMR(DMSO−d6),(37):1.14(m,3),2.712,(q,2,J=7.4),7.193(s,1),12.209(mb,2)及び(40):1.14(m,3),2.582(q,2,J=7.4),7.303(s,1),12.0(mb,1),12.17(mb,1)。
37:40=1:1。
実施例42 6−クロロ−7−フルオロ−5−トリフルオロメチル−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン(41)の製造
濃HCl 1.0mL中の6−アミノ−7−フルオロ−5−トリフルオロメチル−キノキサリン−2,3−ジオン(29)25mg(0.095mmol)の混合物を氷浴中で1時間撹拌した。この溶液にH2O 0.1mL中のNaNO2 40mg(0.58mmol)の溶液を滴加し、この溶液を氷浴中で4時間撹拌した。この溶液に6N HCl 0.3mL中のCuCl 60mgの溶液を滴加した。この混合物を氷浴中で4時間、室温で一晩撹拌した。この混合物をH2O 1mLで希釈し、10分間撹拌した後、さらにH2O 1mLを加えて10分間撹拌した。これを濾過し、水で洗浄し、乾燥して淡黄色の固形物21mg(78%)を得た。融点323〜325℃。
1H NMR(DMSO−d6),7.337(d,1,J=9.34),10.95(mb,1),12.309(s,1)。
MS,282(M+,100),254(20),234(80),207(40)。
93ClF422のHRMS:理論値281.9816,実測値281.9833。
実施例43
Figure 0004164547
4,5−ジメトキシ−1,2−ジニトロベンゼン(43)
ウルフマン及びクーパーの方法(Synthesis, 1978:924)をこの反応のために用いた。窒素下で激しく撹拌している70%の硝酸(175mL)へ、1,2−ジメトキシベンゼン(42)(20.8g、0.15モル;Aldrich)を30分にわたって滴下して加えた。この添加中は温度を50℃よりも低く保持した。添加が終わって少し後に黄色の固形物が沈澱した。次いで混合物を約2時間70−80℃に加熱した(二酸化窒素の発生が止むまで)。この混合物を40℃より低くし、次いで氷/水(1000mL)の中へ注ぎ、吸引濾過で濾過した。黄色の固形物を、飽和重炭酸ナトリウム(500ml)の中で一晩スラリー化した。粗生成物を吸引濾過して単離し次いでエチルアルコール(1,000mL)から再結晶して精製した。標記の化合物を黄色の針状結晶として得た(23g,67%);mp128−130℃(文献mp値127−128℃);1H NMR(CDCl3、300MHz)δ4.016(s,6H),7.337(s,2H)。
6,7−ジメトキシ−2,3−キノキサリンジオン(45)(43から2工程)
4,5−ジメトキシ−1,2−ジニトロベンゼン(43)(912mg,4.00ミリモル)を酢酸エチル(30mL)に溶かした。この溶液に10%Pd/C(228mg,20%;Aldrich)を加えた。次いで混合物を14時間40psi(水素)の圧力下に室温で撹拌した。触媒をセライト(5g)のカラムを通して除去し、窒素下で酢酸エチルで洗浄(15mLx3回)した。抽出液を合わせ、溶媒を除去し、ほとんど無色の固体としてジアミン(44)を得た。その1H NMRスペクトルは、与えられた構造と一致した。ジアミン(44)を4N塩酸(7mL)に溶かし、この溶液に窒素下で撹拌しながら蓚酸2水和物(504mg,4.00mmol;Fisher)を一時に加えた。混合物を130−5℃(油浴)で3時間加熱還流した。黄色の固形物が沈澱したが、これを吸引濾過して集め減圧で一晩乾燥想させ、淡黄色の固形物として標記の化合物725mg(化合物43からは82%)を得た。mP345−346℃;1H NMR(DMSO−d6、300MHz)δ3.677(s,3H)、6.681(s,2H)、11.695(s,2H)、EIMSm/e222(100,M+)。(HPLC純度99%)。
6,7−ジヒドロキシ−2,3−キノキサリンジオン(46)
メチレンジクロライド2mL中6,7−ジメトキシ−2,3−キノキサリンジオン(45)(222mg,1.0mmol)の懸濁液に、メチレンジクロライド1M(Aldrich)中ボロントリブロマイドの溶液5mLを加えた。得られた混合物を室温で24時間撹拌した。次いでその混合物を氷水(10g)の中へ注いで懸濁液を生成させた。苛性ソーダ溶液(20%、10mL)をこの懸濁液に加えて赤色の溶液を得た。この溶液を6N塩酸(10mL)でpH=1まで酸性とした。懸濁液を遠心分離し、メタノールで洗い、そして減圧乾燥し170mg(88%)の生成物を褐色の固形物として得た。mp>350℃;1H NMR(DMSO−d6、300MHz)δ6.541(s,2H)、8.989(s,2H)、11.543(s,2H)。EIMSm/e194(100,M+)。(HPLC>99%)。
5−アセトキシ−6,7−ジメトキシ−2,3−キノキサリンジオン(47)
6,7−ジメトキシ−2,3−キノキサリンジオン(45)(222mg,1.0mmol)を100℃(油浴)で氷酢酸(10ml)に溶かした。油浴を取り除き、発煙硝酸(53μL,1.2mmol;Baker)をこの溶液に滴下して加えた。次いで反応混合物を24時間室温で撹拌した。混合物を濾過し水洗して白色固形物として150mg(54%)の標記化合物を得た。mp321−322℃;1H NMR(DMSO−d6,300MHz)δ2.300(s,3H),3.619(s,3H)、3.746(s,3H)、6.661(s,1H)、11.700(s,1H)、11.821(s,1H)。EIMSm/e280(M+,30),238(100)。C121226としての計算値:C51.43、H4.32、N10.00;分析値:C51.29、H4.04、N9.90。(HPLC純度>99%)。
5−ヒドロキシ−6,7−ジメトキシ−2,3−キノキサリンジオン(48)
5−アセチルオキシ−6,7−ジメトキシ−2,3−キノキサリンジオン(47)(30mg,0.107mmol)を1頚の15mLフラスコに加えた。窒素下で撹拌しながらこのフラスコに苛性ソーダ水溶液(2N、1mL)を加えた。次いでこの溶液を24時間室温下で撹拌した。溶液を水(3mL)で希釈し、次いで塩酸(4N、1mL)でpH=2の酸性にして褐色の固形物を得た。これを濾過して採取し減圧で乾燥して標記の化合物23mg(86%)を得た。mp285−286℃(分解);1H NMR(DMSO−d6、300MHz)δ3.688(s,3H),3.694(s,3H)、6.227(s,1H)、9.769(s,1H)、11.016(s,1H)、11.658(s,1H)。EIMSm/e238(100、M+)、HPLC純度>96%。
5,6,7−トリヒドロキシ−2,3−キノキサリンジオン(49)
2mLのメチレンジクロライド中5−ヒドロキシ−6,7−ジメトキシ−2,3−キノキサリンジオン(48)(50mg、0.22mmol)の懸濁液に、メチレンジクロライド(1M、Aldrich)中ボロントリブロマイドの溶液2mLを加えた。得られた混合物を室温で12時間撹拌した。この混合物を氷水(5g)の中へ注いで懸濁液を得た。苛性ソーダ水溶液(20%、2mL)を懸濁液に加えて赤色の溶液を得た。次いでこの溶液を6N塩酸(5mL)でpH=1まで酸性とした。懸濁液を遠心分離し、メタノールで洗浄し、そして減圧乾燥して37mg(80%)の生成物を褐色の固形物として得た。mp>350℃;1H NMR(DMSO−d6、300MHz)δ6.149(s,1H)、9.113(s,1H)、9.190(s,2H)、10.713(s,1H)、11.501(s,1H)(HPLC>98%)。
5−(2−フェニルアセチルオキシ)−6,7−ジメトキシ−2,3−キノキサリンジオン(50)
3mLのメチレンジクロライド中の5−ヒドロキシ−6,7−ジメトキシ−2,3−キノキサリンジオン(48)(50mg、0.22mmol)へ、0.14mLのトリエチルアミン及びフェニルアセチルクロライド(77.5mg、0.5mmol、Aldrich)を0℃で加えた。得られた混合物を室温で12時間撹拌した。次いで反応混合物を氷水(5g)の中へ注いだ。白色の固形物が沈澱したが、これを吸引濾過し採取し、水(5mLx3回)及び酢酸エチル(2mLx3回)で洗浄し、減圧乾燥して60mg(77%)の生成物を白色固形物として得た。mp298−300℃;1H NMR(DMSO−d6、300MHz)、δ3.405(s,3H)、3.728(s,3H)、4.024(s,2H)、6.653(s,1H)、7.359(m,5H)、11.773(s,1H)、11.846(s,1H)。EIMSm/e356(25、M+)、238(100)。(HPLC 100%)。
実施例44
Figure 0004164547
4−クロロ−2,3−ジニトロトルエン(52)
4−クロロ−2−ニトロトルエン(51;1.716g、10mmol;Aldrich)を濃硫酸10mLに溶かした。この溶液に硝酸カリウム(1.212g、12mmol;Baker)を加えた。得られた混合物を80℃で12時間撹拌した。混合物を氷水(20g)の中へ注いだ。沈澱を吸引濾過して採取し、減圧乾燥し、3つの異性体の混合物2gを得た。フラッシュクロマトグラフィの後、所望の4−クロロ−2,3−ジニトロトルエン(52)(Rf=0.35、ヘキサン:酢酸エチル=7:3)0.519gを24%の収量で得た。mp78−80℃;1HNMR(CDCl3、300MHz)δ2.745(s,3H)、7.445(d,1H,J−8.4Hz),7.610(d,1H,J=8.4Hz)。
5−クロロ−8−メチル−2,3−キノキサリンジオン(54)(52から2工程)
4−クロロ−2,3−ジニトロトルエン(52)(519mg,2.4mmol)を酢酸エチル(6mL)に溶かした。この溶液に10%Pd/C(130mg,20%;Aldrich)を加えた。次いで混合物を室温で60psi(水素)圧力の下に8時間撹拌した。触媒をセライト(5g)のカラムを通して除去し、窒素下で酢酸エチル(15mlx3回)洗浄した。抽出液を合併し溶媒を除去して褐色油状のジアミン(53)を得た。この1HNMRスペクトルは与えられた構造と一致した。ジアミン(53)を4N塩酸(8mL)に溶かし、この溶液に蓚酸2水和物(260mg,2.05mmol;Fisher)を窒素下に撹拌しながら一度に加えた。混合物を130−5℃(油浴)で6時間還流した。生じた褐色の固形物を吸引濾過して採取し一晩減圧乾燥して320mg(化合物53から63%)の標記化合物を褐色固形物として得た。mp>350℃;1HNMR(DMSP−d6、300MHz)δ2.288(s,3H)、6.915(d,1H,J=8.4Hz)、7.080(d,1H,J=8.4Hz)、11.230(s,1H)、11.277(s,1H)。EIMSm/e210(100,M+)。(HPLC純度96%)。
5−クロロ−6,7−ジニトロ−8−メチル−2,3−キノキサリンジオン(55)
トリフルオロ酢酸(4mL)中の5−クロロ−8−メチル−2,3−キノキサリンジオン(54)(180mg,0.855mmol)の溶液に、硝酸カリウム(259mg,2.56mmol)を加えた。得られた混合物を24時間還流させた。トリフルオロ酢酸を減圧で除去した。水(3mL)を加え、固形物を吸引濾過で採取し、減圧乾燥して200mg(78%)の生成物を淡黄色固形物として得た。mp346−348℃;1HNMR(DMSO−d6、300MHz),δ2,340(s,3H)、11.898(s,1H)、12.070(s,1H)。EIMSm/e300(20、M+35Cl),149(100)、(HPLC>97%)。
実施例45 6−クロロ−1,4−ジヒドロ−7−フルオロ−5−ニトロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
1−クロロ−2,5−ジニトロ−4−ニトロベンゼン
0℃で濃硫酸(8.0mL)中で撹拌している1−クロロ−2,5−ジフルオロベンゼン(0.770g、5.18mmol)の溶液へ、硝酸カリウム(0.525g、5.19mmol)一度に加えた。得られた黄色の溶液を室温まで暖め、一晩中室温で撹拌した。次いでそれを氷(80g)の中へ注ぎ、酢酸エチル(75mL)で抽出した。酢酸エチルを無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下で除去し、残渣を再び減圧で乾燥して0.845g(85%)の標記化合物を黄色の液体として得た。1HNMR(CDCl3)δ7.43(dd,1H,J1=9.6Hz,J2=6.0Hz)、7.93(t,1H,J=7.2Hz)。
N−(5’−クロロ−4’−フルオロ−2’−ニトロフェニル)グリシンナトリウム塩
エタノール(8.0mL)中の1−クロロ−2,5−ジフルオロ−4−ニトロベンゼン(0.825g,4.26mmol)の撹拌溶液に、水(1.5mL)中のナトリウムグリシネート(0.415g、4.27mmol)の溶液を加えた。得られた懸濁液を60時間還流した。この溶液を室温まで冷却し、沈澱した明るいオレンジ色の固形物を濾過し、冷エタノール(5mL)で洗浄し、減圧乾燥して0.673g(64%)の標記化合物を明るいオレンジ色の粉末として得た。1HNMR(DMSO−d6)δ3.50(d,2H,J−3.6Hz)、7.04(d,1H,J−6.6Hz)、8.01(d,1H,J=9.9Hz),8.74(s,1H)。未反応の1−クロロ−2,5−ジフルオロ−4−ニトロベンゼンは濾液から概ね定量的に回収された。
6−クロロ−3,4−ジヒドロ−7−フルオロキノキサリン−2(1H)−ジオン
エタノール(10.5mL)中のN−(5’−クロロ−4’−フルオロ−2’−ニトロフェニル)グリシンナトリウム塩(0.650g、2.61mmol)及び塩化錫(II)2水和物(1.770g、7.845mmol)の懸濁液を1時間還流した。次いでそれを室温に冷却し、〜5mLのエタノールを減圧で除去した。沈澱した固形物を減圧下濾過して採取し、エタノール(3mL)で洗浄し、乾燥して0.311g(59%)の標記化合物を灰白色の粉末として得た。1HNMR(DMSO−d6)δ3.69(s,2H)、6.08(s,1H)、6.65(d,1H,J−9.9Hz)、6.71(d,1H,J=7.2Hz)、10.39(s,1H)。濾液から溶媒を減圧下で除去した。残渣を水(15.0mL)で希釈し、pHを10%炭酸ナトリウムで〜9に調節した。得られた懸濁液を酢酸エチル(50mL)で抽出した。酢酸エチルを無水硫酸ナトリウム上で乾燥し減圧下で除去して、さらに0.118(22%)の純粋(1HNMR)の標記化合物を得たが総収量は81%であった。
6−クロロ−1,4−ジヒドロ−7−フルオロ−5−ニトロキノキサリン−2,3−ジオン
TFA(3.0mL)中の6−クロロ−3,4−ジヒドロ−7−フルオロキノキサリン−2(1H)−オン(0.140g、0.698mmol)の撹拌懸濁液へ、過剰の発煙硝酸(0.20mL)を添加し、得られた赤色の溶液を一晩中室温で撹拌した。得た黄色の懸濁液を氷水(15.0mL)の中へ注いだ。沈澱した固形物は減圧濾過で採取し、水(5.0mL)で洗浄し、乾燥銃(トルエン還流)中で乾燥して0.124g(69%)の純粋(HPLC)な標記化合物を黄色粉末として得た。1HNMR(DMSO−d6)δ7.21(d,1H,J=9.3Hz)、12.20(s,1H)、12.30(s,1H)。
実施例46 7−クロロ−1,4−ジヒドロ−6−エチル−5−ニトロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
2,5−ジクロロ−1−エチルベンゼン
水(5mL)及び濃塩酸(0.5ml)中の苔状亜鉛(mossy zinc)(10g)及び塩化第二水銀(0.5g)を〜5分間撹拌した。次いで水層をデカントした。残渣に濃塩酸(7.5mL)及び水(7.5mL)を加え次いで2’,5’−ジクロロアセトフェノン(3.106g、16.43mmol)を加えた。この懸濁液を、1時間ごとに濃塩酸(90.5mL)を添加しながら4時間還流した。得られた懸濁液を室温まで冷却し水層をデカントした。残渣の固形物をエーテル(30mLx3回)で洗浄した。水層をエーテル(50mLx3回)抽出した。合併したエーテル層を食塩水で洗い、無水硫酸ソーダで乾燥し、そして減圧下にエーテルを除去した。残渣をさらに減圧下で乾燥して2.664gの生成物を得た。これをシリカゲル(ヘキサン)で精製して0.813g(28%)の純粋(1HNMR)な標記化合物を無色液体として得た。1HNMR(DMSO−d6)δ1.23(t,3H,J=7.5Hz)、2.73(q,2H,J=7.5Hz)、7.09−7.27(m,3H)。
2,5−ジクロロ−4−エチル−1−ニトロベンゼン
濃硫酸(4.5L)中の2,5−ジクロロ−1−エチルベンゼン(0.795g、4.68mmol)の粘着性溶液に0℃で硝酸カリウム(0.473g、4.68mmol)を一度に加えた。得られた淡黄色の溶液を室温まで暖め、室温で一晩撹拌した。次いで氷(80g)の中へ注ぎ、エーテル(30mLx3回)抽出した。エーテルを無水硫酸ソーダで乾燥させ、減圧下で留去させ、得られた油を減圧乾燥して0.943g(92%)の標記化合物を油として得た。1HNMR(CDCl3)δ1.27(t,3H,J=7.5Hz)、2.80(q,2H,J=7.5Hz),7.42(s,1H)、7.94(s,1H)。
N−(4’−クロロ−5’−エチル−2’−ニトロフェニル)グリシンナトリウム塩
エタノール(10.0ml)中の2,5−ジクロロ−1−エチルベンゼン(0.585g、2.66mmol)の溶液へ室温で、水(2.5mL)中のソジウムグリシネート(0.260g、2.68mmol)の溶液を添加し、得た懸濁液を2日間還流した。次いで溶液を室温まで冷却し、沈澱した赤色の固形物を濾過し、エタノール(4mL)洗浄し、減圧乾燥して0.086g(13%)の純粋な(1HNMR)標記化合物を赤色粉末として得た。1HNMR(DMSO−d6)δ1.15(t,3H,J−7.2Hz)、2.63(q,2H,J=7.2Hz)、3.47(d,2H,J=3.0Hz)、6.77(s,1H)、7.97(s,1H)、8.7(s,1H)。未反応の2,5−ジクロロ−4−エチル−1−ニトロベンゼンは濾液から殆ど定量的に回収された。
7−クロロ−3,4−ジヒドロ−6−エチルキノキサリン−2(1H)−オン
エタノール(0.082g、0.31mmol)中のN−(4’−クロロ−5’−エチル−1’−ニトロフェニル)グリシンナトリウム塩(0.082g、0.31mmol)と塩化錫(II)2水和物(0.215g、0953mmol)を45分間還流した。これを室温まで冷却し、沈澱した固形物を濾過し、エタノール(1.0mL)で洗浄し、減圧乾燥して0.048g(72%)の純粋(1HNMR)の標記化合物を淡黄色粉末として得た。1HNMR(DMSO−d6)δ1.05(t,3H,J=7.2Hz)、2.52(d,2,J=7.2)、3.67(s,2H)、6.04(s,1H)、6.54(s,1H)、6.67(s,1H)、10.25(s,1H)。
2−クロロ−1,4−ジヒドロ−6−エチル−5−ニトロキノキサリン−2,3−ジオン
TFA(0.4mL)中の7−クロロ−3,4−ジヒドロ−6−エチルキノキサリン−2(1H)−オン(0.020g、0.095mmol)の撹拌懸濁液へ、過剰の発煙硝酸(0.04mL)を添加し、得た赤色溶液を一晩中室温で撹拌した。得られた懸濁液を水(4mL)で希釈し、沈澱した固形物を濾過し、水(2mL)で洗浄し、減圧乾燥して0.024g(94%)の純粋(HPLC)の標記化合物を淡黄色粉末として得た。1HNMR(DMSO−d6)δ1.09(t,3H,J=7.2Hz)、2.52(q,2H,J=7.2Hz)、7.27(s,1H)、11.99(S,1H)、12.15(s,1H)。
実施例47 5−アミノ−7−クロロ−1,4−ジヒドロ−6−メチルキノキサリン−2,3−ジオンの製造
7−クロロ−1,4−ジヒドロ−6−メチル−5−ニトロキノキサリン−2,3−ジオン
実施例8のようにして製造したTFA(3.0mL)中の7−クロロ−3,4−ジヒドロ−6−メチルキノキサリン−2(1H)−オン(0.100g、0.51mmol)の撹拌懸濁液へ、過剰の発煙硝酸(0.30mL)を添加し、得た赤色溶液を一晩室温で撹拌した。溶媒を減圧下で除去し、残渣を減圧乾燥して0.067g(52%)の純粋(HPLC)な標記化合物を淡黄色粉末として得た。mp:340℃で黒変;1HNMR(DMSO−d6)δ2.184(s,3H)、7.263(s,1H)、11.948(s,1H)、12.144(s,1H)、C96ClN34.H2Oとしての計算値:C40.85、H2.28、N15.87;分析値:C40.63,H2.05、N15.75。
5−アミノ−7−クロロ−1,4−ジヒドロ−6−メチルキノキサリン−2,3−ジオン
エタノール(1.0mL)中の7−クロロ−1,4−ジヒドロ−6−メチル−5−ニトロキノキサリン−2,3−ジオン(0.050g、0.20mmol)及び塩化錫(II)(0.133g、0.60mmol)の懸濁液を6時間還流した。ついでこの懸濁液を室温に冷却し、固形物を減圧濾過で採取し、エタノール(1mL)で洗浄し、再び減圧乾燥して0.036g(82%)の純粋(HPLC)の標記化合物を灰白色固形物として得た。mp:323℃で黒変;1HNMR(DMSO−d6)δ2.09(s,3H)、5.47(s,2H)、6.46(s,1H)、11.15(s,1H)、11.72(s,1H)。
実施例48 7−クロロ−1,4−ジヒドロ−6−エチルチオ−5−ニトロキノキサリン−2,3−ジオンの製造
1−クロロ−2,4−ジフルオロ−5−ニトロベンゼン
濃硫酸(8.0mL)中の1−クロロ−2,4−ジフルオロベンゼン(0.829g、5.58mmol)の撹拌溶液へ0℃で、硝酸カリウム(0.565g、5.59mmol)を一度に添加した。得た溶液を室温まで暖め、室温で一晩撹拌した。ついでそれを氷(80g)の中へ注ぎ、酢酸エチル(75mL)で抽出した。酢酸エチルを無水硫酸ソーダ上で乾燥させ、減圧で除去し、得た油を更に減圧乾燥して1.007g(93%)の純粋(1HNMR)の標記化合物を淡赤色油として得た。1HNMR(CDCl3)δ7.17(dd,1H,J1=9.9Hz,J2=8.4Hz)、8.24(t,1H,J=7.5Hz)。
N−(4’−クロロ−5’−フルオロ−2’−ニトロフェニル)グリシン及びN−(2’−クロロ−5’−フルオロ−4’−ニトロフェニル)グリシンナトリウム塩
DMF(10.0mL)中の1−クロロ−2,4−ジフルオロ−5−ニトロベンゼン(1.000、5.167mmol)の撹拌溶液へ、水(2.0mL)中のナトリウムグリシネート(0.502g、5.17mmol)溶液を滴下した。溶液を70℃で16時間撹拌した。得た懸濁液を室温まで冷却し、沈澱した固形物を濾過し、アセトン(10mL)で洗浄し、減圧乾燥して0.438g(38%)の赤色固形物を標記化合物の3:1(1HNMR)混合物として得た。1HNMR(DMSO−d6)δ3.474(d,2H,J=4.5Hz)、3.523(d,2H,J=3.9Hz)、6.535(d,1H,J=14.7Hz)、6.871(d,1H,J=12.3Hz)、6.976(s,1H)、8.068(d,1H,J=7.8Hz)、8.168(d,1H,7.8Hz)、8.867(s,1H)。混合物の分離はこの段階では不可能であったので、そのまま次の反応に用いた。
7−クロロ−3,4−ジヒドロ−6−フルオロキノキサリン−2(1H)−オン
エタノール(3.5mL)中のN−(4’−クロロ−5’−フルオロ−2’−ニトロフェニル)グリシンナトリウム塩およびN−(2’−クロロ−5’−フルオロ−5’−ニトロフェニル)グリシンナトリウム塩(0.175g、0.704mmol)並びに塩化錫(II)ジ水和物(0.475g、2.11mmol)の懸濁液を30分間還流した。次いでそれを室温まで冷却し、溶媒を減圧で除去した。残渣を水(10mL)で希釈し、飽和重炭酸ソーダ溶液(3.0mL)でpHを〜8に調節した。得られた白色の懸濁液を酢酸エチル(30mL)で抽出した。酢酸エチルを無水硫酸ソーダで乾燥し、減圧で除去し、0.041g(29%)の純粋(1HNMR)の標記化合物を淡黄色粉末として得た。mp217−219℃(分解);1HNMR(DMSO−d6)δ3.75(s,2H)、6.37(s,1H)、6.59(d,1H,J=10.5Hz)、6.74(d,1H,J=7.2Hz)、10.33(s,1H)。
7−クロロ−1,4−ジヒドロ−6−フルオロ−5−ニトロキノキサリン−2,3−ジオン
TFA(0.40mL)中の7−クロロ−3,4−ジヒドロ−6−フルオロキノキサリン−2(1H)−オン(0.024g、0.12mmol)の撹拌溶液に、過剰の発煙硝酸(0.020mL)を添加し、得られた赤色溶液を室温で一晩撹拌した。溶媒を減圧で除去し、残渣を水(2.0mL)で洗浄した。沈澱した固形物を濾過し、水(1.0mL)で洗浄し、乾燥銃(トルエン還流)の中で乾燥して0.023g(74%)の純粋(1HNMR)の標記化合物を淡黄色粉末として得た。mp308−310℃;1HNMR(DMSO−d6)δ7.37(d,1H,J=6.9Hz)、12.02(br s,1H)、12.22(s,1H)、C83ClFN34としての計算値:C34.61、H1.09、N15.1;分析値:C34.66、H1.09,N15.16%。
7−クロロ−1,4−ジヒドロ−6−エチルチオ−5−ニトロキノキサリン−2,3−ジオン
DMSO(1.0mL)中の7−クロロ−1,4−ジヒドロ−6−フルオロ−5−ニトロキノキサリン−2,3−ジオン(0.100g、0.385mmol)及びエタンチオール、ナトリウム塩(0.130g、1.55mmol)の溶液を室温で24時間撹拌した。得た溶液を水(5mL)で希釈し、濃塩酸(4−5滴)でpH〜5まで酸性とした。沈澱した固形物を減圧濾過して採取し、水(10mL)で洗浄し、減圧乾燥して0.098g(84%)の純粋(HPLC)な標記の化合物を黄色粉末として得た。mp:323℃で黒変;1HNMR(DMSO−d6)δ1.04(t,3H,J=7.2Hz)、2.82(q,2H,J=7.5Hz)、7.34(s,1H)、12.20(s,1H)、12.25(s,1H)。
実施例49 7−クロロ−6−メチル−5−ニトロキノキサリン−2(1H),3(4H)−ジオンの製造
2−クロロ−5−フルオロ−4−ニトロトルエン
濃硫酸(70mL)中の2−クロロ−5−フルオロトルエン(10.356g、71.628mmol、Lancaster、受け入れたままの状態で使用)の撹拌溶液に0℃で、硝酸カリウム(7.252g、71.72mmol)を4等分して加えた。得られた淡黄色溶液を室温に暖め、一晩室温で撹拌した。次いで氷水(350g)の中へ注ぎエーテル(100mLx3回)抽出した。エーテルを無水硫酸ソーダで乾燥し、減圧で除去し、得た油をさらに減圧で乾燥して12.277g(90%)の標記化合物を油として得、それを次の反応に用いた。1HNMR(CDCl3);δ2.549(s,2H)、7.193(d,1H,J1=11.1Hz)、8.083(d,1H,J1=6.6Hz)。
N−4−(4’−クロロ−5’−メチル−2’−ニトロフェニル)グリシンカリウム塩
エタノール(4.500g、59.94mmol)及び水(30mL)中の2−クロロ−5−フルオロ−4−ニトロトルエン(11.200g、59.078mmol)、グリシン(4.500g、59.94mmol)及び炭酸カリウム(8.300g、60.05mmol)の懸濁液を7時間還流した。得た明るいオレンジ色の固形物を室温に冷却した。固形物を減圧濾過して採取し、水(50mL)で洗浄し、減圧乾燥した。それを酢酸塩(150mL)に採り、1時間還流し、室温に冷却した。オレンジ色の固形物を減圧濾過し、減圧乾燥して、11.37g(72%)の純粋(1HNMR)の標記化合物を赤色粉末として得た。1HNMR(DMSO−d6):δ2.276(s,3H)、3.431(d,2H,J=4.2Hz)、6.848(s,1H)、7.963(s,1H)、8.773(s,1H)。
7−クロロ−3,4−ジヒドロ−6−メチルキノキサリン−2(1H)−オン
水(5.0mL)中のN−(4’−クロロ−5’−メチル−1’−ニトロフェニル)グリシンカリウム塩(0.097g、0.36mmol)の撹拌した明るいオレンジ色の溶液に80℃で、二チオン酸ナトリウム(0.500g、2.87mmol)を二等分して加えた。直ちに白色の懸濁液となったが、それを一時間80℃で撹拌した。次いで室温に冷却し、固形物を減圧濾過し、水(5.0mL)で洗浄し、減圧乾燥して0.062g(86%)の標記化合物を白色粉末として得た。1HNMR(DMSO−d6):δ2.10(s,3H)、3.66(s,2H,J=1.2Hz)、5.98(s,1H)、6.53(s,1H)、6.67(s,1H)、10.20(s,1H)。
7−クロロ−6−メチル−5−ニトロキノキサリン−2(1H),3(4H)−ジオン
TFA(0.50mL)中の7−クロロ−3,4−ジヒドロ−6−メチルキノキサリン−2(1H)−オン(0.040g、020mmol)の撹拌懸濁液に、過剰の発煙亜硫酸(0.040mL)を添加し、得た黄色懸濁液を室温で一晩撹拌した。それを氷水(3mL)の中へ注ぎ、沈澱した固形物を減圧で濾過し、水(5mL)で洗浄し、減圧で乾燥して0.048g(92%)の純粋(1HNMR)の標記の化合物を淡黄色粉末とし得た。1HNMR(DMSP−d6):δ2.184(s,3H)、7.263(s,1H)、11.948(s,1H)、12.144(s,1H)。
実施例50 スイスウェブスターマウスでのホルマリンテストによる5−ニトロ−6,7−ジメチルキノキサリンジオン(NDMQX)の抗痛覚効果の評価
序論
背根神経節ニューロンにおけるグルタメート及びP物質の共存(Battaglia & Rustioni, J. Comp. Neurol. 277:302-312(1988))並びに背部角質痛覚ニューロンの「ワインドアップ」(Wind Up)現象におけるN−メチル−D−アスパルテート(NMDA)レセプターの関与(Davies & Lodge, Brain Res. 424:402-406(1987); Dickenson & Sullivan, Brain Res. 506:31-39(1990); Haley, J. E. et al., Brain Res. 518:218-226(1990))は、刺激性のアミノ酸が痛覚伝達に関与していることを示唆する。種々の疼痛動物モデルでのNMDAレセプターアンタゴニストの鎮痛効果を示す証拠は数多くある(Cahusac, P.M. et al., Neuropharmacol. 23:719-724(1984); Murray, C.W. et al., Pain 44:179-185(1991); Elliot, K.J.et al., Neurosci. Abs. 17588(1991); Nasstrom, J.et al., Eur. J. Pharmacol. 212:21-29(1992); Coderre & Melzack, J. Neurosci. 12:3665-3670(1992); Yamamoto & Yaksh, Anesthesiol. 77:757-763(1992); Vaccarino,A.L.et al., Brain Res. 615:331-334(1993); Milan & Seguin, Eur. J. Pharmacol. 238:445-447(1993))。しかし脳へのアクセスの欠如および/またはPCP様の副作用はこれら化合物のあるものの使用について不利益である。
NMDAレセプターと関連するグリシン調節部位の活性化はNMDAレセプターの活性化のために必要であることが知られている(Johnson & Ascher, Nature 325:529-531(1987); Kleckner & Dingledine, Science 241:835-837(1988); Thompson, A.M.et al., Nature 338:422-424(1989); Mayer, M.L.et al., Nature 338:425-427(1989))。NMDAレセプターに結合するグリシン調節部位のアンタゴニストである7−クロロキヌレネート(7CK)は「ワインドアップ」現象をブロックすることが示されている(Dickenson and Ayder, Neurosci. Let. 121:263-266(1991))。すなわち鎮痛を生じる他のアプローチが、NMDAレセプターに対するグリシン調節部位を鎮痛化するであろう。
通常の臨床状態での疼痛は、自然のままでは長時間かかり炎症をおこす。したがって持続する疼痛の動物モデルの使用は、新規な鎮痛剤の潜在的な臨床的使用の評価に一層適切である。今回の研究は、スイスウエブスターマウスのホルマリン誘導疼痛における新規で全身的活性グリシン/NMDAレセプターアンタゴニストであるNDMQXの鎮痛効果を評価すべく設計されたものである。
方法
対象動物
Simonsen Laboratories, Inc.(Gilroy, CA)から入手したオスのスイスウエブスターマウス(25−35g)を全ての実験に用いた。マウスを4−6匹ずつケージに入れ、12/12時間の明暗サイクルのもとに食事と水を自由に摂取させた。実験前に少なくとも5日間飼育し、ただ一回のみ使用した。すべての実験は、種々の処置について観察者が知らされないように盲目状態で明サイクルにおいて行われた。
1.ホルマリンテストにおけるNDMQXの効果
実施されたホルマリンテストはHunskaar et al.の方法(Hunskaar, S. et al., J. Neurosci. Meth. 14:69-76(1985))の変法である。簡単にいうと、プレキシガラス瓶中での60分の適応期間のあと、マウスを計量しNDMQX(1−2mg/kg;N=6−10マウス/用量)を腹腔内(i.p.)注射した。対照にはDMSP(1mL/kg,i.p.)を注射した。30分後、マウスにホルマリン(5%溶液の10μl)を右後足の皮膚直下に注射し、プレキシガラス瓶に移し、直ちに注射した後足を舐めたり噛んだりする状態を1時間観察した。各々のマウスが注射された後足を舐めるのに費やした時間を0−5分(初期)および15−50分(後期)にわたって測定した。
結果
1.ホルマリンテストにおけるNDMQXの効果
NDMQXの全身的投与(i.p.)は、スイスウェブスターマウスのホルマリンテストの両方の時期において用量依存的状態で舐めるのに費やした平均時間を減少させた(図1および2;ならびに表V)。
結論
NDMQXはスイスウエブスターマウスでのホルマリン誘導の持続性疼痛の両時期において顕著な鎮痛効果をもたらし、この化合物は持続性疼痛状態に対する鎮痛剤としての活性をもつことを示した。
Figure 0004164547
実施例51 MES及びホルマリンテストにおける5−ニトロ−5−メチル−5−ニトロ−7−クロロ−2,3−キノキサリンジオン(NMCQX)及び5−ニトロ−6,8−ジメチル−2,3−キノキサリンジオン(NDMQX)の抗痙攣および抗疼痛効果
スイスウェブスターマウスでのホルマリンテストとMESにおけるNMCQXの抗痙攣および抗疼痛効果を評価した。
MESテストでは、マウスにNMCQX(1.25−7.50mg/kg)またはNDMQX(5.00−15.00mg/kg)を腹腔内注射した。対照マウスにはトリス(0.05M)またはアルギニン(0.1M)を各々注射した。薬物のピーク効果の時点で、0.5mA、60パルス/秒、0.8msecパルス幅および0.2秒トレイン(train)長さの長方形パルスを与えて発作を誘発させた。両化合物は電気ショックで誘発した一般的間代強直発作を用量依存的に保護した。実験結果を図3−6に示す。
ホルマリンテストにおいて1時間の適応期間のあと、マウスにNMCQX(1.00−10.00kg/kg,N=7−13マウス/用量)またはNDMQX(0.5−20.00mg/kg,N=8−9マウス/用量)腹腔内注射した。対照マウスにはトリス(0.5M)またはビストリス(0.2M)を各々注射した。ついでマウスにホルマリンを注射した。ホルマリンの皮下注射は二相性の疼痛反応、すなわち初期(0−5分)とそれに続く強直性の後期(15−50分)を示した。両化合物はホルマリンテストの両相において用量依存的の抗疼痛効果を示した。各々のマウスにおいて注射部位の足を舐める及び/または噛む時間を一時間にわたって記録した。
そのデータは、MES誘導発作およびホルマリン誘導疼痛におけるNMDAレセプターの調整的役割を示唆した。
実施例52 5−ニトロ−6,7−ジメチル−2,3−キノキサリンジオン(NDMQX)によるモルヒネ耐性の遮断
序論
疼痛の管理のためにはオピオイド鎮痛剤が用いられる。しかしオピオイド鎮痛剤に対する耐性の進展はこれらの薬物の治療的使用を妨げる。耐性の進展のない鎮痛作用のある代替薬物や、鎮痛作用と拮抗しない耐性遮断の付加的治療の探索は活発な研究領域である。耐性は急性および慢性のモルヒネ投与の双方で進展する(Kornetsky, et al., Science 162:1011-1012(1968); Way et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 167:1-8(1969); Huidobro et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 198:318-329(1976); Lutfy et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 256:575-580(1991))。最近の研究結果は、モルヒネ耐性におけるN−メチル−D−アスパルテート(NMDA)レセプターの調整的役割を示唆している(Trujillo et al., Science 251:85-87(1991); Marek et al., Brain Res. 547:77-81(1991); Tiseo et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 264:1090-1096(1993); Lutfy et al., Brain Res. 616:83-88(1993))。
グリシンはNMDAレセプターの活性化に必要である(Johnson et al., Nature 325:529-533(1987); Kleckner et al., Science 241:835-837(1988); Mayer et al., Nature 338:425-427(1989); Thompson et al., Nature 338:422-424(1989))。すなわちNMDAレセプターをブロックしその結果耐性をブロックする他の試みは、NMDAレセプターのグリシン調整部位をアンタゴナイズすることであろう。この例は、NMDAレセプター/グリシン部位での阻害がモルヒネ耐性をブロックする有用な手段であり得るという仮説をしらべるための5−ニトロ−6,7−ジメチル−1,4−ジヒドロ−2,3−キノキサリンジオン(NDMQX)の使用を示す。
材料と方法
対象動物
Simonsen Laboratories, Inc.(Gilroy, CA)から入手した体重25−35gのオスのスイスウエブスターマウスを全ての実験で用いた。マウスを4−6匹づつケージに入れ、12時間/12時間の明暗サイクルで食餌と水を自由に摂取させた。実験前に少なくとも5日間飼育し、ただ一回のみ使用した。すべての実験は、種々の処置について観察者が知り得ないように盲目状態で明サイクルにおいて行われた。
ホルマリンテスト
既述の方法の変法を用いた(Hunskaar et al., J. Neurosci. Meth. 14:69-76(1985))。簡単にいうと、実験条件に順応させるためマウスを少なくとも1時間プレキシガラス瓶にいれた。ホルマリン(食塩水中5%のホルマリン溶液の20μl)を、27ゲージの注射針のついたマイクロ注射器(Hamilton Co., Roco, NV)を用いて右後足の背部表面中へ注射した。ついでマウスをプレキシガラス瓶へ移し、直ちに1時間にわたって注射された足を舐めたり噛んだりするのを観察した。各々のマウスが注射された足を舐めたり噛んだりする時間量を5分ごとに1時間にわたって記録した。
1.ホルマリンテストにおけるモルヒネ耐性に対するNDMQXの効果
マウスに毎日8日間にわたってベヒクル(ビストリス;0.2M)またはNDMQX(1,20および40mg/kg;腹腔内;N=9−12マウス/群)を注射した。マウスは1分以内に直ちに食塩水またはモルヒネ(20mg/kg;皮下)を注射した。9日めにマウスの体重を測り、1時間の適応期間後にモルヒネを注射した(4mg/kg;皮下)。30分あとに全てのマウスにホルマリンテスト(上記参照)を行った。
2.ホルマリンテストにおけるモルヒネの抗疼痛に対するNDMQXの効果
マウスに毎日8日間にわたってベヒクル(ビストリス;0.2M)またはNDMQX(40kg/kg;腹腔内;N=7マウス/群)を注射した。1群のマウス(N=11)は無処置とした。
9日めにマウスの体重を測り、1時間の適応期間後にモルヒネを注射した(4mg/kg;皮下)。無処置の群は2つのサブグループに分け、その一つには食塩水を与え、他のほうにはモルヒネ(4mg/kg)を注射した。30分あとに全てのマウスにホルマリンテスト(上記参照)を行った。
結果
1.ホルマリンテストにおけるモルヒネ耐性に対するNDMQXの効果
8日間にわたるモルヒネの投与は、ホルマリンテストの初期および後期において耐性を生じた(図7)。一方的ANOVAとそれに続くニューマンキュールテスト(Newman-Keul Test)は、慢性的にモルヒネを投与したマウスにおいて統計的に有意の耐性が示された(初期及び後期においてそれぞれF4.47=4.20及びF4.47=3.93;p<0.05又は更に良好)。NDMQXを投与し次にモルヒネを投与したマウスでは耐性の進展が見られなかった。モルヒネ耐性に対するNDMQXの阻害効果は用量依存的であった。NDMOXは2mg/kgではモルヒネ耐性阻害に効果がなく、それよりも高い用量ではモルヒネ耐性を弱める(20mg/kg)か又は完全に消滅(40mg/kg)させた(図7)。
2.ホルマリンテストにおけるモルヒネ抗疼痛に対するNDMQXの効果
8日間にわたるNDMQXの長期投与は、ホルマリンテストにおけるモルヒネの抗疼痛効果を変化させなかった(図8)。NDMQXで前処置した群と対照群(ベヒクルで前処置)との間ではモルヒネ誘発抗疼痛作用において有意の差は見られなかった(p>0.005)。さらには、これら2群においてモルヒネで誘発された抗疼痛レベルは、無処置の(実験に使用したことのない)マウスのそれと有意の差はなかった。
結論
新規なNMDAレセプター/グリシン部位アンタゴニストであるNDMQXは、ホルマリンテストの両相においてモルヒネ耐性を遮断した。NDMQXによる遮断はホルマリンテストにおけるモルヒネ誘導抗疼痛の活性化によるものではなかった。これらのデータは、NMDAレセプターは強い疼痛の動物モデルのモルヒネ耐性の調節に関与していることを示唆する。ホルマリンテストにおけるNMDQXによるモルヒネ耐性の遮断は、NMDAレセプターに関連するグリシン調節部位でのアンタゴニズムはNMDAレセプター阻害およびモルヒネ耐性遮断のための有用な手段であることを示唆する。従ってNMDAレセプター関連のグリシン調節部位におけるアンタゴニズムは、疼痛の処置や耐性の予防における付加的治療としてモルヒネと共に使用され得る新しい薬物の開発のための潜在的部位と思われる。
実施例53 継続的静脈内薬物注入による持続巣状性脳虚血のラットモデルにおけるNDMQXの神経保護的効果
刺激性アミノ酸レセプターのN−メチル−D−アスパルテート(NMDA)サブタイプは、巣状性脳虚血で誘発された神経退化において決定的な役割を演じるようである。多数の競合的および非競合的なNMDAレセプターアンタゴニストが種々の巣状虚血の動物モデルでの神経退化に対して著しい保護作用をもつことが示された(Bullock et al., J. Neurotrauma 9(Supp.2):S443-S462(1992)参照)。この例では巣状虚血のラットモデルにおけるNMDAレセプターグリシン部位アンタゴニストNDMQXの神経保護効果が記載されている。
方法
1.巣状虚血の誘発
オスのスプラーグ−ドローレイ(Spraque-Drawley)ラット(290−320g)を飼育しハロタン±2%の鎮痛下に保持した。管理ユニットに接続した直腸プローブと保温パッドによって手術中は体温を37.5℃に保持した。普通の頚動脈(CCA)を単離し、各々のCCAの回りに緩やかな絹の結紮糸を巻いた。垂直方向の皮膚切開を左の眼窩と耳道の間で行い、頬骨の後部を除去し、一定の食塩水の還流下に背部嘴的に卵円孔まで小さな孔(2.0/2.5mm)をあけた。硬膜をミクロ手術用フックで開け、脳を小さなスパーテルで緩やかに引き込ませて内部頚動脈と中部脳動脈の分岐点を露出させた。同側のCCAを結紮し、そしてMCAをその元位置から嗅覚管まで凝固させた。MCA閉塞の2時間後、反対側のCCAを除去した。
2.薬物の投与
NDMQXを0.1MのL−アルギニンと5%のグルコースに溶解し、10mg/kgをゆっくりと全量を静脈内注入(MCA閉塞直後に)し、次いで7mg/kg/hを22時間注入した。
3.組織学
脳を2mmのブロックにスライスし、テトラゾリウムレッド(2,3,5−トリフェニルテトラゾリウムクロライド)で染色した。脳の損傷は画像分析器(Image-1, Universal Imaging Corporation, PA)で評価して、各々のレベル間の距離と面積を総合して皮質および皮質下の梗塞の容量を決定した。
結果
NDMQXは大脳皮質梗塞容量において顕著な減少(71%;F1.19=11.57、p<0.05、AVONA)を生じた。
結論
NDMQXは巣性虚血のラットモデルにおいて顕著な神経保護を示した。
実施例54 継続的静脈内薬物注入による永久的巣性脳虚血のラットモデルに対するNMCQXの神経保護効果
NDMQXの代わりにNMCQXを用いる点以外は実施例52を繰り返した。薬物投与のために、NMCQXを0.05トリスと5%グルコースに溶解した。その2mg/kgをゆっくりと全量を静脈内注入(MCA閉塞直後に)し、次いで1.4mg/kg/hを22時間注入した。
NMCQXは大脳皮質梗塞容量において顕著な減少(75%;F1.18=5.24,p<0.05、ANOVA)を示した。図10参照。
すなわちNMCQXもまた巣状虚血のラットモデルにおいて顕著な神経保護を示した。
今や本発明を十分に説明したので、本発明の範囲またはその如何なる実施態様にも影響を与えないで、広範かつ均等な範囲の条件、組成およびそのほかのパラメータの中で本発明が当業者によって実施できることは理解されるであろう。ここに引用した全ての特許および刊行物はそれらの全部が参照によって充分に包含されている。

Claims (41)

  1. 次の式を有する化合物、その互変異性体、または該化合物もしくは該互変異性体の薬学的に許容される塩。
    Figure 0004164547
    式中、
    Rは水素であり;
    1 は、アルキル、アジド、アルコキシ、ヒドロキシ、ハロアルキル、ハロ、ニトロ、シアノまたはアルカノイルアミノであり;
    2 は、アルキル、アジド、アルコキシ、アラルコキシ、シアノ、ハロアルキル、ハロ、ヒドロキシまたはニトロであり;
    3 は、アルキル、アジド、アルコキシ、シアノ、ハロ、ハロアルキルまたはヒドロキシであり;
    4 は、水素またはフルオロであり;
    但しR 1 −R 3 のうち少なくとも一つがヒドロキシもしくはアジドであるか;またはR 1 はシアノであるか;またはR 2 またはR 3 の少なくとも1つがアルキルまたはアルコキシであり;
    6−アジド−7−クロロ−2,3−ジヒドロキシ−5−ニトロキノキサリンを除く。
  2. 該化合物が6,7−ジメチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−ブロモ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−クロロ−7−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ジエチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン又は5−アジド−6,7−ジクロロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンである請求項1記載の化合物。
  3. 塩がコリン塩、トリス塩、ビス−トリス−プロパン塩、N−メチルグルカミン塩またはアルギニン塩である請求項1または2に記載の塩。
  4. 次の式を有する化合物、その互変異性体、または該化合物もしくは該互変異性体の薬学的に許容される塩
    Figure 0004164547
    (ただしR 1 はニトロ、シアノ、CF 3 、カルボキシ又はアルカノイル;R 2 はアルコキシ、アラルコキシ、チオアルキル、ヒドロキシ、メルカプトアルキルまたはアジドであり;R 3 はハロ、ハロアルキル、ニトロ、アルキル、アルコキシ、アジド又はシアノ;そしてR 4 は水素である)。
  5. 該化合物が6−アジド−7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−6−メトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6−メトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノサリン−2,3−ジオン及び7−フルオロ−6−エトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノサリン−2,3−ジオンより成る群から選ばれたものである請求項4記載の化合物。
  6. 塩がコリン塩、トリス塩、ビス−トリス−プロパン塩、N−メチルグルカミン塩またはアルギニン塩である請求垣4または5に記載の塩。
  7. 次の式を有する化合物、その互変異性体、または該化合物もしくは該互変異性体の薬学的に許容される塩
    Figure 0004164547
    (ここにR 1 はニトロ、フルオロ又はクロロ;R 2 はアルキル、アルコキシ、又はアジド;R 3 はフルオロ又はクロロ;そしてR 4 は水素又はフルオロであり;但しR 1 、R 3 またはR 4 の少なくとも一つはフルオロであり、そしてR 1 がニトロのときはR 4 はフルオロでないものとする)。
  8. 該化合物が7−フルオロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンである請求項7記載の化合物。
  9. 塩がコリン塩、トリス塩、ビス−トリス−プロパン塩、N−メチルグルカミン塩またはアルギニン塩である請求項7または8に記載の塩。
  10. 次の式を有する化合物:
    Figure 0004164547
    (ただしR 1 は水素;R 2 はハロアルキル、ハロ、シアノ、アルキル又はアルコキシ;R 3 はハロアルキル、ハロ、シアノ、アルキル又はアルコキシ;そしてR 4 は水素)又はその互変異性体を発煙硝酸と反応させ、そしてそのようにして製造された1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンを単離することから成る次の式を有する1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンまたはその互変異性体の製造方法:
    Figure 0004164547
    (ただしR 1 はニトロ;R 2 はハロアルキル、ハロ、シアノ、アルキル又はアルコキシ;R 3 はハロアルキル、ハロ、シアノ、アルキル又はアルコキシ;そしてR 4 は水素である)。
  11. 次の式を有する化合物:
    Figure 0004164547
    (ただしR 1 はニトロ、シアノ、CF 3 、カルボキシ又はアルカノイル;R 2 はフルオロ;R 3 はハロ、ハロアルキル、ニトロ、アルキル、アルコキシ、アジド又はシアノ;そしてR 4 は水素)又はその互変異性体を不活性溶媒の中でアルコキサイド、アリールアルコキサイド、ハイドロキサイド、アルキルメルカプタイド、アジド又はHNR 5 6 の各々と反応させ、そしてそのようにして製造された化合物を単離することから成る次の式を有する化合物又はその互変異性体の製造方法:
    Figure 0004164547
    (ただしR 1 はニトロ、シアノ、CF 3 、カルボキシ又はアルカノイル;R 2 はアルコキシ、アラルコキシ、ヒドロキシ、メルカプトアルキル、アジド又はNR 5 6 (ここにR 5 及びR 6 は独立して水素、アルキル又はアリール基);R 3 はハロ、ハロアルキル、ニトロ、アルキル、アルコキシ、アジド又はシアノ;そしてR 4 は水素である)。
  12. 次の式の化合物又はその互変異性体の有効量を含有する、脳卒中、虚血、CNS外傷もしくは低血糖症に関連したニューロン欠損症を治療または予防するための医薬組成物。
    Figure 0004164547
    式中、
    Rは水素であり;
    1 は、アルキル、アジド、アルコキシ、ヒドロキシ、ハロアルキル、ハロ、ニトロ、シアノまたはアルカノイルアミノであり;
    2 は、アルキル、アジド、アルコキシ、アラルコキシ、シアノ、ハロアルキル、ハロ、ヒドロキシまたはニトロであり;
    3 は、アルキル、アジド、アルコキシ、シアノ、ハロ、ハロアルキルまたはヒドロキシであり;
    4 は、水素またはフルオロであり;
    但しR 1 −R 3 のうち少なくとも一つがヒドロキシもしくはアジドであるか;またはR 1 はシアノであるか;またはR 2 またはR 3 の少なくとも1つがアルキルまたはアルコキシである。
  13. 該化合物が6,7−ジメチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−ブロモ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−クロロ−7−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ジエチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン又は5−アジド−6,7−ジクロロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンである請求項12記載の医薬組成物。
  14. 前記ニューロン欠損症が、痴呆症をもたらす多発性脳卒中の結果としておこるものである請求項12または13に記載の医薬組成物。
  15. 次の式の化合物又はその互変異性体の有効量を含有する、脳卒中、虚血、CNS外傷もしくは低血糖症に関連したニューロン欠損症を治療または予防するための医薬組成物。
    Figure 0004164547
    (ただしR 1 はニトロ、シアノ、CF 3 、カルボキシ又はアルカノイル;R 2 はアルコキシ、アラルコキシ、チオアルキル、ヒドロキシ、メルカプトアルキルまたはアジドであり;R 3 はハロ、ハロアルキル、ニトロ、アルキル、アルコキシ、アジド又はシアノ;そしてR 4 は水素である)。
  16. 該化合物が6−アジド−7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−6−メトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6−メトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン及び7−フルオロ−6−エトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンより成る群から選ばれたものである請求項15記載の医薬組成物。
  17. 前記ニューロン欠損症が、痴呆症をもたらす多発性脳卒中の結果としておこるものである請求項15または16に記載の医薬組成物。
  18. 次の式の化合物又はその互変異性体の有効量を含有する、脳卒中、虚血、CNS外傷もしくは低血糖症に関連したニューロン欠損症を治療または予防するための医薬組成物。
    Figure 0004164547
    (ここにR 1 はニトロ、フルオロ又はクロロ;R 2 はアルキル、アルコキシ、又はアジド;R 3 はフルオロ又はクロロ;そしてR 4 は水素又はフルオロであり;但しR 1 、R 3 またはR 4 の少なくとも一つはフルオロであり、そしてR 1 がニトロのときはR 4 はフルオロでないものとする)
  19. 該化合物が7−フルオロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンである請求項18記載の医薬組成物。
  20. 前記ニューロン欠損症が、痴呆症をもたらす多発性脳卒中の結果としておこるものである請求項18または19に記載の医薬組成物。
  21. 次の式の化合物またはその互変異性体の有効量を含有する、NMDAレセプター複合体における刺激性アミノ酸をアンタゴナイズするための医薬組成物。
    Figure 0004164547
    式中、
    Rは水素であり;
    1 は、アルキル、アジド、アルコキシ、ヒドロキシ、ハロアルキル、ハロ、ニトロ、シアノまたはアルカノイルアミノであり;
    2 は、アルキル、アジド、アルコキシ、アラルコキシ、シアノ、ハロアルキル、ハロ、ヒドロキシまたはニトロであり;
    3 は、アルキル、アジド、アルコキシ、シアノ、ハロ、ハロアルキルまたはヒドロキシであり;
    4 は、水素またはフルオロであり;
    但しR 1 −R 3 のうち少なくとも一つがヒドロキシもしくはアジドであるか;またはR 1 はシアノであるか;またはR 2 またはR 3 の少なくとも1つがアルキルまたはアルコキシである。
  22. 該化合物が6,7−ジメチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−ブロモ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−クロロ−7−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ジエチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン又は5−アジド−6,7−ジクロロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンである請求項21に記載の医薬組成物。
  23. 次の式の化合物またはその互変異性体の有効量を含有する、NMDAレセプター複合体における刺激性アミノ酸をアンタゴナイズするための医薬組成物。
    Figure 0004164547
    (ただしR 1 はニトロ、シアノ、CF 3 、カルボキシ又はアルカノイル;R 2 はアルコキシ、アラルコキシ、チオアルキル、ヒドロキシ、メルカプトアルキルまたはアジドであり;R 3 はハロ、ハロアルキル、ニトロ、アルキル、アルコキシ、アジド又はシアノ;そしてR 4 は水素である)。
  24. 該化合物が6−アジド−7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−6−メトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6−メトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン及び7−フルオロ−6−エトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンより成る群から選ばれたものである請求項23に記載の医薬組成物。
  25. 次の式の化合物またはその互変異性体の有効量を含有する、NMDAレセプター複合体における刺激性アミノ酸をアンタゴナイズするための医薬組成物。
    Figure 0004164547
    (ここにR 1 はニトロ、フルオロ又はクロロ;R 2 はアルキル、アルコキシ、又はアジド;R 3 はフルオロ又はクロロ;そしてR 4 は水素又はフルオロであり;但しR 1 、R 3 またはR 4 の少なくとも一つはフルオロであり、そしてR 1 がニトロのときはR 4 はフルオロでないものとする)
  26. 該化合物が7−フルオロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンである請求項25記載の医薬組成物。
  27. 次の式の化合物又はその互変異性体の有効量を含有する慢性疼痛を治療するための医薬組成物。
    Figure 0004164547
    式中、
    Rは水素であり;
    1 は、アルキル、アジド、アルコキシ、ヒドロキシ、ハロアルキル、ハロ、ニトロ、シアノまたはアルカノイルアミノであり;
    2 は、アルキル、アジド、アルコキシ、アラルコキシ、シアノ、ハロアルキル、ハロ、ヒドロキシまたはニトロであり;
    3 は、アルキル、アジド、アルコキシ、シアノ、ハロ、ハロアルキルまたはヒドロキシであり;
    4 は、水素またはフルオロであり;
    但しR 1 −R 3 のうち少なくとも一つがヒドロキシもしくはアジドであるか;またはR 1 はシアノであるか;またはR 2 またはR 3 の少なくとも1つがアルキルまたはアルコキシである。
  28. 該化合物が6,7−ジメチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−ブロモ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−クロロ−7−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ジエチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン又は5−アジド−6,7−ジクロロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンである請求項27に記載の医薬組成物。
  29. 該慢性疼痛が該動物の手術の結果である請求項27または28に記載の医薬組成物。
  30. 次の式の化合物又はその互変異性体の有効量を含有する慢性疼痛を治療するための医薬組成物。
    Figure 0004164547
    (ただしR 1 はニトロ、シアノ、CF 3 、カルボキシ又はアルカノイル;R 2 はアルコキシ、アラルコキシ、チオアルキル、ヒドロキシ、メルカプトアルキルまたはアジドであり;R 3 はハロ、ハロアルキル、ニトロ、アルキル、アルコキシ、アジド又はシアノ;そしてR 4 は水素である)。
  31. 該化合物が6−アジド−7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−6−メトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6−メトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン及び7−フルオロ−6−エトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンより成る群から選ばれたものである請求項30に記載の医薬組成物。
  32. 該慢性疼痛が該動物の手術の結果である請求項30または31に記載の医薬組成物。
  33. 次の式の化合物又はその互変異性体の有効量を含有する慢性疼痛を治療するための医薬組成物。
    Figure 0004164547
    (ここにR 1 はニトロ、フルオロ又はクロロ;R 2 はアルキル、アルコキシ、又はアジド;R 3 はフルオロ又はクロロ;そしてR 4 は水素又はフルオロであり;但しR 1 、R 3 またはR 4 の少なくとも一つはフルオロであり、そしてR 1 がニトロのときはR 4 はフルオロでないものとする)
  34. 該化合物が7−フルオロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンである請求項33記載の医薬組成物。
  35. 該慢性疼痛が該動物の手術の結果である請求項33または34に記載の医薬組成物。
  36. 次の式の化合物又はその互変異性体の有効量を含有する痙攣を治療または予防するための医薬組成物。
    Figure 0004164547
    式中、
    Rは水素であり;
    1 は、アルキル、アジド、アルコキシ、ヒドロキシ、ハロアルキル、ハロ、ニトロ、シアノまたはアルカノイルアミノであり;
    2 は、アルキル、アジド、アルコキシ、アラルコキシ、シアノ、ハロアルキル、ハロ、ヒドロキシまたはニトロであり;
    3 は、アルキル、アジド、アルコキシ、シアノ、ハロ、ハロアルキルまたはヒドロキシであり;
    4 は、水素またはフルオロであり;
    但しR 1 −R 3 のうち少なくとも一つがヒドロキシもしくはアジドであるか;またはR 1 はシアノであるか;またはR 2 またはR 3 の少なくとも1つがアルキルまたはアルコキシである。
  37. 該化合物が6,7−ジメチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−ブロモ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6−クロロ−7−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、6,7−ジエチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン又は5−アジド−6,7−ジクロロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンである請求項36に記載の医薬組成物。
  38. 次の式の化合物又はその互変異性体の有効量を含有する痙攣を治療または予防するための医薬組成物。
    Figure 0004164547
    (ただしR 1 はニトロ、シアノ、CF 3 、カルボキシ又はアルカノイル;R 2 はアルコキシ、アラルコキシ、チオアルキル、ヒドロキシ、メルカプトアルキルまたはアジドであり;R 3 はハロ、ハロアルキル、ニトロ、アルキル、アルコキシ、アジド又はシアノ;そしてR 4 は水素である)。
  39. 該化合物が6−アジド−7−フルオロ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−フルオロ−6−メトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン、7−クロロ−6−メトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオン及び7−フルオロ−6−エトキシ−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンより成る群から選ばれたものである請求項38に記載の医薬組成物。
  40. 次の式の化合物又はその互変異性体の有効量を含有する痙攣を治療または予防するための医薬組成物。
    Figure 0004164547
    (ここにR 1 はニトロ、フルオロ又はクロロ;R 2 はアルキル、アルコキシ、又はアジド;R 3 はフルオロ又はクロロ;そしてR 4 は水素又はフルオロであり;但しR 1 、R 3 またはR 4 の少なくとも一つはフルオロであり、そしてR 1 がニトロのときはR 4 はフルオロでないものとする)
  41. 該化合物が7−フルオロ−6−メチル−5−ニトロ−1,4−ジヒドロキノキサリン−2,3−ジオンである請求項40記載の医薬組成物。
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