Ароматические дикетопроизводные, способы получения и применение данных соединений в качестве фармацевтических средств

Изобретение относится к новым ароматическим дикетопроизводным и их фармацевтически приемлемым солям, сложным эфирам, простым эфирам, а также к стереоизомерным и таутомерным формам и их смесям в любом соотношении, которые являются ингибиторами глюкозо-6-фосфаттранслоказы; к соединению формулы I

где R₄, R₅, R₆ и R₇ независимо представляют собой Н, ОН, Х-алкил, где Х представляет собой О; K представляет собой группу формулы II или III, которые представлены ниже:

L представляет собой группу формулы IV, которая представлена ниже:

или К и L вместе с соответствующими атомами углерода, к которым присоединены, образуют группу формулы VI, которая представлена ниже:

где R₁ и R₃ независимо представляют собой Н, алкил; R₂ представляет собой Н, алкил; Х₁, Х₂, Х₃, Х₄, Х₅, Х₆ и Х₇ независимо представляют собой О, NH и кольцо “cyclus” вместе с атомами углерода, обозначенными буквами “с” и “d”, представляет собой антрахинон, гидрохинон или фенил, необязательно замещенные одной или несколькими гидрокси, алкокси или алкильными группами. Изобретение относится также к способу получения производных, применению производных в качестве лекарственных средств, в частности к их применению для лечения сахарного диабета, и к фармацевтическим композициям. 6 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 табл.

 

Настоящее изобретение относится к новым ароматическим дикетопроизводным и их фармацевтически приемлемым солям, сложным эфирам, простым эфирам, а также к другим очевидным химическим эквивалентам данных соединений. Производные являются ингибиторами глюкозо-6-фосфаттранслоказы и могут использоваться для лечения сахарного диабета. Данное изобретение относится также к способу получения производных, применению производных и их фармацевтически приемлемых солей, сложных эфиров, простых эфиров и других очевидных химических эквивалентов в качестве фармацевтических средств, в частности к их применению для лечения диабета, и к фармацевтическим композициям, включающим производные, их фармацевтически приемлемые соли, сложные и простые эфиры или другие очевидные химические эквиваленты.

Повышенная скорость выделения печеночной глюкозы является общим признаком сахарного диабета. В частности, существует строгая корреляция между устойчивым содержанием глюкозы в плазме при инсулинезависимом сахарном диабете (NIDDM) и выделением печеночной глюкозы. Глюкоза продуцируется в печени двумя способами, этими способами являются глюконеогенез и гликогенолиз. Катализатором конечной стадии обоих способов является микросомальная глюкозо-6-фосфатаза - ключевой фермент в гомеостатическом регулировании содержания глюкозы в крови. Известно также, что содержание этого фермента является повышенным как в экспериментальных, так и в патологических состояниях при сахарном диабете. Следовательно, подавление этой ферментной системы должно приводить к снижению продуцирования печеночной глюкозы.

Печеночная глюкозо-6-фосфатаза представляет собой многокомпонентную систему, включающую, по меньшей мере, три функциональные активные части: глюкозо-6-фосфаттранслоказу (Т1), глюкозо-6-фосфатфосфогидролазу и фосфат/пирофосфаттранслоказу (Т2). Глюкозо-6-фосфаттранслоказа способствует транспорту глюкозо-6-фосфата в полость эндоплазматической сети (ER). Фосфогидролаза с ее активными сайтом, расположенным на полостной поверхности ER, гидролизует глюкозо-6-фосфат и высвобождает глюкозу и фосфат в полость. В то время как отток фосфата облегчается действием фосфат/пирофосфаттранслоказы, точный механизм оттока глюкозы еще не ясен.

Высокая степень субстратной специфичности глюкозо-6-фосфаттранслоказы делает ее потенциальной мишенью для фармакологического вмешательства при лечении сахарного диабета. Таким образом, среди физиологически существующих сахарных фосфатаз только глюкозо-6-фосфат перемещается с помощью транслоказы. И наоборот, фосфатаза является неспецифической и, как известно, гидролизует различные органические сложные фосфатные эфиры.

Ряд неспецифических ингибиторов глюкозо-6-фосфатазы описан в литературе, например флорргизин (phlorrhizin) (J. Biol. Chem. 242, 1955-1960 (1967)), 5,5′-дитио-бис-2-нитробензойная кислота (Biochem. Biophys. Res. Commun. 48, 694-699 (1972)), 2,2′-диизотиоцианатостильбен и 2-изотиоцианато-2'-ацетоксистильбен (J. Biol. Chem. 255, 1113-1119 (1980)). Первые терапевтически применимые ингибиторы глюкозо-6-фосфатазной системы предложены в ЕР-А-587087 и ЕР-А-587088. Кодаистатины А, В, С и D, описанные в РСТ/ЕР 98/02247, являются первыми ингибиторами глюкозо-6-фосфаттранслоказы, полученными из микробных источников.

Ароматические дикетопроизводные данного изобретения могут быть получены из соединения, называемого мумбаистатином (mumbaistatin). Мумбаистатин описан в РСТ/ЕР 99/04127. Это натуральный продукт, который может быть получен выращиванием культуры микроорганизма Streptomyces lltmocidini, образец которого был депонирован 4 июля 1997 в Коллекции микроорганизмов и клеточных культур Германии (German Collection of Microorganisms and Cell Cultures, DSMZ) под идентификационным номером DSM 11641. Структурная формула мумбаистатина в настоящее время определена и имеет следующий вид:

Установлено, что некоторые производные мумбаистатина обладают более высокой активностью и лучшей толерантностью в организме млекопитающих, чем сам мумбаистатин. Кроме того, выделенные диастереомеры мумбаистатина обладают преимуществами относительно смеси диастереомеров мумбаистатина.

Таким образом, данное изобретение предоставляет соединения общей формулы

где R₄, R₅, R₆ и R₇ независимо представляют собой Н, ОН, галоген, необязательно замещенный алкил, арил или ацил, Х-алкил или X-арил, где Х представляет собой О, NH, N-алкил или S,

К представляет собой группу формулы II или III, представленные ниже:

L представляет собой группу формулы IV или V, представленные ниже:

или К и L вместе с соответствующими атомами углерода, к которым они присоединены, образуют группу формул VI, VII или VIII, представленных ниже:

где R₁ и R₃ независимо представляют собой катион, Н, алкил или арил,

R₂ представляет собой Н, алкил, арил или ацил,

X₁, Х₂, Х₃, Х₄, Х₅, Х₆ и Х₇ независимо представляют собой О, NH, N-алкил или S и

кольцо “cyclus” вместе с атомами С, обозначенными буквами "с" и "d", представляет собой необязательно замещенную насыщенную, частично ненасыщенную или ароматическую, карбоциклическую или гетероциклическую, простую или конденсированную кольцевую систему,

за исключением соединения, где К представляет собой группу формулы II и L представляет собой группу формулы IV, в которых X₁, Х₂, Х₃, Х₄, Х₅, Х₆ и Х₇ представляют собой О,

R₁, R₂ и R₃ представляют собой Н, R₄ представляет собой ОН, R₅, R₆ и R₇ представляют собой Н и “cyclus” представляет собой 3,8-дигидроксиантрахинон, и соединения, где К и L вместе образуют группу формулы VI, в которой X₁, Х₂, Х₃, Х₄, Х₅, Х₆ и Х₇ представляют собой О, R₁ представляет собой СН₃, R₂ и R₃ представляют собой Н, R₄ представляет собой ОН, R₅, R₆ и R₇ представляют собой Н, и “cyclus” представляет собой 3,8-дигидроксиантрахинон,

и их фармацевтически приемлемые соли, сложные и простые эфиры и другие очевидные химические эквиваленты во всех стереоизомерных и таутомерных формах и их смеси в любом соотношении.

Кроме того, данное изобретение включает соединения общей формулы IX

где М представляет собой группу формулы Х

и N представляет собой группу формулы XI

или М и N вместе с атомом С, к которому присоединены, образуют остаток формулы XII

который присоединен через атом С, обозначенный буквой "е",

О представляет собой группу формулы XIII

и Р представляет собой группу формулы XIV

или О и Р с атомом С, к которому присоединены, образуют остаток формулы XV

который присоединен через атом С, обозначенный буквой "f",

и где R₁-R₇, X₁-Х₇, "cyclus", "с" и "d" принимают значения, определенные в пункте 1,

и их фармацевтически приемлемые соли, сложные и простые эфиры и другие очевидные химические эквиваленты во всех стереизомерных и таутомерных формах и их смеси в любом соотношении.

Термин “алкил”, используемый в данном описании, относится к прямому или разветвленному, необязательно замещенному C₁-C₆-алкилу, предпочтительно С₁-С₄-алкилу, такому как метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил или изобутил, прямому или разветвленному, необязательно замещенному С₂-С₆-алкенилу, предпочтительно С₂-С₄-алкенилу, такому как аллил, прямому или разветвленному, необязательно замещенному С₂-С₆-алкинилу, предпочтительно С₂-С₄-алкинилу, такому как аллилен.

Термин “арил”, используемый в данном описании, относится к необязательно замещенному бензилу или фенилу.

Термин “ацил”, используемый в данном описании, относится к необязательно замещенному алифатическому, ароматическому или гетероциклическому ацилу, например C₁-C₄-алифатическому ацилу, такому как ацетил или пропионил, ароматическому ацилу, такому как бензоил или толуил, и гетероциклическому ацилу, который получен из 5- или 6-членных колец с 1 - 4 гетероатомами, такому как никотиноил, фурил, пирролил, тиенил, тиазолил и оксазолил.

Термин “необязательно замещенный(ая)”, используемый в данном описании, означает, что указанная группа необязательно замещена одним или несколькими, предпочтительно 1, 2, 3 или 4, одинаковыми или разными заместителями, выбранными из гидроксильной группы, C₁-C₄-алкила, C₁-C₄-алкенила, C_i-C₄-алкокси-, C₁-C₄-алкилтиогруппы, C₁-C₄-алкоксикарбонила, карбамоила, карбоксила, трифторметила, циано-, нитро-, амино-, C₁-C₄-алкиламино-, ди-С₁-С₄-алкиламино-, амидино-, арилокси-, ариламиногруппы и галогена.

Галоген представляет собой I, Br, Cl или F, предпочтительно Сl или Br.

Термин “катион” относится к неорганическому иону металла или органическому иону аммония. Примерами могут являться, в частности, фармацевтически приемлемые ионы щелочных металлов или ионы щелочно-земельных металлов, предпочтительно ион натрия, калия, кальция или магния, ион аммония, и органические ионы аммония, в частности необязательно замещенный алкилированный ион аммония, такой как, например, ион триэтиламмония или диэтаноламмония, а также ион морфолина, бензиламмония и прокалина, L-аргинина и L-лизина.

Термин “кольцо "cyclus", включающее атомы углерода, обозначенные буквами "с" и "d"”, который используется в формулах, может относиться к необязательно замещенной, насыщенной, частично ненасыщенной или ароматической, карбоциклической или гетероциклической, простой или конденсированной кольцевой системе. Термин “простая кольцевая система” относится к моноциклическому кольцу, включающему от 3 до 6 атомов, и термин “конденсированная кольцевая система” относится к конденсированному бициклическому или трициклическому кольцу, включающему от 6 до 14 атомов.

Насыщенная карбоциклическая кольцевая система может представлять собой 3-14-членную кольцевую систему, предпочтительно простое 3-8-членное кольцо, такое как цикло-С₃-С₈-алкил, более предпочтительно цикло-С₃-С₆-алкил, например циклопропил, циклобутил, циклопентил или циклогексил. Она может также представлять собой би- или трициклическую конденсированную кольцевую систему, такую как бицикло[3,3,1]нонан и тетрадекагидрофенантрен.

Частично ненасыщенная карбоциклическая кольцевая система отличается от насыщенной карбоциклической кольцевой системы наличием одной или двух двойных или тройных связей. Следовательно, она может представлять собой 3-14-членную кольцевую систему, предпочтительно 3-8-членное кольцо, такое как цикло-С₃-С₈-алкен, например циклопентадиен или циклооктатетраен, более предпочтительно цикло-С₃-С₆-алкен или цикло-С₅-С₈-алкен.

Ароматическая карбоциклическая простая или конденсированная кольцевая система может представлять собой 5 - 14-членную моноциклическую, дициклическую или трициклическую кольцевую систему, такую как фенил, нафтил, фенантрен или антрахинон.

Гетероциклическая кольцевая система может быть насыщенной, частично ненасыщенной или ароматической и может быть простой или конденсированной кольцевой системой, которая определена выше. Гетероциклическая кольцевая система представляет собой карбоциклическую кольцевую систему, которая определена выше и в которой 1, 2, 3 или 4 атома С замещены одинаковыми или разными гетероатомами, выбранными из N, О и S. Она может, например, представлять собой 5- или 6-членное кольцо, которое содержит от 1 до 4 гетероатомов, выбранных из О, S и N, особенно N, необязательно вместе с S или О в качестве атомов кольца. Некоторыми примерами гетероциклических кольцевых систем являются гетероалкилы, такие как пирролидин, пиперидин, тетрагидрофуран, оксазолидин и триазолидин, и гетероарильные остатки, такие как пиридил, пиримидил, фуранил, бензотиазоил, бензофуранил и индолил.

Предпочтительно, кольцо "cyclus" представляет собой группу формулы XVI

где R₈ представляет собой Н, алкил, арил или ацил,

R₉ представляет собой катион, Н, алкил, арил или ацил,

R₁₀, R₁₁, R₁₂ и R₁₃ независимо представляют собой Н, алкил, -Х₁₀Н или -X₁₀R, или R₁₀ и R₁₁ и/или R₁₂ и R₁₃ вместе представляют собой =Х₁₀,

Х₈, Х₉ или Х₁₀ независимо представляют собой О, NH или N-алкил или S,

R представляет собой алкил, арил или ацил,

'-----' представляет собой необязательную связь и

"cyclus" присоединено с помощью С-атомов, обозначенных буквами "с" и "d".

Более предпочтительно кольцо "cyclus" представляет собой остаток формулы XVIA

где Х₈ и Х₉ независимо представляют собой Н или О,

R₈ и R₉ независимо представляют собой Н или алкил,

R₁₀ - R₁₃ представляют собой Н или R₁₀ и R₁₃ вместе и/или

R₁₂ и R₁₃ вместе представляют собой =O и "cyclus" присоединен с помощью атомов С, помеченных буквами "с" и "d".

Часть структуры, обозначенная термином "cyclus", может представлять собой любую из множества различных кольцевых структур. Однако преимущественно она является замещенной, предпочтительно гидроксильной или алкоксильной группой. “Суclus” предпочтительно представляет собой ароматическую кольцевую структуру формулы XVIB, представленной ниже:

где R₉ представляет собой Н или С₁-С₄-алкил и

Х₉ представляет собой О.

Предпочтительные соединения данного изобретения имеют общую формулу XVIII, представленную ниже:

где R₁-R₇, X₁-Х₇, "cyclus" и "с" и "d" принимают значения, определенные выше, за исключением соединения, в котором X₁-X₇ представляют собой О, R₁, R₂ и R₃ представляют собой Н, R₄ представляет собой ОН, R₅, R₆ и R₇ представляют собой Н и “cyclus” представляет собой 3,8-дигидроксиантрахинон, и его фармацевтически приемлемые соли, сложные и простые эфиры и другие очевидные эквиваленты во всех стереоизомерных и таутомерных формах и их смеси в любом соотношении.

Предпочтительно углерод, помеченный звездочкой, имеет S-конфигурацию, и в этом случае описанное выше исключение не применимо.

Приемлемо, R₁, R₂ и R₃ представляют собой C₁-C₆-алкил, предпочтительно C₁-C₄-алкил, такой как метил.

Обычно один или несколько из X₁-X₇ представляют собой О.

Пример соединения формулы XVIII, описанной выше, представлен ниже:

Еще один пример соединения формулы XVIIIВ, описанной выше, представлен ниже:

Алкилированные производные мумбаистатина формулы XVIIIA и формулы XVIIIВ получают растворением мумбаистатина в растворителе, предпочтительно органическом растворителе, таком как алканол, например метанол, и взаимодействием с алкилирующим агентом, таким как диазоалкан, например диазометан, диазоэтан, или диарилметилдиазометан, таким как дифенилдиазометан. Алкильный заместитель в указанных выше соединениях формулы XVIIIА и формулы XVIIIB предпочтительно представляет собой C₁-С₄-алкил. Когда С₁-С₄-алкил представляет собой, например, метил, метилированные производные мумбаистатина могут быть получены взаимодействием в растворе мумбаистатина с метилирующим агентом, таким как диазометан.

Идеально, если мумбаистаин предварительно обработан кислотой, предпочтительно низкомолекулярной органической кислотой, например муравьиной кислотой, уксусной кислотой или трифторуксусной кислотой. После этого продукт взаимодействия выделяют предпочтительно хроматографией.

Выделение соединений данного изобретения из реакционной среды может выполняться известными способами, выбор которых зависит от растворимости образующихся соединений.

Дополнительным примером соединения формулы XVIII является диастереомер, приведенный ниже:

где атом С, помеченный звездочкой, имеет S-конфигурацию.

Диастереомер формулы XVIIID согласно данному изобретению представлен ниже:

где атомы углерода, обозначенные буквами "а" и "b", в форме полукеталя или кеталя независимо имеют S- или R-конфигурацию.

Дополнительный пример соединения формулы XVIII приведен ниже:

Некоторые предпочтительные соединения формулы I, приведенные в качестве примеров выше, могут быть в общем отнесены к производным гидроксидикетодикарбоновых кислот.

Изобретение относится также к соединениям общей формулы XIX, представленной ниже:

где R₁-R₇, X₁-Х₇, "cyclus" и "с" и "d" принимают значения, определенные выше, за исключением соединения, в котором R₁ представляет собой метил, R₄ представляет собой -ОН, X₁-X₇ представляют собой О и "cyclus" представляет собой 3,8-дигидроксиантрахинон,

и к их фармацевтически приемлемым солям, сложным и простым эфирам и другим очевидным химическим эквивалентам во всех стереоизомерных и таутомерных формах и их смесям в любом соотношении.

Предпочтительно R₁ представляет собой C₁-С₆-алкил, такой как метил. Приемлемо, если R₄ представляет собой гидроксильную группу или C₁-С₆-алкоксигруппу, такую как метоксигруппа.

Пример соединения формулы XIX представлен ниже:

Дополнительный пример соединения формулы XIX представлен ниже:

Еще один пример соединения формулы XIX представлен ниже:

Другим примером соединения формулы XIX является диастереомер, представленный ниже:

где атом С, помеченный звездочкой, имеет S-конфигурацию и оба атома С, помеченные соответственно буквами "а" и "b", имеют либо S-, либо R-конфигурацию.

Один способ получения соединения формулы XIXA, XIXB или XIXC включает растворение мумбаистатина в растворителе, предпочтительно органическом растворителе, например алканоле, таком как метанол, и взаимодействие с метилирующим агентом, таким как диазометан. Идеально, если мумбаистатин предварительно обрабатывают кислотой, такой как трифторуксусная кислота. Продукт взаимодействия выделяют предпочтительно хроматографией.

Мумбаистатин является ограниченно стабильным в растворе при рН примерно от 6 до 9. При кислотном рН мумбаистатин быстро подвергается комплексному превращению, например, в соединение формулы XIXD, представленной выше. Ввиду того что кислая форма мумбаистатина взаимодействует с диазометаном с получением метилированных соединений формул XVIIIA, XVIIIB, XIXA, XIXB и XIXC, представленных выше, необходимо соблюдать меры предосторожности для того, чтобы были получены определенные продукты метилирования. Установлено, что желаемые продукты метилирования получаются при охлаждении, например при температурах в интервале от -1 до 3°С, предпочтительно при 0°С, и/или когда процесс проводится без использования длительного времени взаимодействия. Неожиданным было то, что, по меньшей мере, один из продуктов метилирования можно кристаллизовать с использованием смеси воды и ацетонитрила. Это позволяет определять структуру соединения с помощью рентгеновской спектрометрии.

Таблица 3 Сравнение ароматических протонов соединений формулы XVI IIIА и формулы XVIIIB
Положение	Формула XVIIIА	Формула XVIIIB
2	7,29	7,26
3	7,59	7,67
4	7,85/7,84	7,85
11	7,91/7,90	7,88
19	6,92	6,76/6,77
20	7,68/7,67	7,46/7,47
21	6,92	7,12/7,09

Когда наблюдались две серии сигналов (соотношение приблизительно 1,1:1,0), они соответствовали двум диастереомерным формам. В том случае, когда диастереомеры дают различные химические сдвиги, обе величины приведены через запятую (первое значение соответствует главному компоненту).

Изобретение относится также к соединению общей формулы XX

где R₁-R₇, X₁-X₇, “cyclus” и "с" и "d" принимают значения, определенные выше,

и его фармацевтически приемлемым солям, сложным и простым эфирам и другим химическим эквивалентам во всех стереоизомерных и таутомерных формах и их смесям в любом соотношении.

Предпочтительно один или несколько из X₁-X₇ представляет собой О.

Дополнительно изобретение относится к соединениям общей формулы XXI

где R₁-R₇, X₁-Х₇, “cyclus” и "с" и "d" принимают значения, определенные выше,

и их фармацевтически приемлемым солям, сложным и простым эфирам и другим очевидным химическим эквивалентам во всех стереоизомерных и таутомерных формах и их смесям в любом соотношении.

Предпочтительно один или несколько из X₁ - Х₇ представляет собой О.

Дополнительно изобретение относится к соединению общей формулы XXII

где R₁-R₇, X₁-Х₇, "cyclus" и "с" и "d" принимают значения, определенные выше,

и его фармацевтически приемлемым солям, сложным и простым эфирам и другим очевидным химическим эквивалентам во всех стереоизомерных и таутомерных формах и их смесям в любом соотношении.

Предпочтительно один или несколько из X₁ - Х₇ представляет собой О.

Примером соединения формулы XXIIA является соединение, приведенное ниже:

Способ получения соединения формулы XXIIA включает растворение мумбаистатина в растворителе, предпочтительно в органическом растворителе, таком как алканол, и взаимодействие с источником амидогруппы, таким как раствор аммиака. Процесс проводится при охлаждении, предпочтительно при температуре от -1 до 3°С, более предпочтительно при 0°С. Затем продукт взаимодействия выделяется.

Изобретение, кроме того, относится к соединениям общей формулы XXIV

где R₁-R₇, X₁-X₇, "cyclus" и "с" и "d" принимают значения, определенные выше,

и их фармацевтически приемлемым солям, сложным и простым эфирам и другим очевидным химическим эквивалентам во всех стереоизомерных и таутомерных формах и их смесям в любом соотношении.

Предпочтительно один или несколько из X₁-Х₇ представляет собой О.

Соединения данного изобретения являются таутомерами, в которых открытая и закрытая формы находятся в равновесии.

Закрытые структуры формул XIX - XXIV, приведенных выше, могут превращаться в открытые структуры формулы XVIII при взаимодействии с подходящим основанием. Подходящими основаниями, которые могут использоваться для взаимодействия, являются неорганические или органические основания. Таким образом, могут использоваться третичные амины и карбонаты щелочных металлов,такие как карбонат натрия, бикарбонат натрия, бикарбонат калия, карбонат калия, карбонат лития.

Примером равновесных таутомеров соединений данного изобретения являются соединения формул XXIIIА и XVIIIF, представленных ниже:

Соединения данного изобретения могут быть превращены в фармацевтически приемлемые соли и очевидные химические эквиваленты, такие как сложные и простые эфиры, которые входят в объем данного изобретения. В объем данного изобретения входят также все соли и очевидные химические эквиваленты соединений данного изобретения, которые сами по себе не подходят для применения в качестве фармацевтических средств, но которые могут использоваться в качестве промежуточных продуктов при получении фармацевтически приемлемых солей и производных. В объем данного изобретения входят представленные ароматические дикетопроизводные и их соли, сложные эфиры, простые эфиры и другие очевидные химические эквиваленты во всех стереоизомерных и таутомерных формах. Соли производных (например, Na, К, аммониевые соли) могут быть получены в соответствии со стандартными методиками, известными квалифицированным в данной области техники специалистам. Например, натриевые и калиевые соли могут быть получены обработкой соединений данного изобретения подходящими натриевым или калиевым основаниями.

Сложные эфиры могут быть получены, например, взаимодействием соединений данного изобретения с карбоновыми кислотами в присутствии реагентов, таких как дициклогексилкарбодиимид (DCC), или обработкой соединения ацилирующими агентами, такими как хлорангидриды кислот. Другие методы получения сложных эфиров описаны в литературе, например в J. March, Advanced Organic Synthersis, 4^th Edition, John Wiley & Sons, 1992.

Простые эфиры могут быть получены, например, из мумбаистатина взаимодействием с алкилирующими агентами в основных условиях. Другие способы получения простых эфиров описаны в литературе, например в Advanced Organic Synthersis, 4^th Edition, J. March, John Wiley & Sons, 1992.

Другие очевидные химические эквиваленты включают продукты восстановления или окисления и аддитивные продукты, такие как гидраты. Например, антрахиноновая группа мумбаистатина может восстанавливаться с помощью восстановителя до гидрохинона. Образующийся продукт является эффективным ингибитором глюкозо-6-фосфаттранслоказы с IC₅₀=~5 нМ.

Активность глюкозо-6-фосфаттранслоказы показана в нескольких системах биохимического испытания для мумбаистатина. Выход мумбаистатина из фильтрата культуры Streptomyces litmocidini чрезвычайно низок, что объясняется дальнейшим превращением соединения. Кроме того, до последнего времени не представлялось возможным определить структурную формулу мумбаистатина вследствие ряда факторов, включая неспособность соединения кристаллизоваться и его нестабильность в растворе.

Однако в настоящее время найден способ, который позволяет выделить мумбаистатин из экстракта с относительно высоким выходом. Соответственно, данное изобретение предоставляет способ выделения мумбаистатина, включающий экстракцию фильтрата культуры, содержащего мумбаистаин, ионнообменной хроматографией при рН 5-8, предпочтительно 6 или 7. Хотя применение ионного обмена в целом описано в РСТ/ЕР 99/04127, ясно, что для повышения выхода ионный обмен не применялся. Из примеров в указанной выше заявке на патент РСТ/ЕР99/04127 видно, что для выделения мумбаистатина ионообменники не использовались и из 730 л фильтрата культуры получено только 70 мг чистого мумбаистаина. Способ данного изобретения позволяет выделять мумбаистатин и повышать содержание мумбаистатина и соединений мумбаистатинового ряда в продукте при использовании ионного обмена, в результате чего получены выходы, по меньшей мере, более 50%, обычно >70%. Мумбаистаин, полученный в соответствии со способом данного изобретения, имеет лучшую IC₅₀, равную ~5 нМ, по сравнению с мумбаистатином, полученным в РСТ/ЕР99/04127.

В способе выделения мумбаистатина данного изобретения могут использоваться различные ионообменники. Примерами являются QAE-, DEAE- и ТНАЕ-анионные обменники. Предпочтительно на выбранной матрице имеются замещенные или незамещенные аминогруппы. Более предпочтительно используется DEAE-анионные ионообменники, такие как DEAE-^®Sepharose Fast Flow или ^®Fractogel EMD DEAE. Анионные ионообменники могут использоваться известным образом. Содержание органического растворителя в буферной системе может составлять от 5 до 85%. Однако предпочтительно применение высокого содержания органического растворителя в буферной системе, поэтому содержание органического растворителя в водном буфере составляет от 10 до 40%. Примерами подходящих органических растворителей являются смешиваемые с водой органические растворители, например низшие спирты, ацетон, ацетонитрил, гликоль, диоксан, диметилсульфоксид, формамид и т.п. Предпочтительными растворителями являются метанол, этанол, изопропанол и ацетон.

С помощью описанного способа может быть получен мумбаистатин с чистотой >99%, и выход соединения может достигать более 70%. Полученный обогащенный мумбаистатин может быть очищен простым способом, например с помощью молекулярных сит и/или хроматографией с обращенной фазой.

Соединения данного изобретения ингибируют печеночную микросомальную глюкозо-6-фосфаттранслоказу крысы. Следовательно, соединения полезны в качестве фармацевтически активных ингредиентов, в частности, для лечения сахарного диабета и в более общем смысле - для лечения или профилактики состояний, которые вызваны или связаны с повышенной активностью глюкозо-6-фосфаттранслоказы, или состояний, в которых требуется снижение активности глюкозо-6-фосфаттранслоказы. Соединения согласно данному изобретению и их фармацевтически приемлемые соли, сложные эфиры, простые эфиры и другие очевидные химические эквиваленты могут вводиться животным, предпочтительно млекопитающим, в частности людям, в качестве фармацевтических средств как таковые, в смесях с другим фармацевтическим средством и в форме фармацевтических композиций для энтерального или парентерального введения.

Таким образом, данное изобретение относится также к ароматическим дикетопроизводным и их фармацевтически приемлемым солям, сложным эфирам, простым эфирам и другим очевидным химическим эквивалентам для применения в качестве фармацевтических средств и для применения производных и их фармацевтически приемлемых солей, сложных эфиров, простых эфиров и других очевидных химических эквивалентов для получения лекарственных средств для снижения активности глюкозо-6-фосфаттранслоказы, в частности для получения лекарственных средств для лечения сахарного диабета. Данное изобретение относится также к фармацевтическим композициям, которые содержат эффективное количество производных и/или их одной(го) или нескольких фармацевтически приемлемых солей, сложных эфиров, простых эфиров и/или очевидных химических эквивалентов в сочетании с фармацевтически приемлемым носителем.

Соединения согласно данному изобретению могут вводиться перорально, внутримышечно, внутривенно или другими способами введения. Фармацевтические композиции, которые содержат данные соединения или их фармацевтически приемлемую соль, или очевидный химический эквивалент отдельно или в сочетаниях, могут быть получены в соответствии со стандартными методами смешением соединения(й) с одним или несколькими фармакологически приемлемыми разбавителями и/или вспомогательными веществами, такими как, например, наполнители, эмульгаторы, смазывающие агенты, вкусовые добавки, красители или буферные вещества, и превращением смеси в подходящую фармацевтическую форму, такую как, например, таблетки, таблетки, покрытые оболочкой, капсулы или суспензия, или раствор, приемлемый для энтерального или парентерального введения.

В качестве примеров вспомогательных добавок и/или разбавителей могут быть указаны крахмал, трагакант, лактоза, тальк, агар-агар, полигликоли, этанол и вода. Подходящими и предпочтительными для парентерального введения являются суспензии или растворы в воде. Можно также вводить активные вещества без носителей или разбавителей в подходящей форме, например в капсулах. Фармацевтические композиции, включающие одно или несколько соединений данного изобретения или их фармацевтически приемлемую соль, или очевидный химический эквивалент, могут также содержать другие фармацевтически активные ингредиенты.

Как правило, галеновый препарат и способ его введения, а также интервал дозы, которая подходит в конкретном случае, зависят от тяжести заболевания или состояния, подлежащих лечению, и могут быть оптимизированы с использованием известных в данной области методов. В среднем дневная доза соединения данного изобретения для пациента массой примерно 75 кг составляет, по меньшей мере, 0,001 мг и самое большее 100 мг, предпочтительно 10,0 мг.

Помимо применения в качестве фармацевтически активных ингредиентов и в качестве промежуточных продуктов при получении производных соединения данного изобретения, их соли и очевидные химические эквиваленты могут также применяться в качестве вспомогательных веществ для диагностических целей, например при диагностике in vitro, для исследовательских целей в биохимических исследованиях, при которых необходимо ингибирование глюкозо-6-фосфаттранслоказы.

Приведенные далее примеры являются иллюстративными примерами данного изобретения и не ограничивают его объем.

Аббревиатуры: МеОН - метанол; ДМСО - диметилсульфоксид; ТФУК - тетрафторуксусная кислота.

Пример 1

Условия содержания культуры Streptomyces -litmocidini, DSM 11641

Культура DSM 11641 содержится в следующей среде:

Солодовый экстракт 10,0 г

Дрожжевой экстракт 4,0 г

Глюкоза 4,0 г

Порошок агара 13,0 г

Деминерализованная вода 1,0 литр

рН 7,0

После растворения указанных выше ингредиентов при нагревании среду распределяют в пробирки для тестов и затем стерилизуют при 121°С в течение 20 минут. После этого пробирки охлаждают и среде дают затвердеть в наклонном положении. Скошенные агары засевают культурой Streptomyces lltmocldi, DSM 11641, с помощью проволочной петли и инкубируют при 28±1°С до тех пор, пока не будет наблюдаться хороший рост. Выращенные культуры хранят в холодильнике при 8°С.

Пример 2

Ферментация культуры Streptomyces litmocidini, DSM 11641, в

ферментах

Стадия 1: приготовление семенной культуры во встряхиваемых колбах

Состав среды семенной культуры

Глюкоза 15,0 г

Соевый солод 15,0 г

Жидкий кукурузный экстракт 5,0 г

NaCl 5,0 г

СаСО₃ 2,0 г

Деминерализованная вода 1,0 литр

рН 7,0

Данную среду распределяют по 160 мл в колбы Эрленмейера объемом 1 л и выдерживают в автоклаве при 121°С в течение 20 минут. Колбы охлаждают до комнатной температуры, каждую колбу инокулируют петлей с описанной выше культурой примера 1 и встряхивают на ротационном шейкере в течение 72 часов со скоростью 240 оборотов в минуту при 27°С (±1°С) для получения семенной культуры.

Состав среды для продуцирования:

Глюкоза 20,0 г

Соевый солод 10,0 г

СаСО₃ 0,2 г

Хлорид кобальта 0,001 г

Деминерализованная вода 1,0 литр

pН 7,0

Стадия 2: приготовление семенной культуры в ферментере

80 л семенной среды, описанной выше, в ферментере Марубиши объемом 100 л стерилизуют in situ в течение 45 минут при 121°С, охлаждают до 27±1°С и засевают 4,5 л семенной культуры, описанной выше.

Ферментацию проводят при следующих условиях:

Температура 27±0,5°С

Перемешивание 80 об/мин

Аэрация 50 л/мин

Время сбора 24 часа

Стадия 3: ферментация в большом объеме

700 л среды для продуцирования, описанной выше, с добавлением 150 мл ®Desmophen (полипропиленоксид) в качестве пеногасителя стерилизуют in situ в течение 45 минут при 121°С в ферментере Марубиши объемом 1000 литров, затем охлаждают до 27±1°С и засевают 75 литрами семенной культуры со стадии 2.

Ферментацию проводят в следующих условиях:

Температура 27°С (±0,5°С)

Перемешивание 50 об/мин

Аэрация 450 л/мин

Время сбора 40-44 час

Получение соединения контролируют измерением ингибирования глюкозо-6-фосфаттранслоказы. Когда ферментация заканчивается, рН культурального бульона составляет 6,0-7,0. После сбора культуральный бульон центрифугируют и мумбаистатин - ингибитор глюкозо-6-фосфаттранслоказы - выделяют из фильтрата культуры, как описано ниже в примере 3.

Пример 3

Выделение мумбастатина с помощью анионного обмена

Примерно 200 литров бульона культуры собирают и отделяют от мицелия (12 кг) центрифугированием. Целевое соединение мумбаистатин, как установлено, присутствует, главным образом, в фильтрате культуры. Фильтрат культуры (180 литров со 120 мг мумбаистатина) пропускают через колонку, заполненную абсорбционной смолой ®MCL GEL CHP20P (диаметр 20 см, высота 45 см, вместимость 14 литров). Колонку элюируют с градиентом от 120 л 0,1% фосфатного буфера с рН 6,3 до 120 л 45% изопропанола в воде. Скорость потока в колонке равна 18 л/час. Наибольшее количество мумбаистатина (102 мг в 12 литрах) присутствует в бессолевой фракции, которую элюируют ступенчатым градиентом от 25 до 28% изопропанола в воде. Полученный активный элюат пропускают через колонку, заполненную DEAE-®Sepharose Fast Flow (3 литра), уравновешенную до рН 7,0 фосфатным буфером.

Мумбаистатин элюируют с градиентом 20% изопропанол в 0,1% фосфатно-натриевом буфере (рН 7,0) в качестве буфера А и 20% изопропанол в 0,1% фосфатном буфере и 0,25% NaCl в качестве буфера В при скорости потока 50 мл/мин, собирают 100 фракций, из которых фракции 72-74 содержат 81 мг высокообогащенного мумбаистатина и фракция 75 содержит дополнительно 18 мг менее чистого продукта. Фракции объединяют и концентрируют в вакууме. Продукт дополнительно очищают, пропуская через колонку ®Nucleosil 100-10 C₁₈AB (2,1 см х 25 см) и элюируют при рН 6,3 ступенчатым градиентом 5-35% ацетонитрил в 0,05% ацетат-аммониевом буфере. Сушка вымораживанием чистых фракций дает в общем 86 мг (73+13 мг) чистой аммониевой соли мумбаистатина.

Натриевую соль мумбаистатина получают растворением 40 мг аммониевой соли в 10 мл воды (рН 6,4) и увеличением потока раствора с хлоридом натрия до 12 мс/см². Полученный водный раствор затем пропускают через колонку ®MCL GEL CHP20P (шириной 1 см и высотой 9 см). Элюирование проводят с градиентом (элюент: вода/40% ацетонитрил в воде), скорость потока 5 мл в минуту, объемы фракций составляют 10 мл. Во фракциях 16 - 19 обнаруживается натриевая соль, и очищенный раствор имеет рН, равный 8,5. Из этих фракций после сушки вымораживанием получают 32 мг натриевой соли мумбаистатина с чистотой 99%, которую определяют с помощью ВЭЖХ.

УФ макс., растворенный в метаноле:

219 нм, ε = 33000;

257 нм, ε = 19500;

285 нм, ε = 19000;

414 нм, ε = 5100.

Значение IC₅₀ для ингибирования глюкозо-6-фосфаттранслоказы, выделенной из микросом печени крысы, равно 5 нМ. Ингибирование микросомальной глюкозо-6-фосфатазы в 10 мкМ растворе: активность не проявляется.

Пример 4

Продукты метилирования мумбаистатина

18 мг мумбаистатина, полученного в соответствии с методикой примера 3, растворяют в 50 мл воды, охлаждают до 0°С и значение рН доводят до 2,8 добавлением холодной трифторуксусной кислоты (ТФУК). Сразу после этого полученную смесь пропускают через колонку (1 см × 8 см), заполненную 6,2 мл ®MCI GEL, СНР20Р (75-150 мкм), и элюируют с градиентом от 0,01% ТФУК до 30% ацетонитрила в 0,01% ТФУК. Скорость потока составляет 2,5 мл/мин. Элюаты охлаждают и фракции, содержащие мумбаистатин, сразу замораживают до -40°С и лиофилизуют.

Высушенный вымораживанием продукт (15 мг) растворяют в метаноле и метилируют диазометаном. После концентрирования в вакууме реакционную смесь и смесь более чем 10 продуктов метилирования разделяют, пропуская через колонку (шириной 1 см и высотой 25 см), заполненную ®LiChrosorb RP18, 10u. В качестве элюента используют раствор ацетонитрила в воде от 5% до 55%. Охлажденные фракции объединяют и поддерживают пониженную температуру в течение последующей обработки. Фракции концентрируют в вакууме. Фракция 19 представляет собой сложный мумбаистатин-монометилэфир-диметиловый сложный эфир, соответствующий формуле XVIIIA, с молекулярной массой 590. Характеристические данные ЯМР-спектра данного соединения приведены в таблице 3 выше. Ингибирование глюкозо-6-транслоказы 3 мкМ раствором: 42%.

Соединение, соответствующее формуле XIXB, получают из фракции 34 после концентрации в вакууме при охлаждении. Кристаллографические данные для соединения приведены в таблице 1 выше. Существуют диастереомеры S,R,R и S,S,S данного соединения, которые показаны выше. Ингибирование глюкозо-6-фосфаттранслоказы: IC₅₀=>100 мкМ.

Фракция 26 содержит соединение, которое после хранения представляет собой тетраметилпроизводное мумбаистатина, соответствующее формуле XIXC. Соответствующие данные ¹Н и ¹³С-ЯМР-спектров для данного соединения приведены в таблице 2 выше.

Пример 5

Полукетальамид мумбаистатина (формула XXIIIА)

1 мл концентрированного водного раствора аммиака по каплям в атмосфере аргона при 0°С с перемешиванием добавляют к раствору 10 мл мумбаистатина в 1 мл метанола. Смесь перемешивают при этой температуре в течение 2 часов и после этого раствор удаляют в вакууме. Таким образом получают 10 мг мумбаистатинамида в форме бежевого порошка. Молекулярная масса (548, М + Н⁺), определенная электронно-распылительной масс-спектрометрией, соответствует химической формуле C₂₈H₂₁NO₁₁.

 ¹H-ЯМР (500 МГц, ДМСО-d₆) δ, м.д.: 7,8 (д, 1Н), 7,75 (т, 1Н), 7,35 (м, 1Н), 7,25 (с, 1Н), 6,85 (т, 1Н), 6,55 (д, 1Н), 3,85 (м, 1Н), 2,2 - 2,35 (м), 2,05 (м, 1Н), 1,8 (м, 1Н), 1,2 - 1,4 (м).

Значение IC₅₀ ингибирования глюкозо-6-фосфаттранслоказы мумбаистатинамидом формулы XXIIIA равно примерно 1 мкМ.

Пример 6

Получение сложных мумбаистатин-лактон-дикеталь-монометиловых эфиров

10 мг мумбаистатина, полученного в примере 3, растворяют в 1 мл абсолютного метанола, подвергают взаимодействию с 0,1% водным раствором ТФУК и оставляют при комнатной температуре на 5 часов. Продукт взаимодействия очищают препаративной хроматографией в соответствии с методикой, описанной в примере 3, и затем сушкой вымораживанием активных фракций, содержащих 7 мг сложного мумбаистатин-лактон-монометилового эфира (формулы XIXA). Молекулярная масса соединения равна 544 Da (ESI-MC).

1. Соединение формулы I

где

R₄, R₅, R₆ и R₇ независимо представляют собой Н, ОН, Х-алкил, где Х представляет собой О,

K представляет собой группу формулы II или III, которые представлены ниже:

L представляет собой группу формулы IV, которая представлена ниже:

или К и L вместе с соответствующими атомами углерода, к которым присоединены, образуют группу формулы VI, которая представлена ниже:

где

R₁ и R₃ независимо представляют собой Н, алкил;

R₂ представляет собой Н, алкил;

Х₁, Х₂, Х₃, Х₄, Х₅, Х₆ и Х₇ независимо представляют собой О, NH;

кольцо “cyclus” вместе с атомами углерода, обозначенными буквами “с” и “d”, представляет собой антрахинон, гидрохинон или фенил, необязательно замещенные одной или несколькими гидрокси, алкокси или алкильными группами,

за исключением соединения, где К представляет собой группу формулы II и L представляет собой группу формулы IV, в которых Х₁, Х₂, Х₃, Х₄, Х₅, Х₆ и Х₇ представляют собой О; R₁, R₂ и R₃ представляют собой Н; R₄ представляет собой ОН; R₅, R₆ и R₇ представляют собой Н и “cyclus” представляет собой 3,8-дигидроксиантрахинон, и соединения, где К и L вместе образуют группу формулы VI, в которой Х₁, Х₂, Х₃, Х₄, Х₅, Х₆ и Х₇ представляют собой О; R₁ представляет собой -СН₃; R₂ и R₃ представляют собой Н; R₄ представляет собой ОН; R₅, R₆ и R₇ представляют собой Н и “cyclus” представляет собой 3,8-дигидроксиантрахинон,

и его фармацевтически приемлемые соли, сложные и простые эфиры, а также стереоизомерные и таутомерные формы и их смеси в любом соотношении,

причем, если атом углерода, отмеченный звездочкой, в группах II, III и VI

имеет S-конфигурацию, то исключение, указанное выше, не применимо.

2. Соединение по п. 1 формулы XVIII, представленной ниже:

где R₁ – R₇, X₁ – X₇, “cyclus”, “c” и “d” принимают значения, определенные в п.1,

и его фармацевтически приемлемые соли, сложные и простые эфиры во всех стереоизомерных и таутомерных формах и их смеси в любом соотношении.

3. Соединение формулы I по п. 1 или формулы XVIII по п. 2, где R₁, R₂ и R₃ представляют собой алкил.

4. Способ получения соединения формулы ХVIII по п. 3, включающий взаимодействие соединения формулы XVIII, где R₁, R₂ и/или R₃ представляют собой Н, с алкилирующим агентом и выделение продукта взаимодействия.

5. Соединение по п. 1 формулы XIX, представленной ниже:

где R₁, R₄ – R₇, X₁ – X₇, “cyclus”, “с” и “d” принимают значения, определенные в пункте 1,

и его фармацевтически приемлемые соли, сложные и простые эфиры во всех стереоизомерных и таутомерных формах и их смеси в любом соотношении.

6. Соединение формулы XIX по п. 5, где R₁ представляет собой алкил, R₄ представляет собой ОН или алкоксигруппу.

7. Способ получения соединения по п. 5, включающий взаимодействие раствора соединения формулы XIX, где R₁ представляет собой Н и R₄ представляет собой ОН, с алкилирующим агентом и выделение продукта взаимодействия.

8. Способ получения соединения по п. 6, включающий взаимодействие раствора соединения формулы XIX, где R₁ представляет собой Н, R₄ представляет собой ОН, в алкиловом спирте с кислотой и выделение продукта взаимодействия.

9. Соединение по п. 1 формулы XXII, представленной ниже

где

R₁ – R₇, X₁ – X₇, “cyclus”, “с” и “d” принимают значения, определенные в п.1,

и его фармацевтически приемлемые соли, сложные и простые эфиры во всех стереоизомерных и таутомерных формах и их смеси в любом соотношении.

10. Соединение формулы XXII по п. 9, где R₁ – R₇ представляют собой Н, Х₃ представляет собой NH и R₄ представляет собой ОН.

11. Способ получения соединения формулы XVIII или XXII по п. 2 или 9, соответственно, где –Х₃R₃ представляет собой –NH₂, включающий взаимодействие соединения формулы XVIII или XXII, где X₃R₃ представляет собой ОН, с источником амидогруппы.

12. Способ по п. 11, где соединение формулы XVIII представляет собой мумбаистатин.

13. Соединение по любому из пп. 1-3, 5, 6, 9 и 10 соответственно, где любой один или несколько из X₁ – X₇ представляет(ют) собой О.

14. Соединение по любому из пп. 1-3, 5, 6, 9 и 10 соответственно, где “cyclus” выбран из необязательно замещенного фенила, бензила, нафтила, фенантрена или антрахинона.

15. Соединение по п. 14, где “cyclus” является незамещенным или замещенным одной или несколькими группами, выбранными из ОН, С₁-С₄-алкила, -ОС₁-С₃-алкила.

16. Соединение по п. 14 или 15, где “cyclus” представляет собой 3,8-дигидроксиантрахинон.

17. Соединение по любому из пп. 1-3, 5, 6, 9 и 10 или его фармацевтически приемлемая соль для применения в качестве лекарственного средства.

18. Фармацевтическая композиция, ингибирующая активность глюкозо-6-фосфаттранслоказы, включающая эффективное количество соединения по любому из пп. 1–3, 5, 6, 9, 10 и 13-17 или его фармацевтически приемлемую соль, и фармацевтически приемлемый носитель.

19. Соединение по любому из пп. 1–3, 5, 6, 9, 10 и 13-17 или его фармацевтически приемлемая соль для применения в качестве ингибитора глюкозо-6-фосфаттранслоказы.

20. Соединение по любому из пп. 1–3, 5, 6, 9, 10 и 13-17 или его фармацевтически приемлемая соль для применения при лечении сахарного диабета.