Результат интеллектуальной деятельности: Ингибиторы альдостеронсинтазы на основе производных 2-амино-4H-пиран-3-карбонитрила

Область техники

Данное изобретение относится к химии органических соединений, фармакологии, медицине, и может использоваться для лечения заболеваний и патологических состояний, обусловленных и/или сопровождающихся гиперсинтезом альдостерона, включая опухоли коры надпочечников, редкие наследственные заболевания (первичный гиперальдостеронизм), хроническую сердечную недостаточность, цирроз печени, артериальную гипертензию, хроническую болезнь почек, диабетическую нефропатию и метаболический синдром.

Уровень техники

Минералокортикоидный гормон альдостерон является важным регулятором артериального давления, объема циркулирующей крови и электролитного баланса в организме для поддержания сосудистого давления и перфузии тканей. В норме регуляция выработки альдостерона регулируется ренин-ангиотензин-альдостероновой системой, концентрацией калия в крови, а также адренокортикотропным гормоном. Альдостерон воздействует на организм через минералокортикоидные и неминералокортикоидные пути/рецепторы. Избыток альдостерона, помимо повышения артериального давления, оказывает патологическое воздействие на органы (особенно почки) и ткани посредством механизма сосудистого ремоделирования и фиброзных изменений, а также сопровождается кардио-метаболическим нарушениями.

В настоящее время для снижения негативного воздействия избытка альдостерона применяются антагонисты минералкортикоидных (МК) рецепротов, ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) и блокаторы ангиотензиновых рецепторов. Тем не менее, прямая блокада может нарушить электролитный баланс, приводя к гиперкалиемии, и, помимо этого, она не приводит к снижению уровня альдостерона, которым может воздействовать через не-МК рецепторы, при этом использование ингибиторов АПФ и блокаторов ангиотензиновых рецепторов в 30-40% случаев имеет временный эффект и сопровождается «прорывом альдостерона».

Альтернативным подходом к устранению избытка альдостерона является прямое снижение синтеза через селективное ингибирование альдостеронсинтазы (АС, цитохрома Р450 11В2, CYP11B2). В клинической практике ингибитор АС (ИАС) сможет устранить или снизить патологический эффект альдостерона, оказываемый через МК и не-МК пути, обеспечивая более эффективное терапевтическое воздействие, чем антагонисты МК рецепторов. ИАС будут иметь лучший фармакодинамический профиль ввиду сохранения работы МК рецепторов, что позволит поддерживать электролитный баланс и минимизировать риск гиперкалиемии. Однако разработка селективных и эффективных ИАС является особенно сложной задачей из-за высокой гомологии с изоформой фермента CYP11B1 (93% идентичности аминокислотной последовательности) и другими стероидогенными ферментами.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является разработка новых эффективных ингибиторов альдостеронсинтазы (ИАС), являющихся перспективными для терапии заболеваний, обусловленных и/или сопровождающихся гиперсинтезом альдостерона.

Техническим результатом изобретения является разработка химических соединений, характеризующихся высокой эффективностью в ингибировании альдестерон синтазы, а также характеризующихся высокой селективностью к данному ключевому ферменту биосинтеза стероидного гормона альдостерона. Указанные соединения являются перспективными для профилактики и терапии заболеваний или патологических состояний, обусловленных гиперсинтезом альдостерона, в частности опухоли коры надпочечников, редких наследственных заболеваний (например, первичного гиперальдостеронизма), хронической сердечной недостаточности, цирроза печени, артериальной гипертензии, хронической болезни почек, диабетической нефропатии и/или метаболического синдрома.

Указанный технический результат достигается путем применения соединений общей формулы I или их, фармацевтически приемлемых солей, гидратов или сольватов в качестве ингибиторов альдостеронсинтазы CYP11B2:

формула I,

где:

R₁ выбирается независимо и представляет собой -C_1-10-алкил, частично или полностью галогенированный -C_1-10-алкил, -C_2-10-алкенил, частично или полностью галогенированный -C_2-10-алкенил, -С(=О)ОC_1-10-алкил, частично или полностью галогенированный -С(=О)ОC_1-10-алкил, -С(=О)ОC_2-10-алкенил, частично или полностью галогенированный -С(=О)ОC_2-10-алкенил, -C_2-10-алкинил или частично или полностью галогенированный -C_2-10-алкинил;

R₂ выбирается независимо и представляет собой Н, -C_1-4-алкил, -C_2-4-алкенил, -C_2-4-алкинил, галоген или -О-C_1-4-алкил;

R₃ выбирается независимо и представляет собой 6-10 членный арил, 5-7 членный гетероарил, содержащий 1-2 атома S, причем замеcтитель R₃ может быть необязательно замещен 1-3 заместителями R₄;

R₄ выбирается независимо и представляет собой –О-C_1-4-алкил.

Отдельный подкласс соединений, представляющих интерес, включает соединения формулы (I), в которых:

R₁ выбирается независимо и представляет собой -C_1-10-алкил, частично или полностью галогенированный -C_1-10-алкил, -C_2-10-алкенил, частично или полностью галогенированный -C_2-10-алкенил, -С(=О)ОC_1-10-алкил, частично или полностью галогенированный -С(=О)ОC_1-10-алкил, -С(=О)ОC_2-10-алкенил, частично или полностью галогенированный -С(=О)ОC_2-10-алкенил, -C_2-10-алкинил или частично или полностью галогенированный -C_2-10-алкинил;

R₂ выбирается независимо и представляет собой метил или -О-CН₃;

R₃ выбирается независимо и представляет собой фенил, нафтил, тиофенил, причем замеcтитель R₃ может быть необязательно замещен 1-3 заместителями R₄;

R₄ выбирается независимо и представляет собой –О-C_1-4-алкил.

В частных вариантах воплощения изобретения соединения, представляющие интерес, могут быть выбраны из следующих соединений общей формулы (I):

аллил-6-амино-5-циано-2-метил-4-(тиофен-2-ил)-4H-пиран-3-карбоксилат;

аллил-6-амино-5-циано-4-(3,4-диметоксифенил)-2-метил-4H-пиран-3-карбоксилат;

аллил-6-амино-5-циано-2-метил-4-(нафтален-1-ил)-4H-пиран-3-карбоксилат.

Данное изобретение также относится к применению соединений, являющихся предметом изобретения, для лечения и/или предотвращения заболевания, обусловленного гиперсинтезом альдостерона, и/или для получения фармацевтической композиции для лечения и/или предотвращения заболевания, обусловленного гиперсинтезом альдостерона. В частных вариантах воплощения изобретения заболевание представляет собой опухоль коры надпочечников, первичный гиперальдостеронизм, хроническую сердечную недостаточность, цирроз печени, артериальную гипертензию, хроническую болезнь почек, диабетическую нефропатию и/или метаболический синдром.

Изобретение также относится к применению фармацевтической композиции для лечения и/или предотвращения заболевания, обусловленных гиперсинтезом альдостерона, включающая эффективное количество, по меньшей мере, одного соединения общей формулы I:

формула I,

или его фармацевтически приемлемой соли, сольвата или гидрата,

где:

R₁ выбирается независимо и представляет собой -C_1-10-алкил, частично или полностью галогенированный -C_1-10-алкил, -C_2-10-алкенил, частично или полностью галогенированный -C_2-10-алкенил, -С(=О)ОC_1-10-алкил, частично или полностью галогенированный -С(=О)ОC_1-10-алкил, -С(=О)ОC_2-10-алкенил, частично или полностью галогенированный -С(=О)ОC_2-10-алкенил, -C_2-10-алкинил или частично или полностью галогенированный -C_2-10-алкинил;

R₂ выбирается независимо и представляет собой Н, -C_1-4-алкил, -C_2-4-алкенил, -C_2-4-алкинил, галоген или -О-C_1-4-алкил;

R₃ выбирается независимо и представляет собой 6-10 членный арил, 5-7 членный гетероарил, содержащий 1-2 атома S, причем замеcтитель R₃ может быть необязательно замещен 1-3 заместителями R₄;

R₄ выбирается независимо и представляет собой –О-C_1-4-алкил;

и, по меньшей мере, одно фармацевтически приемлемое вспомогательное вещество.

Отдельный подкласс фамрацевтических композиций, представляющих интерес, включают соединения формулы (I), в которых:

R₁ выбирается независимо и представляет собой -C_1-10-алкил, частично или полностью галогенированный -C_1-10-алкил, -C_2-10-алкенил, частично или полностью галогенированный -C_2-10-алкенил, -С(=О)ОC_1-10-алкил, частично или полностью галогенированный -С(=О)ОC_1-10-алкил, -С(=О)ОC_2-10-алкенил, частично или полностью галогенированный -С(=О)ОC_2-10-алкенил, -C_2-10-алкинил или частично или полностью галогенированный -C_2-10-алкинил;

R₂ выбирается независимо и представляет собой метил или -О-CН₃;

R₃ выбирается независимо и представляет собой фенил, нафтил, тиофенил, причем замеcтитель R₃ может быть необязательно замещен 1-3 заместителями R₄;

R₄ выбирается независимо и представляет собой –О-C_1-4-алкил.

В частных вариантах воплощения изобретения композиции, представляющие интерес, могут включать следующих соединений общей формулы (I):

аллил-6-амино-5-циано-2-метил-4-(тиофен-2-ил)-4H-пиран-3-карбоксилат;

аллил-6-амино-5-циано-4-(3,4-диметоксифенил)-2-метил-4H-пиран-3-карбоксилат;

аллил-6-амино-5-циано-2-метил-4-(нафтален-1-ил)-4H-пиран-3-карбоксилат.

В частных вариантах воплощения изобретения фармацевтические композиции по изобретению могут применяться для лечения опухоли коры надпочечников, первичного гиперальдостеронизма, хронической сердечной недостаточности, цирроза печени, артериальной гипертензии, хронической болезни почек, диабетической нефропатии и/или метаболического синдрома.

В частных вариантах воплощения изобретения фармацевтически приемлемое вспомогательное вещество представляет собой носитель, наполнитель и/или растворитель.

Настоящее изобретение также относится к способу лечения и/или предотвращения заболевания, обусловленного гиперсинтезом альдостерона, включающему введение (в качестве монотерапии или в комбинации с одним или несколькими агентами) терапевтически эффективного количества соединения, являющегося предметом изобретения, или фармацевтической композиции по изобретению в организм человека, нуждающегося в лечении и/или профилактики таких заболеваний. Термин «введение» в организм соединения настоящего изобретения включает доставку к реципиенту соединения, описанного в настоящем изобретении, пролекарства, или другого фармакологически приемлемого производного такого соединения, используя любые допустимые препараты или пути введения в организм, хорошо известные специалистам.

Изобретение также включает получение соединений общей формулы (I).

Определения (термины)

Для лучшего понимания настоящего изобретения ниже приведены некоторые термины, использованные в настоящем описании изобретения.

В описании данного изобретения термины «включает» и «включающий» интерпретируются как означающие «включает, помимо всего прочего». Указанные термины не предназначены для того, чтобы их истолковывали как «состоит только из».

Термин «алкил» в настоящем документе также относится к группам, обычно имеющим от одного до десяти атомов углерода. Например, термин –C_1-10-алкил означает, метил, этил, пропил, изобутил, и т.д. Аналогичные условности применяются и к другому общему термину, такому как «алкенил», где положение одной или нескольких двойных связей определяется у любого атома углерода C_2-10. Аналогичные условности применяются и к другому общему термину, такому как «алкинил», где положение одной или нескольких тройных связей определяется у любого атома углерода C_2-10.

Термин «частично или полностью галогенированный» включает разветвленные или неразветвленные углеводородные цепи, в которых один или несколько атомов водорода замещены на галоген. Примеры галогеналкильных групп включают, но не ограничиваются, следующие группы: трифторметил, трихлорметил, -C(CF₃)₂CH₃ и т.п.

Термин «галоген» сам по себе или в части другого термина относится к атому фтора, хлора, брома или йода.

Термин «арил» в настоящем документе означает группы, содержащие ароматический цикл, имеющий от 6 до 10 атомов углерода. Примером арильных циклических групп является фенил, нафтил и т.п.

Термин «гетероарил», как он используется здесь, означает стабильный гетероциклический ароматический фрагмент, имеющий 5-7 атомов в цикле. Гетероарильная группа может быть замещенной или незамещенной. Возможные заместители включают, помимо прочего, любой из ранее упомянутых заместителей. Примерами типичных гетероарильных циклов являются пяти- и шестичленные моноциклические группы, такие как тиофенил и т.п. Термин «гетероарил» также включает кольца с возможными заместителями. Термин «гетероарил» может использоваться эквивалентно с терминами «гетероарильный цикл» или «гетероароматический».

Данное изобретение содержит только такие комбинации заместителей и производных, которые образуют стабильное или химически возможное соединение. Стабильным или химически возможным соединением называется такое соединение, стабильности которого достаточно для его синтеза и аналитического детектирования. Предпочтительные соединения данного изобретения являются достаточно стабильными и не разлагаются при температуре до 40° C в отсутствие химически активных условий, в течение, по крайней мере, одной недели.

Термин «сольват» относится к ассоциации или комплексу из одной или нескольких молекул растворителя и соединения по изобретению. Примеры растворителей, образующих сольваты, включают, но ими не ограничиваются, воду, изопропанол, этанол, метанол, ДМСО, этилацетат, уксусную кислоту и этаноламин.

Термин «гидрат» относится к комплексу, где молекулой растворителя является вода.

Соединения настоящего изобретения могут существовать в свободной форме или, если требуется, в виде фармацевтически приемлемой соли или другого производного. Используемый здесь термин «фармацевтически приемлемая соль» относится к таким солям, которые, в рамках проведенного медицинского заключения, пригодны для использования в контакте с тканями человека и животных без излишней токсичности, раздражения, аллергической реакции и т.д., и отвечают разумному соотношению пользы и риска. Фармацевтически приемлемые соли аминов, карбоновых кислот, фосфонатов и другие типы соединений хорошо известны в медицине. Соли могут быть получены in situ в процессе выделения или очистки соединений изобретения, а также могут быть получены отдельно, путем взаимодействия свободного основания соединения изобретения с подходящей кислотой. Примером фармацевтически приемлемых, нетоксичных солей кислот могут служить соли аминогруппы, образованные неорганическими кислотами, такими как соляная, бромоводородная, фосфорная и серная кислоты, или органическими кислотами, такими как уксусная, щавелевая, малеиновая, винная, янтарная или малоновая кислоты, или полученные другими методами, используемыми в данной области, например, с помощью ионного обмена. К другим фармацевтически приемлемым солям относятся адипинат, альгинат, аскорбат, аспартат, бензолсульфонат, бензоат, бисульфат, борат, бутират, камфорат, камфорсульфонат, цитрат, циклопентанпропионат, диглюконат, додецилсульфат, этансульфонат, формиат, фумарат, глюкогептонат, глицерофосфат, глюконат, гемисульфат, гептанат, гексанат, гидройодид, 2-гидрокси-этансульфонат, лактобионат, лактат, лаурат, лаурил сульфат, малат, малеат, малонат, метансульфонат, 2-нафталинсульфонат, никотинат, нитрат, олеат, оксалат, пальмитат, памоат, пектинат, персульфат, 3-фенилпропионат, фосфат, пикрат, пивалат, пропионат, стеарат, сукцинат, сульфат, тартрат, тиоцианат, п-толуолсульфонат, ундеканат, валериат и подобные.

Термин «пациент» охватывает все виды млекопитающих, предпочтительно человека, а также термин включает птиц.

Термины «лечение», «терапия» охватывают лечение патологических состояний у млекопитающих, предпочтительно у человека, и включают: а) блокирование (приостановку) течения заболевания, б) облегчение тяжести заболевания, т.е. индукцию регрессии заболевания.

Термин «профилактика», «предотвращение», «превентивная терапия» охватывает устранение факторов риска, а также профилактическое лечение субклинических стадий заболевания у человека, направленное на уменьшение вероятности возникновения клинических стадий заболевания. Пациенты для профилактической терапии отбираются на основе факторов, которые, на основании известных данных, влекут увеличение риска возникновения клинических стадий заболевания по сравнению с общим населением. К профилактической терапии относится а) первичная профилактика и б) вторичная профилактика. Первичная профилактика определяется как профилактическое лечение у пациентов, клиническая стадия заболевания у которых ещё не наступила. Вторичная профилактика - это предотвращение повторного наступления того же или близкого клинического состояния заболевания.

Термин «уменьшение риска» охватывает терапию, которая снижает частоту возникновения клинической стадии заболевания. Примерами уменьшения риска заболевания является первичная и вторичная профилактика заболевания.

Подробное описание изобретение

Избыток альдостерона приводит, в частности, к развитию различных сердечно-сосудистых заболеваний, а также к нарушению работы почек. Существующие на мировом рынке препараты, которые являются ингибиторами минералокортикоидных рецепторов, обладают рядом побочных эффектов, но самое важное – они вызывают накопление альдостерона, который может оказывать негативное действие, минуя минералокортикоидные рецепторы, проявляя негативный негеномный эффект. Разработка эффективных химических соединений, направленных непосредственно на основной фермент синтеза альдостерона – альдостенронсинтазу, позволяет снизить уровень гормона и устранить дисбаланс/нарушения, вызванные его избытком. Соединения по изобретению способны селективно ингибировать альдостенронсинтазу, минимально ингибируя близкородственный фермент 11β-гидроксилазу - CYP11B1 (такой уровень ингибирования не может привести к каким-либо побочным явлениям, которые обусловлены подавлением синтеза глюкокортикоидных гормонов), а также не ингибируя стероидогенные ферменты семейства цитохром Р450 (CYP) и ферменты CYP, участвующие в метаболизме ксенобиотиков. При этом соединения по изобретению не обладает цитотоксичностью в концентрации 50 мкМ.

Исследование биологической активности соединений по изобретению было проведено с использованием очищенного препарате фермента CYP11B2 (система экспрессии и очистки была разработана ранее (PMID: 23322723). Тестирование селективности заявляемых соединений было проведено в in vitro реконструированной системе, содержащей белки редокс-партнеры, адренодоксин редуктазу и адренодоксин, а также НАДФН-регенерирующую систему. Анализ активности образующихся стероидов проводился на обращено-фазовой ВЭЖХ. При концентрации соединений по изобретению 1– 0.5 мкМ – активность CYP11B2 ингибировалась на 93% (CYP11B1 только на 25%).

Заявляемые соединения не связывались с ферментами CYP17A1, CYP21A2, CYP19A1, а также с CYP ферментом (CYP3A4), участвующим в метаболизме многих лекарственных соединений CYP3A4, что подтверждается данными спектрофотометрического титрования.

Кроме того, проводился МТТ тест при концентрациях исследуемых соединений от 1 до 50 мкМ на культуре клеток HEK293T, который показал отсутствие цитотоксического действия у заявляемой серии соединений (в частности на примерах соединений 1-3), а также для соединения сравнения фадрозола.

Примеры получения соединений по изобретению.

Общая схема синтеза соединений по изобретению приведена ниже:

Схема 1. Общая схема синтеза соединений по изобретению.

Общий метод синтеза замещенных 4Н-пиранов по изобретению. К водному деионизированному раствору альдегида III(6 ммоль), аллил ацетоацетата II (6 ммоль) и динитрила малоновой кислоты I (6 ммоль) добавили 1.5 мл пиперидина и перемешивали смесь 15 мин. Образовавшийся осадок отфильтровали, промыли водой и смесью этилацетат:петролейный эфир=1:4. Кристаллизация из этанола позволяет получить конечный продукт. На схеме 2 ниже приведены примеры получения конкретных примеров получения соединений по изобретению, выход конечных продуктов 1, 2 и 3 составил 50-80%.

Схемы синтеза соединений по изобретению

ЯМР данные, подтверждающие структуру соединений по изобретению приводятся ниже.

Соединение 1: ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ ppm: 2.37 (3H, s, Me), 4.51 (2H, br s, NH₂), 4.59 (2H, m, 6’-H), 4.83 (1H, s, 4-H), 5.18 (1H m, 8’_cis-H), 5.22 (1H m, 8’_trans-H), 5.84 (1H, m, 7’-H), 6.91(2H, m, 3’-H and 5’-H), 7.16 (1H m, 4’-H).

¹³C NMR (500 MHz, CDCl₃) δ ppm: 165.44 (CO), 158.03 (s), 157.56 (s), 148.25 (s), 131.86 (C-7’), 127.09 (d), 124.76 (2d), 118.71 (CN), 118.60 (C-8’), 108.26 (C-3), 65.67 (C-6’), 62.56 (C-5), 33.84 (C-4), 18.71 (Me).

Соединение 2: ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ ppm: 2.37 (3H, s, Me), 3.85 and 3.86 (each 3H, s, OMe), 4.45 (2H, br s, NH₂), 4.43 (1H, s, 4-H),4.50 (2H, m, 7’-H), 5.13 (1H, m, 9’_trans-H), 5.16 (1H, br s, 9’_cis-H), 5.75 (1H, m, 8’-H), 6.73 (2H, m, 2’-H and 6’-H), 6.79 (1H, d, J = 8.5 Hz, 5’-H)

¹³C NMR (500 MHz, CDCl₃) δ ppm: 165.80 (CO), 157.40 (s), 156.88 (s), 149.09 (s), 148.36 (s), 136.53 (s), 131.92 (C-8’), 119.73 (d), 119.00 (CN), 118.39 (C-9’), 111.51 (d), 111.13 (d), 108.14 (C-3), 65.48 (C-7’), 62.90 (C-5), 56.06 (2OMe), 38.47 (C-4), 18.63 (Me).

Соединение 3: ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ ppm: 2.46 (3H, s, Me), 4.28 (2H, m, 9’-H), 4.43 (2H, br s, NH₂), 4.82 (1H, dd, J = 17.0, 1.0 Hz, 11’_trans-H), 4.89 (1H, dd, J = 10.5, 1.0 Hz, 11’_cis-H), 5.35 (1H, m, 10’-H), 5.41 (1H, s, 4-H), 7.30 (1H, d, J = 7.0 Hz), 7.42 (1H, t, J = 7.5 Hz), 7.48 (1H, t, J = 7.5 Hz), 7.57-7.52 (1H, m), 7.73 (1H, d, J = 8.0 Hz), 7.84 (1H, d, J = 8.0 Hz).

¹³C NMR (500 MHz, CDCl₃) δ ppm: 165.67 (CO), 157.57 (s), 157.48 (s), 140.67 (s), 133.99 (s), 131.53 (d), 131.26 (s), 128.79 (d), 128.02 (d), 126.45 (d), 126.07 (d), 125.89 (d), 125.68 (d), 123.26 (d), 118.89 (CN), 118.22 (C-11’), 108.48 (C-3), 65.39 (C-9’), 63.04 (C-5), 33.43 (C-4), 18.60 (Me).

Применение химических соединений по изобретению

Применение соединений по медицинским показаниям

Соединения, описанные в данном изобретении, могут применяться для лечения заболеваний или патологических состояний, обусловленных и/или сопровождающихся гиперсинтезом альдостерона, включая опухоли коры надпочечников, редкие наследственные заболевания (первичный гиперальдостеронизм), хроническую сердечную недостаточность, цирроз печени, артериальную гипертензию, хроническую болезнь почек, диабетическую нефропатию и метаболический синдром.

Способ терапевтического применения соединений

Предмет данного изобретения также включает введение субъекту, нуждающемуся в соответствующем лечении, терапевтически эффективного количества соединения общей формулы (I).

Под терапевтически эффективным количеством подразумевается такое количество соединения, вводимого или доставляемого пациенту, при котором у пациента с наибольшей вероятностью проявится желаемая реакция на лечение (профилактику). Точное требуемое количество может меняться от субъекта к субъекту в зависимости от возраста, массы тела и общего состояния пациента, тяжести заболевания, методики введения препарата, комбинированного лечения с другими препаратами и т.п.

Соединение по изобретению или фармацевтическая композиция, содержащая соединение, может быть введено в организм пациента в любом количестве и любым путем введения, эффективным для лечения или профилактики заболевания.

После смешения лекарственного препарата с конкретным подходящим фармацевтически допустимым носителем в желаемой дозировке, композиции, составляющие суть изобретения, могут быть введены в организм человека или других животных перорально, парентерально, местно и т.п.

В том случае, когда соединение по изобретению используется как часть режима комбинированной терапии, доза каждого из компонентов комбинированной терапии вводится в течение требуемого периода лечения. Соединения, составляющие комбинированную терапию, могут вводиться в организм пациента как единовременно, в виде дозировки, содержащей все компоненты, так и в виде индивидуальных дозировок компонентов.

Фармацевтические композиции

Изобретение также относится с фармацевтическим композициям, которые содержат соединение общей формулы (I) (или пролекарственную форму, фармацевтически приемлемую соль или другое фармацевтически приемлемое производное) и один или несколько фармацевтически приемлемых носителей, адъювантов, растворителей и/или наполнителей, таких, которые могут быть введены в организм пациента совместно с соединением, составляющем суть данного изобретения, и которые не разрушают фармакологической активности этого соединения, и являются нетоксичными при введении в дозах, достаточных для доставки терапевтического количества соединения.

Фармацевтические композиции, заявляемые в данном изобретении, содержат соединения данного изобретения совместно с фармацевтически приемлемыми носителями, которые могут включать в себя любые растворители, разбавители, дисперсии или суспензии, поверхностно-активные вещества, изотонические агенты, загустители и эмульгаторы, консерванты, вяжущие вещества, смазочные материалы и т.д., подходящие для конкретной формы дозирования. Материалы, которые могут служить фармацевтически приемлемыми носителями, включают, но не ограничиваются, моно- и олигосахариды, а также их производные; желатин; тальк; эксципиенты, такие как какао-масло и воск для суппозиториев; масла, такие как арахисовое, хлопковое, сафроловое, кунжутное, оливковое, кукурузное и соевое масло; гликоли, такие как пропиленгликоль; сложные эфиры, такие как этилолеат и этиллаурат; агар; буферные вещества, такие как гидроксид магния и гидроксид алюминия; альгиновая кислота; апирогенная вода; изотонический раствор, раствор Рингера; этиловый спирт и фосфатные буферные растворы. Также в составе композиции могут быть другие нетоксичные совместимые смазочные вещества, такие как лаурилсульфат натрия и стеарат магния, а также красители, разделительные жидкости, пленкообразователи, подсластители, вкусовые добавки и ароматизаторы, консерванты и антиоксиданты.

Предметом данного изобретения являются также лекарственные формы - класс фармацевтических композиций, состав которых оптимизирован для определённого пути введения в организм в терапевтически эффективной дозе, например, для введения в организм орально, местно, внутриглазным способом, пульмональным, например, в виде ингаляционного спрея, или внутрисосудистым способом, интраназально, подкожно, внутримышечно, а также инфузионным способом, в рекомендованных дозировках.

Лекарственные формы данного изобретения могут содержать составы, полученные методами использования липосом, методами микрокапсулирования, методами приготовления наноформ препарата, или другими методами, известными в фармацевтике.

При получении композиции, например, в форме таблетки, активное начало смешивают с одним или несколькими фармацевтическими эксципиентами, такими как желатин, крахмал, лактоза, стеарат магния, тальк, кремнезем, аравийская камедь, маннит, микрокристаллическая целлюлоза, гипромеллоза или аналогичные соединения.

Таблетки можно покрыть сахарозой, целлюлозным производным или другими веществами, подходящими для нанесения оболочки. Таблетки могут быть получены различными способами, такими как непосредственное сжатие, сухое или влажное гранулирование или горячее сплавление в горячем состоянии.

Фармацевтическую композицию в форме желатиновой капсулы можно получить, смешивая активное начало с растворителем и заполняя полученной смесью мягкие или твердые капсулы.

Для введения парентеральным путем используются водные суспензии, изотонические солевые растворы или стерильные растворы для инъекций, которые содержат фармакологически совместимые агенты, например, пропиленгликоль или бутиленгликоль.

Анализ биологической активности соединений по изобретению

Определение аффинности соединений по изобретению к активному центру альдостеронсинтазы

Были проведено исследования по определению константы связывания соединений по изобретению с мишенью, в частности были исследованы примеры соединений по изобретению, представленные в таблице 1.

Таблица 1. Примеры соединений по изобретению.

№ соединения Название Структура 1 аллил-6-амино-5-циано-2-метил-4-(тиофен-2-ил)-4H-пиран-3-карбоксилат 2 аллил-6-амино-5-циано-4-(3,4-диметоксифенил)-2-метил-4H-пиран-3-карбоксилат 3 аллил-6-амино-5-циано-2-метил-4-(нафтален-1-ил)-4H-пиран-3-карбоксилат

Авторами настоящего изобретения были использованы особенности АС изменять спектральные свойства при связывании субстратов и ингибиторов при проведении in vitro анализа в оценке аффинности ингибиторов альдостеронсинтазы (соединений по изобретению) с использование двухлучевого спектрофотометра..

Раствор белка (рекомбинантный CYP11B1 или CYP11B2 человека) в конечной концентрации 1 мкМ в 50 мМ в калий-фосфатном буфере, pH 7,4 помещали в две стеклянные кюветы (l=1см). В опытную кювету добавляли раствор соединения по изобретению, растворенного в ДМСО, в контрольную кювету добавляли равный объём растворителя. Разностный спектр поглощения белка регистрировали при длине волны 350–500 нм. Используемый диапазон концентраций лиганда (соединения по изобретению) составлял 0,1 – 100 мкМ. При проведении измерений контролировалась базовая линия, изменение которой свидетельствовало об увеличении светорассеяния и снижении растворимости добавляемого лиганда.

Определение константы связывания комплекса субстрат-лиганд

В качестве параметра, характеризующего связывание соединений по изобретению в активном центре фермента, использовали константу диссоциации комплекса фермент-лиганд (K_d). K_d рассчитывали по формуле:

dA= (dA_max / 2·P₀) (B₀+ P₀+K_d)-(√(( B₀+ P₀+K_d)²-(4· B₀· P₀))),

где B₀ – концентрация лиганда, P₀ – концентрация цитохрома Р450, А – наблюдаемая величина поглощения, A_max – максимальное изменение поглощения, K_d – константа диссоциации для комплекса фермент – лиганд.

При добавлении соединений по изобретению к очищенному ферментному препарату CYP11B2 наблюдается сдвиг пика в области Соре с 420 нм, что характерно для связывания соединений с активным центром.

Соединения по изобретению показали высокую аффинность в отношение CYP11B2. Константа диссоциации комплекса фермент-лиганд для соединений 1, 2 и 3 составила соответственно Kd-1,12 мкМ, Kd - 12,48 и 2,45 мкМ.

В отношение CYP11B1 данные соединения обладали низкой аффинностью (Kd> 50 мкМ). Соединение сравнения, в противоположность, обладает более высокой аффинностью в отношении CYP11B1.

Исследование ингибирующего действия соединений по изобретению в отношении фермента CYP11B2

Ферментативная активность фермента CYP11B2 в реконструированной in vitro системе эффективно ингибируется соединениями по изобретению, так в частности активность фермента CYP11B2 ингибируется на 67%, 69% и 72% для соединений по изобретению 1, 2, 3 (соответственно). Концентрация тестируемых соединений по изобретению в реакционной среде – 2 мкМ. Оценка ингибирующего действия соединений по изобретению на ферментативную активность проводилась в реконструированной системе с использованием CYP11B2 и редокс-партнеров, адренодоксина и адренодоксин редуктазы, а также НАДФН-регенерирующей системы и субстрата дезоксикортикостерона.

Активность ферментов определялась в in vitro реконструированной системе, с использованием редокс-партнеров в соотношении Адренодоксин редуктаза:Адренодоксин:CYP11В2 = 1:8:4 в 25 мM Hepes буфере, pH 7.2, содержащим 0.1 мМ EDTA (этилендиаминтетрауксусная кислота), 0.1 мМ DTT (дитиотреитол), 0.15% холат натрия, при 37 ⁰C. Смесь концентрированных белков предварительно инкубировалась при комнатной температуре 5 мин и затем разводилась буфером до конечной концентрации 1,0 мкМ CYP11В, 2,0 мкМ Адренодоксин и 0,25 мкМ Адренодоксин редуктазы. В качестве субстрата используется 11-дезоксикортикостерон в конечной концентрации 100 мкМ (10 мМ стоковый раствор в этаноле). Инициация реакции производилась при добавлении 100 мкМ NADPH и NADPH- регенерирующей системы. Продукты реакции экстрагировались дихлорметаном и упаривались в токе аргона. Анализ стероидов проводился на обращено-фазовой ВЭЖХ, используя для элюции 60% метанол, с применением компьютеризованный ВЭЖХ системы со спектрофотометрической детекцией. В результате проведенных исследований установлено, что соединения по изобретению приводят к эффективному ингибированию СYP11B2 человека, в частности, активность CYP11B2 ингибировалась на 67%, 69% и 72% для соединений 1, 2 и 3 соответственно.

Исследование селективности действия соединений по изобретению в отношении фермента цитохромов Р450 человека, участвующих в биосинтезе половых гормонов, предшественников кортикоидных гормонов и фермента метаболизма лекарств CYP3A4.

Селективность заявляемых соединений тестировалась с использованием очищенных препаратов стероидогенных ферментов CYP17A1, CYP19A1, CYP21A2, и фермента CYP3A4, участвующего в метаболизме лекарственных соединений. Для оценки связывания соединений с активным центром данных цитохромов Р450 использовался тот же метод (спектрофотометрическое титрование), который применялся для оценки связывания соединений с CYP11B2 (см. описание метода выше). Соединения по изобретению, и в частности соединения по примерам 1, 2 и 3, показали отсутствие или слабое связывание с исследованными ферментами. Соединение сравнения (фадрозол) показало высокую аффинность в отношении CYP19A1 человека..

Оценка цитотоксичности соединений по изобретению на клеточных культурах.

Для оценки цитотоксичности соединений по изобретению проводили следующие исследование. Клетки HEK 293T рассеваются в 96-луночный планшет в концентрации 100 000 клеток/мл, по 100 мкл в лунку. Спустя 24 часа, после прикрепления клеток, в среду добавляется исследуемое соединение. Концентрации соединений: 50, 35, 20 и 5 мкM в 2-х проворностях. При этом оставляются лунки для контрольных образцов - лунки без клеток, проходящие все стадии эксперимента (Blank); лунки с клетками, проходящие все стадии эксперимента. В контрольные лунки вместо исследуемого соединения добавляется растворитель (DMSO). После инкубации с исследуемым соединением, удаляют среду из лунок, добавляют 90 мкл PBS + 10 мкл МТТ (3-(4, 5-диметил-2-тиазолил)-2, 5-дифенил-2H-тетразолия бромид – формазан) (5 мг/мл). Культуральный планшет возвращают в СО₂-инкубатор на 2 часа, удаляют 80 мкл PBS с МТТ. Добавляют 100 мкл DMSO для растворения кристаллов формазана. Производят считывание оптического поглощения при 570 нм. Результаты исследования - процент выживших клеток в сравнении с контролем при добавлении в среду соединения по изобретению 1– 3 составил 87-106%.

По сравнению с уже описанными ингибиторами CYP11B2 и известным ингибиторам биосинтеза кортикоидов (фадрозол) или биосинтеза стероидов (кетоконазол) заявляемые соединения более селективны в отношении CYP11B2. Kd (CYP19A1 человека) для фадрозола - 16 нМ. Kd (CYP17A1 человека) для кетоконазола - <0,1 мкМ. Kd (CYP2C9 человека) для кетоконазола - 0,14 мкМ. Kd для соединений по изобретению в отношении данных ферментов (CYP19A1, CYP17A1 и CYP2C19) превышает 10 мкМ. Представленный класс соединений впервые используется для ингибирования стероидогенных цитохромов Р450.

Несмотря на то, что изобретение описано со ссылкой на раскрываемые варианты воплощения, для специалистов в данной области должно быть очевидно, что конкретные подробно описанные эксперименты приведены лишь в целях иллюстрирования настоящего изобретения, и их не следует рассматривать как каким-либо образом ограничивающие объем изобретения. Должно быть понятно, что возможно осуществление различных модификаций без отступления от сути настоящего изобретения.