BRPI0611202A2 - compostos de benzimidazola-carboxamida como agonistas do receptor 5-ht4 - Google Patents

compostos de benzimidazola-carboxamida como agonistas do receptor 5-ht4 Download PDF

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carboxylic acid
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Roland Gendron
Lan Jiang
Seok-Ki Choi
Daniel D Long
Paul Ross Fatheree
Daniel Marquess
Sean M Dalziel
Kirsten M Phizackerley
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Abstract

A invenção se refere a compostos agonistas do receptor 5-HT~4~ de benzimidazola-carboxamida de fórmula (1): em que R^1^ e X são conforme definido na especificação ou um sal ou solvato ou estereoisômero farmaceuticamente aceitável dos mesmos. A invenção também se refere à composições farmacêuticas compreendendo tais compostos, métodos de uso de tais compostos para tratar doenças associadas à atividade do receptor 5-HT~4~ e processos e intermediários úteis para preparo de tais compostos. A invenção ainda se refere à formas cristalinas de um composto de fórmula (I).

Description

COMPOSTOS DE BENZIMIDAZOLA-CARBOXAMIDA COMO AGONISTAS DORECEPTOR 5-HT4
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Campo da Invenção
A invenção é dirigida a compostos de benzimidazola-carboxamida os quais são úteis como agonistas do receptor5-HT4. A invenção é também dirigida à composiçõesfarmacêuticas compreendendo tais compostos, métodos de usode tais compostos para o tratamento ou prevenção decondições médicas mediadas por atividade do receptor 5-HT4e processos e intermediários úteis para preparo de taiscompostos.
Estado da Técnica
Serotonina (5-hidróxitriptamina, 5-HT) é umneurotransmissor que está amplamente distribuído através docorpo, no sistema nervoso central e em sistemasperiféricos. Pelo menos sete subtipos de receptores deserotonina foram identificados e a interação de serotoninacom esses diferentes receptores está relacionada a umaampla variedade de funções fisiológicas. Portanto, temhavido interesse substancial no desenvolvimento de agentesterapêuticos que objetivam subtipos específicos de receptor 5-HT.
Em particular, caracterização de receptores S-HT4 eidentificação de agentes farmacêuticos que interagem com osmesmos têm sido o foco de atividade recente significativa.(Veja, por exemplo, a revisão por Langlois e Fischmeister,J. Med. Chem. 2003, 46, 319-344). Agonistas do receptor 5-HT4 são úteis para o tratamento de distúrbios de motilidadereduzida do trato gastrintestinal. Tais distúrbios incluemsíndrome do intestino irritável (IBS), constipação crônica,dispepsia funcional, esvaziamento gástrico retardado,doença de refluxo gastroesofageal (GERD), gastroparese,íleo pós-operatório, pseudo-obstrução intestinal e trânsitoretardado fármaco-induzido. Além disso, foi sugerido quealguns compostos agonistas do receptor S-HT4 podem serusados no tratamento de distúrbios do sistema nervosocentral, incluindo distúrbios cognitivos, distúrbioscomportamentais, distúrbios do humor e distúrbios decontrole de função autonômica.
A despeito da ampla utilidade de agentes farmacêuticosque modulam atividade do receptor S-HT4, poucos compostosagonistas do receptor 5-HT4 estão em uso clinico nomomento. Conseqüentemente, há uma necessidade por novosagonistas do receptor 5-HT4 que obtêm seus efeitosdesejados com efeitos colaterais mínimos. Agentespreferidos podem possuir, dentre outras propriedades,seletividade, potência, propriedades farmacocinéticas e/ouduração de ação aperfeiçoadas.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
A invenção proporciona novos compostos que possuematividade agonista do receptor 5-HT4 dentre outraspropriedades, descobriu-se que os compostos da invenção sãoagonistas potentes e seletivos do receptor 5-HT4. Alémdisso, descobriu-se que compostos preferidos da invençãoexibem propriedades farmacocinéticas favoráveis em modeloscom animais os quais são previsíveis de boabiodisponibilidade quando de administração oral.
Conseqüentemente, a invenção proporciona um compostode fórmula (I):<formula>formula see original document page 4</formula>
em que:
R1 é C3-5alquila, opcionalmente substituída por -OH; e
X é selecionado de:
(a) -C(O)OR2 em que R2 é Ci-4alquila ou - (CH2) n-fenilaem que η é 0 ou 1;
(b) -C(O)R3 em que R3 é selecionado de:
fenila, opcionalmente substituída por 1, 2, ou 3substituintes selecionados de Ci-4alquila, halo, Ci-4alcóxi,-CF3, -OCF3, -OCHF2 e -CN,
C1-5alquila,
C4-5cicloalquila e
-(CH2)m-A em que méOouleAé selecionado deamino, furanila, tiofenila, morfolinila,tetrahidrofuranila, piridinila, naftalenila, pirrolila,tiomorfolinila, pirrolidinila, piperidinila,oxoazetidinila, tiazolidinila, 1,1-dioxo isotiazolidinila e2,4-dimetilisoxazolila;
(c) -C(O)NR4R5 em que R4 é hidrogênio ou Ci-3a.lquila e
R5 é fenila opcionalmente substituída por 1, 2, ou 3substituintes selecionados de Ci-4alquila, halo, Ci-4alcóxi,-CF3, -OCF3 e -OCHF2;
(d) -C(O)C(R6R7)R8 em que R6 é hidrogênio ou Ci_3alquilae R7 é hidrogênio, -0H, ou Ci-3alquila; ou R6 e R7, tomadosjuntos, formam oxo ou -(CH2)2-; e R8 é fenila ouciclohexila, em que fenila ou ciclohexila são opcionalmentesubstituídas por 1, 2, ou 3 substituintes selecionados deCi-4alquila, halo, Ci-4alcóxi, -CF3, -OCF3, -OCHF2 e -CN;
(e) -C(O)C(HR9)OR10 em que R9 é hidrogênio ou Cl-3alquila e R10 é fenila opcionalmente substituída por 1, 2,ou 3 substituintes selecionados de C1^alquila, halo, C1-4alcóxi, -CF3, -OCF3 e -OCHF2; e
(f) -S(O)2R11 em que R11 é selecionado de C^alquila, -CH2-fenila, furanila, tiofenila, morfolinila,tetrahidrofuranila, piridinila, naftalenila, pirrolila,tiomorfolinila, pirrolidinila, piperidinila,oxoazetidinila, tiazolidinila, 1,1-dioxo isotiazolidinila,2,4-dimetilisoxazolila e fenila opcionalmente substituídapor 1, 2, ou 3 substituintes selecionados de Ci-4alquila,halo, Ci_4alcóxi, -CF3, -OCF3, -OCHF2 e -CN;
ou um sal ou solvato ou estereoisômerofarmaceuticamente aceitável do mesmo.
A invenção também proporciona uma composiçãofarmacêutica compreendendo um composto da invenção e umveículo farmaceuticamente aceitável.
Em outro aspecto, a invenção proporciona um compostode fórmula (I) particular na forma de base livrecristalina. Descobriu-se que metil éster de ácido 4-(4-{[(2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)amino]metil}-piperidin-l-ilmetil)piperidina-1-carboxíIico cristalino temuma temperatura de fusão na faixa de cerca de 14 5 0C acerca de 155 °C, tipicamente entre cerca de 146 e cerca de148 °C, uma temperatura de degradação acima de cerca de 24 00C e exibe alterações de peso de menos de cerca de 0,25%quando exposto a uma faixa de umidade relativa entre cercade 2% e cerca de 90% em temperatura ambiente. Formascristalinas adicionais de metil éster de ácido 4-(4-{[(2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)amino]metil}-piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílico também sãoproporcionadas em outros aspectos da invenção.
Em um aspecto do método, a invenção proporciona ummétodo de tratamento de uma doença ou condição associada àatividade do receptor S-HT4, por exemplo, um distúrbio demotilidade reduzida do trato gastrintestinal, o métodocompreendendo administração, ao mamífero, de uma quantidadeterapeuticamente eficaz de uma composição farmacêutica dainvenção.
Ainda, a invenção proporciona um método de tratamentode uma doença ou condição associada à atividade do receptor5-HT4 em um mamífero, o método compreendendo administração,ao mamífero, de uma quantidade terapeuticamente eficaz deuma composição farmacêutica da invenção.
Os compostos da invenção podem também ser usados comoferramentas de pesquisa, isto é, para estudar sistemas ouamostras biológicas ou para estudar a atividade de outroscompostos químicos. Conseqüentemente, em outro de seusaspectos de método, a invenção proporciona um método de usode um composto de fórmula (I) ou um sal ou solvato ouestereoisômero farmaceuticamente aceitável do mesmo, comouma ferramenta de pesquisa para estudar um sistema ouamostra biológica ou para descoberta de novos agonistas doreceptor S-HT4, o método compreendendo contato de umsistema ou amostra biológica com um composto da invenção edeterminação dos efeitos causados pelo compostos sobre osistema ou amostra biológica.
Em aspectos separados e distintos, a invenção tambémproporciona processos sintéticos e intermediários descritosaqui, os quais são úteis para o preparo dos compostos dainvenção.
A invenção também proporciona um composto da invençãoconforme descrito aqui para uso em terapia médica, bem comoo uso de um composto da invenção na fabricação de umaformulação ou medicamento para tratamento de uma doença oucondição associada à atividade do receptor S-HT4, porexemplo, um distúrbio de motilidade reduzida do tratogastrintestinal, em um mamífero.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Vários aspectos da presente invenção são ilustradosatravés de referência aos desenhos em anexo.
A Figura 1 mostra um padrão de difração de pó porraios-X (PXRD) de metil éster de ácido 4-(4-{ [ (2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)amino]metil}-piperidin-1-ilmetil)piperidina-l-carboxílico cristalino (Forma I).
A Figura 2 mostra um traço de calorimetria porexploração diferencial (traço superior, eixo vertical àdireita) e um traço de análise gravimétrica térmica (traçoinferior, eixo vertical à esquerda) para metil éster deácido 4-(4-{ [(2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)amino]metil}-piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílico cristalino (Forma I).
A Figura 3 mostra um isoterma de absorção de umidadedinâmica (DMS) para metil éster de ácido 4-(4-{[(2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)amino]metil}-piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílico cristalino(Forma I).
A Figura 4 mostra um traço de calorimetria porexploração diferencial (traço superior, eixo vertical àdireita) e um traço de análise gravimétrica térmica (traçoinferior, eixo vertical à esquerda) para metil éster deácido 4-(4-{ [(2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)amino]metil}-piperidin-l-ilmetil)piperidina-1-carboxílico cristalino (Forma II).
A Figura 5 mostra um padrão de difração de pó porraios-X (PXRD) de metil éster de ácido 4-(4-{ [ (2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)amino]metil}-piperidin-1-ilmetil)piperidina-l-carboxílico cristalino (Forma III).
A Figura 6 mostra um traço de calorimetria porexploração diferencial (DSC) (traço superior, eixo verticalà direita) e um traço de análise gravimétrica térmica (TGA)(traço inferior, eixo vertical à esquerda) para metil ésterde ácido 4-(4-{[(2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)amino]metil}-piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílico cristalino (Forma III).
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
A invenção proporciona novos agonistas do receptor 5-HT4 de benzimidazola-carboxamida de fórmula (I) ou sais ousolvatos ou estereoisômeros farmaceuticamente aceitáveisdos mesmos. Os substituintes e valores a seguir se destinama proporcionar exemplos representativos de vários aspectosda presente invenção. Esses valores representativos sedestinam ainda a definir tais aspectos e não se destinam aexcluir outros valores ou limitar o escopo da invenção.
Em um aspecto específico da invenção, R1 é C3.5alquilaopcionalmente substituída por -OH.
Em outro aspecto específico, R1 é C3.5alquila.
Em outros aspectos específicos, R1 é C3-4alquila; ou R1é isopropila ou terc-butila.
Em outro aspecto específico, R1 é isopropila.
Em ainda outros aspectos específicos, R1 é 1-hidróxi-1-metiletila ou 2-hidróxi-l-metiletila.
Em um aspecto específico, X é -C(O)OR2 em que R2 é Ci-4alquila ou - (CH2) n-fenila em que η é 0 ou 1.
Em outro aspecto específico, X é -C(O)OR2 em que R2 éCi-3alquila ou fenila.
Em outros aspectos específicos, X é -C(O)OR2 em que R2é metila ou fenila ou em que R2 é metila.
Em um aspecto específico, X é -C(O)R3 em que R3 éselecionado de fenila opcionalmente substituída por 1, 2 ou3 substituintes selecionados de Ci-4alquila, halo, Ci-4alcóxi, -CF3, -OCF3, -OCHF2 e -CN; Ci-5alquila; C4-5cicloalquila; e-(CH2)m-A em que méOouleAéselecionado de amino, furanila, tiofenila, morfolinila,tetrahidrofuranila, piridinila, naftalenila, pirrolila,tiomorfolinila, pirrolidinila, piperidinila,oxoazetidinila, tiazolidinila, 1,1-dioxo isotiazolidinila e2,4-dimetilisoxazolila.
Em outro aspecto específico, X é -C(O)R3 em que R3 éfenila opcionalmente substituída por 1, 2 ou 3substituintes selecionados de Ci-4alquila, halo, Ci-4alcóxi,-CF3, -OCF3, -OCHF2 e -CN.
Em outro aspecto específico, X é -C(O)R3 em que R3 éCi-5alquila ou C4-5cicloalquila.
Em outro aspecto específico, X é -C(O)R3 em que R3 é -(CH2)m-A em que m é 0 e A é selecionado de amino, furanila,tiofenila, morfolinila, tetrahidrofuranila, piridinila,naftalenila, pirrolila, tiomorfolinila, pirrolidinila,piperidinila, oxoazetidinila, tiazolidinila, 1,1-dioxoisotiazolidinila e 2,4-dimetilisoxazolila.
Em outro aspecto específico, X é -C(O)R3 em que R3 éfenila opcionalmente substituída por 1 ou 2 substituintesselecionados de Ci-4alquila, halo e -CF3; furanila; outiofenila.
Em ainda outros aspectos específicos, X é -C(O)R3 emque R3 é fenila opcionalmente substituída por 1 ou 2substituintes selecionados de metila, cloro, flúor e -CF3;ou R3 é furan-2-ila ou tiofen-2-ila.
Em um aspecto específico, X é -C(O)NR4R5 em que R4 éhidrogênio ou Ci-3alquila e R5 é fenila opcionalmentesubstituída por 1, 2 ou 3 substituintes selecionados deCi-4alquila, halo, Ci.4alcóxi, -CF3, -OCF3 e -OCHF2-
Em outro aspecto específico, X é -C(O)NR4R5 em que R4 éhidrogênio.
Em outro aspecto específico, X é -C(O)NR4R5 em que R4 éhidrogênio e R5 e fenila opcionalmente substituída por 1 ou2 substituintes selecionados de Ci-4alquila e halo.
Em outros aspectos específicos, X é -C(O)NR4R5 em queR4 é hidrogênio e R5 é fenila opcionalmente substituída por1 halo ou por um flúor ou cloro.
Em um aspecto específico, X é -C(O)C(R6R7)R8 em queR6 é hidrogênio ou Ci-3alquila e R7 é hidrogênio,-OH ou Ci-3alquila; ou R6 e R7, tomados juntos, formam oxoou -(CH2)2-; e R8 é fenila ou ciclohexila, em que fenila ouciclohexila são opcionalmente substituídas por 1, 2 ou 3substi tuintes selecionados de Ci-4alquila, halo, Ci_4alcóxi,-CF3, -OCF3, -OCHF2 e -CN.
Em outro aspecto específico, X é -C(O)C(R6R7)R8 em queR6 é hidrogênio.
Em outro aspecto específico, X é -C(O)C(R6R7)R8 em queR8 é fenila opcionalmente substituída por 1, 2 ou 3substituintes selecionados de Ci-4alquila, halo, Ci-4alcóxi,-CF3, -OCF3, -OCHF2 e -CN.
Em outro aspecto específico, X é -C(O)C(R6R7)R8 em queR8 é ciclohexila opcionalmente substituída por 1, 2 ou 3substituintes selecionados de Ci-4alquila, halo, C1-4alcóxi,-CF3, -OCF3, -OCHF2 e -CN.
Em ainda outros aspectos específicos, X é-C(O)C(R6R7)R8 em que R6 é hidrogênio e R7 é hidrogênio,-OH ou metil; ou R6 e R7, tomados juntos, formam oxo ou-(CH2)2-; e R8 é fenila ou ciclohexila, em que fenila ouciclohexila são opcionalmente substituídas por 1 ou 2substituintes selecionados de Ci-4alquila e halo; ou R8 éfenila ou ciclohexila, em que fenila ou ciclohexila sãoopcionalmente substituídas por 1 ou 2 substituintesselecionados de metila, fluoro e cloro.
Em um aspecto específico, X é -C(O)C(HR9)OR10 em que R9é hidrogênio ou Ci_3alquila e R10 é fenila opcionalmentesubstituída por 1, 2 ou 3 substituintes selecionados deCi-4alquila, halo, Ci-4alcóxi,-CF3, -OCF3 e -OCHF2.
Em outro aspecto específico, X é -C(O)C(HR9)OR10 em queR9 é hidrogênio ou metila.
Em outros aspectos específicos, X é -C(O)C(HR9)OR10 emque R9 é hidrogênio ou metila e R10 é fenila opcionalmentesubstituída por 1 ou 2 substituintes selecionados deCi-4alquila e halo ou fenila opcionalmente substituída por 1ou 2 substituintes selecionados de metila, fluoro e cloro.
Em um aspecto específico, X é -S(O)2R11 em que R11 éselecionado de C1-Salquila, -CH2-fenila, furanila,tiofenila, morfolinila, tetrahidrofuranila, piridinila,naftalenila, pirrolila, tiomorfolinila, pirrolidinila,piperidinila, oxoazetidinila, tiazolidinila, 1,1-dioxoisotiazolidinila, 2,4-dimetilisoxazolila e fenilaopcionalmente substituída por 1, 2 ou 3 substituintesselecionados de Ci-4alquila, halo, Ci-4alcóxi, -CF3, -OCF3,-OCHF2 e -CN.
Em outro aspecto específico, X é -S(O)2R11 em que R11 éCi-3a-lquila, 2,4-dimetilisoxazolila ou fenila opcionalmentesubstituída por 1, 2 ou 3 substituintes selecionados deCi-4alquila, halo, Ci-4alcóxi, -CF3, -OCF3, -OCHF2 e -CN.
Em outros aspectos específicos, X é -S(O)2R11 em queR11 é metila ou fenila opcionalmente substituída por 1 ou 2substituintes selecionados de Ci-4alquila e halo; ou por 1ou 2 substituintes selecionados de metila, flúor e cloro.
Em um aspecto, a invenção proporciona um composto defórmula (I) em que:
R1 é C3-4alquila; e
X é selecionado de:
(a) -C(O)OR2 em que R2 é Ci_3alquila ou fenila;
(b) -C(O)R3 em que R3 é fenila opcionalmentesubstituída por 1 ou 2 substituintes selecionados de C1.4alquila, halo e -CF3; furanila; ou tiofenila;
(c) -C(O)NR4R5 em que R4 é hidrogênio e R5 é fenilaopcionalmente substituída por 1 ou 2 substituintesselecionados de Ci-4alquila e halo;
(d) -C(O)C(R6R7)R8 em que R6 é hidrogênio e R7 éhidrogênio, -OH ou metil; ou R6 e R7, tomados juntos,formam oxo ou -(CH2)2-; e R8 é fenila ou ciclohexila, em quefenila ou ciclohexila são opcionalmente substituídas por 1ou 2 substituintes selecionados de Ci-4alquila e halo;
(e) -C(O)C(HR9)OR10 em que R9 é hidrogênio ou metila eR10 é fenila opcionalmente substituída por 1 ou 2substituintes selecionados de Ci-4alquila e halo; e
(f) -S(O)2R11 em que R11 é metila ou fenilaopcionalmente substituída por 1 ou 2 substituintesselecionados de Ci-4alquila e halo.
A invenção ainda proporciona um composto de fórmula(I) em que:
R1 é isopropila ou terc-butila; e
X é selecionado de:
(a) -C(O)OR2 em que R2 é metila ou fenila;
(b) -C(O)R3 em que R3 é fenila opcionalmentesubstituída por 1 ou 2 substituintes selecionados demetila, cloro, fluoro e -CF3; furan-2-ila; ou tiofen-2-ila;e
(c) -C(O)NR4R5 em que R4 é hidrogênio e R5 é fenilaopcionalmente substituída por 1 flúor ou cloro.
Em ainda outros aspectos específicos, a invençãoproporciona os compostos listados nos Exemplos e nasTabelas I a IX abaixo.
A convenção de nomeação química usada aqui é ilustradapara o composto do Exemplo 1:
o qual é designado metil éster de ácido 4-(4-{[(2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)amino]metil}-piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílico, de acordo como software AutoNom, fornecido pela MDL Information Systems,GmbH (Frankfurt, Alemanha). A estrutura de anel fundido"benzoimidazola" é, alternativamente, denominada"benzimidazola". Os dois términos são equivalentes,conforme usado aqui.
Conforme exemplificado pelos compostos particulareslistados nas tabelas abaixo, os compostos da invenção podemconter um centro quiral. Conseqüentemente, a invençãoinclui misturas racêmicas, estereoisômeros puros e misturasenriquecidas de estereoisômeros de tais isômeros, a menosque de outro modo indicado. Quando um estereoisômeroparticular é mostrado, deve ser compreendido por aqueleshabilitados na técnica que quantidades mínimas de outrosestereoisômeros podem estar presentes nas composições dainvenção, a menos que de outro modo indicado, contanto quequalquer utilidade da composição como um todo não sejaeliminada pela presença desses outros isômeros.
Em um aspecto, a invenção proporciona um compostoselecionado de:
metil éster de ácido 4-(4-{ [ (2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]metil}piperidin-l-ilmetil ) piperidina-l-carboxílico;
fenil éster de ácido 4-(4-{ [ (2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]-metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-1-carboxílico;
{1-[1-(2-clorobenzoil) piperidin-4-ilmetil] piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico;
{l-[1-(2,4-difluoro-benzoil)piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico;
{l-[1-(furan-2-carbonil)-piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico;
{l-[1-(tiofeno-2-carbonil)piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico;
{l-[1-(2-fluoro-5-trifluorometilbenzoilpiperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico;
{l-[1-(2-fluoro-fenilcarbamoil)piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}-amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico;
metil éster de ácido 4-(4-{ [ (2-terc-butil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]-metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-1-carboxílico;
{l-[1-(2-fluoro-benzoil)-piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-terc-butil-IH-benzoimidazola-4-carboxílico;
{l-[1-(3-metil-benzoil)-piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-terc-butil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico; e
{l-[1-(4-fluorobenzoil)-piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-terc-butil-IH -benzoimidazola-4-carboxílico.
Definições
Quando de descrição dos compostos, composições emétodos da invenção, os termos a seguir têm os seguintessignificados, a menos que de outro modo indicado.O termo "alquila" significa um grupo hidrocarbonetosaturado monovalente o qual pode ser linear ou ramificadoou combinações dos mesmos. A menos que de outro mododefinido, tais grupos alquila contêm, tipicamente, de 1 a10 átomos de carbono. Grupos alquila representativosincluem, à guisa de exemplo, metila (Me), etila, n-propila(n-Pr), isopropila (iPr), n-butila (n-Bu), sec-butila,isobutila, terc-butila (tBu), n-pentila, n-hexila, n-heptila, π-octila, n-nonila, n-decila e semelhantes.
O termo "alcóxi" significa um grupo -0-alquilamonovalente, onde alquila é definida conforme acima. Gruposalcóxi representativos incluem, à guisa de exemplo, metóxi,etóxi, propóxi, butóxi e semelhantes.
O termo "cicloalquila" significa um grupo carbocíclicosaturado monovalente o qual pode ser monocíclico oumulticíclico. A menos que de outro modo definido, taisgrupos cicloalquila contêm, tipicamente, de 3 a 10 átomosde carbono. Grupos cicloalquila representativos incluem, àguisa de exemplo, ciclopropila, ciclobutila, ciclopentila,ciclohexila, cicloheptila, ciclooctila e semelhantes.
O termo "halo" significa flúor, cloro, bromo ou iodo.
O termo "oxo" significa um átomo de oxigênioduplamente ligado (=0).
O termo "composto" significa um composto que foisinteticamente preparado ou produzido de qualquer forma,tal como através de metabolismo.
O termo "quantidade terapeuticamente eficaz" significauma quantidade suficiente para realizar tratamento quandoadministrada a um paciente que precisa de tratamento.
O termo "tratamento", conforme usado aqui, significa otratamento de uma doença, distúrbio ou condição médica emum paciente, tal como um mamífero (particularmente um serhumano) o qual inclui:
(a) prevenção de ocorrência da doença, distúrbio oucondição médica, isto é, tratamento profilático de umpaciente;
(b) alívio da doença, distúrbio ou condição médica,isto é, eliminação ou causar regressão da doença, distúrbioou condição médica em um paciente;
(c) supressão da doença, distúrbio ou condiçãomedica, isto é, diminuição ou interrupção dodesenvolvimento da doença, distúrbio ou condição médica emum paciente; ou
(d) alívio dos sintomas da doença, distúrbio oucondição médica em um paciente.
0 termo "sal farmaceuticamente aceitável" significa umsal preparado de um ácido ou base o qual é aceitável paraadministração a um paciente, tal como um mamífero. Taissais podem ser derivados de ácidos inorgânicos ou orgânicosfarmaceuticamente aceitáveis e de bases farmaceuticamenteaceitáveis. Tipicamente, sais farmaceuticamente aceitáveisde compostos da presente invenção são preparados a partirde ácidos.
Sais derivados de ácidos farmaceuticamente aceitáveisincluem, mas não estão limitados a, ácido acético, adípico,benzeno-sulfônico, benzóico, cânfor-sulfônico, cítrico,etano-sulfônico, fumárico, glucônico, glutâmico,hidrobrômico, clorídrico, láctico, maleico, málico,mandélico, metano-sulfônico, múcico, nítrico, pantotênico,fosfórico, succínico, sulfúrico, tartárico, p-tolueno-sulfônico, xinafóico (ácido l-hidróxi-2-naftóico) ,naftaleno-1,5-dissulfônico e semelhantes.
O termo "solvato" significa um complexo ou agregadoformado por uma ou mais moléculas de um soluto, isto é, umcomposto da invenção ou um sal farmaceuticamente aceitáveldo mesmo e uma ou mais moléculas de um solvente. Taissolvatos são, tipicamente, sólidos cristalinos tendo umaproporção molar substancialmente fixa de soluto e solvente.Solventes representativos incluem, à guisa de exemplo,água, metanol, etanol, isopropanol, ácido acético esemelhantes. Quando o solvente é água, o solvato formado éum hidrato.
Será apreciado que o termo "ou um sal ou solvato ouestereoisômero farmaceuticamente aceitável do mesmo" sedestina a incluir todas as permutações de sais, solvatos eestereoisômeros, tal como um solvato de um salfarmaceuticamente aceitável de um estereoisômero de umcomposto de fórmula (I).
O termo "grupo de amino proteção" significa um grupode proteção adequado para prevenção de reações indesejadasem um nitrogênio de amino. Grupos de amino-proteçãorepresentativos incluem, mas não estão limitados a,formila; grupos acila, por exemplo, grupos alcanoíla, talcomo acetila; grupos alcóxicarbonila, tal como terc-butóxicarbonila (Boc); grupos arilmetóxicarbonila, taiscomo benzilóxicarbonila (Cbz) e 9-fluorenilmetóxicarbonila(Fmoc); grupos arilmetila, tais como benzila (Bn), tritila(Tr) e 1,1-di-(4'-metóxifenil)metila; grupos silila, taiscomo trimetil-silila (TMS) e terc-butildimetil-silila(TBDMS); e semelhantes.Procedimentos Sintéticos Gerais
Compostos da invenção podem ser preparados a partir demateriais de iniciação prontamente disponíveis usando osmétodos gerais e procedimentos a seguir. Embora um aspectoparticular da presente invenção seja ilustrado nos esquemasabaixo, aqueles habilitados na técnica reconhecerão quetodos os aspectos da presente invenção podem ser preparadosusando os métodos descritos aqui ou usando outros métodos,reagentes e materiais de iniciação conhecidos por aqueleshabilitados na técnica. Será também apreciado que ondecondições de processo típicas ou preferidas (isto é,temperaturas de reação, tempos, proporções molares dereagentes, solventes, pressões, etc.) são fornecidas,outras condições de processo também podem ser usadas, amenos que de outro modo estabelecido. Condições de reaçãoótimas podem variar com os reagentes ou solventes usados emparticular, mas tais condições podem ser determinadas poraqueles habilitados na técnica através de procedimentos deotimização de rotina.
Adicionalmente, conforme será evidente para aqueleshabilitados na técnica, grupos de proteção convencionaispodem ser necessários para impedir que determinados gruposfuncionais sofram reações indesejadas. A escolha de umgrupo de proteção adequado para um grupo funcional emparticular, bem como condições adequadas para proteção edesproteção, são bem conhecidos na técnica. Por exemplo,numerosos grupos de proteção e sua introdução e remoção sãodescritos em T. W. Greene e G. M. Wuts, Protecting Groupsin Organic Synthesis, Terceira Edição, Wiley, New York,1999 e referências citadas no mesmo.Em um método de síntese, compostos de fórmula (I) sãopreparados através de reação de um intermediário depiperidinilmetil-piperidinilmetila de fórmula (II):
<formula>formula see original document page 20</formula>
com um reagente (III):
<formula>formula see original document page 20</formula>
onde L é um grupo de condução, por exemplo um halo, talcomo cloro, ou um acilóxi, éster sulfônico ou oxi-succinimida e R1 e X são definidos conforme na fórmula (I).
A reação é, tipicamente, conduzida através de contatode intermediário (II) com entre cerca de 1 e cerca de 1,5equivalentes de intermediário (III) em um diluente apróticopolar, tal como diclorometano, na presença de pelo menos umequivalente de uma base de amina, tal comoN1 i\7-diisopropiletilamina. Diluentes inertes adequados paraesse processo e aqueles descritos abaixo também incluemN1N- dimetilformamida, triclorometano, 1,1,2,2-tetracloroetano, tetrahidrofurano e semelhantes. Bases deamina adequadas para os processos da presente invençãotambém incluem trietilamina, piridina e semelhantes. Areação é, tipicamente, conduzida em uma temperatura nafaixa de cerca de 0 0C a cerca de 30 0C durante cerca de umquarto de hora a cerca de 2 horas ou até a reação estarsubstancialmente completa. Reagentes L—X exemplificativosnos quais L é cloro incluem cloroformato de metila,cloroformato de fenila, cloreto de clorobenzoíla e cloretode metano-sulfonila.
Em um método de síntese alternativo, compostos defórmula (I) na qual X é selecionado de -C(O)R3,C(O)C(R6R7)R8 e -C(O)C(HR9)OR10 podem ser preparados atravésde reação de acoplamento de amida de um intermediário defórmula (II) com um ácido carboxílico de fórmula (IV):
<formula>formula see original document page 21</formula>
Na fórmula (IV), X1 representa R3, C(R6R7)R8 ouC(HR9)OR10, de modo que -C(O)X' corresponde a X, conformeapresentado na fórmula (IV) acima. Na reação de acoplamentode amida de intermediário (II), entre cerca de 1 e cerca de1,5 equivalentes do ácido carboxílico (IV) são primeirocontatados com entre 1 e cerca de 1,5 equivalentes de umagente de acoplamento, tal como hexafluorofosfato de O- (7-axabenzotrizol-1-il)-Ν,Ν, N', N'-tetrametilurônio (HATU), emum solvente aprótico polar, tal como dimetilformamida ouaqueles discutidos acima. A mistura ácida é, então,contatada com intermediário (II) na presença de entre cercade 2 e cerca de 4 equivalentes de uma base de amina, porexemplo, N1N-diisopropiletilamina. A reação é, tipicamente,conduzida em uma temperatura na faixa de cerca de 0 0C acerca de 3 0 0C durante cerca de um quarto de hora a cercade 2 horas ou até que a reação esteja substancialmentecompleta.
Agentes de acoplamento alternativos adequados incluemhidrocloreto de N-etil-N' -(3-dimetilaminopropil)carbodiimida (EDC), 1,1'-carbonildiimidazola (CDI), 1,3 diciclohexilcarbodiimida(DCC) e hexafluorofosfato de benzotriazol-1-ilóxitripirrolidino-fosfônio (PyBop). Os agentes deacoplamento podem ser combinados com agentes de promoção,por exemplo, l-hidróxi-7-azabenzotriazola (HOAt),hidróxibenzotriazola (HOBt) ou 1,4-diazabiciclo[2,2,2]octano (DABCO).
Em ainda outro processo alternativo, compostos defórmula (I) na qual X é -C(O)NHR5 podem ser preparadosatravés de reação de um intermediário de fórmula (II) comum isocianato da forma:
<formula>formula see original document page 22</formula>
A reação é, tipicamente, conduzida através de contatode intermediário (II) com entre cerca de 1 e cerca de 1,5equivalentes de intermediário (V) em um diluente apróticopolar na presença de entre cerca de 2 e cerca de 4equivalentes de uma base de amina. A reação é, tipicamente,conduzida em uma temperatura na faixa de cerca de 0 0C acerca de 30 0C durante cerca de um quarto de hora a cercade 24 horas ou até que a reação esteja substancialmentecompleta.
O produto de fórmula (I) é isolado e purificadoatravés de procedimentos convencionais. Por exemplo, oproduto pode ser concentrado até secagem sob pressãoreduzida e o resíduo purificado através de cromatografiapor HPLC.
Os intermediários de piperidinilmetil-piperidinilmetila de fórmula (II) são preparados a partirde materiais de iniciação prontamente disponíveis atravésdo procedimento ilustrado no Esquema A.Esquema A
<formula>formula see original document page 23</formula>
onde P1 e P2 representam, independentemente, um grupo deamino proteção, tal como terc-butóxicarbonila (Boc).
Primeiro, um ácido carboxílico de fórmula (VI) éreagido com um aminometila piperidina protegida para formarum intermediário protegido de fórmula (VII). Essa reação é,tipicamente, conduzida através de contato de (VI) com entrecerca de 1 e cerca de 2 equivalentes deaminometilpiperidina protegida em um diluente apróticopolar, na presença de um agente de acoplamento de amidadescrito acima, por exemplo, hidrocloreto de N-etil-N'-(3-dimetilaminopropil)carbodiimida (EDC) combinado comhidróxibenzotriazola (HOBt) ou 1,1'-carbonildiimidazola(CDI) combinada com 1,4-diazabiciclo[2,2,2]octano (DABCO).A reação é, tipicamente, conduzida em uma temperatura nafaixa de cerca de 0 0C a cerca de 60 0C durante entre cercade 1 e cerca de 24 horas ou até que a reação estejasubstancialmente completa.
O grupo de proteção P1 é removido do intermediário(VII) através de meios convencionais para proporcionarintermediário (VIII). Por exemplo, quando Boc é usado comoo grupo de proteção, ele pode ser removido através detratamento com um ácido, tal como ácido trifluoroacético ouácido clorídrico.
Um intermediário de fórmula (IX) é, então, formadoatravés da aminação redutiva de intermediário (VIII) com umpiperidina-carboxaldeído protegido. Essa reação é,tipicamente, conduzida através de contato de (VIII) comentre cerca de 1 e cerca de 2 equivalentes do piperidina-carboxaldeído protegido em um diluente inerte na presençade entre cerca de 1 e cerca de 2 equivalentes de um agentede redução. Opcionalmente, cerca de um equivalente de umácido fraco, tal como ácido acético, pode ser incluído paraacelerar a reação. A reação pode ser conduzida em umatemperatura entre cerca de 0 0C e cerca de 3 0 °C,tipicamente entre cerca de 20 0C e cerca de 3 0 °C, durantecerca de 0,25 a cerca de 2 horas ou até que a reação estejasubstancialmente completa.
Diluentes inertes adequados incluem diclorometano,triclorometano, 1,1,2,2-tetracloroetano e semelhantes.
Agentes de redução típicos incluem triacetóxiborohidreto desódio, borohidreto de sódio e cianoborohidreto de sódio. 0produto (IX) é isolado através de procedimentos padrões.
Quando a amina (VIII) é fornecida como um sal de ácido,tipicamente entre cerca de 1 e cerca de 3 equivalentes deuma base de amina, tal como N,N-diisopropiletilamina, sãoincluídos na reação. Finalmente, o grupo de proteção P2 éremovido do intermediário (IX) através de procedimentosconvencionais para proporcionar o intermediário depiperidinilmetil-piperidinilmetila (II).
Um ácido carboxílico de fórmula (VI) pode serpreparado a partir de um ácido diaminobenzóico ou ésteratravés do processo ilustrado no Esquema B:
Esquema B
<formula>formula see original document page 25</formula>
onde R representa metila ou hidrogênio. Intermediário (XI)é reagido com um ácido carboxílico R1C(O)OH para formar ointermediário ácido (VI). Essa reação é, tipicamente,conduzida através de contato do ácido ou éster (XI) comentre cerca de 2 e cerca de 4 equivalentes do ácidocarboxílico R1C(O)OH em uma solução ácida aquosa. A reaçãoé, tipicamente, conduzida em uma temperatura na faixa decerca de 80 0C a cerca de 100 °C durante cerca de 12 acerca de 72 horas. 0 pH da solução é, então, elevadoatravés da adição de base, tal como hidróxido de sódio, e oproduto isolado através de meios convencionais.
Um processo conveniente para proporcionar ointermediário (XI) como o metil éster usa metil éster deácido 2-amino-3-nitrobenzóico (X):
<formula>formula see original document page 25</formula>como o material de iniciação. Tipicamente, metil éster deácido 2-amino-3-nitrobenzóico (X) é dissolvido em umdiluente polar e reduzido através de exposição a umaatmosfera de hidrogênio na presença de um catalisador demetal de transição para proporcionar o metil éster de ácidodiaminobenzóico (XI). A reação é, tipicamente, conduzida emtemperatura ambiente durante cerca de 12 a cerca de 72horas.
Quando o substituinte R1 é estericamente densoconforme, por exemplo, quando R1 é terc-butila, ácido terc-butilbenzimidazola carboxílico (VI1) pode ser preparadoatravés da conversão do metil éster (XI1) de acordo com umprocesso em duas etapas, conforme ilustrado, por exemplo,no Esquema C:
Esquema C
<formula>formula see original document page 26</formula>
Conforme descrito em detalhes no Preparado 3 abaixo, ometil éster (XI') é primeiro reagido com cloreto de 2,2-dimetilpropionila para proporcionar o intermediário (XII),o qual é submetido a refluxo em uma solução de ácido forte,tipicamente, durante entre cerca de 12 e cerca de 72 horas,para proporcionar o ácido terc-butilbenzimidazolacarboxílico (VI1).
Em métodos de síntese alternativos, compostos defórmula (I) podem ser preparados de acordo com as vias deprocesso ilustradas no Esquema D usando a aminação redutivae outras reações descritas acima e/ou usando reaçõesalternativas bem conhecidas por aqueles habilitados na técnica.
Esquema D
<formula>formula see original document page 27</formula>
Conforme mostrado na via de processo (i) , umintermediário de fórmula (VIII) é reagido com umintermediário de fórmula (XIII) para proporcionar umcomposto de fórmula (I). A reação é, tipicamente, realizadasob as condições descritas acima para a reação de amina(VIII) com a piperidina-carboxaldeído protegida no Esquema A.
Intermediário (XIII) pode ser preparado através dareação de 4-hidróximetilpiperidina com um reagente L—X, defórmula (III) , seguido por oxidação do intermediárioresultante. Por exemplo, para o caso particular de X ser -C(O)OCH3, intermediário (XIII) pode ser preparado conformemostrado no Esquema E.<formula>formula see original document page 28</formula>
Esquema E
Primeiro, 4-hidróximetilpiperidina é reagida comcloroformato de metila para formar o intermediário dehidróximetilpiperidina (XV) . A reação é, tipicamente,conduzida através de contato de 4-hidróximetilpiperidina emuma solução aquosa com entre cerca de 3 e cerca de 5equivalentes de cloroformato de metila na presença de entrecerca de 3 e cerca de 5 equivalentes de base. A reação é,tipicamente, conduzida em uma temperatura na faixa de cercade 0 0C a cerca de 3 0 0C durante cerca de 12 a cerca de 72horas ou até que a reação esteja substancialmente completa.Intermediário (XV) é, então, oxidado para formar ointermediário de formilpiperidinila (XIII1). A reação deoxidação, tipicamente, faz uso de um reagente de oxidação,tal como uma combinação de cloreto de oxalila e sulfóxidode dimetila (oxidação de Swern), um reagente de cromato,tal como clorocromato de piridinio, ou um agente deoxidação, tal como hipoclorito de sódio, junto com umcatalisador, tal como o radical livre 2,2,6,6-tetrametil-1-piperidinilóxi (TEMPO).
O preparo de um composto de fórmula (I) de acordo coma via de processo (i) do Esquema D usando intermediário(XIII1) é descrita nos Exemplos 214 e 216 abaixo.
Um composto de fórmula (I) pode também ser preparadoatravés de reação de um ácido carboxílico de fórmula (VI)com um intermediário de fórmula (XIV), conforme mostrado navia de processo (ii) . Conforme ilustrado no Esquema F, ointermediário (XIV) pode ser preparado através da reação deuma aminometilpiperidina protegida com intermediário(XIII):
Esquema F
<formula>formula see original document page 29</formula>
onde P é um grupo de amino-proteção, para proporcionar umintermediário protegido de fórmula (XVI), seguido por umaetapa de desproteção. O preparo de compostos de acordo coma via de processo (ii) é descrito no Preparado 4 e nosExemplos 14 e 15 abaixo.
Os reagentes L-X (III), X1C(O)OH (IV), O=C=N=R5 (V) eR1C(O)OH estão comercialmente disponíveis ou sãoprontamente preparados através de procedimentos padrões apartir de materiais de iniciação comuns.
Outros detalhes com relação à condições de reaçãoespecíficas e outros procedimentos para preparo decompostos representativos da invenção ou intermediáriospara os mesmos são descritos nos Exemplos abaixo.
Conseqüentemente, em um aspecto do método, a invençãoproporciona um processo para preparo de um composto defórmula (I) ou um sal ou estereoisômero do mesmo, oprocesso compreendendo (a) reação de um composto de fórmula(II) com composto da formula (III); (b) reação de umcomposto formula (VIII) com um composto de fórmula (XIII);ou (c) reação de um composto de fórmula (VI) com umcomposto de fórmula (XIV) para proporcionar um composto defórmula (I) ou um sal ou estereoisômero do mesmo.
Em um aspecto adicional do método, a invençãoproporciona um processo para preparo de um composto defórmula (I) em que X é selecionado de -C(O)R3,-C(O)C(R6R7)R8 e -C(O)C(HR9)OR10 ou um sal ou estereoisômerodo mesmo, o processo compreendendo reação de um composto defórmula (II) com um composto de fórmula (IV) , em que X1representa R3, C(R6R7)R8 ou C(HR9)OR10, para proporcionar umcomposto de fórmula (I) ou um sal ou estereoisômero do mesmo.
A invenção ainda proporciona um composto de fórmula(II) ou um sal ou estereoisômero ou derivado protegido domesmo, em que R1 é definido conforme na fórmula (I).
Formas Cristalinas
Em outro aspecto, a invenção proporciona metil és terde ácido 4-(4-{ [ (2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)amino]metil}-piperidin-l-ilmetil)piperidina-1-carboxílico na forma de base livre cristalina ou um solvatodo mesmo. Três formas distinguíveis de metil éster de ácido4- (4-{ [(2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)amino]metil}-piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxilicocristalino (aqui depois composto 1) foram observadas.
A Forma I cristalina da invenção é uma base livrecristalina. A Forma I é caracterizada por um padrão dedifração de pó por raios-X (PXRD) tendo dois ou mais picosde difração em valores 2θ selecionados de 15,08±0,20,15,41+0,20, 19,00±0,20, 19,70±0,20 e 23,68±0,20. Emparticular, Forma I é caracterizada por um padrão dedifração de pó por raios-X tendo picos de difração emvalores 2θ de 19,00±0,20 e 19,7010,20.Conforme é bem sabido no campo de difração de pó porraios-X, posições de pico de espectros de PXRD sãorelativamente menos sensíveis aos detalhes experimentais,tais como detalhes do preparo de amostra e geometria doinstrumento, do que as alturas de pico relativo. Assim, emum aspecto, a Forma I cristalina é caracterizada por umpadrão de difração de pó por raios-X no qual as posições depico são substancialmente de acordo com aquelas mostradasna Figura 1.
A Forma I foi ainda caracterizada através de análisepor difração de raios-X da estrutura de cristal,proporcionando os seguintes parâmetros da estrutura:unidade celular é ortorrômbica com dimensões a = 16,9053 Á,b = 9,5172 Â, c = 15,4659 Á; grupo espacial é Pna2l7·densidade calculada é 1,22 g/cm3. A estrutura molecularresultante confirma que a composição química é aquela docomposto 1 e que a unidade assimétrica não contém moléculasde água ou outro solvente. Picos de difração de pó porraios-X previstos a partir das posições atômicas derivadasestão em excelente concordância com os resultadosobservados.
A Forma I cristalina da presente invenção é tambémcaracterizada por estabilidade térmica em elevadatemperatura, conforme evidenciado por seu perfil decalorimetria por exploração diferencial (DSC), o qual exibeum pico no fluxo de calor endotérmico na faixa de cerca de145 0C a cerca de 155 °C, tipicamente entre cerca de 146 e148 °C, conforme ilustrado na Figura 2, o qual pode seridentificado como um ponto de fusão. Além disso, o perfil de análise gravimétrica térmica (TGA) não mostra evento dealteração de peso significativo abaixo do início dedegradação, a qual é acima de cerca de 240 °C.
Em ainda outro aspecto, a presente forma cristalina écaracterizada por seu espectro de absorção infravermelho, oqual mostra bandas de absorção significativas em cerca de766, 1097, 1251, 1413, 1449, 1579, 1609, 1640 e 1696 cm"1.
Foi demonstrado que a presente forma cristalina tem umperfil de absorção/desabsorção reversível, com um nívelexcepcionalmente baixo de higroscopicidade (isto é, ganhode menos do que cerca de 0,25% em peso na faixa de umidadede 2% de umidade relativa a 90% de umidade relativa emtemperatura ambiente), conforme mostrado na Figura 3.
Adicionalmente, descobriu-se que a Forma I cristalinado composto 1 era estável quando de exposição à temperaturae umidade elevadas. Após armazenamento durante três meses a400C e 75% de umidade relativa, não foram detectadasmudanças nos perfis de DSC, TGA ou PXRD, na pureza química,conforme determinado através de análise por HPLC e nenhumaalteração observável na aparência visual. Também não haviamalterações detectáveis através de DSC, TGA ou PXRD apóstrituração das partículas da Forma I de um tamanho médio departícula volume-baseado de cerca de 470 mícrons para umtamanho médio de partícula volume-baseado de cerca de 15,cerca de 22 ou cerca de 29 mícrons.
A Forma II cristalina do composto 1 é caracterizadapelos perfis de DSC e TGA da Figura 4. Análise por TGAmostra um início de perda de peso em uma faixa detemperatura de cerca de 95 a cerca de 105 °C, tipicamenteem cerca de 100 °C, em um perfil gradual consistente comperda de água ou solvente, enquanto que o perfil de DSCexibe um pico no fluxo de calor endotérmico em entre cercade 14 3 e cerca de 145 °C, concorrente com o evento defusão. O padrão de PXRD da Forma II é indistinguíveldaquela da Forma I. Embora identificação positiva não tenhasido feita, o perfil de TGA da Forma II é consistente com ainterpretação da Forma II como um solvato.
A terceira forma cristalina da invenção foiidentificada como um monohidrato. A Forma III écaracterizada por um padrão de difração de pó por raios-X(PXRD) tendo dois ou mais picos de dif ração em valores 2θselecionados de 9,14±0,20, 12,41±0,20, 12,74±0,20,17 , 75 + 0,20, 18 , 47 + 0,20, 20,63±0,20, 21,13±0,20 e27,05±0,20, conforme ilustrado na Figura 5, em particular,a Forma III é caracterizada por um padrão de difração de pópor raios-X tendo picos de difração em valores de 2θ de9,14+0,20 e 20,63±0,20.
Os perfis de DSC e TGA da Forma III, mostrados naFigura 6, demonstram que o material sofre uma perda de pesocom perfil gradual com início em uma faixa de temperaturade cerca de 65 a cerca de 75 °C, tipicamente em cerca de 700C e um pico no fluxo de calor endotérmico em umatemperatura entre cerca de 90 e cerca de 100 °C,consistente com a perda da água em monohidrato esubseqüente fusão. A Forma III foi ainda caracterizadaatravés de análise por difração de raios-X da estrutura decristal, proporcionando os seguintes parâmetros daestrutura: célula unitária é monoclínica com dimensõesa = 14,8101 Á, b = 9,9985 Á, C = 17,9222 À; β = 106,3020grupo espacial é P2i/n; densidade calculada é 1,23 g/cm3. Aestrutura molecular resultante confirma que a composiçãoquímica é aquela do composto 1 e que a unidade assimétricacontém uma única molécula de água.
As formas cristalinas da presente invenção podem serreproduzivelmente obtidas através dos procedimentos aseguir. A Forma I cristalina pode ser preparada através dedispersão de composto 1 em um diluente inerte selecionadode acetonitrilo, éter, ciclohexano e acetato de etila, emuma proporção de entre cerca de 15 mg e cerca de 25 mg decomposto 1 por mililitro de diluente para formar umamistura e permitir que a mistura evapore em temperaturaambiente, resultando em formação de cristal.
Alternativamente, a Forma I pode ser obtida através deum processo de troca de solvente do composto 1 bruto emsolução, sem primeiro isolamento do composto 1 amorfo,conforme descrito no Exemplo 216 abaixo. Tipicamente, areação para preparar o composto 1 é realizada em umdiluente aprótico polar, tal como diclorometano, no qual ocomposto é altamente solúvel. Para preparar a Forma Icristalina, acetonitrilo é adicionado enquanto vácuodestila o produto de reação produto para remover odiclorometano. Uma mistura tendo entre cerca de 1 e cercade 200 mg de composto 1 por mililitro de acetonitrilo,tipicamente entre cerca de 50 e cerca de 125 mg de composto1 por mililitro de acetonitrilo, é preparada a partir doresíduo restante após destilação e aquecida para umatemperatura suficiente para dissolver o resíduo, porexemplo, uma temperatura de cerca de 75 °C. A mistura é,então, esfriada para uma temperatura de não mais do quecerca de 20 °C para proporcionar a Forma I cristalina, aqual é isolada através de procedimentos convencionais. Emum processo exemplificativo, a mistura é esfriada até quenucleação ocorra, tipicamente em uma temperatura de entrecerca de 55 e cerca de 65 0C e mantida na mesma temperaturadurante cerca de uma hora. Ela é, então, esfriada em umataxa de entre cerca de 0,25 e cerca de 0,4 °C por minutopara uma temperatura de cerca de 20 °C. Para aumentar orendimento da Forma I cristalina, a mistura pode ser aindaesfriada em uma taxa de entre cerca de 0,5 e cerca de0,7 5 0C por minuto para uma temperatura de entre cerca de 0e cerca de 5 °C.
Para preparar a Forma II, composto 1 amorfo é dispersoem hexano em temperatura ambiente até uma concentraçãofinal de cerca de 10 mg/mL e a mistura resultante ésubmetida a ultra-som. Após cerca de 24 horas emtemperatura ambiente, sólidos cristalinos de Forma II sãoobtidos.
A Forma III é preparada através de dissolução decomposto 1 amorfo em uma mistura de solvente de etanol:águaa 1:1 etanol: água em temperatura ambiente até umaconcentração final de cerca de 20 mg/mL e ultra-som dasolução durante cerca de 3 0 segundos. A solução é deixadaevaporar parcialmente em um frasco destampado. Após cercade 24 horas, sólidos cristalinos de Forma III são obtidos.
Composições farmacêuticas
Os compostos de benzimidazola-carboxamida da invençãosão, tipicamente, administrados a um paciente na forma deuma composição farmacêutica. Tais composições farmacêuticaspodem ser administradas ao paciente através de qualquer viade administração aceitável incluindo, mas não limitado a,os modos de administração oral, retal, vaginal, nasal,inalada, tópica (incluindo transdérmica) e parenteral.
Conseqüentemente, em um de seus aspectos decomposição, a invenção é dirigida a uma composiçãofarmacêutica compreendendo um veículo ou excipientefarmaceuticamente aceitável e uma quantidadeterapeuticamente eficaz de um composto da fórmula (I) ou umsal ou solvato farmaceuticamente aceitável do mesmo.
Opcionalmente, tais composições farmacêuticas podem conteroutros agentes terapêuticos e/ou de formulação se desejado.
As composições farmacêuticas da invenção contêm,tipicamente, uma quantidade terapeuticamente eficaz de umcomposto da presente invenção ou um sal farmaceuticamenteaceitável do mesmo. Tipicamente, tais composiçõesfarmacêuticas conterão de cerca de 0,1 a cerca de 95% empeso do agente ativo; incluindo de cerca de 5 a cerca de70% em peso; e de cerca de 10 a cerca de 60% em peso doagente ativo.
Qualquer veículo ou excipiente convencional pode serusado nas composições farmacêuticas da invenção. A escolhade um veículo ou excipiente em particular ou combinações deveículos ou excipientes dependerá do modo de administraçãoque está sendo usado para tratar um paciente ou tipo decondição médica ou estado doentio em particular. A esserespeito, o preparo de uma composição farmacêutica adequadapara um modo de administração em particular está bem dentrodo escopo daqueles habilitados na técnica farmacêutica.
Adicionalmente, os ingredientes para tais composições estãocomercialmente disponíveis, por exemplo, da Sigma, CaixaPostal 14508, St. Louis, MO 63178. À guisa de outrailustração, técnicas de formulação convencionais sãodescritas em Remington: The Science and Practice ofPharmacy, 20 a Edição, Lippincott Williams & White,Baltimore, Maryland (2000); e H.C. Ansel e colaboradores,Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems, 7 aEdição, Lippincott Williams & White, Baltimore, Maryland(1999).
Exemplos representativos de materiais os quais podemservir como veículos farmaceuticamente aceitáveis incluem,mas não estão limitados a, os seguintes: (1) açúcares, taiscomo lactose, glicose e sacarose; (2) amidos, tais comoamido de milho e amido de batata; (3) celulose, tal comocelulose microcristalina e seus derivados, tais comocarbóximetil celulose de sódio, etil celulose e acetato decelulose; (4) tragacanta em pó; (5) malte; (6) gelatina;(7) talco; (8) excipientes, tais como manteiga de cacau eceras para supositório; (9) óleos, tais como óleo deamendoim, óleo de algodão, óleo de açafrão, óleo degergelim, óleo de oliva, óleo de milho e óleo de soja; (10)glicóis, tal como propileno glicol; (11) polióis, tais comoglicerina, sorbitol, manitol e polietileno glicol; (12)ésteres, tais como oleato de etila e laurato de etila; (13)agar; (14) agentes de tamponamento, tais como hidróxido demagnésio e hidróxido de alumínio; (15) ácido algínico; (16)água isenta de pirogênio; (17) solução salina isotônica;(18) solução de Ringer; (19) álcool etílico; (20) soluçõestampões de fosfato; e (21) outras substâncias compatíveisnão tóxicas empregadas em composições farmacêuticas.
As composições farmacêuticas da invenção são,tipicamente, preparadas através de mistura total e íntimade um composto da invenção com um veículo farmaceuticamenteaceitável e um ou mais ingredientes opcionais. Senecessário ou desejado, a mistura uniformemente compostaresultante pode, então, ser formatada em tabletes,cápsulas, pílulas e semelhantes usando procedimentos eequipamento convencional.
As composições farmacêuticas da invenção são, depreferência, embaladas em uma forma de dosagem unitária. 0termo "forma de dosagem unitária" se refere a uma unidadefisicamente distinta adequada para dosagem a um paciente,isto é, cada unidade contendo uma quantidade predeterminadade agente ativo calculada para produzir o efeitoterapêutico desejado, quer sozinho ou em combinação com umaou mais unidades adicionais. Por exemplo, tais formas dedosagem unitária podem ser cápsulas, tabletes, pílulas esemelhantes.
Em uma modalidade preferida, as composiçõesfarmacêuticas da invenção são adequadas para administraçãooral. Composições farmacêuticas adequadas paraadministração oral podem estar na forma de cápsulas,tabletes, pílulas, comprimidos, pequenas cápsulas, saches,pós, grânulos; ou como uma solução ou uma suspensão em umlíquido aquoso ou não aquoso; ou como uma emulsão óleo-em-água ou água-em-óleo; ou como um elixir ou xarope; esemelhantes; cada um contendo uma quantidade predeterminadade um composto da invenção como um ingrediente ativo.
Quando destinadas à administração oral em uma forma dedosagem sólida (isto é, como cápsulas, tabletes, pílulas esemelhantes), as composições farmacêuticas da invençãocompreenderão, tipicamente, um composto da presenteinvenção como o ingrediente ativo e um ou mais veículosfarmaceuticamente aceitáveis, tais como citrato de sódio oufosfato de dicálcio. Opcional ou alternativamente, taisformas de dosagem sólida também podem compreender: (1)enchedores ou extensores, tais como amidos, celulosemicrocristalina, lactose, sacarose, glicose, manitol e/ouácido silícico; (2) aglutinantes, tais como carbóximetilcelulose, alginatos, gelatina, polivinil pirrolidona,sacarose e/ou acácia; (3) umectantes, tal como glicerol;
(4) agentes de desintegração, tais como agar-agar,carbonato de cálcio, amido de batata ou mandioca, ácidoalgínico, determinados silicatos e/ou carbonato de sódio;
(5) agentes para retardo de solução, tal como parafina; (6)aceleradores de absorção, tais como compostos de amônioquaternário; (7) agentes de umedecimento, tais como álcoolcetílico e/ou monoestearato de glicerol; (8) absorventes,tais como caulim e/ou argila bentonita; (9) lubrificantes,tais como talco, estearato de cálcio, estearato demagnésio, polietileno glicóis sólidos, lauril sulfato desódio e/ou misturas dos mesmos; (10) agentes de coloração;e (11) agentes de tamponamento.
Agentes de liberação, agentes de umedecimento, agentesde revestimento, adoçantes, flavorizantes e agentesaromáticos, conservantes e antioxidantes também podem estarpresentes nas composições farmacêuticas da invenção.Exemplos de antioxidantes farmaceuticamente aceitáveisincluem: (1) antioxidantes solúveis em água, tais comoácido ascórbico, hidrocloreto de cisteina, bissulfato desódio, metabissulfato de sódio, sulfito de sódio esemelhantes; (2) antioxidantes solúveis em óleo, tais comopalmitato de ascorbila, hidróxianisola butilada (BHA),hidróxitolueno butilado (BHT), lecitina, gaiato de propila,alfa-tocoferol e semelhantes; e (3) agentes de quelação demetal, tais como ácido cítrico, ácido etilenodiamina tetraacético (EDTA), sorbitol, ácido tartárico, ácido fosfóricoe semelhantes. Agentes de revestimento para tabletes,cápsulas, pilulas e semelhantes incluem aqueles usados pararevestimentos entéricos, tais como ftalato, copolimeros deácido metacrílico/éster de ácido metacrilico, trimelitatode acetato de celulose (CAT), carbóximetil etil celulose(CMEC), succinato de acetato de hidróxipropil metilcelulose (HPMCAS) e semelhantes.
Se desejado, as composições farmacêuticas da presenteinvenção podem também ser formuladas para proporcionarliberação lenta ou controlada do ingrediente ativo usando,à guisa de exemplo, hidróxipropil metil celulose emproporções variadas; ou outras matrizes poliméricas,lipossomas e/ou microesferas.
Além disso, as composições farmacêuticas da presenteinvenção podem, opcionalmente, conter agentes deopacificação e podem ser formuladas de modo que elasliberem o ingrediente ativo apenas ou, de preferência, emuma determinada parte do trato gastrintestinal,opcionalmente de uma maneira retardada. Exemplos decomposições de incrustação as quais podem ser usadasincluem substâncias poliméricas e ceras. 0 ingredienteativo também pode estar em uma forma micro-encapsulada, seapropriado, com um ou mais dos excipientes descritos acima.
Formas de dosagem líquida adequadas para administraçãooral incluem, à guisa de ilustração, emulsões,microemulsões, soluções, suspensões, xaropes e elixiresfarmaceuticamente aceitáveis. Tais formas de dosagemlíquidas compreendem, tipicamente, o ingrediente ativo e umdiluente inerte tal como, por exemplo, água ou outrossolventes, agentes de solubilização e emulsificantes, taiscomo álcool etílico, álcool isopropílico, carbonato deetila, acetato de etila, álcool benzílico, benzoato debenzila, propileno glicol, 1,3-butileno glicol, óleos(esp., óleos de algodão, amendoim, milho, germe, oliva,mamona e gergelim), glicerol, álcool tetrahidrofurfurílico,polietileno glicóis e ésteres de ácido graxo de sorbitan emisturas dos mesmos. Suspensões, além do ingrediente ativo,podem conter agentes de suspensão tais como, por exemplo,álcoois isoestearílico etoxilados, polietileno sorbitol esorbitan ésteres, celulose microcristalina, metahidróxidode alumínio, bentonita, agar-agar e tragacanta e misturasdos mesmos.
Alternativamente, as composições farmacêuticas dainvenção são formuladas para administração através deinalação. Composições farmacêuticas adequadas paraadministração através de inalação estarão, tipicamente, naforma de um aerossol ou um pó. Tais composições sãogeralmente administradas usando dispositivos dedistribuição bem conhecidos, tais como um inalador de dosemedida, um inalador de pó seco, um nebulizador ou umdispositivo de distribuição similar.
Quando administradas através de inalação usando umrecipiente pressurizado, as composições farmacêuticas dainvenção compreenderão, tipicamente, o ingrediente ativo eum propelente adequado, tal como diclorodifluorometano,triclorofluorometano, diclorotetrafluoroetano, dióxido decarbono ou outro gás adequado.
Adicionalmente, a composição farmacêutica pode estarna forma de uma cápsula ou cartucho (feito, por exemplo, degelatina) compreendendo um composto da invenção e um póadequado para uso em um inalador de pó. Bases para póadequadas incluem, à guisa de exemplo, lactose ou amido.
Os compostos da invenção também podem seradministrados transdermicamente usando sistemas eexcipientes de distribuição transdérmica conhecidos, porexemplo, um composto da invenção pode ser misturado comintensificadores de permeação, tais como propileno glicol,monolaurato de polietileno glicol, azacicloalcan-2-onas esemelhantes e incorporado em um emplastro ou sistema dedistribuição similar. Excipientes adicionais, incluindoagentes de gelificação, emulsificantes e tampões, podem serusados em tais composições transdérmicas se desejado.
As formulações a seguir ilustram composiçõesfarmacêuticas representativas da presente invenção:
Exemplo de Formulação A
Cápsulas de gelatina dura para administração oral sãopreparadas como segue:
Ingredientes Quantidade
Composto da invenção 50 mg
Lactose (Iiofilizada) 200 mg
Estearato de magnésio 10 mg
Procedimento Representativo: Os ingredientes são totalmentemisturados e, então, carregados em uma cápsula de gelatinadura (260 mg de composição por cápsula).
Exemplo de Formulação B
Cápsulas de gelatina dura para administração oral sãopreparadas como segue:
Ingredientes Quantidade
Composto da invenção 20 mg
Amido 89 mg
Celulose microcristalina 89 mg
Estearato de magnésio 2 mg
Procedimento Representativo: Os ingredientes são totalmentemisturados e, então, passados através de uma peneira U.S.No. 4 5 mesh e carregados em uma cápsula de gelatina dura(200 mg de composição por cápsula).
Exemplo de Formulação C
Cápsulas para administração oral são preparadas como segue:
Ingredientes Quantidade
Composto da invenção 10 mg
Monooleato de polioxietileno sorbitan 50 mgPó de amido 250 mg
Procedimento Representativo: Os ingredientes são totalmentemisturados e, então, carregados em uma cápsula de gelatina(310 mg de composição por cápsula).
Exemplo de Formulação D
Tabletes para administração oral são preparados como segue:
Ingredientes Quantidade
Composto da invenção 5 mg
Amido 50 mg
Celulose microcristalina 35 mg
Polivinilpirrolidona (10% em peso em água) 4 mg
Carbóximetil amido de sódio 4,5 mg
Estearato de magnésio 0,5 mgTalco 1 mg
Procedimento Representativo: O ingrediente ativo, amido ecelulose são passados através de uma peneira U.S. No. 45mesh e totalmente misturados. Uma solução depolivinilpirrolidona é misturada com os pós resultantes eessa mistura é, então, passada através de uma peneira U.S.No. 14 mesh. Os grânulos assim produzidos são secos a 50-600C e passados através de uma peneira U.S. No. 18 mesh. 0carbóximetil amido de sódio, estearato de magnésio e talco(previamente passados através de uma peneira U.S. No. 60)são, então, adicionados aos grânulos. Após mistura, amistura é comprimida em uma máquina de tabletes paraproporcionar um tablete pesando 100 mg.
Exemplo de Formulação E
Tabletes para administração oral são preparados como segue:
Ingredientes_Quantidade
Composto da invenção 25 mg
Celulose microcristalina 400 mg
Dióxido de silício fumegado 10 mg
Ácido esteárico_5 mg
Procedimento Representativo: Os ingredientes são totalmentemisturados e, então, comprimidos para formar tabletes (440mg de composição por tablete).
Exemplo de Formulação F
Tabletes simples graduados para administração oral sãopreparados como segue:
Ingredientes_Quantidade
Composto da invenção 15 mg
Amido de milho 50 mg<table>table see original document page 45</column></row><table>Procedimento Representativo: O agente ativo é micronizadoe, então, misturado com lactose. Essa mistura é, então,carregada em um cartucho de inalação de gelatina. Osconteúdos do cartucho são administrados usando um inalador de pó.
Exemplo de Formulação I
Um pó seco para administração através de inalação emum medidor de dose medida é preparado como segue:Procedimento Representativo: Uma suspensão contendo 5% empeso de um composto da invenção e 0,1% em peso de lecitinaé preparada através de dispersão de 10 g de composto ativocomo partículas micronizadas com tamanho médio de menos de10 μm em uma solução formada de 0,2 g de lecitinadissolvida em 200 mL de água desmineralizada. A suspensão éseca por pulverização e o material resultante é micronizadoem partículas tendo um diâmetro médio de menos de 1,5 pm.As partículas são carregadas em cartuchos com 1,1,1,2-tetrafluoroetano pressurizado.
Exemplo de Formulação J
Uma formulação injetável é preparada como segue:
<table>table see original document page 46</column></row><table>
Procedimento Representativo: Os ingredientes acima sãomisturados e o pH é ajustado para 4 +0,5 usando HCl a 0,5N ou NaOH a 0,5 N.
Exemplo de Formulação K
Cápsulas para administração oral são preparadas comosegue:
<table>table see original document page 47</column></row><table>
Procedimento Representativo: Os ingredientes são totalmentemisturados e, então, carregados em uma cápsula de gelatina(Tamanho #1, Branca, Opaca) (264 mg de composição porcápsula).
Exemplo de Formulação L
Cápsulas para administração oral são preparadas comosegue:
<table>table see original document page 47</column></row><table>
Procedimento Representativo: Os ingredientes são totalmentemisturados e, então, carregados em uma cápsula de gelatina(Tamanho #1, Branca, Opaca) (148 mg de composição por cápsula).
Será compreendido que qualquer forma dos compostos dainvenção (isto é, base livre, sal ou solvato farmacêutico)que é adequada para o modo de administração em particular,pode ser usada nas composições farmacêuticas discutidas acima.
Utilidade
Os compostos de benzimidazola-carboxamida da invençãosão agonistas do receptor 5-HT4 e, portanto, espera-se quesejam úteis para o tratamento de condições médicas mediadaspor receptores 5-HT4 ou associadas à atividade do receptor5-HT4, isto é, condições médicas as quais são aliviadasatravés de tratamento com um agonista do receptor S-HT4.
Tais condições médicas incluem, mas não estão limitadas a,sindrome do intestino irritável (IBS), constipação crônica,dispepsia funcional, esvaziamento gástrico retardado,doença de refluxo gastroesofageal (GERD), gastroparese,íleo pós-operatório, pseudo-obstrução intestinal e trânsitoretardado fármaco-induzido. Além disso, foi sugerido quealguns compostos agonistas do receptor S-HT4 podem serusados no tratamento de distúrbios do sistema nervosocentral, incluindo distúrbios cognitivos, distúrbioscomportamentais, distúrbios do humor e distúrbios decontrole de função autonômica.
Em particular, os compostos da invenção aumentam amotilidade do trato gastrintestinal (GI) e, assim, espera-se que sejam úteis para o tratamento de distúrbios do tratoGI causados por motilidade reduzida em mamíferos, incluindoseres humanos. Tais distúrbios de motilidade GI incluem, àguisa de ilustração, constipação crônica, sindrome dointestino irritável constipação-predominante (C-IBS),gastroparese diabética e idiopática e dispepsia funcional.
Em um aspecto, portanto, a invenção proporciona ummétodo de aumento da motilidade do trato gastrintestinal emum mamífero, o método compreendendo administração, aomamífero, de uma quantidade terapeuticamente eficaz de umacomposição farmacêutica compreendendo um veículofarmaceuticamente aceitável e um composto da invenção.
Quando usados para tratar distúrbios de motilidadereduzida do trato GI ou outras condições mediadas porreceptores S-HT4, os compostos da invenção serão,tipicamente, administrados em uma única dose diária ou emmúltiplas doses por dia, embora outras formas deadministração possam ser usadas. A quantidade de agenteativo administrado por dia será, tipicamente, determinadapor um médico, à luz das circunstâncias relevantes,incluindo a condição a ser tratada, a via de administraçãoescolhida, o composto real administrado e sua atividaderelativa, a idade, peso e resposta do paciente individual,a gravidade dos sintomas do paciente e semelhantes.
Doses adequadas para tratamento de distúrbios demotilidade reduzida do trato GI ou outros distúrbiosmediados por receptores S-HT4 oscilarão de cerca de 0,0007a cerca de 2 0 mg/kg/dia de agente ativo, incluindo de cercade 0,0007 a cerca de 1 mg/kg/dia. Para um ser humano com 70kg em média, essa quantidade seria de cerca de 0,05 a cercade 7 0 mg por dia de agente ativo.
Em um aspecto da invenção, os compostos da invençãosão usados para tratar constipação crônica. Quando usadospara tratar constipação crônica, os compostos da invençãoserão, tipicamente, administrados oralmente em uma únicadose diária ou em múltiplas doses por dia. De preferência,a dose para tratamento de constipação crônica oscilará decerca de 0,05 a cerca de 70 mg por dia.
Em outro aspecto da invenção, os compostos da invençãosão usados para tratar sindrome do intestino irritável.Quando usados para tratar sindrome do intestino irritávelconstipação-predominante, os compostos da invenção serão,tipicamente, administrados oralmente em uma única dosediária ou em múltiplas doses por dia. De preferência, adose para tratamento de sindrome do intestino irritávelconstipação-predominante oscilará de cerca de 0,05 a cercade 7 0 mg por dia.
Em outro aspecto da invenção, os compostos da invençãosão usados para tratar gastroparese diabética. Quandousados para tratar gastroparese diabética, os compostos dainvenção serão, tipicamente, administrados oralmente em umaúnica dose diária ou em múltiplas doses por dia. Depreferência, a dose para tratamento de gastroparesediabética oscilará de cerca de cerca de 0,05 a cerca de 70mg por dia.
Em ainda outro aspecto da invenção, os compostos dainvenção são usados para tratar dispepsia funcional. Quandousados para tratar dispepsia funcional, os compostos dainvenção serão, tipicamente, administrados oralmente em umaúnica dose diária ou em múltiplas doses por dia. Depreferência, a dose para tratamento de dispepsia funcionaloscilará de cerca de 0,05 a cerca de 70 mg por dia.
A invenção também proporciona um método de tratamentode um mamífero tendo a doença ou condição associada àatividade do receptor 5-HT4, o método compreendendoadministração, ao mamífero, de uma quantidadeterapeuticamente eficaz de um composto da invenção ou deuma composição farmacêutica compreendendo um composto dainvenção.
Conforme descrito acima, compostos da invenção sãoagonistas do receptor 5-HT4. A invenção ainda proporciona,portanto, um método de agonismo de um receptor 5-HT4 em ummamífero, o método compreendendo administração de umcomposto da invenção ao mamífero. Além disso, os compostosda invenção também são úteis como ferramentas de pesquisapara investigação ou estudo de sistemas ou amostrasbiológicas tendo receptores S-HT4 ou para a descoberta denovos agonistas do receptor 5-HT4. Além disso, uma vez queos compostos da invenção exibem seletividade de ligação porreceptores S-HT4 quando comparado com a ligação areceptores de outros subtipos 5-HT, particularmentereceptores 5-HT3, tais compostos são particularmente úteispara o estudo dos efeitos de agonismo seletivo dereceptores 5-HT4 em um sistema ou amostra biológica.
Qualquer sistema ou amostra biológica tendo receptores 5-HT4 adequada pode ser empregada em tais estudos, os quaispodem ser conduzidos in vitro ou in vivo. Sistemas ouamostras biológicas representativas adequadas para taisestudos incluem, mas não estão limitados a, células,extratos celulares, membranas plasmáticas, amostrasteciduais, mamíferos (tais como camundongos, ratos, porcos-da-índia, cães, porcos, etc.) e semelhantes.
Nesse aspecto da invenção, um sistema ou amostrabiológica compreendendo um receptor 5-HT4 é contatada comuma quantidade para agonismo do receptor S-HT4 de umcomposto da invenção. Os efeitos de agonismo do receptor 5-HT4 são, então, determinados usando procedimentos eequipamento convencional, tais como ensaios de ligação aradioligante e ensaios funcionais. Tais ensaios funcionaisincluem alterações ligante-mediadas no monofosfato deadenosina cíclica intracelular (cAMP), alterações ligante-mediadas na atividade da enzima ciclase de adenilila (aqual sintetiza cAMP), alterações ligante-mediadas naincorporação de análogos de trifosfato de guanosina (GTP),tais como [35S] GTPyS (51-O-(γ-tio) trifosfato de guanosina)ou GTP-Eu, em membranas isoladas via troca catalisada porreceptor de análogos de GTP por análogos de GDP, alteraçõesligante-mediadas nos íons de cálcio intracelular livres(medido, por exemplo, com uma leitora para lâmina porformação de imagem fluorescência-ligada ou FLIPRs daMolecular Devices, Inc.) e medição de ativação de quínasede proteína mitógeno-ativada (MAPK). Um composto dainvenção pode agonizar ou aumentar a ativação de receptores5-HT4 em qualquer um dos ensaios funcionais listados acimaou ensaios de uma natureza similar. Uma quantidade paraagonismo do receptor 5-HT4 de um composto da invençãooscilará, tipicamente, de cerca de 1 nanomolar a cerca de500 nanomolares.
Adicionalmente, os compostos da invenção podem serusados como ferramentas de pesquisa para descoberta denovos agonistas do receptor S-HT4. Nessa modalidade, dadosde ligação ao receptor 5-HT4 ou funcionais para um compostode teste ou um grupo de compostos de teste são comparadosaos dados de ligação ao receptor S-HT4 ou funcionais paraum composto da invenção para identificar compostos de testeque têm atividade de ligação ou funcional superior, sehouver. Esse aspecto da invenção, inclui, como modalidadesdistintas, a geração de dados de comparação (usando osensaios apropriados) e a análise dos dados de teste paraidentificar compostos de teste de interesse.
Dentre outras propriedades, descobriu-se que oscompostos da invenção são agonistas potentes do receptor 5-HT4 e exibem seletividade substancial pelo subtipo dereceptor 5-HT4 sobre o subtipo de receptor 5-HT3 em ensaiosde ligação de radioligante. Ainda, os compostos dainvenção, dos quais menção particular foi feita,demonstraram propriedades farmacocinéticas superiores em ummodelo com ratos. Assim, espera-se que tais compostosestejam altamente biodisponíveis quando de administraçãooral. Além disso, foi mostrado que esses compostos nãoexibem um nível inaceitável de inibição da corrente de íonsde potássio em um modelo de fixação-tensão in vitro usandocélulas inteiras isoladas expressando o canal de potássiocardíaco hERG. 0 ensaio de fixação-tensão é um método pré-clínico aceito de avaliação do potencial de agentesterapêuticos de alterar o padrão de repolarização cardíaca,causando especificamente o assim denominado prolongamentoQT, o qual foi associado a arritmia cardíaca (Cavero ecolaboradores, Opinion on Pharmacotherapy, 2000, 1, 947-73,Fermini e colaboradores, Nature Reviews Drug Discovery,2003, 2, 439-447). Conseqüentemente, espera-se quecomposições farmacêuticas compreendendo compostos dainvenção tenham um perfil cardíaco aceitável.
Essas propriedades, bem como a utilidade dos compostosda invenção, podem ser demonstradas usando vários ensaiosin vitro e in vivo bem conhecidos por aqueles habilitadosna técnica. Ensaios representativos são descritos emmaiores detalhes nos Exemplos a seguir.
EXEMPLOS
Os Exemplos biológicos e sintéticos a seguir sãooferecidos para ilustrar a invenção e não devem serconstruídos de qualquer forma como limitando o escopo dainvenção. Nos Exemplos abaixo, as seguintes abreviações têmos seguintes significados, a menos que de outro modoindicado. Abreviações não definidas abaixo têm seussignificados geralmente aceitos.
Boc = terc-butóxicarbonila
DMSO = sulfóxido de dimetila
MeCN = acetonitrilo
TFA = ácido trifluoroacético
Rf = fator de retenção
Reagentes e solventes foram adquiridos de fornecedorescomerciais (Aldrich, Fluka, Sigma, etc.) e usados sem outrapurificação. As reações foram realizadas sob uma atmosferade nitrogênio, a menos que de outro modo observado.Progresso das misturas de reação foi monitorado através decromatografia em camada f ina (TLC), cromatografia delíquido de elevado desempenho analítica (HPLC anal.) eespectrometria de massa, os detalhes das quais sãofornecidos abaixo e separadamente nos Exemplos de reaçãoespecíficos. As misturas de reação foram processadasconforme descrito especificamente em cada reação;comumente, elas foram purificadas através de extração eoutros métodos de purificação, tais como cristalização eprecipitação temperatura- e solvente-dependentes. Alémdisso, as misturas de reação foram rotineiramentepurificadas através de HPLC preparativa: um protocolo geralé descrito abaixo. Caracterização dos produtos de reaçãofoi rotineiramente realizada através de espectrometria demassa e 1H-NMR. Para medição por NMR, as amostras foramdissolvidas em solvente deuterado (CD3OD, CDCl3 ou DMSO-d6)e espectros de 1H-NMR foram adquiridos com um instrumentoVarian Gemini 2 000 (3 00 MHz) sob condições padrões deobservação. Identificação espectrométrica de massa doscompostos foi realizada através de um método de ionizaçãopor eletropulverização (ESMS) com um instrumento AppliedBiosystems (Foster City, CA) modelo API 150 EX ou uminstrumento Agilent (Paio Alto, CA) modelo 1100 LC/MSD.
Preparado 1: Síntese de (piperidin-4-ilmetil)amida de ácido2-isopropil-lff-benzoimidazola-4-carboxílico
a. Preparo de metil éster de ácido 2#3-diaminobenzôico
A uma solução saturada de nitrogênio de metil éster deácido 2-amino-3-nitrobenzóico (Chess GmbH, 50 g, 0,26 mol)em etanol absoluto (8 00 mL) foi adicionado hidróxido depaládio (Degussa, 20% peso/peso sobre carbono, 58,75%peso/peso de água, 10 g) . A pasta foi desgasseifiçada,então, agitada vigorosamente sob hidrogênio (4 atm) emtemperatura ambiente durante 48 h. 0 catalisador foifiltrado e o filtrado concentrado in vácuo paraproporcionar metil éster de ácido 2,3-diaminobenzóico comoum óleo laranja escuro que solidificou quando de descanso(43 g, 0,26 moles, 100%). (m/z) : [M-OCH3J+ calculado paraC8Hi0N2O2 135,05; encontrado 135,3. 1HNMR (300 MHz, DMSO-d6) : δ (ppm) 3,74 (s, 3H) , 4,80 (br s, 1H) , 6,20 (br s,1H), 6,38 (t, 1H), 6,70 (d, 1H), 7,06 (d, 1H).
b. Preparo de ácido 2-isopropil-lff-benzoimidazola-4-carboxílico
Uma pasta de metil éster de ácido 2,3-diaminobenzóico(21,5 g, 0,13 mol) e ácido isobutírico (36,2 mL, 0,39 mol)em ácido clorídrico aquoso (4M, 210 mL) foi agitada sobrefluxo durante 24 h para proporcionar uma soluçãohomogênea. A solução foi esfriada para 10 0C e o pH elevadopara 3,5 usando solução aquosa de hidróxido de sódio (4M,aprox. 210 mL) , enquanto se mantinha a temperatura abaixode 3 0 °C. A mistura de reação foi agitada em temperaturaambiente durante 2 h, esfriada para 10 0C e o precipitadoresultante filtrado. 0 bolo sólido foi transferido para umbéquer e acetonitrilo (300 mL) foi adicionado. A pasta foiagitada em temperatura ambiente durante 1 h, então,filtrada para proporcionar um sólido cinza. 0 sólido foiseco sob vácuo para proporcionar o intermediário do título(23 g, 0,11 moles, 87%). (m/z): [M+H]+ calculado paraCnHi2N2O2 calculado. 205,09; encontrado 205,3, 1H NMR (300MHz, DMSO-d6) : δ (ppm) 1,27 (d, 6H) , 3,39 (m, 1H) , 7,29 (t,1H), 7,78 (m, 2H).
c. Preparo de terc-butil éster de ácido 4-{ [ (2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)amino]metil)-piperidina-l-carboxílico
A uma solução de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico (9,0 g, 44,1 mmoles) em N,N-dimetilformamidaanídrica (100 mL) foi adicionado terc-butil éster de ácido4-aminometil-piperidina-1-carboxíIico (9,4 g, 44,1 mmoles),seguido por NfN-diisopropiletilamina (16,9 mL, 97,0mmoles) . A solução foi agitada durante 15 min emtemperatura ambiente antes da adição dehidróxibenzotriazola (5,9 g, 44,1 mmoles), hidrocloreto deN-Etll-N'-(3-dimetilaminopropil)carbodiimida (8,4 g, 44,1mmoles) e mais N, N- dimetilf ormamida (50 mL) . A mistura dereação foi agitada em temperatura ambiente durante 16 h,diluída com diclorometano (300 mL) e lavada seqüencialmentecom ácido fosfórico aquoso a 1M, hidróxido de sódio aquosoa IM e salmoura. A solução foi, então, seca sobre sulfatode sódio e concentrada in vácuo para proporcionar um óleomarrom, o qual solidificou quando da adição de hexanos. 0sólido foi filtrado para proporcionar o intermediário dotítulo como um sólido bege (13,8 g, 36,0 mmoles, 78%).(m/z) : [M+H]+ calculado paira C22H32N4O3 4 01,26; encontrado401,5; [M-Boc+H]+ 301,5. Tempo de retenção (HPLC anal.:
MeCN/H20 a 2-90% durante 6 min) = 3,7 min. 1H NMR (300 MHz,DMSO-de) : δ (ppm) 1,20 (m, 2H) , 1,37 (s, 9H) , 1,37 (s, 6H) ,1,72 (m, 1H), 1,75 (m, 2H), 2,73 (br s, 2H), 3,22 (septeto,1H) , 3,36 (m, 2H) , 3,95 (m, 2H) , 7,26 (t, 1H) , 7,63 (d,1H), 7,79 (d, 1H), 10,11 (t, 1H).
d. Síntese de (piperidin-4-ilmetil)amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico
A uma solução de terc-butil éster de ácido 4-{[(2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)amino]metil}-piperidina-l-carboxílico (10,8 g, 27,0 mmoles) dissolvidoem diclorometano (50 mL) a 0 0C foi lentamente adicionadoácido trif luoroacético (50 mL) em porções de 5 mL. Asolução foi deixada aquecer para a temperatura ambiente,agitada durante mais 20 minutos, então, evaporada in vácuo.
Excesso de ácido trifluoroacético foi removido através deco-evaporação com tolueno. O resíduo foi, então, dissolvidoem um volume mínimo de diclorometano e lentamenteadicionado a dietil éter (1 L) a 0 °C. A pasta resultantefoi agitada durante 2 h em temperatura ambiente, então,filtrada para proporcionar o sal de bis-trifluoroacetato docomposto do título como um sólido marrom claro (12,7 g,24,0 mmoles, 89%). (m/z) : [M+H]+ calculado para C17H24N4O301,21; encontrado 301,5. Tempo de retenção (HPLC anal.: 2-50% MeCN/H20 durante 6 min) = 1,65 min. 1H NMR (300 MHz,MeOD-d3) : □ (ppm) 1,59 (d, 6H) , 1,60 (m, 1H) , 2,03 (m, 2H) ,2,04 (m, 1H) , 3,00 (m, 2H) , 3,43 (m, 2H) , 3,45 (m, 2H) ,3,63 (septeto, 1H) , 7,63 (t, 1H) , 7,90 (d, 1H) , 7,96 (d,IH), 9,04 (t, 1Η).
Preparado 2: Síntese de (l-piperidin-4-ilmetilpiperidin-4-ilmetil)amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico
a. Preparo de terc-butil éster de ácido 4- (4-{ [ (2-isopropil-lff-benzoimidazola-4-carbonil)amino]metil}-piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílico
A uma suspensão de bis-trifluoroacetato de (piperidin-4-ilmetil)amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico (6,84 g, 12,95 mmoles) em diclorometano (65 mL)em temperatura ambiente sob nitrogênio, foram adicionadosseqüencialmente NfN-diisopropiletilamina (1,67 g, 2,25 mL) ,uma solução de 1-(terc-butóxicarbonil)piperidina-4-carboxaldeído (3,16 g, 14,89 mmoles) em diclorometano (5mL) e triacetóxiborohidreto de sódio (3,84 g, 18,13mmoles). A mistura resultante foi agitada em temperaturaambiente durante 1,5 h, então, acidificada para um pH de 1com ácido clorídrico aquoso a IM. A camada aquosa foiremovida e a camada orgânica extraída com ácido clorídricoaquoso a IM até que mais nenhum produto restasse na faseorgânica. As camadas aquosas combinadas foram lavadas comdiclorometano, esfriadas para 0 0C e basifiçadas para um pHde 12 com pelotas de hidróxido de sódio. A solução foi,então, extraída com diclorometano até que mais nenhumproduto restasse na fase aquosa e as camadas orgânicascombinadas lavadas com salmoura, secas sobre sulfato desódio, filtradas e concentradas a fim de proporcionar oproduto desejado como um óleo marrom (5,4 g, 10,8 mmoles,84%) , o qual foi usado sem outra purificação, (m/z) ·. [M+H]+calculado para C2SH43N5O3 498,35; encontrado 498,5.b. Síntese_de_(1 -piperidin-4 - ilmetilpiperidin- 4 -ilmetil)amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico
O produto da etapa anterior (5,4 g, 10,8 mmoles) foidissolvido em diclorometano (4 0 mL) e esfriado para 0 °C.Ácido trifluoroacético (30 mL) foi adicionado e a soluçãofoi agitada a 0 0C durante mais 0,5 h. A mistura foi,então, concentrada e co-evaporada duas vezes comdiclorometano in vácuo. O resíduo resultante foi dissolvidoem diclorometano (20 mL) , esfriado para 0 0C e basificadocom hidróxido de sódio aquoso a 20% peso/peso (50 mL) . Asolução foi deixada aquecer para a temperatura ambientedurante 10 minutos, então, filtrada. 0 sólido foi enxaguadocom acetonitrilo e seco in vácuo para proporcionar um pócinza claro (3,09 g, 7,8 mmoles, 72%), o qual foi usado semoutra purificação. (m/z): [M+H]+ calculado para C23H35N5O398,29; encontrado 398,4.
Preparado 3: Síntese de (l-piperidin-4-ilmetilpiperidin-4-ilmetil)amida de ácido 2-terc-butil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico
a. Preparo de metil éster de ácido 2 -amino-3 -(2,2-dimetilpropionilamino)benzóico
A uma solução de metil éster de ácido 2,3-diaminobenzóico (2,3 g, 13,8 mmoles) em piridina (4 0 mL) emtemperatura ambiente foi adicionado cloreto de 2,2-dimetilpropionila (1,7 g, 14,0 mmoles). A solução foiagitada durante 16 h, evaporada e o resíduo dividido entreacetato de etila (100 mL) e ácido clorídrico aquoso a IM(100 mL). A fase orgânica foi separada, lavada com ácidoclorídrico aquoso a IM (100 mL) , seca sobre sulfato desódio e evaporada para proporcionar o composto do títulocomo um óleo escuro (2,7 g, 10,8 mmoles, 78%), o qual foiusado sem outra purificação, (m/z): [M+H]+ calculado paraCi3H18N2O3 251,14; encontrado 250,8.
b. Preparo de ácido 2-terc-butil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico
Uma pasta do produto da etapa anterior (2,7 g, 10,8mmoles) em ácido clorídrico aquoso a 4M (100 mL) foiagitada sob refluxo durante 24 h para proporcionar umasolução homogênea. O solvente foi evaporado paraproporcionar o sal de hidrocloreto do intermediário dotítulo como um sólido vermelho-tijolo (2,5 g, 9,8 mmoles,91%). (m/z): [M+H] + calculado para Ci2H14N2O2 219,12;encontrado 219,3. 1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) : δ (ppm) 1,45(d, 9H), 3,39 (m, 1H), 7,91 (d, 1H), 7,95 (d, 1H).
c. Preparo terc-butil éster de ácido de 4-{ [ (2-terc-butila- 1H-benzoimidazola-4-carbonil)amino]metil}-piperidina-1-carboxílico
A uma solução de hidrocloreto de ácido 2-terc-butil-1H-benzoimidazola-4-carboxílico (1,11 g, 4,37 mmoles) emN, N-dimetilformamida anídrica (5 mL) , foi adicionada 1,1'-carbonildiimidazola (0,77g, 4,75 mmoles). A solução foiagitada a 50°C durante 2 h, então, terc-butil éster deácido 4-aminometil-piperidina-l-carboxílico (0,94 g, 4,39mmoles) foi adicionado, seguido por 1,4-diazabiciclo[2,2,2]octano (1,46 g, 13 mmoles). A soluçãofoi agitada a 500C durante 16 h, deixada esfriar e diluídacom água (20 mL) e acetato de etila (60 mL) . A camadaaquosa foi removida, a camada orgânica lavada com água (20mL) , seca sobre sulfato de sódio e concentrada in vácuopara proporcionar o intermediário do título (1,32 g, 3,18mmoles, 73%) o qual foi usado sem outra purificação, {m/z):[M+H]+ calculado para C23H34N4O3 415,27; encontrado 415,5.
d. Preparo de (piperidin-4-ilmetil)amida de ácido 2-terc-butil-lH-benzoimidazola-4-carboxíIico
Terc-butil éster de ácido 4-{ [ (2-terc-Butil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)amino]metil}-piperidina-1-carboxílico (13,5 g, 32,6 mmoles) foi dissolvido em HCl a4N em dioxano (200 mL) e agitada em temperatura ambientedurante 0,5 h. 0 sólido resultante foi filtrado paraproporcionar o sal de bis hidrocloreto do intermediário dotítulo (11,3 g, 29,3 mmoles, 89%). (m/z): [M+H]+ calculadopara Ci8H26N4O 315,22; encontrado 315,3, 1H NMR (3 00 MHz, D2O+ MeOD-Ci3) : 1,54 (s, 8H) , 1,96 (m, 4H) , 2,91 (m, 4H) , 3,31(br s, 1H) , 3,45 (d, 2H) , 7,56 (t, 1H) , 7,89-7,92 (τη, 2H) .
e. Preparo de terc-butil éster de ácido 4-(4-{ [ (2-terc-butil-lff-benzoimidazola-4-carbonil) amino] metil} -piperidin-1-ilmetil)piperidina-1-carboxílico
A uma suspensão do sal de bis HCl de (piperidin-4-ilmetil)amida de ácido 2 -terc-butil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico (4,28 g, 11,06 mmoles) em diclorometano (55 mL)em temperatura ambiente, foram adicionados N, N-diisopropiletilamina (l,71g, 2,31 mL), l-(terc-butóxicarbonil)piperidina-4-carboxaldeído (2,58 g, 12,17mmoles) e triacetóxiborohidreto de sódio(3,28 g,15,48 mmoles) seqüencialmente. A mistura resultantefoi agitada em temperatura ambiente durante 2 h, então,extraída com ácido clorídrico aquoso a IM. As camadasorgânicas combinadas foram basificadas para um pH de 12 compelotas de hidróxido de sódio, então, extraídas comdiclorometano. As camadas orgânicas combinadas foram secassobre sulfato de sódio, filtradas e evaporadas. 0 resíduoresultante foi seco sob vácuo elevado para proporcionar umaespuma marrom clara (4,9 g, 9,6 mmoles, 87%), a qual foiusada sem outra purificação, (m/z): [M+H]+ calculado paraC29H45N5O3 512,35, encontrado: 512,4.
f . Síntese de (1-piperidin-4 -ilmetilpiperidin-4 -ilmetil)amida de ácido 2-terc-butil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico
Terc-butil éster de ácido 4-(4-{ [ (2-terc-butil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)amino]metil}-piperidin-1-ilmetil)piperidina-l-carboxílico bruto, preparado conformena etapa anterior (5,1 g, 10 mmoles) foi tratado com umamistura de ácido trifluoroacético (40 mL) e diclorometano(40 mL) em temperatura ambiente durante 0,5 h. A misturafoi concentrada in vácuo, redissolvida em diclorometano (25mL) e basifiçada com hidróxido de sódio aquoso a IM (15mL). A camada orgânica foi removida e a camada aquosa re-extraída com diclorometano. As fases orgânicas combinadasforam secas sobre sulfato de sódio, filtradas econcentradas in vácuo para proporcionar o produto desejadocomo uma espuma marrom (3,6 g, 8,8 mmoles, 88%). (m/z) :[M+H] + calculado para C24H37N5O 412,31, encontrado 412,6.
Preparado 4. Síntese de metil éster de ácido4-(4-aminometilpiperidin-l-ilmetil)-piperidina-l-carboxílico
a. Preparo de metil éster de ácido 4-[4-(terc-butôxicarbonilamino-metil)piperidin-1-ilmetil]-piperidina-1-carboxílico
A uma solução de 4-terc-butóxicarbonilaminometilpiperidina (3,62 g, 16,9 mmoles) emdiclorometano (100 mL) foram adicionados metil éster deácido 4-formilpiperidina-l-carboxílico (2,89 g, 16,9mmoles) e ácido acético (0,96 mL). A mistura foi agitada emtemperatura ambiente durante 10 min antes da adição detriacetóxiborohidreto de sódio (5,4 g, 25,5 mmoles). Amistura final foi agitada em temperatura ambiente durante 1h. A reação foi terminada através da adição de soluçãosaturada de bicarbonato de sódio (50 mL) . A mistura foiextraída com diclorometano (100 mL) e a camada orgânica foiseca sobre MgSO4. Evaporação da solução orgânicaproporcionou um resíduo oleoso amarelo claro. Ele foipurificado através de cromatografia rápida em coluna desílica (CH2Cl2 a MeOH/CH2Cl2 a 5%) , proporcionando ointermediário do título (4,4 g) . (m/z) : [M+H]+ calculadopara Ci9H35N3O4 370,27; encontrado 37 0,5.
b._Síntese_de_metil_éster_de_ácido_4- (4-aminometilpiperidin-l-ilmetil)-piperidina-l-carboxílico
A uma solução de metil éster de ácido 4-[4-(terc-butóxicarbonilamino-metil)piperidin-l-ilmetil]-piperidina-l-carboxílico (4,4 g, 10,8 mmoles) em diclorometano (20 mL)foi adicionado ácido trifluoroacético (20 mL) . Apósagitação durante 2 0 min em temperatura ambiente, a soluçãofoi evaporada in vácuo, proporcionando o sal de bis-trifluoroacetato do composto do título como um óleo amareloclaro, o qual foi usado sem outro tratamento, (m/z): [M+H]+calculado para Ci4H27N3O2 27 0,22; encontrado 270,5, 1H-NMR(CD3OD) δ (ppm) 4,0 (br d, 2H) , 3,6 (m, 5H) , 2,9-2,7 (m,6H) , 2,1-1,9 (m, 2H) , 1,7-1,5 (m, 6H) , 1,2-1,0 (m, 4H) .
Exemplo 1: Síntese de metil éster de ácido 4-(4-{[(2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílico
A uma suspensão de (l-piperidin-4-ilmetilpiperidin-4-ilmetil)amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico (2,9 g, 7,3 mmoles) em diclorometano (50 mL)foi adicionada N,N- diisopropiletilamina (1,05 mL, 7,3mmoles). A solução resultante foi esfriada para 0 0C ecloroformato de metila (576 μία, 7,3 mmoles) foi adicionadogota a gota. A mistura foi agitada a 0 0C durante 1,5 h,resfriada com ácido acético (1 mL) e evaporada in vácuopara proporcionar um sólido bege (4,8 g) , o qual foipurificado via HPLC preparativa de fase reversa [gradientede 5-10-25% (5-10% durante lOmin; 10-25% durante 50 min) ;taxa de fluxo de 15 mL/min; detecção a 280 nm] paraproporcionar o sal de bis trifluoroacetato do composto dotítulo como um sólido branco (3,5 g, 5,1 mmoles, 70%) .(m/z): [M+H]+ calculado para C2SH37N5O3 456,30; encontrado456,3. Tempo de retenção (HPLC anal.: MeCN/H20 a 2-50%durante 6 min) = 3,06 min.
Exemplo 2: Síntese de fenil éster de ácido 4-(4-{[(2-isopropil-lJf-benzoimidazola-4-carbonil) -amino] -metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílico
A uma solução de (l-piperidin-4-ilmetilpiperidin-4-ilmetil)amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico (0,22 g, 0,55 mmoles) e N,N-diisopropiletilamina (0,19 mL) em diclorometano (5,0 mL) ,foi adicionado cloroformato de fenila (70 μL) . A misturafoi agitada em temperatura ambiente durante 10 min, então,concentrada in vácuo e purificada via HPLC preparativa defase reversa para proporcionar o sal de bistrifluoroacetato do composto do título como um sólidobranco (98,4 mg, 0,13 mmoles, 24%). (m/z): [M+H]+ calculadopara C30H39N5O3 518, 32; encontrado 518, 6 1H NMR (300MHz, MeOD- d3) : δ (ppm) 1,14-1,28 (m, 2H) , 1,39-1,53 (m, 6H) ,1, 52- 1, 62 (m, 2H) , 1,70-1,78 (m, 2H) , 1,92-2,06 (m, 4H) ,2, 82- 2, 97 (m, 6H) , 3,32-3,38 (m, 2H) , 3,43-3,50 (m, 1H) ,3, 52- 3, 69 (m, 2H) , 4,04-4,12 (m, 1H) , 4,18-4,26 (m, 1H) ,6,91- 6, 98 (m, 1H) , 7,08-7,13 (m, 1H) , 7,21-7,28 (m, 1H) ,7,45- 7,50 (m, 1H) , 7,73-7,77 (m, 1H) , 7,81-7,87 (m, 1H) ,9,02-9,32 (brs, 1H) .
Exemplo 3: Síntese de {l-[1-(2-clorobenzoil) piperidin-4-ilmetil] piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4 -carboxílico
A uma suspensão de (l-piperidin-4-ilmetilpiperidin-4-ilmetil)amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico (2,1 g, 5,29 mmoles) em tetrahidrofurano (26mL) em temperatura ambiente, foram adicionados N,N-diisopropiletilamina (2,05 g, 15,87 mmoles), diclorometano(12 mL) e N,N-dimetilformamida (5 mL) . À suspensãoresultante, foi lentamente adicionado cloreto de o-clorobenzoíla (1,02 g, 5,82 mmoles) e a mistura de reaçãofoi agitada durante 0,5 h em temperatura ambiente. Asolução foi concentrada in vácuo, o resíduo resultantediluído com ácido acético (7,5 mL) e água (0,5 mL) e oproduto purificado através de HPLC preparativa de fasereversa. O sal purificado foi dividido entre diclorometanoe hidróxido de sódio aquoso a IM, a camada orgânicaremovida e a camada aquosa re-extraída com diclorometano eas camadas orgânicas combinadas lavadas com salmoura, secassobre sulfato de sódio e concentradas in vácuo a fim deproporcionar o composto do título como uma espuma branca(1,75 g, 3,26 mmoles, 62%). (m/z) : [M+H]+ calculado paraC30H38ClN5O2) 536,28; encontrado 536,3. 1H NMR (300 MHz,DMSO- de): 0,90 (br m, 2H) , 1,24 (d, 6H) , 1,45 (br m, 2H) ,1,68 (br m, 8H) , 1,96 (m, 1H) , 2,72 (br m, 5H) , 3,08 (m,2H) , (3,20, m, 3H) , 4,40 (br m, 1H), 7,14 (t, 1H) , 7,28 (m,2H), 7,39 (m, 1H), 7,49 (dd, 1H), 7,66 (dd, 1H).
Exemplos 4-6
Usando processos similares àqueles do Exemplo 3,exceto que substituindo-se o cloreto de o-clorobenzoílapelo reagente de cloreto apropriado, os compostos doExemplos 4-6 foram preparados.
Exemplo 4:
{1-[1-(2,4-difluoro-benzoil)piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico; (m/z): [M+H] + calculado paraC30H37F2N5O2, 538,30; encontrado 53 8,2. Tempo de retenção(HPLC anal.: MeCN/H20 a 2-60% durante 4 min) = 2,12 min. 1HNMR (300 MHz, DMSO-d6) : 0,92 (m, 2H) , 1,30 (m, 2H) , 1,38(d, 6H) , 1,53 (m, 2H) , 1,60-1,90 (m, 6H) , 2,07 (d, 2H) ,2,73-2,85 (br m, 3H) , 3,05 (t, 1H) , 3,22 (septeto, 1H) ,3,38 (br m, 3H) , 4,44 (br d, 1H) , 7,10-7,50 (m, 4H), 7,62(d, 1H), 7,77 (d, 1H), 10,10 (br s, 1H).
Exemplo 5:
{l-[1-(furan-2-carbonil)-piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico; (m/z): [M+H]+ calculado paraC28H37N5O3 492,30; encontrado 492,2. Tempo de retenção (HPLCanal.: MeCN/H20 a 2-65% durante 4 min) = 1,68 min.
Exemplo 6 :{l-[1-(tiofeno-2-carbonil)piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico; (m/z): [M+H]+ calculado paraC28H37N5O2S 508,28; encontrado 508,2. Tempo de retenção (HPLCanal.: MeCN/H20 a 2-65% durante 4 min) = 1,94 min.
Exemplo 7: Síntese de {l-[1-(2-fluoro-5-trifluorometilbenzoilpiperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-isopropil-lfí-benzoimidazola-4-carboxílico
A uma solução de ácido 2-fluoro-5-trifluorometilbenzóico (100 mg, 0,48 mmoles) em dimetilformamida (4 mL)em temperatura ambiente foi adicionado hexafluorofosfato deO-(7-azabenzotriazol-l-il)-Ν,Ν,N1,N1 -tetrametilurônio (200mg, 0,48 mmoles). A mistura foi agitada em temperaturaambiente durante 0,25 h, então, (l-piperidin-4-ilmetilpiperidin-4-ilmetil)amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico (210 mg, 0,48 mmoles) e N, N-diisopropiletilamina (0,184 mL, 0,96 mmoles) foramadicionados e agitação continuada durante mais 0,5 h. Asolução foi evaporada in vácuo e o produto bruto purificadoatravés de HPLC preparativa de fase reversa [gradiente de5-10-25% (5-10% durante 10 min; 10-25% durante 50 min);taxa de fluxo 15 mL/min; detecção a 280 nm] paraproporcionar o sal de bis trifluoroacetato do composto dotítulo como um sólido branco (70 mg, 0,09 mmoles, 18%) .(m/z): [M+H]+ calculado para C3IH37F4N5O2 588,30; encontrado588,2. Tempo de retenção (HPLC anal.: MeCN/H20 a 2-60%durante 4 min) = 2,39 min.
Exemplo 8: Síntese de {l- [1-(2-fluoro-fenilcarbamoil)piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}-amida de ácido 2-isopropil-lff-benzoimidazola-4-carboxíIico
(l-piperidin-4-ilmetilpiperidin-4-ilmetil)amida deácido 2-Isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxíIico (220 mg,0,55 mmoles) foi dissolvida em N,N- dimetilformamida (2,0mL) em temperatura ambiente. A essa solução foi adicionadaN,N- diisopropiletilamina (143,2 mg, 1,1 mmoles), seguidopor o-fluorofenilisocianato (75,4 mg, 0,55 mmoles). Amistura resultante foi agitada em temperatura ambientedurante a noite, concentrada in vácuo e o resíduopurificado através de HPLC preparativa de fase reversa paraproporcionar o sal de bis trifluoroacetato do composto dotítulo como um sólido branco (92,6 mg, 0,12 mmoles, 22%).(m/z) : [M+H]+ calculado para C30H39FN6O2 535,32; encontrado535,2. Tempo de retenção (HPLC anal.: MeCN/H20 a 2-65%durante 4 min) = 2,09 min.
Exemplo 9: Síntese de [1-(l-raetano-sulfonilpiperidin-4-ilmetil)piperidin-4-ilmetil]amida de ácido 2-isopropil-Iff-benzoimidazola-4-carboxíIico
(l-piperidin-4-iImetilpiperidin-4-ilmetil)amida deácido 2-Isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico (40 mg,0,1 mmoles) foi dissolvida em Jí, N-dimetilf ormamida (1,0 mL)em temperatura ambiente. A essa solução foi adicionada NfN-diisopropiletilamina (0,175 mL, 1 mmoles) seguido porcloreto de metano-sulfonila (11,5 mg, 0,1 mmoles). Amistura foi agitada em temperatura ambiente durante 16 h,então concentrada in vácuo e o resíduo purificado atravésde HPLC preparativa de fase reversa para proporcionar o salde bis trif luoroacetato do composto do título como umsólido branco (27,2 mg, 0,04 mmoles, 40%). (m/z): [M+H]+calculado para C24H37N5O3S 4 76,27; encontrado 4 76,2. Tempo deretenção (HPLC anal.: MeCN/H20 a 2-65% durante 4 min) =1,66 min.
Exemplo 10: Síntese de metil éster de ácido 4-(4-{ [ (2-terc-butil-lff-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]-metil}piperidin-1-ilmetil)piperidina-1-carboxílico
Ao produto bruto do Preparado 3 (2,4 g, 5,8 mmoles) emdiclorometano (29 mL) em temperatura ambiente foiadicionada N,N-diisopropiletilamina (1,5 g, 11,6 mmoles). Amistura resultante foi esfriada para 0 0C e cloroformato demetila (660 mg, 6,98 mmoles) foi adicionado gota a gota. Areação foi deixada aquecer para a temperatura ambiente eagitada durante mais 10 min. A solução foi concentrada, re-dissolvida em ácido acético a 50% em água, filtrada epurificada através de HPLC preparativa de fase reversa. 0sólido resultante foi dissolvido em diclorometano e lavadocom hidróxido de sódio aquoso a IM. A camada aquosa foiextraída duas vezes com diclorometano e as camadasorgânicas combinadas lavadas com salmoura, secas sobresulfato de sódio, filtradas e concentradas a fim deproporcionar o composto do título como uma espuma branca(1,3 g, 2,8 mmoles, 48%). (m/z): [M+H] + calculado paraC26H39N5O3 470,32, encontrado 470,6, 1H NMR (300 MHz, MeOD-d3) : δ (ppm) 1,02-1,16 (m, 2H) , 1,49 (s, 9H) , 1,47-1,7 (m,4H) , 1,82-2,03 (m, 4H) , 2,74-2,94 (m, 6H) , 3,31-3,40 (m,2H) , 3,54-3,58 (m, 2H) , 3,56 (s, 3H) , 3,98-4,03 (m, 2H) ,7,41-7,46 (m, 1H) , 7,71-7,74 (m, 1H) , 7,79-7,82 (m, 1H) ,9,35 (brs, 1H).
Exemplos 11-13
Usando processos similares àqueles do Exemplo 10,exceto que substituindo-se o cloroformato de metila peloreagente de cloreto apropriado, os compostos dos Exemplos11-13 foram preparados.
Exemplo 11
{l-[1-(2-fluoro-benzoil)-piperidin-4-ilmetil] piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-terc-butil-lJí-benzoimidazola-4-carboxílico; (m/z): [M+H]+ calculado paraC3IH40FN5O2 534,33; encontrado 534,4. Tempo de retenção (HPLCanal.: MeCN/H20 a 2-65% durante 4 min) = 2,09 min.
Exemplo 12
{l-[1-(3-metil-benzoil)-piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-terc-butil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico; (m/z): [M+H]+ calculado para C32H43N5O2 530,35;encontrado 530,42. Tempo de retenção (HPLC anal.: MeCN/H20a 2-65% durante 4 min) = 2,22.
Exemplo 13
{l-[1-(4-fluorobenzoil)-piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-terc-butil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico; (m/z): [M+H]+ calculado para C3IH40FN5O2 534,33;encontrado 534,4. Tempo de retenção (HPLC anal.: MeCN/H20 a2-65% durante 4 min) = 2,17.
Exemplo 14. Síntese de metil éster de ácido 4-[4-({ [2-(1-hidróxi-1-metiletil)-lfí-benzoimidazola-4-carbonil]amino}metil)piperidin-1-ilmetil]piperidina-1-carboxílico
a. Preparo de ácido 2-(1-hidróxi-l-metiletil)-IH-benzoimidazola-4-carboxíIico
A uma solução de metil éster de ácido 2,3-diaminobenzóico (1,5 g, 9,2 mmoles) em HCl a 4 M (50 mL)foi adicionado ácido 2-hidróxiisobutírico (2,87 g, 27,6mmoles) . A mistura foi agitada a -90°C durante 24 h. Elafoi neutralizada através de uso de solução aquosa dehidróxido de sódio para um pH de ~3 e concentrada atésecagem. O resíduo foi suspenso em metanol e filtradoatravés de um papel filtro. O filtrado foi concentrado e oresíduo foi enxaguado com éter. 0 resíduo sólido restantefoi dissolvido em acetato de etila e lavado com solução desalmoura. Após secagem sobre MgSO4, a solução orgânica foievaporada in vácuo, proporcionando o intermediário dotítulo como um óleo amarelo claro (~8 00 mg) . 0 produtobruto foi usado na próxima etapa sem outra purificação.(m/z): [M+H]+ calculado para CnHi2N2O3 221,09; encontrado221,1, 1H-NMR (CD3OD) δ (ppm) 7,8 (dd, 1H) , 7,7 (dd, 1H) ,7,2 (m, 1H), 1,3 (s, 6H).
b. Síntese de metil éster de ácido 4-[4-({ [2-(1-hidróxi-l-metiletil)-lff-benzoimidazola-4-carbonil]amino}metil)piperidin-l-ilmetil]piperidina-1-carboxílico
A uma solução do produto de ácido benzoimidazolacarboxílico da etapa anterior (0,7 g, 3,18 mmoles), oproduto de aminometilpiperidina do Preparado 4 como o salde bis-TFA (1,2 g, 3,13 mmoles) e hidróxibenzotriazola(HOBt) (0,43 g, 3,18 mmoles) em dimetilformamida (50 mL) ,foram adicionados trietilamina (1,3 mL, 9,3 mmoles) ehidrocloreto de N-Etil-N' -(3-dimetilaminopropi1)carbodiimida (EDC) (0,67 g, 3,5 mmoles).A mistura foi agitada em temperatura ambiente durante 12 he concentrada até secagem in vácuo. 0 resíduo foi divididoentre diclorometano (150 mL) e bicarbonato de sódiosaturado. A camada orgânica foi seca sobre MgSO4 eevaporada até secagem, proporcionando a resíduo oleosoamarelo claro. Ele foi purificado através de HPLCpreparativa para proporcionar o sal de bis-trifluoroacetatodo composto do título. (m/z): [M+H]+ calculado paraC25H37N5O4 472,29; encontrado 472,5. Tempo de retenção (HPLCanal.: MeCN/H20 a 5-30% durante 6 min) = 3,67 min. 1H-NMR(CD3OD) δ (ppm) 7,9-7,8 (m, 2H) , 7,6-7,5 (t, 1H) , 4,0 (brd, 2H) , 3,6 (s, 5H), 2,9-2,75 (br m, 5H), 2,05-1,9 (br d,3H), 1,68 (m, 6H), 1,15 (m, 4H).
Exemplo 15. Síntese de metil éster de ácido 4- [4- ({ [2- (2-hidróxi-l-metiletil)-lff-benzoimidazola-4-
carbonil]amino}metil)-piperidin-l-ilmetil]piperidina-1-carboxílico
a. Preparo de Ácido 2-(2-hidróxi-l-metiletil)-Iff-benzoimidazola-4-carboxílico
A uma solução de metil éster de ácido 2,3-diaminobenzóico (2,1 g, 14, lmmoles) em HCl a 4 M (90 mL)foi adicionado metil éster de ácido 2-metil-3-hidróxipropiônico (5 g, 42,3 mmoles). A mistura foi agitadaa ~90°C durante 24 h. Ela foi neutralizada através de usode solução aquosa de hidróxido de sódio para um pH de ~3 econcentrada até secagem. 0 resíduo foi suspenso em metanole filtrado através de um papel filtro. Após o filtrado serconcentrado, o resíduo sólido restante foi dissolvido emágua e lavado com acetato de etila. A solução aquosa foievaporada in vácuo, proporcionando o intermediário dotítulo como um óleo amarelo claro (~8 00 mg) . 0 produtobruto foi usado na próxima etapa sem outra purificação.(m/z): [M+H]+ calculado para CnHi2N2O3 221,09; encontrado221,3, 1H-NMR (CD3OD) δ (ppm) 8,1 (d, 1H) , 7,9 (m, 1H) , 7,6(t, 1H), 3,8 (m, 2H), 3,6 (m, 1H), 1,4 (d, 3H).b. Síntese de metil éster de ácido 4-[4-({[2-(2-hidrôxi-l-metiletil)-lH-benzoimidazola-4-carbonil]amino}metil)piperidin-l-ilmetil]piperidina-1-carboxílico
A uma solução do produto do ácido benzoimidazolacarboxílico da etapa anterior (0,45 g, 1,75 mmoles), aoproduto de aminometilpiperidina do Preparado 4 como o salde bis-trifluoroacetato (0,8 g, 1,6 mmoles) e HOBt (0,237g, 1,75 mmoles) em dimetilformamida (50 mL) foramadicionados trietilamina (0,98 mL, 7,0 mmoles) e EDC (0,353g, 1,84 mmoles). A mistura foi agitada em temperaturaambiente durante 12 h e concentrada até secagem sob pressãoreduzida. 0 resíduo foi dividido entre diclorometano (150mL) e bicarbonato de sódio saturado. A camada orgânica foiseca sobre MgSO4 e evaporada até secagem, proporcionando umresíduo oleoso amarelo claro. Ele foi purificado através deHPLC preparativa, proporcionando o sal de bis-trif luoroacetato do composto do título (0,2 g).(m/z): [M+H]+ calculado para C25H37N5O4 472,29; encontrado472,5, Tempo de retenção (HPLC anal.: 10-40% MeCN/H20durante 6 min) = 3,31 min. 1H-NMR (CD3OD) δ (ppm) 7,9-7,8(m, 2H), 7,6-7,5 (m, 1H), 4,0 (br d, 2H), 3,85-3,7 (m, 2H),3,6 (br s, 6H), 3,3 (br, 2H), 2,9-2,6 (br m, 6H), 2,0-1,8(br, 4H), 1,7-1,5 (m, 6H), 1,4 (m, 3H), 1,1-1,0 (m, 4H).
Compostos adicionais da invenção
Usando os procedimentos dos Exemplos 1-13 e variaçõesdos mesmos, os compostos das Tabelas I a IX forampreparados e caracterizados através de espectrometria demassa. Nas tabelas a seguir, entradas em branco denotamhidrogênio.Tabela I
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Exemplo 214. Síntese alternativa de metil éster de ácido 4-(4-{[(2-isopropil-lff-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílico
a. Preparo de metil éster de ácido 4-hidróximetil-piperidina-1-carboxxlico
4-Hidróximetilpiperidina (1,0 g, 8,6 mmoles) foidissolvida em água (15 mL) e esfriada para 0 °C. A essasolução foi adicionada, gota a gota, uma solução decarbonato de potássio (4,8 g, 34,7 mmoles) em água (10 mL) ,seguido por cloroformato de metila (2,68 mL, 34,7 mmoles).
A mistura foi agitada vigorosamente e deixada aquecer paraa temperatura ambiente durante 2 h. Após agitação durante anoite (16 h), a mistura de reação foi acidifiçada com ácidoclorídrico aquoso a 6M e extraída com diclorometano (3 χ 60mL) . Os extratos foram combinados, secos sobre sulfato desódio e filtrados. O filtrado foi evaporado paraproporcionar o intermediário do título (1,4 g, 8,1 mmoles,93%) como um óleo incolor. (m/z) : C8Hi5NO3 calculado.173,11; encontrado 156,2 [M-H20+H]+. 1H NMR (300MHz, DMSO-d6) : δ (ppm) 0,98 (m, 2H) , 1,52 (m, 1H) , 1,63 (br d, 2H) ,2,72 (br m, 2H) , 3,23 (d, 2H) , 3,56 (s, 3H) , 3,95 (br d,2H), 4,48 (br s, 1H).
b. Preparo de metil éster de ácido 4-formilpiperidina-l-carboxílico
A uma solução de cloreto de oxalila (4,1 mL, 8,2mmoles) em diclorometano (4 mL) a -78 °C foi adicionadagota a gota uma solução de sulfoxido de dimetila (1,2 mL,16,4 mmoles) em diclorometano (4 mL). Após agitação durante5 min, uma solução de metil éster de ácido 4-hidróximetil-piperidina-l-carboxílico (1,3 g, 7,5 mmoles) emdiclorometano (5 mL) foi adicionada. A solução resultantefoi agitada durante mais 5 min, então, trietilamina(5,2 mL, 37,3 mmoles) foi adicionada e a mistura deixadaaquecer para -10 °C. Após agitação durante 1 h,diclorometano (100 mL) foi adicionado e a camada orgânicafoi lavada com ácido fosfórico aquoso a IMi hidróxido desódio aquoso a IM e salmoura. A solução foi seca sobresulfato de sódio, então, evaporada para proporcionar ointermediário do título como um óleo cor de trigo (1,0 g,5,8 mmoles, 78%). 1H NMR (300MHz, DMSO-d6) : δ (ppm) 1,36(m, 2H) , 1,83 (m, 2H) , 2,48 (br m, 1H) , 2,93 (br t, 2H) ,3,56 (s, 3H), 3,80 (br d, 2H), 9,56 (s, 1H).
c. Síntese de 4-(4-{ [ (2-isopropil-lff-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-1-carboxílico metil éster de ácido
(piperidin-4-ilmetil)amida de ácido 2-Isopropil-IH-benzoimidazola-4-carboxílico, (sal de bis TFA; 1,1 g, 2,0mmoles) foi suspensa em diclorometano (20 mL) e N,N-di-isopropiletilamina (0,72 mL, 4,0 mmoles) foi adicionada.Quando a suspensão se tornou uma solução clara, ácidoacético (0,13 mL, 2,0 mmoles) foi adicionado, seguido poruma solução de metil éster de ácido 4-formilpiperidina-l-carboxílico (0,54 g, 3,1 mmoles) em diclorometano (20 mL) .Após agitação durante 5 minutos em temperatura ambiente,triacetóxiborohidreto de sódio (0,628 g, 3,1 mmoles) foiadicionado e a reação agitada durante mais 1 h. A camadaaquosa foi, então, tornada alcalina com hidróxido de sódioaquoso a IM (35 mL) e extraída com diclorometano (2 χ 20mL). As camadas orgânicas combinadas foram lavadas comsalmoura, secas sobre sulfato de sódio e evaporadas paraproporcionar produto bruto como um sólido marrom (1,41 g).O produto bruto foi purificado via HPLC preparativa(fase reversa) [gradiente de MeCN/água a 5-10-25%: 5% (TFAa 0,1%) a MeCN a 10% linear durante 10 min; MeCN a 10% aMeCN a 25%linear durante 50 min; taxa de fluxo = 15 mL/min;detecção a 280 nm] para proporcionar o composto do títulocomo o sal de bis trif luoroacetato o qual foi, então,liofilizado. Uma mistura de hidróxido de sódio a IM ediclorometano (1:1, 100 mL) foi adicionada ao sal de bistrifluoroacetato liofilizado. A camada orgânica foi secasobre sulfato de sódio, filtrada e evaporada e o sólidoresultante foi liofilizado para proporcionar o composto dotítulo como um sólido branco (0,93 g, 2 mmoles, rendimentode 98%, pureza de 97,5%). (m/z): [M+H]+ calculado paraC2SH37N5O3 456,30; encontrado 456,3. Tempo de retenção (HPLCanal.: MeCN/H20 a 2-50% durante 6 min) = 3,06 min. 1H NMR(300 MHz, DMSO- d6) : 0,92 (m, 2H) , 1,30 (m, 2H) , 1,38 (d,6H) , 1,53 (m, 1H) , 1,60-1,90 (m, 7H) , 2,07 (d, 2H) , 2,73(br m, 2H) , 2,83 (br d, 2H) , 3,22 (septeto, 1H) , 3,33 (t,2H) , 3,56 (s, 3H) , 3,93 (br d, 2H) , 7,23 (t, 1H) , 7,62 (d,1H), 7,77 (d, 1H), 10,10 (br s, 1H).
Exemplo 215. Síntese de metil éster de ácido 4-(4-{[(2-sopropil-lH-benzoimidazola-4 -carbonil)-amino]metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-1-carboxílicocristalino (Forma I)
Metil éster de ácido 4-(4-{ [ (2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílico na forma sólida amorfa,preparado de acordo com o processo do Exemplo 214 (300 mg)foi dissolvido em acetonitrilo (15 mL), misturado atédissolução completa e exposto à atmosfera, resultando emevaporação parcial. Foi observado que os cristais tinhamnucleado dentro de 2 h. Composição química dos cristais foiconfirmada através de 1H NMR, cromatografia delíquido/espectrometria de massa (LC/MS) e análise deestrutura por raios-X. A natureza cristalina do produtosólido foi confirmada através de difração de pó por raios-X, calorimetria por exploração diferencial e análise deestrutura por raios-X.
Exemplo 216. Síntese de metil éster de ácido 4-(4-{[(2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil) -amino]metil}piperidin-1-ilmetil)piperidina-l-carboxílicocristalino (Forma I)
a. Preparo de metil éster de ácido 4-hidróximetil-piperidina-l-carboxílico
4-Hidróximetilpiperidina (47,6 g, 1,0 eq) e água (300mL) foram carregados a um frasco. A mistura resultante foiesfriada para 0-10°C. Carbonato de potássio (85,7 g,1,5 eq) dissolvido em água (150 mL) e cloroformato demetila (38,4 mL, 1,1 eq) foram adicionados enquanto semantinha a temperatura abaixo de 10°C. Quando a adiçãoestava completa, a mistura de reação foi aquecida para 20-30°C durante 1 hora. Após a reação estar completa,diclorometano (500 mL) foi adicionado à mistura de reação.A camada orgânica foi coletada e lavada com solução deácido fosfórico a 1 M (200 mL), solução saturada debicarbonato de sódio (2 00 mL) e solução saturada de cloretode sódio (2 00 mL). A camada orgânica foi seca sobre sulfatode sódio (50 g, 1 peso/peso eq) e, então, destilada sobvácuo para produzir o intermediário do título. (67,0 g,rendimento de 90%).b. Preparo de metil éster de ácido 4-formilpiperidina-l-carboxílico
Metil éster de ácido 4-Hidróximetilpiperidina-l-carboxílico (34,7 g, 1,0 eq) foi dissolvido emdiclorometano e esfriado para 0-10°C. Uma solução debicarbonato de sódio (2,35 g, 0,14 eq) e brometo de sódio(2,40 g, 0,10 eq) em água (100 mL) foi adicionada durante15 min enquanto se mantinha a temperatura a 0-10 °C.Radical livre 2,2,6,6-Tetrametil-1-piperidinilóxi (TEMPO)(0,32 g, 0,01 eq) foi adicionado à mistura, seguido porsolução de hipoclorito de sódio a 10-13% peso/v (135 mL,1,1 eq) durante 1 h com boa agitação enquanto se mantinha atemperatura a 0-10°C. Após a reação estar completa, ascamadas foram separadas e a camada orgânica lavada com água(150 mL) e secas sobre sulfato de sódio (30 g, 1 peso/pesoeq). 0 solvente foi removido através de destilação paraproporcionar o intermediário do título. (31,0 g, rendimentode 90%).
c. Preparo de (piperidin-4-ilmetil)amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico
Ácido trifluoroacético (56,0 mL, 10 eq) foi adicionadoa um frasco contendo uma solução a ~5°C de terc-butil ésterde ácido 4-{[(2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)amino]metil}-piperidina-l-carboxílico (30,0 g, 1,0eq) em diclorometano (300 mL) enquanto se mantinha atemperatura abaixo de 10°C. A mistura resultante foiagitada a 20-30 0C durante 2 h. Quando a reação estavacompleta, trietilamina (73,2 mL, 7,0 eq) e ácido acético(4,3 mL, 1,0 eq) foram adicionados para proporcionar umasolução do intermediário do título com um pH aparente deaproximadamente 4 que foi usada diretamente na próximaetapa.
d. Síntese de metil éster de ácido 4-(4-{ [ (2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílico
Metil éster de ácido 4-Formilpiperidina-l-carboxílico(25,7 g, 2,0 eq) foi adicionado a uma solução preparada naetapa anterior enquanto se mantinha a temperatura a 20-3 0°C. Após agitação durante 3 0 min, triacetóxiborohidreto desódio (24,3 g, 1,5 eq) foi adicionado enquanto se mantinhaa temperatura a 20-30°C. A mistura de reação foi agitada a20-300C durante 3 0 min. Após a reação estar completa, ácidoclorídrico a 1 M (300 mL) foi adicionado para resfriar areação. A camada aquosa contendo produto foi coletada elavada com diclorometano (150 mL) . A camada aquosa foitratada com carvão ativado (Darco G60, 6 g, 20% peso/peso)para remover a cor. A suspensão foi agitada durante lhe,então, filtrada através de um leito de Celite.
Diclorometano (300 mL) foi adicionado à solução aquosa e oproduto liberado da base usando hidróxido de sódio a 4 Natravés de ajuste do pH da camada aquosa para 12-13. Acamada orgânica foi coletada e lavada com água (300 mL). Acamada orgânica foi destilada a 80 0C e o solvente trocadopor acetonitrilo (2 χ 300 mL), para remover o diclorometanoe trietilamina residual. Os sólidos foram suspensos emacetonitrilo (600 mL) e a mistura aquecida até que ossólidos estivessem dissolvidos (~75°C). A solução foiesfriada até que nucleação ocorresse (-55 - 65°C) e mantidadurante 1 h. A pasta foi esfriada para 200C durante 2 h e,então, para 0-5°C durante 3 0 min, seguido por agitação a 0-50C durante 3 0 min. Os sólidos foram filtrados e lavadoscom acetonitrilo gelado (60 mL). 0 bolo úmido foi seco sobvácuo a 60 0C durante 6 h para proporcionar o composto dotítulo. (28,3 g, rendimento de 85%).
Exemplo 217: Síntese de metil éster de ácido 4-(4-{[(2-isopropil-lff-benzoimidazola-4-carbonil) -amino] metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílicocristalino (Forma I)
Metil éster de ácido 4-(4-{ [ (2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílico na forma sólida amorfa,preparado de acordo com o processo do Exemplo 214, foidisperso nos diluentes inertes listados na Tabela X abaixo.As misturas foram expostas à atmosfera e deixadas evaporarcompletamente. Os sólidos resultantes foram caracterizadosatravés de difração de pó por raios-X. Foi demonstrado quetodos os sólidos eram cristalinos, com um padrão dedifração de pó por raios-X consistente com aquele reportadoabaixo no Exemplo 220, o qual foi obtido a partir daamostra do Exemplo 215.
Tabela X: Síntese de Forma Cristalina
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Exemplo 218: Síntese de metil éster de ácido 4-(4-{[(2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílicocristalino (Forma II)
Metil éster de ácido 4-(4-{ [ (2-Isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílico na forma sólida amorfa(42,2 mg), foi disperso em hexano (4,22 mL) em temperaturaambiente até uma concentração final de 10 mg/mL. A soluçãofoi submetida a ultra-som para dispersar sólidos maiores.
Após 24 h em temperatura ambiente (aproximadamente 22 °C) ,cristalização tinha ocorrido. Os sólidos cristalinos foramisolados via filtração a vácuo, antes de análise.
Exemplo 219: Síntese de metil éster de ácido 4-(4-{[(2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]metil}piperidin-1-ilmetil)piperidina-l-carboxílicocristalino (Forma III)
Metil éster de ácido 4-(4-{ [ (2-Isopropil-IH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílico na forma sólida amorfa (38mg) foi dissolvido em uma mistura de solvente deetanol:água a 1:1 (1,9 mL) em temperatura ambiente até umaconcentração final de 20 mg/mL. A solução foi submetida aultra-som durante 3 0 segundos a fim de assegurar dissoluçãocompleta. A solução foi, então, deixada evaporar lentamenteem um frasco destampado. Após 24 h em temperatura ambiente,cristalização tinha ocorrido. Os sólidos cristalinos foramisolados via filtração a vácuo. 0 bolo no filtro foi lavadouma vez com uma mistura de solvente de etanolrágua a 1:1,antes de análise.
Exemplo 220: Difração de Põ por Raios-X
Padrão de difração de pó por raios-X foi obtido com umDifractômetro Thermo ARL X-Ray Modelo X1TRA (Thermo ARL SA,Suíça) usando radiação Cu Ka a 1,542 Ã (45 kV, 40 mA) comum detector em estado sólido Si(Li). A análise foi,tipicamente, realizada em uma taxa de exploração de 2°/mincom um tamanho de etapa de 0,03° por ponto sobre uma faixade 2o a 35° em ângulo dois-teta. Amostras, quer conformerecebido ou trituradas até um pó fino, foram gentilmenteacondicionadas em uma inserção de quartzo de 7,8 mm dediâmetro e 0,5 mm de profundidade projetada para se adaptara um copo de amostra de carregamento superior doinstrumento para análise. A calibração do instrumento paradentro de ângulo dois-teta ±0,02° foi verificadasemanalmente através de comparação com um padrão de metalde silício. Um padrão de PXRD representativo para ocomposto cristalino do Exemplo 215 (Forma I) , o qual foitriturado manualmente até um pó, é mostrado na Figura 1. Umpadrão de PXRD representativo para uma amostra da Forma IIIcristalina obtida com um difractômetro Rigaku usandoradiação Cu Ka (30 kV, 15 mA) é mostrado na Figura 5.
Exemplo 221: Análise de Estrutura por raios-X
a. Forma I
Um cristal em bloco produzido no Exemplo 215 tendodimensões de 0,33 χ 0,17 χ 0,11 mm foi montado sobre umafibra de vidro. Dados da estrutura por raios-X foramobtidos usando um detector de área Bruker SMART 6K CCD-raycom diâmetro de janela de 13,5 cm, controlado pelo softwareSMART versão 5.630 (Bruker, 2003) usando radiação Cu Κα. Adistância da amostra para o detector era de 5,039 cm. Osdados foram coletados em uma temperatura de -153±1 0C eforam analisados usando o software SHELXS versão 6.14(Bruker, 2003). Os seguintes parâmetros da estrutura foramderivados: célula unitária é ortorrômbica com dimensõesa = 16,9053 Á, b = 9,5172 Á, c = 15,4659 Ã; grupo espacialé Pna2i; densidade calculada é 1,22 g/cm. Picos de difraçãode pó por raios-X previstos das posições atômicas derivadasestão em excelente concordância com os resultadosobservados obtidos conforme descrito no Exemplo 220,conforme mostrado na Tabela XI.
Tabela XI: Posições de Pico por PXRD
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b. Forma III
Um cristal em bloco produzido através do processo doExemplo 219 tendo dimensões de 0,35 χ 0,12 χ 0,09 mm foianalisado através do método descrito acima. Os seguintesparâmetros da estrutura foram derivados: célula unitária émonoclínica com dimensões a = 14,8101 Á, b = 9,9985 Á, c =17,9222 Á; β = 106,3020 grupo espacial é P2i/n;densidade calculada é 1,23 g/cm3.
Exemplo 222: Análise Térmica
Calorimetria por exploração diferencial (DSC) foirealizada usando um módulo TA Instruments Modelo Q-100. Osdados foram coletados e analisados usando o software TAInstruments Thermal Advantage for Q Series™. Uma amostra decerca de 7 mg foi precisamente pesada em uma panela dealumínio com tampa. A amostra foi avaliada usando umaelevação de aquecimento linear de 10 °C/min de 5 0C a cercade 200 °C. A célula de DSC foi purgada com nitrogênio secodurante uso.
Análise termogravimétrica (TGA) foi realizada usandoum módulo TA Instruments Modelo Q-500. Os dados foramcoletados e analisados usando o software TA InstrumentsThermal Advantage for Q Series™. Uma amostra pesando cercade 2 mg foi colocada em uma panela de alumínio sobre umaarmação de platina e explorada da temperatura ambiente acerca de 3 00 0C com uma taxa de aquecimento linear de 10°C/min. A balança e as câmaras do forno foram purgadas comnitrogênio durante uso
Traços de DSC e TGA representativos para material daForma I cristalina (preparada de acordo com o processo doExemplo 216), Forma II e Forma III são mostrados nasFiguras 2, 4 e 6, respectivamente.
Exemplo 223: Avaliação de Absorção de Umidade Dinâmica
Avaliação de absorção de umidade dinâmica (DMS) foirealizada a 25 0C usando uma microbalança atmosférica VTI,sistema SGA-100 (VTI Corp., Hialeah, FL 33016). Um tamanhode amostra de aproximadamente 5-10 mg foi usado e a umidadefoi ajustada no valor ambiente no início de análise. Umaanálise de DMS típica consistia de três explorações:ambiente a 2% de umidade relativa (RH) , 2% de RH a 90% deRH, 90% de RH a 5% de RH em uma taxa de exploração de 5% deRH/etapa. A massa foi medida a cada dois minutos e a RH foialterada para o próximo valor (± 5% de RH) quando a massada amostra estava estável dentro de 0,02% durante 5 pontosconsecutivos. Um isoterma de DMS representativo para ocomposto cristalino do Exemplo 215 (Forma I) é mostrado naFigura 3.
O composto cristalino da invenção exibe uma perfil deabsorção/desabsorção reversível com uma alteração de pesode menos de 0,25% sobre toda a faixa de 2% a 90% de RH euma alteração de peso de menos de 0,1% sobre a faixa deumidade crítica de 4 0% a 75% de RH.
Exemplo 224: Análise por Infravermelho
O espectro de absorção de infravermelho (IR) docomposto cristalino do Exemplo 215 (Forma I) foideterminado sobre a faixa de freqüência de 4000 a 675 cm"1usando um espectrômetro Avatar 360 FT-IR equipado com umcontentor de amostra de reflexão total atenuada Nicolet(ATR). Um espectro de absorção de IR representativo parauma amostra do composto cristalino da invenção tinha bandasde absorção significativas a 766±1, 1097±1, 1251±1, 1413±1,144 9+1, 1579+1, 1609±1, 1640±1 e 1696±1 cm"1.
Exemplo 225: Avaliação de Estabilidade em Estado Sólido
Amostras do composto cristalino de Forma I, preparadode acordo com o processo do Exemplo 216, foram armazenadasem múltiplos frascos de vidro abertos a 40 0C e 75% de RH.Em intervalos específicos, os conteúdos de um frascorepresentativo foram removidos e analisados através de DSC,TGA, PXRD e através de HPLC quanto à pureza química. Apóstrês meses de armazenamento, não havia alteração detectávelnos termogramas de DSC ou TGA nem no padrão de PXRD. Apureza química da amostra armazenada era de 99,5%.
Ensaio 1: Ensaio de Ligação de Radioligante sobreReceptores 5-HT4(c) H\imanos
a. Preparo de membrana de 5-HT4tc)
Células HEK-293 (rim embriônico humano) estavelmentetransfectadas com cDNA de receptor 5-HT4(C) humano (Bmax = ~6,0 pmoles/mg de proteína, conforme determinado usando oensaio de ligação de radioligante à membrana [3H]-GR113808)foram crescidas em frascos T-225 em Meio de EagleModificado de Dulbecco (DMEM) contendo 4.500 mg/L de D-glicose e hidrocloreto de piridoxina (GIBCO-InvitrogenCorp., Carlsbad CA: Cat #11965) suplementado com sorobovino fetal a 10% (FBS) (GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat#10437), L-glutamina a 2 mM e (100 unidades) penicilina-(100 μg) estreptomicina/ml (GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat#1514 0) em uma incubadora umidificada com 5% de CO2 a 37°C. As células foram crescidas sob pressão de seleçãocontínua através da adição de 800 μg/mL de geneticina(GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat #10131) ao meio.
As células foram crescidas até uma confluência deaproximadamente 60-80% (< 35 passagens de subcultura). A20-22 horas antes de coleta, as células foram lavadas duasvezes e alimentadas com DMEM isento de soro. Todas asetapas do preparo de membrana foram realizados sobre gelo.A monocamada de células foi levantada através de ligeiraagitação mecânica e trituração com uma pipeta de 25 mL. Ascélulas foram coletadas através de centrifugação a 1000 rpm(5 min).
Para o preparo de membrana, pelotas de células foramresuspensas em ácido 4-(2-hidróxietil)-1-piperazina etano-sulfônico (HEPES) a 50 mM gelado, pH de 7,4 (tampão depreparo de membrana) (4 0 mL/rendimento total de células de30-40 frascos T225) e homogeneizadas usando um aparelho deromper células Polytron (ajuste de 19, 2 χ 10 s) sobregelo. Os homogenatos resultantes foram centrifugados a 1200g durante 5 min a 4 °C. A pelota foi descartada e osobrenadante centrifugado a 40.000 g (20 min). A pelota foilavada uma vez através de resuspensão com tampão de preparode membrana e centrifugação a 40.000 g (20 min) . A pelotafinal foi resuspensa em HEPES a 50 mM, pH de 7,4 (tampão deensaio) (equivalente a 1 frasco T225/1 mL). A concentraçãode proteína da suspensão de membrana foi determinadaatravés do método de Bradford (Bradford, 1976). Asmembranas foram armazenadas congeladas em alíquotas a -80°C.
b. Ensaios de Ligação de Radioligante
Ensaios de ligação de radioligante foram realizados emlâminas de ensaio de polipropileno com 96 cavidadesprofundas de 1,1 mL (Axygen) em um volume de ensaio totalde 4 00 pL contendo 2 pg de proteína de membrana em HEPES a50 mM, pH de 7,4, contendo albumina de soro bovino a 0,025%(BSA) . Estudos de ligação por saturação para determinaçãodos valores de Kd do radioligante foram realizados usando[3H]-GR113808 (Amersham Inc., Bucks, Reino Unido: Cat#TRK944; atividade específica de -82 Ci/mmol) em 8-12diferentes concentrações oscilando de 0,001 nM - 5,0 nM.
Ensaios de ligação para determinação dos valores de pKi decompostos foram realizados com [3H]-GR113808 a 0,15 nM eonze diferentes concentrações de composto oscilando de10 pM - 100 μΜ.
Compostos de teste foram recebidos como soluções deestoque a 10 mM em DMSO e diluídos para 400 μΜ em HEPES a50 mM, pH de 7,4 a 25°C, contendo BSA a 0,1% e diluiçõesseriais (1:5), então, feitas no mesmo tampão. Ligação nãoespecífica foi determinada na presença de GR113 8 08 nãorotulado a 1 μΜ. Ensaios foram incubados durante 60 min emtemperatura ambiente e, então, as reações de ligação foramterminadas através de filtração rápida sobre lâminas defiltro de fibra de vidro GF/B com 96 cavidades (PackardBioScience Co., Meriden, CT) pré-embebidas empolietilenoimina a 0,3%. Lâminas de filtro foram lavadastrês vezes com tampão de filtração (HEPES a 50 mM gelado,pH de 7,4) para remover a radioatividade não ligada. Aslâminas foram secas, 35 pL de fluido de cintilação delíquido Microscint-20 (Packard BioScience Co., Meriden, CT)foram adicionados a cada cavidade e as lâminas foramcontadas em um contador de cintilação de líquido PackardTopcount (Packard BioScience Co., Meriden, CT).
Os dados de ligação foram analisados através deanalise de regressão não-linear com o pacote de softwareGraphPad Prism (GraphPad Software, Inc., San Diego, CA)usando o modelo com 3 parâmetros para competição em umlocal. 0 BOTTOM (curva mínima) foi fixado ao valor paraligação específica, conforme determinado na presença deGR113808 a 1 μΜ. Valores de Ki para compostos de testeforam calculados, no Prism, a partir dos valores deIC50 pelo Best-fit e o valor de Kd do radioligante, usando aequação de Cheng-Prusoff (Cheng e Prusoff, BiochemicalPharmacology, 1973, 22, 3099-108) :
K1 = IC50 / ( 1 + [L] /Kd ) onde [L] = concentração de [3H] -GR113808. Os resultados são expressos como o logaritmodecádico negativo dos valores de Ki, pKi.
Compostos de teste tendo um maior valor de pKi nesseensaio têm uma maior afinidade de ligação pelo receptor 5-HT4. Os compostos da invenção os quais foram testados nesseensaio tinham um valor de pKi oscilando de cerca de 7,0 acerca de 10,0.
Ensaio 2: Ensaio de Ligação de Radioligante sobreReceptores 5-HT3a Humanos: Determinação de Seletividadepelo Subtipo de Receptor
a. Preparo de membrana de 5-HT3a
Células HEK-293 (rim embriônico humano) estavelmentetransfectadas com cDNA de receptor 5-HT3a humano foramobtidas do Dr. Michael Bruess (University of Bonn, GDR)(Bmax = ~ 9,0 pmoles/mg de proteína, conforme determinadousando o ensaio de ligação de radioligante à membrana [3H] -GR65630). As células foram crescidas em frascos T-225 oufábricas de células em Meio de Eagle Modificado de Dulbeccoa 50% (DMEM) (GIBCO-Invitrogen Corp., Carlsbad, CA: Cat#11965) e F12 de Ham a 50% (GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat#11765) suplementado com soro bovino fetal inativado pelocalor a 10% (FBS) (Hyclone, Logan, UT: Cat #SH3 0070,03) e(50 unidades) penicilina-(50 μg) estreptomicina/ml (GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat #15140) em uma incubadora umidificadacom 5% de CO2 a 37 °C.
As células foram crescidas até uma confluência deaproximadamente 70-80% (< 35 passagens de subcultura) .
Todas as etapas do preparo de membrana foram realizadassobre gelo. Para coletar as células, o meio foi aspirado eas células foram enxaguadas com solução salina tamponadacom fosfato de Dulbecco isenta de Ca2+, Mg2+ (dPBS) . Amonocamada de células foi levantada através de ligeiraagitação mecânica. As células foram coletadas através decentrifugação a 1000 rpm (5 min). As etapas subseqüentes depreparo da membrana seguiram o protocolo descrito acimapara membranas expressando receptores 5-HT4(c) .
b. Ensaios de Ligação de Radioligante
Ensaios de ligação a radioligante foram realizados comlâminas de ensaio de polipropileno com 96 cavidades em umvolume total de ensaio de 200 pL contendo 1,5-2 pg deproteína de membrana em HEPES a 50 mM, pH de 7,4, contendotampão de ensaio de BSA a 0,025%. Estudos de ligação porsaturação para determinação dos valores de Kd doradioligante foram realizados usando [3H]-GR65630(PerkinElmer Life Sciences Inc., Boston, MA: Cat #NET1011,atividade específica de -85 Ci/mmol) em doze concentraçõesdiferentes oscilando de 0,005 nM a 20 nM. Ensaios dedeslocamento para determinação dos valores de pKi decompostos foram realizados com [3H]-GR65630 a 0,50 nM eonze diferentes concentrações de composto oscilando de 10pM a 100 μΜ. Compostos foram recebidos como soluções deestoque a 10 mM em DMSO (veja seção 3.1), diluída para 400μΜ em HEPES a 50 mM, pH de 7,4 a 25°C, contendo BSA a 0,1%e diluições seriais (1:5), então, feitas no mesmo tampão.Ligação não-específica foi determinada na presença deMDL72222 não rotulado a 10 μΜ. Ensaios foram incubadosdurante 60 min em temperatura ambiente, então, as reaçõesde ligação foram terminadas através de filtração rápidasobre lâminas de filtro de fibra de vidro GF/B com 96cavidades (Packard BioScience Co., Meriden, CT) pré-embebidas em polietilenoimina a 0,3%. Lâminas com filtroforam lavadas três vezes com tampão de filtração (HEPESgelado a 50 mM, pH de 7,4) para remover a radioatividadenão ligada. As lâminas foram secas, 35 μL de fluido decintilação Microscint-20 (Packard BioScience Co. ,Meriden, CT) foram adicionados a cada cavidade e as lâminasforam contadas em um contador de cintilação de liquidoPackard Topcount (Packard BioScience Co., Meriden, CT).
Dados de ligação foram analisados usando oprocedimento de regressão não-linear descrito acima paradeterminar os valores de Ki. O BOTTOM (curva mínima) foifixado ao valor para ligação não-especifica, conformedeterminado na presença de MDL72222 a 10 μΜ. A quantidade[L] na equação de Cheng-Prusoff foi definida como aconcentração de [3H]-GR65630 .
Seletividade pelo subtipo de receptor S-HT4 comrelação ao subtipo de receptor S-HT3 receptor foi calculadacomo a proporção Ki (S-HT3a)/Ki (S-HT4tcj) . Os compostos dainvenção os quais foram testados nesse ensaio tinham umaseletividade pelo subtipo de receptor 5-HT4/5-HT3 de cercade 4000 até 400.000.
Ensaio 3: Ensaio Flashplate de acúmulo de cAMP em célulasinteiras com células HEK-293 expressando receptores 5-HT4 <C)humanos
Nesse ensaio, a potência funcional de um composto decélula foi determinada através de medição da quantidade deAMP cíclico quando células HEK-293 expressando receptores5-HT4 foram contatadas com diferentes concentrações decomposto de teste.
a. Cultura de Células
Células HEK-293 (rim embriônico humano) estavelmentetransfectadas com cDNA de receptor 5-HT4(c) humano clonadoforam preparadas expressando o receptor em duas densidadesdiferentes: (1) em uma densidade de cerca de 0,5-0,6pmoles/mg de proteína, conforme determinado usando umensaio de ligação a radioligante na membrana [3H]-GR113808e (2) em uma densidade de cerca de 6,0 pmoles/mg deproteína. As células foram crescidas em frascos T-225 emMeio de Eagle Modificado de Dulbecco (DMEM) contendo 4.500mg/L de D-glicose (GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat #11965)suplementado com soro bovino fetal a 10% (FBS) (GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat #10437) e (100 unidades) depenicilina-(100 μg) estreptomicina/ml (GIBCO-InvitrogenCorp.: Cat #15140) em uma incubadora umidificada com 5% deCO2 a 37°C. As células foram crescidas sob pressão deseleção contínua através da adição de geneticina (8 00μg/mL: GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat #10131) ao meio.
b. Preparo de Células
As células foram crescidas até uma confluência deaproximadamente 60-80%. Vinte a vinte e quatro horas antesdo ensaio, as células foram lavadas duas vezes ealimentadas com DMEM isento de soro contendo 4.500 mg/L deD-glicose (GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat #11965). Paracoletar as células, o meio foi aspirado e 10 mL de Versene(GIBCO-Invitrogen Corp.: Cat #15040) foram adicionados acada frasco T-225. As células foram incubadas durante 5minutos em RT e, então, deslocadas do frasco através deagitação mecânica. A suspensão de células foi transferidapara um tubo de centrífuga contendo um volume igual de dPBSpré-aquecido (37°C) e centrifugadas durante 5 min a 1000rpm. O sobrenadante foi descartado e a pelota foiresuspensa em tampão de estimulação pré-aquecido (37°C)(equivalente de 10 mL por 2-3 frascos T-225) . Esse tempofoi anotado e marcado como tempo zero. As células foramcontadas com um contador Coulter (contagem acima de 8 μπι,rendimento do frasco foi de 1-2 χ IO7 células/frasco) . Ascélulas foram resuspensas em uma concentração de 5 χ IO5células/ml em tampão de estimulação pré-aquecido (37°C)(conforme proporcionado no kit Flashplate) e pré-incubadasa 370C durante 10 min.
Ensaios de cAMP foram realizados em um formato deradioimunoensaio usando o Sistema de Ensaio de Ativação deCiclase de Adenilila Flashplate com 125I-CAMP (SMP004B,PerkinElmer Life Sciences Inc., Boston, MA), de acordo comas instruções do fabricante.
As células foram crescidas e preparadas conformedescrito acima. As concentrações finais de células noensaio eram de 25 χ IO3 células/cavidade e o volume finalde ensaio era de 100 μΐι. Os compostos de teste foramrecebidos como soluções de estoque a 10 mM em DMSO,diluídas para 400 μΜ em HEPES a 50 mM, pH de 7,4 a 25°C,contendo BSA a 0,1% e diluições seriais (1:5), então,feitas no mesmo tampão. Ensaios de acúmulo de AMP cíclicoforam realizados com 11 concentrações diferentes decomposto oscilando de 10 pM a 100 μΜ (concentrações finaisde ensaio) . Uma curva de resposta-concentração de 5-HT (10pM a 100 μΜ) foi incluída sobre cada lâmina. As célulasforam incubadas, com agitação, a 370C durante 15 min e areação terminada através da adição de 100 μΐ de tampão dedetecção gelado (conforme fornecido pelo kit Flashplate) acada cavidade. As lâminas foram vedadas e incubadas a 40Cdurante a noite. Radioatividade ligada foi quantificadaatravés de espectroscopia de proximidade por cintilaçãousando o Topcount (Packard BioScience Co., Meriden, CT) .
A quantidade de cAMP produzido por mL de reação foiextrapolada a partir da curva de cAMP, de acordo com asinstruções fornecidas no manual do usuário do fabricante.Os dados foram analisados através de análise de regressãonão-linear com o pacote de software GraphPad Prism usando omodelo de dose-resposta sigmoidal com 3 parâmetros(declínio restrito à unidade). Os dados de potência sãoreportados como valores de pEC50, o logaritmo decádiconegativo do valor de EC50, onde EC50 é a concentração eficazpara uma resposta máxima de 50%.
Compostos de teste exibindo um maior valore de pEC50nesse ensaio têm uma maior potência para agonismo doreceptor 5-HT4. Os compostos da invenção os quais foramtestados nesse ensaio, por exemplo, na linhagem de células(1) tendo uma densidade de cerca de 0,5-0,6 pmoles/mg deproteína, tinha um valor de pEC50 oscilando de 7,5 a cercade 9,5.
Ensaio 4: Ensaio de Fixação de Tensão in vitro de Inibiçãoda Corrente de íons de Potássio em Células InteirasExpressando o Canal de Potássio Cardíaco hERG
Células CHO-Kl estavelmente transfectadas com cDNA dehERG foram obtidas de Gail Robertson na University ofWisconsin. As células foram mantidas em armazenamentocriogênico até necessárias. As células foram expandidas epassadas em meio de Eagle Suplementado de Dulbecco/F12suplementado com soro bovino fetal a 10% e 200 μg/mL degeneticina. As células foram cultivadas sobre lamínulas decobertura de vidro de poli-D-lisina (100 μg/mL), em discosde 35 mm2 (contendo 2 mL de meio) em uma densidade quepermitia que as células isoladas fossem selecionadas paraestudos de fixação-tensão com célula· inteira. Os discosforam mantidos em um ambiente umidifiçado, com 5% de CO2 a37°C.
Solução extracelular foi preparada pelo menos a cada 7dias e armazenada a 4 0C quando não em uso. A soluçãoextracelular continha (mM) : NaCl (137), KCl (4), CaCl2(1,8), MgCl2 (1), Glicose (10), ácido 4-(2-hidróxietil)-1-piperazina etano-sulfônico (HEPES) (10), pH de 7,4 comNaOH. A solução extracelular, na ausência ou presença decomposto de teste, estava contida em reservatórios, dosquais ela foi deixada fluir para a câmara de registro aaproximadamente 0,5 mL/min. A solução intracelular foipreparada, transformada em alíquotas e armazenada a -20°Caté o dia de uso. A solução intracelular continha (mM): KCl(130), MgCl2 (1) , sal de ácido etilenoglicol-bis(beta-aminoetila éter) N1 N1N', N1 - tetra acético(EGTA) (5), MgATP (5), ácido 4-(2-hidróxietil)-1-piperazinaetano-sulfônico (HEPES) (10), pH de 7,2 com KOH. Todos osexperimentos foram realizados em temperatura ambiente(20-22°C).
As lamínulas sobre as células foram cultivadas etransferidas para uma câmara de registro e perfundidascontinuamente. Vedações Gigaohm foram formadas entre acélula e o eletrodo de conexão. Uma vez que uma conexãoestável foi obtida, registro começou no modo de fixação detensão, com o potencial de manutenção inicial a -80 mV.Após uma corrente estável na célula inteira ser obtida, ascélulas foram expostas ao composto de teste. 0 protocolo detensão padrão foi: etapa do potencial de manutenção de -80mV a +20 mV durante 4,8 seg, repolarizar para -50 mVdurante 5 seg e, então, retornar para o potencial demanutenção original (-80 mV). Esse protocolo de tensão foirealizado uma vez a cada 15 seg (0,067 Hz). Amplitudes decorrente de pico durante a fase de repolarização foramdeterminadas usando o software pClamp. Compostos de testeem uma concentração de 3 μΜ foram perfundidos sobre ascélulas durante 5 minutos, seguido por um período de quedade 5 minutos na ausência de composto. Finalmente, umcontrole positivo (cisaprida, 20 nM) foi adicionado aoperfusato para testar a função da célula. A etapa de -80 mVa +20 mV ativa o canal hERG, resultando em uma correnteexterna. A etapa de volta para -50 mV resulta em umacorrente de cauda externa, à medida que o canal se recupera,de inativação e desativa.
Amplitudes de corrente de pico durante a fase derepolarização foi determinada usando o software pCLAMP. Osdados do artigo de controle e de teste foram exportadospara o Origin® (OriginLab Corp., Northampton MA), ondeamplitudes de corrente individuais foram normalizadas paraa amplitude de corrente inicial na ausência de composto. Asmédias da corrente normalizada e erros padrões para cadacondição foram calculadas e plotadas versus o curso detempo do experimento.
Comparações foram feitas entre as inibições decorrente de K+ observadas após exposição de cinco minutosao artigo de teste ou controle de veículo (usualmente DMSOa 0,3%). Comparações estatísticas entre gruposexperimentais foram realizadas com um t-teste independente,com duas populações (Microcal Origin v. 6.0). Diferençasforam consideradas significativas a ρ < 0,05.
Quanto menor a inibição percentual da corrente de íonsde potássio nesse ensaio, menor o potencial dos compostosde teste de alterar o padrão de repolarização cardíacaquando usados como agentes terapêuticos. Por exemplo, oscompostos dos Exemplos 1-14, os quais foram testados nesseensaio em uma concentração de 3 μΜ, exibiram uma inibiçãoda corrente de íons de potássio de menos de cerca de 3 0%incluindo, menos de cerca de 20%.
Ensaio 5: Modelo in vitro de biodisponibilidade oral:
Ensaio de Permeação com Caco-2
O ensaio de permeação com Caco-2 foi realizado paratestar a capacidade dos compostos de passar através dointestino e entrar na corrente sangüínea após administraçãooral. A taxa na qual compostos de teste em solução permeiamuma monocamada de células projetada para imitar a junçãohermética das monocamadas de células do intestino delgadohumano foi determinada.
Células Caco-2 (cólon, adenocarcinoma; humano) foramobtidas da ATCC (American Type Culture Collection;Rockville, MD) . Para o estudo de permeação, as célulasforam cultivadas em uma densidade de 63.000 células/cm2sobre filtros de policarbonato trans-cavidades pré-umedecidos (Costar; Cambridge, MA). Uma monocamada decélulas foi formada após 21 dias em cultura. Após culturade células na lâmina transcavidade, a membrana contendo amonocamada de células foi solta da lâmina transcavidades einserida na câmara de difusão (Costar; Cambridge, MA) . Acâmara de difusão foi inserida no bloco de aquecimento, oqual foi equipado com um banho de água de circulaçãoexterna, termostaticamente regulado para 37 0C paracontrole de temperatura. A derivação de ar distribuía 95%de 02/5% de CO2 a cada metade de uma câmara de difusão ecriou um padrão de fluxo laminar através da monocamada decélulas, o qual era eficaz na redução da camada limítrofenão agitada.
0 estudo de permeação foi realizado com concentraçõesde composto de teste a 100 μΜ e com 14C-manitol paramonitorar a integridade da monocamada. Todos osexperimentos foram conduzidos a 37 0C durante 60 min.
Amostras foram tomadas a 0, 30 e 60 min dos lados doador ereceptor da câmara. As amostras foram analisadas através deHPLC ou contagem por cintilação de líquido para asconcentrações de composto de teste e manitol. 0 coeficientede permeação (Kp) em cm/seg foi calculado.
Nesse ensaio, um valor de Kp maior do que cerca de 10χ IO"6 cm/seg é considerado indicativo debiodisponibilidade favorável. Aqueles compostos da invençãoos quais foram testados nesse ensaio exibiam, tipicamente,valores de Kp de entre cerca de 10 χ IO"6 cm/seg e cerca de50 χ IO"6 cm/seg.
Ensaio 6: Estudo farmacocinético no rato
Formulações de solução aquosa de compostos de testeforam preparadas em ácido láctico a 0,1% em um pH de entrecerca de 5 e cerca de 6. Ratos machos Sprague-Dawley(gênero CD, Charles River Laboratories, Wilmington, MA)foram dosados com compostos de teste via administraçãointravenosa (IV) em uma dose de 2,5 mg/kg ou através deingestão oral forçada (PO) em uma dose de 5 mg/kg. 0 volumede dosagem foi de 1 mL/kg para administração IV e 2 mL/kgpara PÓ. Amostras de sangue seriais foram coletadas dosanimais pré-dose e a 2 (IV apenas), 5, 15 e 30 min e a 1,2, 4, 8 e 24 horas pós-dose. As concentrações de compostosde teste no plasma sangüíneo foram determinadas através deanálise por espectrometria de massa-cromatografia delíquido de elevado desempenho (LC-MS/MS) (MDS SCIEX, API4000, Applied Biosystems, Foster City, CA) com um limitemínimo de quantificação de 1 ng/mL.
Parâmetros farmacocinéticos padrões foram avaliadosatravés de análise não-comportamental (Modelo 201 para IV eModelo 200 para PO) usando WinNonlin (Versão 4.0,1,Pharsight, Mountain View, CA). 0 máximo na curva daconcentração de composto de teste no plasma sangüíneo vs.tempo é denotado Cmax. A área sob a curva de concentraçãovs. tempo a partir do momento de dosagem para a últimaconcentração mensurável (AUC(O-t)) foi calculada através daregra trapezoidal linear. A biodisponibilidade oral (F(%)),isto é, a proporção do dose-normalizada da AUC(0-t) paraadministração PO para a AUC(0-t) para administração IV, foicalculada como:
F (%) = AUCpo/AUCiv χ DoseiV/DoseP0 x 100%
Espera-se que compostos de teste os quais exibemvalores maiores dos parâmetros Cmax, AUC (0-t) e F(%) nesseensaio tenham maior biodisponibilidade quando administradosoralmente. Compostos preferidos da invenção tinham valoresde Cmax tipicamente oscilando de cerca de 0,06 a cerca de0,8 Dg/mL e valores de AUC(O-t) tipicamente oscilando decerca de 0,14 a cerca de 1,2 Dg-h/mL. À guisa de exemplo, ocomposto do Exemplo 1 tinha um valor de Cmax de 0,8 Dg/mL,um valor de AUC(0-t) de 1,2 Dg-h/mL e biodisponibilidadeoral F(%)) no modelo com ratos de cerca de 75%.
Embora a presente invenção tenha sido descrita comreferência à modalidades específicas da mesma, serácompreendido por aqueles habilitados na técnica que váriasalterações podem ser feitas e equivalentes podem sersubstituídos sem se desviar do verdadeiro espírito e escopoda invenção. Além disso, muitas modificações podem serfeitas para adaptar uma situação, material, composição dematéria, processo, etapa ou etapas de processo emparticular ao objetivo, espírito e escopo da presenteinvenção. Todas de tais modificações se destinam a estardentro do escopo das reivindicações em anexo.Adicionalmente, todas as publicações, patentes e documentosde patente mencionados aqui acima são incorporados porreferência aqui em sua totalidade, como se individualmenteincorporado por referência.

Claims (35)

1. Composto caracterizado pelo fato de possuir afórmula (I):<formula>formula see original document page 0</formula>onde:R1 ser C3-5alquila, opcionalmente substituída por -0H;eX ser selecionado de:(a) -C(O)OR2 em que R2 é Ci_4alquila ou - (CH2) n-fenilaem que η é 0 ou 1;(b) -C(O)R3 em que R3 é selecionado de:fenila opcionalmente substituída por 1, 2 ou 3substituintes selecionados de Ci-4alquila, halo, Cx-4alcóxi,-CF3, -OCF3, -OCHF2 e -CN, Cx-5alquila,C4-5cicloalquila, e-(CH2)m-A em que /néOouleAé selecionado deamino, furanila, tiofenila, morfolinila,tetrahidrofuranila, piridinila, naftalenila, pirrolila,tiomorfolinila, pirrolidinila, piperidinila,oxoazetidinila, tiazolidinila, 1,1-dioxo isotiazolidinila e 2,4-dimetilisoxazolila;(c) -C(O)NR4R5 em que R4 é hidrogênio ou Ci-3a.lquila eR5 é fenila opcionalmente substituída por 1, 2 ou 3substituintes selecionados de Ci-4alquila, halo, Ci-4alcóxi,-CF3, -OCF3 e -OCHF2;(d) -C(O)C(R6R7)R8 em que R6 é hidrogênio ou Ci-3alquilae R7 é hidrogênio, -OH ou Ci-3alquila; ou R6 e R7, tomadosjuntos, formam oxo ou -(CH2)2-; e R8 é fenila ouciclohexila, em que fenila ou ciclohexila são opcionalmentesubstituídas por 1, 2 ou 3 substituintes selecionados deCi-4alquila, halo, Ci-4alcóxi, -CF3, -OCF3, -OCHF2 e -CN;(e) -C(O)C(HR9)OR10 em que R9 é hidrogênio ou C1.3alquila e R10 é fenila opcionalmente substituída por 1, 2ou 3 substituintes selecionados de Ci-4alquila, halo, Ci-4alcóxi, -CF3, -OCF3 e -OCHF2; e(f) -S(O)2R11 em que R11 é selecionado de Ci-3alquila, -CH2-fenila, furanila, tiofenila, morfolinila,tetrahidrofuranila, piridinila, naftalenila, pirrolila,tiomorfolinila, pirrolidinila, piperidinila,oxoazetidinila, tiazolidinila, 1,1-dioxo isotiazolidinila, 2,4-dimetilisoxazolila e fenila opcionalmente substituídapor 1, 2 ou 3 substituintes selecionados de Ci-4alquila,halo, Ci_4alcóxi, -CF3, -OCF3, -OCHF2 e -CN;ou um sal ou solvato ou estereoisômerofarmaceuticamente aceitável do mesmo.
2. Composto, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de R1 ser C3-5alquila.
3. Composto, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de R1 ser isopropila ou terc-butila.
4. Composto, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de X ser -C(O)OR2.
5. Composto, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de R2 ser Ci-3alquila ou fenila.
6. Composto, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de X ser -C(O)R3.
7. Composto, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de R3 ser fenila opcionalmentesubstituída por 1, 2 ou 3 substituintes selecionados deCi-4alquila, halo, C1^alcoxi, -CF3, -OCF3 e -OCHF2.
8. Composto, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de X ser -C(O)NR4R5.
9. Composto, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de:R1 ser C3-4alquila; eX ser selecionado de:(a) -C(O)OR2 em que R2 é Ci_3alquila ou fenila;(b) -C(O)R3 em que R3 é fenila opcionalmentesubstituída por 1 ou 2 substituintes selecionados de Ci--4alquila, halo e -CF3; furanila; ou tiofenila;(c) -C(O)NR4R5 em que R4 é hidrogênio e R5 e fenilaopcionalmente substituída por 1 ou 2 substituintesselecionados de Ci-4alquila e halo;(d) -C(O)C(R6R7)R8 em que R6 é hidrogênio e R7 éhidrogênio, -OH ou metil; ou R6 e R7, tomados juntos,formam oxo ou -(CH2)2-; e R8 é fenila ou ciclohexila, em quefenila ou ciclohexila são opcionalmente substituídas por 1ou 2 substituintes selecionados de Ci-4alquila e halo;(e) -C(O)C(HR9)OR10 em que R9 é hidrogênio ou metila eR10 é fenila opcionalmente substituída por 1 ou 2substituintes selecionados de Ci-4alquila e halo; e(f) -S(O)2R11 em que R11 é metila ou fenilaopcionalmente substituída por 1 ou 2 substituintesselecionados de Ci-4alquila e halo.
10. Composto, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de:R1 ser isopropila ou terc-butila; eX ser selecionado de:(a) -C(O)OR2 em que R2 é metila ou fenila;(b) -C(O)R3 em que R3 é fenila opcionalmentesubstituída por 1 ou 2 substituintes selecionados demetila, cloro, fluoro e -CF3; furan-2-ila; ou tiofen-2-ila; e(c) -C(O)NR4R5 em que R4 é hidrogênio e R5 é fenilaopcionalmente substituída por 1 flúor ou cloro.
11. Composto, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato do composto ser selecionado de:metil éster de ácido 4-(4-{ [ (2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-1-carboxíIico;fenil éster de ácido 4-(4-{ [ (2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]-metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-1-carboxíIico;{1-[1-(2-clorobenzoil) piperidin-4-ilmetil] piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico;{l-[1-(2,4-difluoro-benzoil)piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico;{l-[1-(furan-2-carbonil)-piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico;{l-[1-(tiofeno-2-carbonil)piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico;{l-[1-(2-fluoro-5-trifluorometilbenzoilpiperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico;{l-[1-(2-fluoro-fenilcarbamoil)piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}-amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico;metil éster de ácido 4-(4-{ [ (2-terc-butil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]-metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílico;{l-[1-(2-fluoro-benzoil)-piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-terc-butil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico;{l-[1-(3-metil-benzoil)-piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-terc-butil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico;{1-[1-(4-fluorobenzoil)-piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-terc-butil-lH -benzoimidazola-4-carboxílico; esais, solvatos e estereoisômeros farmaceuticamenteaceitáveis dos mesmos.
12. Composto, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato do composto ser selecionado de:metil éster de ácido 4-(4-{ [ (2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]metil}piperidin-l-ilmet il) piperidina-1 - carboxílico ,·metil éster de ácido 4-(4-{ [(2-terc-butil-IH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]-metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-1-carboxílico;{l-[1-(2-fluoro-benzoil)-piperidin-4-ilmetil]piperidin-4-ilmetil}amida de ácido 2-fcerc-butil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico; esais, solvatos e estereoisômeros farmaceuticamenteaceitáveis dos mesmos.
13. Composto cristalino caracterizado pelo fato deser metil éster de ácido 4-(4-{[(2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]metil}piperidin-1-ilmetil)piperidina-l-carboxílico cristalino ou um solvatodo mesmo.
14. Composto cristalino, de acordo com areivindicação 13, caracterizado por ter como característicaum padrão de difração de pó por raios-X tendo dois ou maispicos de difração em valores 2θ selecionados de 15,08±0,20,-15,41+0,20, 19,00±0,20, 19,70±0,20 e 23,68±0,20.
15. Composto cristalino, de acordo com areivindicação 14, caracterizado por ter como característicaum perfil de calorimetria de exploração diferencial o qualmostra um máximo no fluxo de calor endotérmico em umatemperatura na faixa de cerca de 146 0C a cerca de 14 8 °C.
16. Composto cristalino, de acordo com a reivindicação-13, caracterizado por ter como característica um perfil decalorimetria de exploração diferencial o qual mostra ummáximo no fluxo de calor endotérmico em uma temperatura nafaixa de cerca de 143 0C a cerca de 145 °C.
17. Composto cristalino, de acordo com areivindicação 13, caracterizado por ser um monohidrato.
18. Composto cristalino, de acordo com a reivindicação-17, caracterizado por ter como característica um padrão dedif ração de pó por raios-X tendo dois ou mais picos dedifração em valores 2θ selecionados de 9.14±0.20,-12,41+0, 20 , 12,74+0,20, 17,75±0,20, 18,47±0,20, 20,63±0,20,-21,13+0,20 e 27,05±0,20.
19. Composição farmacêutica caracterizada porcompreender uma quantidade terapeuticamente eficaz docomposto definido em qualquer uma das reivindicações 1, 2,-3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 ou 18 eum veículo farmaceuticamente aceitável.
20. Composto, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13,-14, 15, 16, 17 ou 18 caracterizado por ser para uso emterapia.
21. Uso de um composto definido em qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13,-14, 15, 16, 17 ou 18 caracterizado por ser para afabricação de um medicamento.
22. Uso, de acordo com a reivindicação 21,caracterizado pelo fato do medicamento ser para otratamento de uma condição médica em um mamífero associadaà atividade do receptor 5-HT4.
23. Uso, de acordo com a reivindicação 22,caracterizado pelo fato da doença ou condição ser umdistúrbio de motilidade reduzida do trato gastrintestinal.
24. Processo para a preparação de um composto defórmula (I) :<formula>formula see original document page 117</formula>caracterizado pelo fato de:R1 ser C3-5alquila, opcionalmente substituída por -0H;eX ser selecionado de:(a) -C(O)OR2 em que R2 é Ci-4alquila ou - (CH2) n-fenilaem que η é 0 ou 1;(b) -C(O)R3 em que R3 é selecionado de:fenila opcionalmente substituída por 1, 2 ou 3substituintes selecionados de Ci-4alquila, halo, Ci-4alcóxi,-CF3, -OCF3 e -OCHF2,C1-5alquila,C4-5cicloalquila, e-(CH2)m-A em que méOouleAé selecionado defuranila, tiofenila, morfolinila, tetrahidrofuranila,piridinila, naftalenila, pirrolila, tiomorfolinila,pirrolidinila, piperidinila, oxoazetidinila, tiazolidinila,-1,1-dioxo isotiazolidinila e 2,4-dimetilisoxazolila;(c) -C(O)NR4R5 em que R4 é hidrogênio ou CX-3alquila eR5 é fenila opcionalmente substituída por 1, 2 ou 3substituintes selecionados de C1^alquila, halo, Ci-4alcóxi,-CF3, -OCF3 e -OCHF2;(d) -C(O)C(R6R7)R8 em que R6 é hidrogênio ou Ci_3alquilae R7 é hidrogênio, -0H, C1Oalquila ou oxo; ou R6 e R7 formam-(CH2)2-; e R8 é fenila ou ciclohexila, em que fenila ouciclohexila são opcionalmente substituídas por 1, 2 ou 3substituintes selecionados de Ci-4alquila, halo, Ci-4alcóxi,-CF3, -OCF3, -OCHF2 e -CN;(e) -C(O)C(HR9)OR10 em que R9 é hidrogênio ou C1--3alquila e R10 é fenila opcionalmente substituída por 1, 2ou 3 substituintes selecionados de Ci_4alquila, halo, C1--4alcóxi, -CF3, -OCF3 e -OCHF2; e(f) -S(O)2R11 em que R11 é selecionado de Ci-3alquila, -CH2-fenila, furanila, tiofenila, morfolinila,tetrahidrofuranila, piridinila, naftalenila, pirrolila,tiomorfolinila, pirrolidinila, piperidinila,oxoazetidinila, tiazolidinila, 1,1-dioxo isotiazolidinila, 2,4-dimetilisoxazolila e fenila opcionalmente substituídapor 1, 2 ou 3 substituintes selecionados de Ci-4alquila,halo, Ci-4alcóxi, -CF3, -OCF3, -OCHF2 e -CN;ou um sal ou solvato ou estereoisômerofarmaceuticamente aceitável do mesmo, o processocompreendendo:(i) reação de um composto de fórmula (II):<formula>formula see original document page 119</formula>com um composto de fórmula (III):<formula>formula see original document page 119</formula>em que L é um grupo de condução;(ii) reação de um composto de fórmula (VIII):<formula>formula see original document page 119</formula>com um composto de fórmula (XIII):<formula>formula see original document page 120</formula> (iii) reação de um composto de fórmula (VI)com um composto de fórmula (XIV)(XIV) para proporcionar um composto de fórmula (I) ou um sal ousolvato ou estereoisômero farmaceuticamente aceitável domesmo.
25. Processo para a preparação de um composto defórmula (I): <formula>formula see original document page 120</formula> caracterizado pelo fato de:R1 ser C3-5alquila; eX ser selecionado de:(b) -C(O)R3 em que R3 é selecionado de:fenila opcionalmente substituída por 1, 2 ou 3substituintes selecionados de Ci-4alquila, halo, Ci-4alcóxi,-CF3, -OCF3 e -OCHF2,Ci-5alquila,C4-5cicloalquila, e-(CH2)m-A em que méOouleAé selecionado defuranila, tiofenila, morfolinila, tetrahidrofuranila,piridinila, naftalenila, pirrolila, tiomorfolinila,pirrolidinila, piperidinila, oxoazetidinila, tiazolidinila,-1,1-dioxo isotiazolidinila e 2,4-dimetilisoxazolila;(d) -C(O)C(R6R7)R8 em que Re é hidrogênio ou Cx-3alquilae R7 é hidrogênio, -0H, Ci-3alquila ou oxo; ou R6 e R7 formam-(CH2)2-; e R8 é fenila ou ciclohexila, em que fenila ouciclohexila são opcionalmente substituídas por 1, 2 ou 3substituintes selecionados de Ci-4alquila, halo, Ci-4alcóxi,-CF3, -OCF3, -OCHF2 e -CN; e(e) -C(O)C(HR9)OR10 em que R9 é hidrogênio ou C1.3alquila e R10 é fenila opcionalmente substituída por 1, 2ou 3 substituintes selecionados de Ci-4alquila, halo, Ci-4alcóxi, -CF3, -OCF3 e -OCHF2;ou um sal ou solvato ou estereoisômerofarmaceuticamente aceitável do mesmo, o processo compreendendo:reação de um composto de fórmula (II):<formula>formula see original document page 121</formula>com um composto de fórmula (IV):<formula>formula see original document page 122</formula>em que X1 é selecionado de R3, C(R6R7)R8 e C(HR9)OR10 paraproporcionar um composto de fórmula (I) ou um sal ousolvato ou estereoisômero farmaceuticamente aceitável do mesmo.
26. Produto caracterizado pelo fato de ser preparadoatravés dedo processo das reivindicações 24 ou 25.
27. Composto caracterizado pelo fato de possuir afórmula (II):<formula>formula see original document page 122</formula>onde R1 ser C3-5alquila,ou um sal ou estereoisômero ou derivado protegido do mesmo.
28. Processo para a preparação de metil éster de ácido 4 -(4- { [(2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílicocristalino, caracterizado por compreender:(a) dispersão de metil éster de ácido 4-(4-{[(2-isopropil -IH - benzoimidazola - 4 -carbonil) -amino]metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxxlico em um diluenteinerte selecionado de acetonitrilo, éter, ciclohexano eacetato de etila em uma proporção de entre cerca de 15 mg e 25 mg de metil éster de ácido 4-(4-{ [ (2-isopropil-lH-benzoimidazola -4- carbonil) -amino] metil} piperidin -1-ilmetil)piperidina-l-carboxílico por mililitro de diluentepara formar uma mistura; e(b) permitir que a mistura evapore para proporcionarmetil éster de ácido 4-(4-{ [ (2-isopropil-lH-benzoimidazola--4-carbonil)-amino] metil} piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílico cristalino.
29. Processo para a preparação de metil éster deácido 4 -(4 -{[(2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílicocristalino, caracterizado por compreender:(a) reação de (piperidin-4-ilmetil)amida de ácido 2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carboxílico com metil ésterde ácido 4-formilpiperidina-l-carboxílico em um diluenteaprótico polar;(b) adição de acetonitrilo, enquanto se destila, aoproduto da etapa (a) para remover o diluente aprótico polardo produto da etapa (a);(c) preparo de uma mistura do resíduo da destilação daetapa (b) em acetonitrilo em uma concentração de entrecerca de 50 e cerca de 125 mg de metil éster de ácido 4-(4-{ [(2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino] metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílico por mililitrode acetonitrilo em uma temperatura suficiente paradissolver o resíduo; e(d) esfriar a mistura da etapa (c) para umatemperatura de não mais do que cerca de 20 0C paraproporcionar metil éster de ácido 4-(4-{ [ (2-isopropil-lH-benzoimidazola-4-carbonil)-amino]metil}piperidin-l-ilmetil)piperidina-l-carboxílico cristalino.
30. Produto caracterizado por ser preparado atravésdo processo das reivindicações 2 9 ou 30.
31. Método de tratamento de um mamífero tendo umacondição médica associada à atividade do receptor S-HT4i ométodo caracterizado por compreender administração, aomamífero, de uma quantidade terapeuticamente eficaz de umacomposição farmacêutica compreendendo um veículofarmaceuticamente aceitável e um composto de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,-10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 ou 18.
32. Método, de acordo com a reivindicação 31,caracterizado pelo fato da condição médica ser selecionadade síndrome do intestino irritável, constipação crônica,dispepsia funcional, esvaziamento gástrico retardado,doença de refluxo gastroesofageal, gastroparese, íleo pós-operatório, pseudo-obstrução intestinal e trânsitoretardado fármaco-induzido.
33. Método de tratamento de um distúrbio de motilidadereduzida do trato gastrintestinal em um mamífero,caracterizado por compreender administração, ao mamífero,de uma quantidade terapeuticamente eficaz de uma composiçãofarmacêutica compreendendo um veículo farmaceuticamenteaceitável e um composto de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13,-14, 15, 16, 17 ou 18.
34. Método, de acordo com a reivindicação 33,caracterizado pelo fato do distúrbio de motilidade reduzidaser selecionado de constipação crônica, síndrome dointestino irritável constipação-predominante, gastroparesediabética e idiopática e dispepsia funcional.
35. Método de estudo de um sistema ou amostrabiológica compreendendo um receptor de S-HT4, o métodocaracterizado por compreender:(a) contato do sistema ou amostra biológica com umcomposto de acordo com qualquer uma das reivindicações 1,-2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 ou 18; e(b) determinação do efeito causado pelo composto sobreo sistema ou amostra biológica.
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