ES2198992T3 - Utilizacion de derivados de catecol como inhibidores de proteinasas. - Google Patents

Abstract

Utilización de derivados de catecol seleccionados del grupo de: - Metil-éster del ácido 5, 6, 7-trihidroxi-3, 4- dihidro-naftalin-2-carboxílico, - 4-noniloxi-1, 2-bencenodiol; - (3, 4-dihidroxi-fenil)-(5-fenil-2H-pirazol-3- il)-metanona; y - 4-(11-hidroxi-undeca-1, 9-diinil)-1, 2- bencenodiol. en forma de las bases o sales farmacéuticamente utilizables, para la preparación de un medicamento para el tratamiento de enfermedades en cuya patogénesis participan elastasa y/o metalo- proteinasas.

Description

Utilización de derivados de catecol como inhibidores de proteinasas.

La invención se refiere a la utilización de derivados de catecol seleccionados para la preparación de un medicamento para el tratamiento de enfermedades en cuyas patogénesis participan la elastasa y/o metalo-proteinasas.

Las metalo-proteinasas y la elastasa de serino-proteinasa juegan un papel central en la aparición y el desarrollo de enfermedades inflamatorias en el cuerpo humano como la artritis reumatoidea, la parodontitis, la reacción de la piel a los rayos UV, así como enfermedades primarias no inflamatorias como la aparición de placas arterioescleróticas, la osteoporosis y la artrosis. La función de las metalo-proteinasas en el desarrollo de estos procesos consiste, por un lado, en la descomposición de tejidos matriz, por el otro lado en la activación de proteínas precursoras proinflamatorias.

Los inhibidores de proteinasa conocidos, normalmente, son moléculas complejas que se utilizan para la inhibición de metalo-proteinasas. Entre éstas cuentan, además de los derivados de tetraciclina, mayormente los peptidomiméticos (Beckett et al., Drug Discovery Today, (1996), p. 16-26). Aquí surge el problema de una disponibilidad oral limitada para los peptidomiméticos puesto que estas substancias son digeridas por peptidasas relativamente no específicas en el sistema digestivo de estómago e intestino. Los compuestos de la fórmula general I, por ejemplo, se conocen de la EP-A-0 202 529 y WO 96/31206 como inhibidores de lipooxigenasa y antihistamínico y de la WO 82/03729 como substancia auxiliar para la modificación de electrodos. La Wo 97/11692 revela la utilización de inhibidores de tirosina quinasa para el tratamiento de osteoartritis.

El objetivo de la presente invención consistía en proporcionar compuestos que se utilizan como inhibidores de proteinasa para el tratamiento de enfermedades en cuya patogénesis participan metalo-proteinasas y/o elastasas.

Ahora se ha descubierto que las características exigidas a los compuestos se cumplen con los derivados de catecol seleccionados. Los compuestos se destacan por una inhibición típica de la actividad de metalo-proteinasa y/o elastasa.

El objeto de la invención consiste en compuestos de catecol correspondientemente seleccionados que pertenecen a la fórmula general I

1

en la que

R^{1} significa H, aril-heterociclilo, C_{1-16}-alquil, arilo, CHO, CON(CH_{3})_{2}, COCH_{3}, CO-t-butilo, heterociclilo ó C_{2-16}-alquenilo.

R^{2} significa H, aril-heterociclilo, C_{1-16}-alquil, arilo, CHO, CON(CH_{3})_{2}, COCH_{3}, CO-t-butilo, heterociclilo ó C_{2-16}-alquenilo.

R^{3} H, OH, C_{2-16}-alcoxilo ó C_{2-6}-alquenil-COO-C_{1-6}-alquilo.

R^{4} arilo, -CH=CH-arilo, H, C_{2-16}-mono- ó dialquinilo no substituido y/o substituido con OH, NH_{2} ó halógeno, heterociclilo, -C(O)-heterociclilo, C_{1-8}-alquilo ó R^{3} y R^{4} juntos con los átomos de carbono del anillo aromático forman un anillo de hidrocarburo cíclico de 4 a 6 miembros saturado o parcialmente insaturado, y

R^{5} es arilo, -CH=CH-arilo, H, C_{2-16}-mono- ó dialquinilo no substituido y/o substituido con OH, NH_{2} ó halógeno, heterociclilo, -C(O)-heterociclilo, C_{1-8}-alquilo ó R^{4} y R^{5} forman juntos con los átomos de carbono del anillo aromático un anillo de hidrocarburo cíclico saturado o parcialmente insaturado de 4 a 6 miembros

en forma de bases o sales farmacéuticamente utilizables.

El término "C_{1-16}-alquil" significa hidrocarburos de cadena lineal o ramificada con 1-16 átomos de carbono. Como ejemplo se nombran el metilo, etilo, propilo, n-butilo, sec-butilo, n-pentilo, neo-pentilo, n-hexilo, n-heptilo, 2,3,4-trimetil-heptilo, 2,2,3,4,5,5,6-heptametil-octilo, n-nonilo, 2,6-dietil-3-4-5-trimetil-decanilo, n-undecanilo, n-dodecanilo y 3-etil-4-metil-dodecanilo.

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La expresión "C_{1-16}-alcoxilo" significa hidrocarburos de cadena lineal o ramificada con 1-16 átomos de carbono según se definen más arriba y enlazados a través del átomo de oxígeno. La expresión "C_{2-6}-alquenilo" o bien "C_{2-16}-alquenilo" significa hidrocarburos de cadena lineal o ramificada de 2 a 6 o bien de 2 a 16 átomos de carbono, según se define más arriba, que contienen, además, un doble enlace libre dentro de la cadena de carbono. La expresión "C_{2-16}-mono- ó dialquinilo" significa hidrocarburos de cadena lineal o ramificada de 2 a 16 átomos de carbono, según se definen más arriba, que contienen, además, uno o dos triples enlaces libres dentro de la cadena de carbono. Adicionalmente, el resto de hidrocarburo puede contener substituyentes del grupo de OH, NH_{2} y/o halógeno.

La expresión "arilo" significa fenilos o naftilos no substituidos o substituidos una o varias veces con OH, F. Cl, CF_{3}, C_{1-16}-alquilo, C_{1-16}-alcoxilo, C_{3-7}-cicloalquilo, C_{2-16}-alquenilo, heterociclilo o fenilo. En caso dado, los restos de heterociclilo ó fenilo también pueden añadirse por condensación.

La expresión "heterociclilo" significa ácidos carboxílicos o ésteres de ácido carboxílico C_{2-16} de 5 o 6 miembros, saturados o insaturados, no substituidos o substituidos una o varias veces con OH, F, Cl, CF_{3}, C_{1-16}-alquilo, C_{1-16}-alcoxilo, C_{2-16}-alquenilo, mono ó di-C_{2-16}-alquinileno, de 2 a 16 átomos de carbono para la parte de hidrocarburo del ácido carboxílico y 1 a 6 átomos de carbono para la parte de hidrocarburo en el éster, compuestos heterocíclicos, en caso dado con un sistema de arilo anexado por condensación, substituidos con heterociclilo o fenilo, que contienen 1 ó 2 heteroátomos del grupo de nitrógeno, oxígeno y/o azufre.

Como ejemplo se indican para los heterociclilos saturados el 1,4-dioxano, tetrahidro-furano, pirrolidina, oxazolidina y 1,4-tioxano.

Del grupo de heterociclilos insaturados se indican, como ejemplo, el furano, tiofeno, piridina, pirimidina, pirazol, tiopirano, pirano, tiazol, oxazol, isoxazol, piridacina, piracina, quinolina, isoquinolina, ftalacina y quinazolina. Bajo el término "aril-heterociclilo" se entiende "arilo" y "heterociclilo" según se define más arriba, unidos entre si a través de un enlace simple.

Como ejemplo se pueden nombrar los compuestos en los que los restos R^{1} y R^{2} significan hidrógeno y los restos R^{3} a R^{5} tienen el significado arriba indicado.

Los compuestos según invención son:

- Metil-éster del ácido 5,6,7-trihidroxi-3,4-dihidro-naftalin-2-carboxílico,

- 4-noniloxi-1,2-bencenodiol;

- (3,4-dihidroxi-fenil)-(5-fenil-2H-pirazol-3-il)-metanona;

- 4-(2-naft-2-il-vinil)-1,2-bencenodiol; y

- 4-(11-hidroxi-undeca-1,9-diinil)-1,2-bencenodiol.

Los compuestos según invención se utilizan para la preparación de un medicamento para el tratamiento de enfermedades del grupo de la artritis reumatoidea, parodontitis, placas arterioescleróticas, osteoporosis, artrosis, ulceración de la córnea y reacciones de la piel a los rayos ultravioleta.

Los compuestos según invención se utilizan, especialmente, para la preparación de un medicamento para el tratamiento de artritis reumatoidea, parodontitis, placas arterioescleróticas, osteoporosis y artrosis.

De preferencia, los derivados de catecol se utilizan según invención para la preparación de un medicamento para el tratamiento de la osteoporosis, las placas arterioescleróticas y la artrosis.

Ejemplos

Los siguientes ejemplos sirvieron para demostrar la actividad según invención de los compuestos de catecol según invención en metalo-proteinasas (MMP's-) de matriz y elastasa.

Para este fin se realizaron ensayos con diferentes metalo-proteinasas de matriz del grupo de colagenasas fibroblásticas humanas (MMP-1), 1-estromelisina (MMP-3), colagenasa de leucocitos humanos (MMP-8) y gelatinasa B humana (MMP-9) y en elastasas humanas que demostraron la inhibición con los inhibidores de proteinasa según invención. Los ensayos se realizaron in vitro con enzimas humanas purificadas. Como substrato de enzima se utilizaron substratos de medición fotométrica o bien fluorométrica. En la tabla siguiente 1 se recopilaron los resultados. Con los datos se demostró que los compuestos según invención tienen características de inhibición de las metalo-proteinasas. La inhibición de elastasa también quedó demostrada. Los compuestos mostraron una actividad diferente en la inhibición de la elastasa.

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Se utilizaron los siguientes compuestos en los siguientes ejemplos en la secuencia dada:

Ejemplo 1: metil-éster del ácido 5,6,7-trihidroxi-3,4-dihidro-naftalin-2- carboxílico

Ejemplo 3: 4-noniloxi-1,2-bencenodiol

Ejemplo 5: 4-(2-naft-2-il-vinil)-1,2-bencenodiol;

Ejemplo 6: (3,4-dihidroxi-fenil)-(5-fenil-2H-pirazol-3-il)-metanona.

TABLA 1 Efecto sobre las metalo-proteinasas y elastasas in vitro

Compuesto	Colagenasa	1-estromelisina	Colagenasa	Gelatinas	Elastasa
	fibroblástica	(MMP-3)	de leucocitos	a humana	humana
	humana (MMP-1)	valor IC50 (\muM)	humana (MMP-8)	B (MMP-9)	valor
	valor IC50 (\muM)	o bien % de	valor IC50 (\muM)	valor	IC50 (\muM)
	o bien % de	inhibición con	o bien % de	IC50 (\muM)
	inhibición con	concentración	inhibición con
	concentración		concentración
Ejemplo 1	- -	850	60	72	5,5
Ejemplo 3	- -	320	40% (100 \muM)	- -	1,6
Ejemplo 5	40% (100 \muM)	22% (100 \muM)	100	32	0,125

Los compuestos según invención mostraron, además de la inhibición de las metalo-proteinasas, también una inhibición de las elastasas (Tabla 1).

En otro experimento in vitro se ensayó la efectividad de los compuestos en lo que se refiere a enfermedades inflamatorias en un modelo organoide para la formación de cartílago. Para este modelo se introdujeron células mesenquimales de depósitos de extremidades de embriones murinos en cultivos de células. Estas células formaron en el cultivo de células una matriz extracelular que correspondía al cartílago de la articulación.

Mediante la adición de \beta-glicero-fosfato se indujo la mineralización de la matriz extracelular. La formación de cartílago y la mineralización se inhibieron mediante la adición de lipo-polisacáridos (LPS) bacterianos como mediador de inflamación. Se comprobó el efecto de los compuestos sobre el obstáculo a la mineralización originado por LPS midiendo el contenido de calcio de la matriz extracelular por fotometría de llamas después de un cultivo de 14 días. La influencia sobre la formación de cartílago se demostró de manera que se comprobó el contenido de proteoglicano de la matriz extracelular con el colorante azul alcian después de un tiempo de tratamiento de 4 a 16 días.

TABLA 2 Efecto de los compuestos efectivos in vitro en el modelo organoide

Compuesto	Condrocitos: mineralización en presencia de LPS;
	efecto con una concentración de 10 \muM
Ejemplo 1	+ 42%
Ejemplo 3	+ 43%
Ejemplo 5	+ 81%
Ejemplo 6	+ 17%

Los valores indican el incremento porcentual de la mineralización en comparación con cultivos tratados con LPS.

Los resultados representados en la Tabla 2 mostraron que las reducciones inducidas por LPS de la mineralización de matriz se antagonizaron por medio de los compuestos según invención. Como escala del efecto condroprotector sirvió un enlace incrementado de azul alcian para el contenido de proteoglicano de la matriz extracelular. Los compuestos no sólo estimulaban la obtención de la matriz extracelular en presencia, sino también en ausencia de LPS. El incremento del enlace de azul alcian dependía de la concentración. Algunos compuestos mostraron durante el desarrollo en el tiempo que indujeron un efecto condroprotector masivo debido a la inhibición de la desintegración. Este efecto iba acompañado por una clara inhibición de la liberación de prostaglandina E_{2} (PGE_{2}) al medio del cultivo de células del modelo organoide. También se probaron concentraciones PGE_{2} mayores en el líquido sinovial de pacientes artríticos. La prostaglandina E_{2} (PGE_{2}) es un producto conocido del metabolismo del ácido araquidónico de la ruta de ciclooxigenasa. Esta prostaglandina incrementa el efecto pronociceptivo de bradiquinina, provoca vasodilatación y fomenta, por lo tanto, los edemas.

En otro ensayo se comprobaron los sorprendentes resultados del ejemplo in vitro y de los resultados obtenidos en el modelo organoide murino en el ejemplo de la artritis reumatoidea. Los derivados de catecol se ensayaron en un cultivo de células de fibroblastos sinoviales humanos. El material de células utilizado para los ensayos provenía de articulaciones artríticas de la rodilla.

Los cultivos de fibroblastos se trataron con diferentes Stimuli Lipo-polisacáridos (LPS), Interleukin-1 (IL 1) y un neuropéptido de la substancia P. En cuanto al lipo-polisacárido y el Interleukin-1 se trata de mediadores proinflamatorios. La substancia P es un neurotransmisor de las neuronas aferentes que interviene en procesos de inflamación y el procesamiento del dolor (N. Otsuka and K. Yoshioka, The Am. Physiol. Soc., Vol. 73, No. 2, Abril 1993, 229-308). Como parámetro de medida sirvió la liberación de Interleukin 6 (IL-6), un mediador de inflamación, y la actividad de la metalo-proteinasa segregada. La liberación de IL-6 se inhibió por los derivados de catecol según invención.

La actividad de metalo-proteinasa de matriz en el medio de cultivo de células se midió con un substrato fluorógeno (Knight CG et al. (1992), FEBS Lett. 296, 263). La actividad proteolítica de las probetas, sin adición de derivados de catecol según invención se consideró del 100%. Los medios de cultivo de células tratados con compuestos con una concentración de (10^{-5}M) mostraron, dependiendo de la activación in vitro de las pro-enzimas, una inhibición de la actividad proteolítica. Después de la incubación con tripsina y un inhibidor de tripsina (en este sistema se activaron principalmente las colagenasas intersticiales, MMP-1) se observó en algunos compuestos una inhibición del 90%, mientras que con una activación con acetato de 4-amino-fenil-mercurio (APMA), que activó principalmente la gelatinasa A, se inició solamente una inhibición reducida. La actividad de 1-estromelisina (MMP-3) medida con un substrato fluorogénico específico (Nagase et al. (1994), J. Biol. Chem. 269, 20952) se inhibió en un 85% si se compara con el medio de control sin tratar.

La estimulación de fibroblastos sinoviales por lipo-polisacáridos, IL-1 y el neuropéptido la substancia P, condujo en presencia de los derivados de catecol según invención a una actividad reducida de metalo-proteinasa de matriz. Después de la estimulación de lipo-polisacáridos la actividad de la metalo-proteinasa de matriz (MMPs), es decir en este caso la gelatinasa A, activable por el acetato de 4-amino-fenil-mercurio (APMA), solamente se inhibió débilmente, mientras que la actividad de metalo-proteinasa de matriz (MMPs) activable por tripsina, es decir se inhibió por 1-estromelisina (MMP-3). También fue posible demostrar el efecto inhibidor de los compuestos sobre las actividades de metalo-proteinasa de matriz de fibroblastos sinoviales estimulados con IL-1.

La actividad de metalo-proteinasa de matriz activable por AMPA, es decir la gelatinasa A, no se inhibió después de la estimulación con el neuropéptido substancia P, mientras que se inhibió en un 75% la metalo-proteinasa de matriz, activable por tripsina, es decir principalmente la colagenasa intersticial y la estromelisina-1.

Claims (5)

1. Utilización de derivados de catecol seleccionados del grupo de:

- Metil-éster del ácido 5,6,7-trihidroxi-3,4-dihidro-naftalin-2-carboxílico,

- 4-noniloxi-1,2-bencenodiol;

- (3,4-dihidroxi-fenil)-(5-fenil-2H-pirazol-3-il)-metanona; y

- 4-(11-hidroxi-undeca-1,9-diinil)-1,2-bencenodiol.

en forma de las bases o sales farmacéuticamente utilizables, para la preparación de un medicamento para el tratamiento de enfermedades en cuya patogénesis participan elastasa y/o metalo-proteinasas.

2. Utilización según la reivindicación 1, caracterizada porque el medicamento sirve para el tratamiento de enfermedades del grupo de: artritis reumatoidea, parondontitis, placas arterioescleróticas, osteoporosis, artrosis, ulceración de la córnea y reacciones de la piel ante los rayos ultravioleta.

3. Utilización según la reivindicación 1, caracterizada porque el medicamento sirve para el tratamiento de enfermedades del grupo de: artritis reumatoidea, parodontitis, placas arterioescleróticas, osteoporosis y artrosis.

4. Utilización de 4-(2-naft-2-il-vinil)-1,2-benzol-diol en forma de las bases o sales de utilización farmacéutica, para la preparación de un medicamento para el tratamiento de enfermedades en cuya patogénesis participan elastasa y/o metalo-proteinasas.

5. Utilización según la reivindicación 4, caracterizada porque el medicamento sirve para el tratamiento de enfermedades del grupo de: artritis reumatoidea, parodontitis, osteoporosis, placas arterioescleróticas y artrosis.