MD4538C1

MD4538C1 - 1-Piperazino-3-fenil-indani deuteraţi pentru tratamentul schizofreniei

Info

Publication number: MD4538C1
Application number: MDA20140004A
Authority: MD
Inventors: Мортен Йоргенсен; Петер Хонгор Андерсен; Клаус Герви ЕНСЕН; Метте Граулунн ВЕНЕГОР; Лассина Бадоло; Миккель Фог Якобсен
Original assignee: H. Lundbeck A/S
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2018-07-31
Also published as: AU2012273657B2; LT3135656T; PH12013502598A1; US10501427B2; HRP20161348T1; KR101939546B1; US11059798B2; BR112013031702B1; US9216961B2; US10118907B2; TW201902481A; SMT201600383B; EP2720989A1; US20120322811A1; IL229640B; AP3310A; JP2014520140A; US20170158650A1; GEP201706655B; DOP2013000305A

Abstract

Invenţia se referă la 1-piperazino-3-fenil-indani deuteraţi, la sărurile acestora cu activitate la nivelul receptorilor D1 şi D2 ai dopaminei, precum şi al receptorilor 5HT2 ai serotoninei din sistemul nervos central, la medicamente care conţin asemenea compuşi în calitate de ingrediente active, la utilizarea unor astfel de compuşi în tratamentul afecţiunilor sistemului nervos central şi la metode de tratament, care prevăd administrarea unor asemenea compuşi.

Description

Prezenta invenţie se referă la 1-piperazin-3-fenil-indani deuteraţi, la sărurile acestora cu activitate la nivelul receptorilor D1 şi D2 ai dopaminei, precum şi receptorilor-5HT2 ai serotoninei din sistemul nervos central, la medicamente care conţin asemenea compuşi în calitate de ingrediente active, precum şi la utilizarea unor astfel de compuşi în tratamentul afecţiunilor sistemului nervos central.

În această cerere diferite publicaţii sunt menţionate integral. Descrierea acestor publicaţii, astfel, sunt incluse ca referinţă în această cerere pentru o descriere mai detaliată a stadiului tehnicii, la care se referă prezenta invenţie.

Este descrisă 4-((1R, 3S)-6-clor-3-fenil-indan-1-il)-1,2,2-trimetil-piperazina şi sărurile acesteia, mai sunt descrise şi compoziţii farmaceutice care conţin aceste săruri şi aplicarea medicală a acestora, incluzând tratamentul schizofreniei sau al altor boli care implică simptome psihotice (WO 2005016900 A1 2005.02.24). 4-((1R, 3S)-6-clor-3-fenil-indan-1-il)-1,2,2-trimetil-piperazina are formula generală (X), numită în continuare compusul (X)

(X)

Este descrisă o grupă de trans izomeri ai 3-aril-1-(1-piperazinil)indanilor, substituiţi în poziţiile 2 şi/sau 3 ale inelului de piperazină [1].Compuşii sunt descrişi ca având afinitate ridicată pentru receptorii D1 şi D2 ai dopaminei şi receptorii 5-HT2, şi se presupune ca ei ar fi utili pentru tratamentul mai multor boli ale sistemului nervos central, inclusiv al schizofreniei.

Enantiomerul compusului cu formula (X) a fost descris în formă de sare de fumarat (a vedea tabelul 5, compusul (-)-38) [2]. În această publicaţie se conchide, că (-)-enantiomerul compusului 38 este D1/D2 antagonist puternic, manifestând oarecare selectivitate D1 in vitro. Compusul este, de asemenea, descris ca un fiind 5-HT2 antagonist puternic. De asemenea, se menţionează că acest compus nu induce catalepsie la şobolani.

Etiologia schizofreniei nu este cunoscută, dar ipoteza dopaminică a schizofreniei (Arvid Carlsson et al. The American Journal of Psychiatry, 1978, vol. 135, nr. 2, p. 164-173), formulată la începutul anilor 1960, a oferit un cadru teoretic pentru înţelegerea mecanismelor biologice care stau la baza aceasta tulburări. În forma sa cea mai simplă, ipoteza dopaminică afirmă, că schizofrenia este asociată cu o stare hiperdopaminergică, opinie care este susţinută de faptul că toate medicamentele antipsihotice de pe piaţă astăzi exercită un oarecare antagonism pentru receptorul D2 al dopaminei (Philip Seeman. Dopamine receptors and psychosis. Science & Medicine, 1955, vol. 2 nr. 5, p. 28-37). Cu toate acestea, în acelaşi timp se acceptă, că antagonismul receptorilor dopaminei D2 în regiunile limbice ale creierului joacă un rol cheie în tratamentul simptomelor pozitive ale schizofreniei, blocarea receptorilor D2 în regiunile striate ale creierului provoacă simptome extrapiramidale (EPS). Un profil de inhibare mixtă a receptorilor D1/D2 ai dopaminei a fost remarcat la administrarea unor aşa-numiţi compuşi "atipici" antipsihotici, în particular a clozapinei (8-clor-11-(4-metil-piperazin-1-il)-5H-dibenzo[b,e] [1,4]diazepinei), utilizate în tratamentul pacienţilor cu schizofrenie (EP 0638073 B1 2000.06.21).

În plus, antagoniştii selectivi D1 au legătură cu tratamentul tulburărilor somnului şi etilismului (D. N. Eder. Current Opinion in Investigational Drugs, 2002, vol. 3, nr. 2, p. 284-288).

Dopamina poate, de asemenea, juca un rol important în etiologia tulburărilor afective (Paul Willner. Dopamine and depression: A review of recent evidence. I. Empirical studies. Brain Research Reviews, 1983, vol. 6, nr. 3, p. 211-224; Paul Willner. Dopamine and depression: A review of recent evidence. II. Theoretical approaches. Brain Research Reviews, 1983, vol. 6, nr. 3, p. 225-236; Paul Willner. Dopamine and depression: A review of recent evidence. III. The effects of antidepressant treatments. Brain Research Reviews, 1983, vol. 6, nr. 3, p. 237-246; şi Klaus P. Bogeso et al. 3-Phenyl-1-indanamines. Potential antidepressant activity and potent inhibition of dopamine, norepinephrine, and serotonin uptake. Journal of Medicinal Chemistry, 1985, vol. 28, nr. 12, p. 1817-1828).

Mai este descris cum compuşii cu afinitate pentru receptorii-5-HT2, în particular antagonişti 5-HT2-receptorilor, au fost propuşi pentru tratamentul diferitelor boli, cum ar fi schizofrenia, inclusiv simptomele negative la pacienţii cu schizofrenie, depresie, anxietate, tulburări de somn, atacuri de migrenă şi parkinsonism indus neuroleptic (EP 0638073 B1 2000.06.21). De asemenea s-a sugerat, că antagonismul receptorilor 5-HT2A reduce frecvenţa apariţiei efectelor secundare extrapiramidale, induse de neurolepticele clasice (J. J. BalsaraJ at al. Effect of drugs influencing central serotonergic mechanisms on haloperidol-induced catalepsy. Psychopharmacology, 1979, vol. 62, nr. 1, p. 67-69).

O substituţie izotopică a unuia sau a mai mulţi atomi de hidrogen (H) cu atomi de deuteriu (D) într-un compus poate conduce la un efect izotop cinetic, care poate influenţa asupra vitezei reacţiei, de exemplu, asupra metabolismului compusului. Aceasta se manifestă în special în cazul, în care substituirea izotopică este în legătura chimică, care se rupe sau se formează într-o etapă care limitează viteza. Într-un aşa caz substituirea este definită ca efect izotop primar. Când substituţia (substituţiile) izotopică (e) nu sunt implicate în una sau în mai multe legături, care se rup, se poate observa o schimbare mai puţin semnificativă a vitezei, definite ca efect izotop secundar.

Prezenta invenţie se referă la compuşii, în care unul sau mai mulţi atomi de hidrogen (H) în unul sau în mai multe fragmente metabolice M1, M2 şi M3 ale compusului (X) sunt substituiţi cu atomi de deuteriu (D).

Într-un aspect invenţia se referă la un compus cu formula Y:

în care, R1- R10 independent reprezintă hidrogen sau deuteriu şi în care cel puţin unul din R1-R10 conţine cel puţin circa 50% de deuteriu, sau o sare acidă de adiţie farmaceutic acceptabilă.

Într-un alt aspect prezenta invenţie se referă la compoziţii farmaceutice cu conţinut de compus cu formula (Y) şi unul sau mai mulţi purtători, diluanţi sau excipienţi farmaceutic acceptabili.

Într-un alt aspect, invenţia se referă la o aplicare a unui compus cu formula (Y) sau a unei compoziţii farmaceutice cu conţinut de compus cu formula (Y) în tratamentul psihozei, a altor afecţiuni care includ simptome psihotice, tulburări psihotice sau boli care sunt însoţite de simptome psihotice.

Într-un alt aspect invenţia se referă la prepararea unui medicament care conţine compusul cu formula (Y) pentru tratarea psihozei, a altor boli care implică simptome psihotice, tulburări psihotice sau boli care prezintă simptome psihotice.

Într-un alt aspect invenţia se referă la metode de tratare a psihozei, a altor boli care implică simptome psihotice, tulburări psihotice sau boli care prezintă simptome psihotice care prevăd administrarea unei cantităţi eficiente de un compus cu formula (Y) sau o compoziţie farmaceutică cu conţinut de compus cu formula (Y) la un subiect care necesită aceasta.

Încă într-un aspect invenţia se referă la un compus cu formula (S)-(XV)

Într-un alt aspect, invenţia se referă la o metodă de preparare a compusului cu formula (S)-(XV)

Într-un alt aspect, invenţia se referă la o metodă de preparare a compusului (S)-(XV), care prevede tratarea compusului (XIV) cu compusul [(S)-BINAP]Rh(I)BF4.

Încă într-un aspect invenţia se referă la o metodă de obţinere a tartratului compusului (1R, RS)-(IV), care precede tratarea trans-1-(6-clor-3-fenil(d5)-indan-1-il)-1(d3), 2,2-trimetil-piperazinei cu acid L-(+)-tartric.

În plus, alte obiective şi avantaje ale invenţiei vor deveni evidente pentru specialiştii în domeniu din descriere, care este ilustrativă şi nu restrictivă. Astfel, de către specialiştii în domeniu vor fi recunoscute şi alte exemple de realizare, care se vor încadra în limitele esenţei şi volumului prezentei invenţii.

Invenţia se explică prin desenele din fig.1 - fig.18, care reprezintă:

fig. 1 - principalele segmente metabolice ale compusului (X);

fig. 2 - compusul (I) şi compusul (XI), fiecare în formă de (1R, 3S)-enantiomer;

fig. 3 - spectrul RMN al compusului (II) şi al compusul (V). Sunt prezentate anumite regiuni ale spectrelor 13C RMN cu proton decuplat şi proton şi deuteriu decuplat ale compusului (II) [fig. 3A] şi ale compusul (V) [fig. 3B];

fig. 4 - spectrul de masă al compusului (IV);

fig. 5 - formarea compusului metabolit (XI) prin metabolizarea compusului (X) şi compusul (I) (0,1 µM) în hepatocitele de câine crioconservate (n=2, liniile verticale reprezintă rezultatele maximale şi minimale);

fig. 6 - formarea compusului metabolit (XI) prin metabolizarea compusului (X) şi compusului (I) (1 µM) în hepatocite de câine crioconservate (n=2 liniile verticale reprezintă rezultatele maximale şi minimale);

fig. 7 - formarea desmetilmetabolitului prin metabolizarea compusului (II), (IV) şi (X) (1 µM) în microzomii hepatici umani (n=3, liniile verticale reprezintă deviere standard);

fig. 8 - formarea desmetilmetabolitului prin metabolizarea compusului (II), (IV) şi (X) (10 µM) în microzomii hepatici umani (n=3, liniile verticale reprezintă deviere standard);

fig. 9 - formarea desmetilmetabolitului prin metabolizarea compusului (III) (10 µM) în microzomii hepatici umani (n=3, liniile verticale reprezintă deviere standard);

fig. 10 - formarea desmetilmetabolitului prin metabolizarea compusului (V) (10 µM) în microzomii hepatici umani (n=3, liniile verticale reprezintă deviere standard);

fig. 11 - formarea desmetilmetabolitului prin metabolizarea compusului (VI) (10 µM) în microzomii hepatici umani (n=3, liniile verticale reprezintă deviere standard);

fig. 12 formarea desmetilmetabolitului prin metabolizarea compusului (VII) (10 µM) în microzomii hepatici umani (n=3, liniile verticale reprezintă deviere standard);

fig. 13 - structura chimică a compuşilor (I)-(VII), (X)-(XI) şi (XIX) - (XXI);

fig. 14 - formarea desmetilmetabolitului prin metabolizarea compusul (II) şi (X) (10 µM) cu CYP2C19 recombinant de ficat uman (n = 3, deviere standard);

fig. 15 - formarea desmetilmetabolitului prin metabolizarea compusul (IV) şi compusului (X) (1 µM) cu CYP2C19 recombinant de ficat uman (n = 3, liniile verticale reprezintă deviere standard);

fig. 16 - hiperactivitate indusă cu PCP la şoareci pentru compusul (IV);

fig. 17 - răspunsul cataleptic la şobolani pentru compusul (IV);

fig. 18 - difractogramele razelor X pentru două loturi de sare de tartrat acidă de compus (IV).

Antipsihoticele atipice au fost obiect al numeroase studii în industria farmaceutică, au fost demonstrate perspectivele lor în tratamentul tulburărilor psihice, cum ar fi schizofrenia, tulburarea bipolara, demenţa, tulburări de anxietate şi tulburarea obsesiv-compulsivă (TOC). Mecanismul de acţiune al acestor agenţi rămâne necunoscut, însă toate preparatele antipsihotice acţionează asupra sistemului dopaminergic până la un anumit grad. Majoritatea antipsihoticelor atipice manifestă activitate faţă de receptorii dopaminei de subtipuri 1 şi 2 (D1 şi D2, respectiv) şi faţă de receptorii serotoninei de subtip 2 (5-HT2). În unele cazuri definiţia "atipic" era atribuită antipsihoticelor care nu induc efecte secundare extrapiramidale, însă, s-a demonstrat că unele medicamente antipsihotice atipice totuşi induc efecte secundare extrapiramidale, deşi într-o măsură mai mică, decât cele observate pentru antipsihoticele tipice (Weiden Peter J. MD. EPS Profiles: The Atypical Antipsychotics: Are Not All the Same. Journal of Psychiatric Practice, 2007, vol. 13, nr. 1, p. 13-24). Antipsihoticele atipice aprobate includ, de exemplu: amisulprid (Solian), aripiprazol (Abilify), asenapin (Saphris), blonanserin (Lonasen), clotiapin (Entumine), clozapin (Clozaril), iloperidon (Fanapt), lurasidon (Latuda), mosapramin (Cremin), olanzapin (Zyprexa), paliperidon (Invega), perospironă (Lullan), quetiapin (Seroquel), remoxiprid (oxiam), risperidon (Risperdal), sertindol (Serdolect), suplirid (Sulpirid, Eglonyl), ziprasidon (Geodon, Zeldox ) şi zotepin (Nipolept). Câteva altele din asemenea neuroleptice în prezent sunt în etapa de elaborare. Deoarece mecanismul de acţiune a antipsihoticelor atipice nu este bine cunoscut, planificarea efectelor secundare asociate cu aceste medicamente este dificilă. Astfel, există necesitatea unor terapii antipsihotice suplimentare cu un potenţial redus de efecte adverse şi/sau cu un profil terapeutic îmbunătăţit în raport cu terapiile existente.

Într-un aspect prezenta invenţie se referă la unii compuşi în care unul sau mai mulţi atomi de hidrogen (H) din unul sau din mai multe segmente metabolice M1, M2 şi M3 ale compusului (X) au fost substituite cu atomi de deuteriu (D). Compusul (X) şi variante ale acestuia sunt deja descrise (WO 2005016900 A1 2005.02.24; EP 0638073 B1 2000.06.21; US 7648991 B2 2010.01.19 [3]; US 5807855 A 1998.09.15; US 7767683 B2 2010.08.03; US 7772240 B2 2010.08.10; US 8076342 B2 2011.12.13; US 2008269248 A1 2008.10.30 [4]; US 2010069676 A1 2010.03.18 [5]; US 2011178094 A1 2011.07.21 [6]; US 2011207744 A1 2011.08.25 [7] şi Klaus P. Bogeso et al. Enhanced D1 Affinity in a Series of Piperazine Ring Substituted 1-Piperazino-3-Arylindans with Potential Atypical Antipsychotic Activity. Journal of Medicinal Chemistry, 1995, vol. 38, p. 4380-4392).

Efectul cinetic al izotopului poate influenţa potenţial asupra vitezei metabolismului în unul sau mai multe segmente metabolice M1, M2 şi M3, prezentate în fig. 1. Inventatorii prezentei invenţii au identificat trei segmente metabolice importante în 4-((1R, 3S)-6-clor-3-fenil indan-1-il)-1,2,2-trimetil-piperazină (compusul (X)), notate ca M1, M2 şi M3 şi prezentate în fig. 1.

Deuterarea unui compus într-un segment expus metabolismului oxidativ poate, în unele cazuri, reduce rata metabolismului compusului datorită efectului izotop primar. Dacă etapa de scindare a legăturii C-H nu este o etapă care limitează viteza, poate fi observat un efect izotop semnificativ. În cazul, în care, însă, alte etape influenţează asupra vitezei metabolismului compusului, etapa de scindare a legăturii C-H nu este o etapă ce limitează viteza metabolismului şi efectul izotop poate avea o importanţă nu prea mare. In plus, efectul izotop negativ poate fi observat în cazul, în care viteza de reacţie creşte la substituţia cu deuteriu. Astfel, încorporarea deuteriului într-un segment metabolizat enzimatic oxidativ, este previzibilă şi nu influenţează asupra farmacocineticii (US 7678914 B2 2010.03.16; K Mamada et al. Pharmacokinetic equivalence of deuterium-labeled and unlabeled phenytoin. Drug Metabolism and Disposition, 1986, vol. 14, nr. 4, p. 509-511; Anthony J. Streeter et al. Single-dose toxicokinetics of N-nitrosomethylethylamine and N-nitrosomethyl (2,2,2-trideuterioethyl)amine in the rat. Archives of Toxicology, 1990, vol. 64, nr. 2, p. 109-115 şi Carsten Franck et al. Prevalence of objective eye manifestations in people working in office buildings with different prevalences of the sick building syndrome compared with the general population. International Archives of Occupational and Environmental Health, 1993, vol. 65, nr. 1, p. 65-69 (S139)). Pentru numeroase medicamente sau clase de medicamente impactul incorporării deuteriului este imprevizibil. Reducerea clearence-ului metabolic s-a remarcat pentru unii compuşi deuteraţi, în raport cu derivaţi nedeuteraţi, în timp ce asupra metabolismului altor compuşi aceasta nu influenţa. Exemple de cercetări, care indică lipsa imprevizibilităţii în ceea ce priveşte incorporarea deuteriului, sunt descrise (US 6221335 B1 2001.04.24; Martin I. Blakex et al. Studies with Deuterated Drugs. Journal of Pharmaceutical Sciences, 1975, vol. 64, nr. 3, p. 367-391; Foster A. B. Deuterium isotope effects in the metabolism of drugs and xenobiotics: implications for drug design. Advances in Drug Research, 1985, vol. 14, p. 1-40; Jon M. Fukuto et al. Determination of the mechanism of demethylenation of (methylenedioxy)phenyl compounds by cytochrome P450 using deuterium isotope effects. Journal of Medicinal Chemistry, 1991, vol. 34, nr. 9, p. 2871-2876; D J Kushner et al. Pharmacological uses and perspectives of heavy water and deuterated compounds. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology, 1999, vol. 77, nr. 2, p. 79-88; Silverman R. B. The organic chemistry of drugs design and drug action, 2nd edition, 2004. 422 p.; Curr. Opin. Drug Dev., 2006, vol. 9, p. 101-109; Abdul E. Mutlib. Application of Stable Isotope-Labeled Compounds in Metabolism and in Metabolism-Mediated Toxicity Studies. Chemical Research in Toxicology, 2008, vol. 21, nr. 9, p. 1672-1689; Scott L. Harbeson şi Roger D. Tung. Deuterium in Drug Discovery and Development. Annual Reports in Medicinal Chemistry, 2011, vol 46, p. 403-417). Chiar şi incorporarea deuteriului în segmente cunoscute de metabolism are un impact imprevizibil asupra profilului metabolic. Comutarea metabolică poate avea un rezultat, în care profilul metabolic al unui anumit medicament se modifică datorită încorporării deuteriului, conducând, astfel, la diferite proporţii de metaboliţi (sau diferiţi metaboliţi), spre deosebire de profilul observat al unui analog nedeuterat al aceluiaşi medicament. Noul profil metabolic poate avea drept rezultat un anumit profil toxicologic al analogului deuterat. Adiţional la complicaţiile potenţiale ale incorporării deuteriului, mai este şi posibilitatea de schimb deuteriu/hidrogen în mediul fiziologic (Foster A. B. Deuterium isotope effects in the metabolism of drugs and xenobiotics: implications for drug design. Advances in Drug Research, 1985, vol. 14, p. 1-40).

În unele realizări substituţia izotopică a unui sau a mai mulţi atomi de hidrogen în compusul (X) cu atomi de deuteriu avea un efect de izotop cinetic, care influenţa asupra vitezei metabolismului.

Substituţia izotopă a atomilor de hidrogen din compusul (X) cu atomi de deuteriu conduce la o metabolizare mai redusă a compusului deuterat, care, aşa cum se arată, se produce în hepatocitele câinelui, în care, de exemplu, se releva o reducere de circa 50% de formare a desmetilmetabolitului (Compusul (XI)) din compusul (I) (fig. 2), comparativ cu formarea compusului (XI) prin metabolizarea compusului (X).

Deuterarea fenilului liber, opţional în asociere cu deuterarea grupei 1-metil (compusul (II) şi (IV)), reducea surprinzător cantitatea de desmetilmetabolit, produsă în microzomii hepatici umani, în comparaţie cu compusul nedeuterat (compusul (X)). De asemenea, în mod surprinzător, deuterarea grupei 1-metil afecta metabolismul în hepatocitele câinelui, dar nu în hepatocitele umane, ceea ce, astfel, atestă imprevizibilitatea influenţei deuterării asupra proprietăţilor farmacologice.

Efectul metabolismului redus este o disponibilitate biologic mai înaltă a compusului iniţial deuterat şi o formare mai redusă de metabolit. Fără o legătură cu teoria, în baza rezultatelor, descrise în partea experimentală a acestei cereri, se presupune a releva acelaşi efect după câteva administrări de doze la om, ceea ce permite administrarea la oameni de doze mai mici, adică o sarcină mai redusă pentru întreg organismul, de exemplu pentru ficat, şi o dozare cu o frecvenţă redusă.

Se ştie, că desmetilmetabolitul (compusul (XI)) are afinitate pentru hERG şi, astfel, potenţial contribuie la prelungirea intervalului QTc. Cum s-a menţionat anterior, deuterarea fenilului liber, opţional în asociere cu deuterarea grupei 1-metil (compusul (II) şi (IV)), reduce surprinzător cantitatea de desmetilmetabolit, produs în microzomii hepatici umani, în comparaţie cu compusul nedeuterat (compusul (X)). În consecinţă, şi fără vre-o legătură cu teoria, se presupune că vor fi mai puţine interacţiuni cu canalul hERG şi, drept consecinţă, o sarcină mai redusă asupra inimii în cazul administrării variantelor deuterate de compus (X) (de exemplu, compuşii cu formula (Y), comparativ cu administrarea compusului (X).

Prezenta invenţie este redată detaliat în continuare în exemplele de realizare.

Definiţii

Termenul "compus (şi), conform invenţiei", utilizat în context, înseamnă compuşii (Y), (I), (II), (III), (IV), (V), (VI) şi/sau (VII), şi pot include săruri, hidraţi şi/sau solvaţi ai acestora. Compuşii din prezenta invenţie se obţin în forme diferite, cum ar fi săruri, hidraţi şi/sau solvaţi şi invenţia include compoziţii şi metode, care cuprind toate formele variate ale compuşilor.

"Compoziţia (ii), conform invenţiei", aşa cum se utilizează în context reprezintă compoziţii cu conţinut de compuşi (Y), (I), (II), (III), (IV), (V), (VI) şi/sau (VII), sau săruri, hidraţi şi solvaţi ai acestora. Compoziţiile, conform invenţiei, pot conţine unul sau mai multe componente chimice, cum ar fi, de exemplu, excipienţi, diluanţi, umpluturi sau purtători.

"Metoda (e), conform invenţiei", aşa cum se utilizează în context, reprezintă metode care prevăd tratamentul cu compuşii şi/sau compoziţiile, conform invenţiei.

Termenul "aproximativ" se foloseşte în context pentru desemnarea termenului aproximativ, circa, în jurul sau în diapazonul. Când termenul "aproximativ" este utilizat împreună cu un interval numeric, el modifică acel interval prin extinderea limitelor peste şi sub valorile numerice stabilite. În general, termenul "aproximativ" este utilizat în context pentru a modifica o valoare numerică peste sau sub valoarea stabilită printr-o variaţie de 20 procente în sus sau în jos (până la o valoare mai înaltă sau până la o valoare mai joasă cu 20 procente).

Termenul "cantitate eficientă", "cantitate suficientă" sau "cantitate terapeutic eficientă", utilizat în context, defineşte o cantitate dintr-un compus care este suficientă pentru realizarea unor rezultate benefice sau dezirabile, inclusiv rezultate clinice. Ca atare, cantitatea eficientă poate fi suficientă, de exemplu, pentru a reduce sau pentru a ameliora severitatea şi/sau durata bolii sau unei stări, sau a unui sau mai multe simptome ale acestora, pentru a preveni evoluţia stărilor, legate de o afectare sau de o boală, prevenirea recidivelor, dezvoltării sau apariţiei unui sau a mai multe simptome asociate cu o afectare sau cu o boală, sau pentru a amplificarea sau ameliorarea efectului (efectelor) profilactic (e) sau terapeutic (e) al (e) unui alt tratament. O cantitate eficientă include, de asemenea, cantitatea de compus care preîntâmpină sau atenuează semnificativ efectele adverse indezirabile.

Utilizat în prezentul context şi la fel de bine cunoscut în domeniu, termenul "tratament" este o abordare pentru obţinerea de rezultate benefice sau dezirabile, inclusiv rezultate clinice. Rezultatele clinice benefice sau dezirabile includ, dar nefiind exhaustive, reducerea sau ameliorarea unuia sau a mai multor simptome sau stări, diminuarea gradului de boală, stabilizarea (adică, fără agravări) stării de boală, prevenirea răspândirii bolii, stoparea sau încetinirea progresării bolii, ameliorarea sau o atenuare temporară a stării patologice şi remisia (fie parţială, sau totală) fie detectabilă, sau nedetectabilă."Tratament" poate însemna, de asemenea, prelungirea supravieţuirii, comparativ cu supravieţuirea aşteptată fără administrarea unui tratament.

Termenul "necesită aceasta” se referă la necesitatea de ameliorare simptomatică sau asimptomatică a unei boli, cum ar fi, de exemplu, a psihozei sau a unei tulburări psihotice. Subiectul, care necesită aceasta poate fi sau nu poate fi supus unui tratament pentru stări legate, de exemplu,cu psihoza sau cu o tulburare psihotică.

Termenul "purtător" se referă la un diluant, adjuvant, excipient sau umplutură cu care se administrează un compus. Exemplele nerestrictive de asemenea purtători farmaceutici includ: lichide, cum ar fi apă şi uleiuri, inclusiv cele de origine petrolieră, animală, vegetală sau sintetică, cum ar fi ulei de arahide, ulei de soia, ulei mineral, ulei de susan şi altele asemenea. Purtători farmaceutici pot fi, de asemenea, serul fiziologic, guma acacia, gelatina, pasta de amidon, talcul, cheratina, dioxidul de siliciu coloidal, ureea, etc. În plus, se pot folosi agenţi auxiliari, de stabilizare, de îngroşare, de lubrifiere şi de colorare. Alte exemple de purtători farmaceutici adecvaţi sunt descrise în literatura de specialitate (Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 21st Edition, University of the Sciences in Philadelphia, ed, Lippincott Williams & Wilkins 2005).

Termenii "animal", "subiect" şi "pacient", aşa cum sunt utilizaţi aici, includ toţi membrii regnul animal, inclusiv, dar nefiind exhaustive, mamifere, animale (de exemplu, pisici, câini, cai, porci, etc.) şi oameni.

Termenul "variantă izotopică", utilizat în context, defineşte un compus obţinut prin substituirea unui sau a mai multor atomi de hidrogen din compusul iniţial, care nu conţine atomi de deuteriu, cu atomi de deuteriu.

Este recunoscut faptul, că în majoritatea compuşilor sintetici elementele au un conţinut de izotop natural, ceea ce conduce la încorporarea inerentă a deuteriului. Însă, cantitatea izotopică naturală de izotopi de hidrogen, cum ar fi de deuteriu, este irelevantă (aproximativ 0,015%), în raport cu gradul de substituire stabilă cu izotop a compuşilor, menţionaţi în context. Astfel, desemnarea unui atom ca deuteriu într-o poziţie indică că conţinutul de deuteriu este semnificativ mai mare, decât conţinutul natural de deuteriu. Se consideră, că orice atom nedesemnat în calitate de un anumit izotop, reprezentă orice izotop stabil al acestui atom, ceea ce va fi evident pentru un specialist în domeniu.

Compuşii (Y) sunt variante izotopice ale compusului (X).

În unele realizări compuşii (I), (II), (III), (IV), (V), (VI) şi (VII) sunt variante izotopice ale compusului (X).

M1 este un segment al compusului (X), susceptibil la metabolism; M1 constă din -CH2- în poziţia 6 a piperazinei compusului (X).

M2 este un segment al compusului (X) susceptibil la metabolism; M2 constă din metil N-cuplat cu piperazina compusului (X).

M3 este un segment al compusului (X) susceptibil la metabolism; M3 constă din grupa fenil a compusului (X).

Compusul iniţial este un compus chimic care este bază pentru derivaţii săi, obţinuţi fie prin substituire, sau prin descompunere, de exemplu descompunere metabolică. În contextul prezentei invenţii compusul iniţial este un ingredient farmaceutic activ (API).

În unele realizări orice atom nedesemnat ca deuteriu este prezent în abundenţa sa izotopică naturală. În unele realizări, orice atom de hidrogen nedesemnat ca deuteriu este prezent la cel mult 1% din abundenţa izotopică a deuteriului.

Într-un aspect invenţia se referă la compusul cu formula (Y):

în care, R1-R10 independent reprezintă hidrogen sau deuteriu, în care cel puţin unul din R1- R10 conţine cel puţin circa 50% de deuteriu sau o sare acidă de adiţie farmaceutic acceptabilă.

Într-un alt aspect invenţia se referă la compoziţii farmaceutice cu conţinut de compus cu formula (Y) şi de unul sau mai mulţi purtători, diluanţi sau excipienţi farmaceutic acceptabili.

Într-un alt aspect invenţia se referă la aplicări ale unui compus cu formula (Y) sau a unei compoziţii farmaceutice cu conţinut de compus cu formula (Y) în tratamentul psihozei, al altor boli care implică simptome psihotice, tulburări psihotice sau al bolilor care prezintă simptome psihotice.

Într-un alt aspect invenţia se referă la prepararea unui medicament, care conţine compusul cu formula (Y) pentru tratarea psihozei, a altor boli care implică simptome psihotice, tulburări psihotice sau a bolilor care prezintă simptome psihotice.

Într-un alt aspect invenţia se referă la metode de tratare a psihozei, a altor boli care implică simptome psihotice, tulburări psihotice sau a bolilor care prezintă simptome psihotice, care prevede administrarea unei cantităţi eficiente de un compus cu formula (Y) sau de o compoziţie farmaceutică cu conţinut de compus cu formula (Y).

În unele variante de realizare compusul este racemic. În alte variante de realizare compusul este îmbogăţit enantiomeric.

În unele variante de realizare, compusul este selectat din grupa constând din:

În unele variante de realizare R1 şi R2 conţin deuteriu, R3 - R5 conţin deuteriu sau R6-R10 conţin deuteriu.

În unele variante de realizare R1 şi R2 conţin deuteriu. În unele realizări R1 şi R2 conţin deuteriu şi R3- R5 conţin hidrogen.

În unele variante de realizare R3-R5 conţin deuteriu. În unele variante de realizare R3-R5 conţine hidrogen.

În unele variante de realizare R6-R10 conţin deuteriu. in unele variante de realizare R6-R10 conţin deuteriu şi R3-R5 conţin hidrogen.

În unele variante de realizare R1-R5 conţin deuteriu.

În anumite realizări R1, R2 şi R6-R10 conţin deuteriu.

În unele variante de realizare R3-R10 conţin deuteriu.

În unele variante de realizare R1-R10 conţin deuteriu.

În unele variante de realizare compusul reprezintă un compus cu formula:

sau compusul cu formula

În unele variante de realizare compusul reprezintă un compus cu formula:

În unele realizări cel puţin circa 75% din compus are un atom de deuteriu în fiecare poziţie desemnată ca deuteriu, şi orice atom nedesemnat ca deuteriu este prezent la aproximativ abundenţa sa izotopică naturală.

În unele realizări cel puţin circa 85% din compus are un atom de deuteriu în fiecare poziţie desemnată ca deuteriu, şi orice atom nedesemnat ca deuteriu este prezent la aproximativ abundenţa sa izotopică naturală.

În unele realizări cel puţin circa 90% din compus are un atom de deuteriu în fiecare poziţie desemnată ca deuteriu, şi orice atom nedesemnat ca deuteriu este prezent la aproximativ abundenţa sa izotopică naturală.

În anumite realizări compusul este o sare selectată din grupa constând din fumarat, maleat, succinat şi tartrat. In unele variante de realizare compusul este o sare de fumarat. În alte variante de realizare compusul este o sare de hidrofumarat. În unele

variante de realizare compusul este o sare de maleat. In unele variante de realizare, compusul este o sare de hidromaleat.

În unele variante de realizare compusul este o sare de succinat. În unele variante de realizare compusul este o sare de hidrosuccinat. În unele variante de realizare compusul este o sare de tartrat. In unele variante de realizare compusul este o sare de hidrotartrat.

În anumite realizări compusul reprezintă sarea hidrotartrat de compus (1R, 3S) - (IV).

În unele realizări psihoza sau boala care include simptome psihotice este schizofrenie, tulburare schizofreniformă, tulburare schizoafectivă, tulburare delirantă, tulburare psihotică de scurtă durată, tulburări psihotice împărtăşite, tulburări bipolare sau manie în tulburare bipolară. În unele variante psihoza sau boala care implica simptome psihotice este schizofrenia.

În unele aspecte metoda prevede adiţional administrarea unui sau a mai mulţi agenţi neuroleptici.

În unele realizări aplicările prevăd adiţional aplicarea unui sau a mai mulţi agenţi neuroleptici.

În unele realizări agentul neuroleptic este selectat din grupa constând din sertindol, olanzapin, risperidon, quetiapin, aripiprazol, haloperidol, clozapin, ziprasidon şi osanetant.

În unele variante de realizare administrarea este orală, sublinguală sau transbucală. În unele variante, administrarea este orală.

În unele variante de realizare subiectul este un mamifer. În unele realizări subiectul este o rozătoare, o felină, canină, maimuţă, cabalină, porcină, bovină sau om. În unele realizări subiectul este o rozătoare, o felină, canină, maimuţă, bovină sau om. În unele realizări subiectul este o rozătoare, o felină, canină, maimuţă sau om. În unele realizări subiectul este şoarece, şobolan, o canină, maimuţă sau om. În unele realizări, subiectul este şoarece, şobolan, canină sau om. În unele realizări, subiectul este şoarece, şobolan sau om. În unele variante de realizare subiectul este o canină sau un om. În unele realizări subiectul este un om.

În unele realizări desemnarea poziţiei ca "D" într-un compus înseamnă o incorporare minimă a deuteriului depăşind aproximativ 40% în acea poziţie. În unele realizări desemnarea poziţiei ca "D" într-un compus înseamnă o incorporare minimă a deuteriului depăşind aproximativ 50% în acea poziţie. În unele realizări desemnarea poziţiei ca "D" într-un compus înseamnă o incorporare minimă a deuteriului depăşind aproximativ 60% în acea poziţie. În unele realizări desemnarea poziţiei ca "D" într-un compus înseamnă o incorporare minimă a deuteriului depăşind aproximativ 65% în acea poziţie. În unele realizări desemnarea poziţiei ca "D" într-un compus înseamnă o incorporare minimă a deuteriului depăşind aproximativ 70% în acea poziţie. În unele realizări desemnarea poziţiei ca "D" într-un compus înseamnă o incorporare minimă a deuteriului depăşind aproximativ 75% în acea poziţie. În unele realizări desemnarea poziţiei ca "D" într-un compus înseamnă o incorporare minimă a deuteriului depăşind aproximativ 80% în acea poziţie. În unele realizări desemnarea poziţiei ca "D" într-un compus înseamnă o incorporare minimă a deuteriului depăşind aproximativ 85% în acea poziţie. În unele realizări desemnarea poziţiei ca "D" într-un compus înseamnă o incorporare minimă a deuteriului depăşind aproximativ 90% în acea poziţie. În unele realizări desemnarea poziţiei ca "D" într-un compus înseamnă o incorporare minimă a deuteriului depăşind aproximativ 95% în acea poziţie. În unele realizări desemnarea poziţiei ca "D" într-un compus înseamnă o incorporare minimă a deuteriului depăşind aproximativ 97% în acea poziţie. În unele realizări desemnarea poziţiei ca "D" într-un compus înseamnă o incorporare minimă a deuteriului depăşind aproximativ 99% în acea poziţie.

Sărurile farmaceutic acceptabile

Prezenta invenţie cuprinde, de asemenea, săruri ale compuşilor, de obicei, săruri farmaceutic acceptabile. Asemenea săruri includ săruri acide de adiţie farmaceutic acceptabile. Sărurile acide de adiţie includ săruri ale acizilor anorganici, precum şi ale acizilor organici.

Exemplele reprezentative de acizi anorganici adecvaţi includ: acidul clorhidric, fosforic, sulfuric, acidul bromhidric, iodhidric, sulfamic, azotic, etc.

Exemplele reprezentative de acizi organici adecvaţi includ: acid formic, acetic, tricloracetic, trifluoracetic, propionic, benzoic, cinamic, citric, fumaric, glicolic, itaconic, lactic, metansulfonic, maleic, malic, malonic, mandelic, oxalic, picric, piruvic, salicilic, succinic, metan sulfonic, etansulfonic, tartric, ascorbic, pamoic, bismetilen salicilic, etandisulfonic, gluconic, citraconic, aspartic, stearic, palmitic, EDTA, glicolic, p-aminobenzoic, glutamic, benzensulfonic, p-toluensulfonic, teofilin acetic, precum şi 8-haloteofilinele, de exemplu, 8-bromteofilină, etc. Alte exemple de săruri farmaceutic acceptabile acide de adiţie anorganice sau organice includ sărurile farmaceutic acceptabile menţionate în publicaţii (Stephen M. Berge et al. Monkhouse. Pharmaceutical salts. Journal of Pharmaceutical Sciences, 1977, vol. 66, nr. 2, p. 1-19; şi Philip L. Gould. Salt selection for basic drugs. International Journal of Pharmaceutics, 1986, vol. 33, p. 201-217).

În plus, compuşii, conform prezentei invenţii, pot exista în formă nesolvatată, precum şi în forme solvatate cu solvenţi farmaceutic acceptabili, cum ar fi apă, etanol, etc. În general, pentru scopurile acestei invenţii formele solvatate sunt considerate a fi comparabile cu formele nesolvatate.

Titlurile şi subtitlurile sunt folosite aici doar pentru comoditate şi nu trebuie interpretate ca limitând invenţia în nici un mod.

Utilizarea oricărui şi a tuturor exemplelor sau a limbajului exemplar (inclusiv de exemplu ("for instance"), de exemplu (“for example”), de exemplu (“e.g”) şi ca atare (“as such”), în prezenta descriere este destinată numai pentru o explicare mai bună a invenţiei şi nu este restrictivă pentru volumul invenţiei, în cazul în care nu se indică altfel.

Utilizarea termenilor "un" şi "o" şi "a" şi a referinţelor similare în contextul descrierii invenţiei este prevăzută pentru a acoperi atât singularul, cât şi pluralul, dacă nu se indică altfel sau nu este contrazis clar de context.

În cazul, în care nu se indică altceva, toate valorile exacte prezente în context sunt reprezentative aproximative (de exemplu, toate valorile exacte exemplare, prezentate în raport pentru un anumit factor sau măsurare, prevăd, de asemenea, o valoare aproximativă corespunzătoare, modificată prin "aproximativ, circa" acolo unde este cazul).

Descrierea în prezenta invenţie a oricărui aspect sau a aspectului invenţiei folosind termenii, cum ar fi "cuprinde", "având", "inclusiv" sau "conţine", cu referire la un element sau la elemente este prevăzută pentru a oferi un suport pentru un aspect sau un aspect similar al invenţiei, care "constă din", "constă în general din", sau "conţine în mod substanţial" elementul sau elementele particulare, dacă nu se prevede altceva sau nu este contrazis de context.

Exemple de sinteză a compuşilor, conform invenţiei, pot fi realizate cu facilitate prin metode descrise în literatura de specialitate (WO 2005016900 A1 2005.02.24; EP 0638073 B1 2000.06.21; US 7648991 B2 2010.01.19; US 5807855 A 1998.09.15; US 7767683 B2 2010.08.03; US 7772240 B2 2010.08.10; US 8076342 B2 2011.12.13; US 2008269248 A1 2008.10.30; US 2010069676 A1 2010.03.18; US 2011178094 A1 2011.07.21; US 2011207744 A1 2011.08.25; şi Klaus P. Bogeso et al. Enhanced D1 Affinity in a Series of Piperazine Ring Substituted 1-Piperazino-3-Arylindans with Potential Atypical Antipsychotic Activity. Journal of Medicinal Chemistry, 1995, vol. 38, p. 4380-4392). Asemenea metode şi metode similare pot fi realizate folosind reagenţi deuteraţi şi/sau compuşi intermediari deuteraţi, şi/sau prin introducerea atomilor de deuteriu în structura chimică, conform protocoalelor cunoscute în domeniu.

Alte exemple de metode de sinteză includ conversia indanonei A într-un compus intermediar C prin tratarea 3-brom-6-clor-indan-1-onei (A) cu o bază, cum ar fi trietilamina, într-un solvent, cum ar fi tetrahidrofuranul, la temperatura ambiantă (Schema 1) (WO 2008025361 A1 2008.03.06 şi EP 0035363 A1 1981.09.09 [8]). Eliminarea sării bromhidrat de amină, precipitată prin filtrare, şi concentrarea filtratului rezultă cu 6-clor-inden-1-onă (B). Această substanţă poate interacţiona cu acidul fenil-d5-boronic în prezenţa a aproximativ 1 echivalent dintr-o bază, cum ar fi trietilamină, şi o cantitate catalitică 1:1 de amestec de [Rh(ndb)2] BF4(bis(norbornadien)rodiu(I)tetrafluorborat) şi βIναρ racemic (2,2'-bis (difenilfosfin)-1,1'-binaftil) într-un solvent adecvat (de exemplu, un amestec de aproximativ 10:1 de solvenţi 1,4-dioxan şi apă) într-o atmosferă de argon la o temperatură înaltă (de exemplu, de aproximativ 100°C). Tratarea va permite obţinerea 6-clor-3-fenil-d5-indan-1-onei racemice (C).

Schema 1. Exemplul de sinteză a compusului intermediar C.

C (racemat)

Tratarea 6-clor-3-fenil-d5-indan-1-onei (C) cu o bază reductivă, cum ar fi borohidrură de sodiu (~2 echivalenţi), într-un amestec de solvenţi 10:1 de tetrahidrofuran şi apă la o temperatură joasă (de aproximativ -15°C) va conduce la reducerea grupei carbonil în alcool respectiv (Schema 2). Tratarea va rezulta cu cis-6-clor-3-fenil-indan-1-ol racemic (D). La tratarea acestei substanţe cu butirat de vinil (cu aproximativ 5 echivalenţi) şi Novozym 435® într-un solvent, cum ar fi di-izo-propil eter, la temperatura ambiantă, se obţine (1S, 3S)-6-clor-3-fenil-indan-1-ol (E).

Schema 2. Exemplul de sinteza a compusului intermediar E.

C(racemat) D(cis-racemat) E((1S, 3S)-enatiomer

În mod alternativ, realizarea succesiunii reacţiilor de la A la E, utilizând acidul fenil boronic sau 4,4,5,5-tetrametil-2-fenil-[1,3,2]dioxaborolan în loc de 4,4,5,5-tetrametil -2-d5-fenil-[1,3,2]dioxaborolan va conduce la obţinerea (1S, 3S)-6-clor-3-fenil-indan-1-olului (ε') (Schema 3).

Schema 3. Exemplul de sinteză a compusului intermediar E'.

Alte metode alternative de sinteză pentru a obţine E' sunt prezentate în literatura de brevete (WO 2006086984 A1 2006.08.24 şi WO 2005016901 A1 2005.02.24 [9]). În aceste metode benzilcianura se utilizează ca unul dintre substraturi. Utilizarea benzilcianurii-d7 (comercial disponibile de la Aldrich, Catalog # 495840) sau fenil-d5-acetonitrilului (comercial disponibil de la Aldrich, Catalog # 495859 sau de la CDN, Catalog #-D 5340 sau de la Kanto, Catalog # 49132-27) şi aceleaşi proceduri poate conduce la obţinerea E (Schema 4). Ca alternativă pentru sursele comerciale, benzilcianurii-d7 şi fenil-d5-acetonitrilului, se poate utiliza cianură de sodiu şi benzil-d7-clorură (comercial disponibile de la Aldrich, Catalog nr. 217336) şi-benzil-2, 3, 4, 5, 6-d5-clorură (comercial disponibilă de la Aldrich, Catalog nr. 485764), respectiv.

Schema 4. Exemplul de sinteză a compuşilor intermediari E şi E'.

Benzilcianură E' ((1S, 3S)-enantiomer)

Tratarea E cu circa 4 echivalenţi de di-izo-propiletilamină şi cu circa 2 echivalenţi de anhidridă metansulfonică în tetrahidrofuran la o temperatură de aproximativ -18°C urmată de o încălzire lentă până la o temperatură de aproximativ -5°C şi tratarea ulterioară cu aproximativ 4 echivalenţi de 2,2-dimetil-piperazină va conduce la formarea 1-((1R, 3S)-6-clor-3-fenil-d5-indan-1-il)-3,3-dimetil-piperazinei (F), care poate fi purificată după reacţie (Schema 5). În mod alternativ, se poate transforma alcoolul E în clorură corespunzătoare, preferată fiind menţinerea configuraţiei la C1, cu obţinerea (1S, 3S)-1-clor-d5-fenil-indanului (E"; similar E' poate fi transformat în (1S, 3S)-1-clor-3-fenil-indan (E '")).

Clorura de E" poate interacţiona cu 2,2-dimetil-piperazina pentru a se obţine F. Etapa finală poate fi realizată aşa cum este descris pentru prepararea sării compusului (1)·acid butandioic cu utilizarea iodmetanului, se obţine compusul (II) sau d3-iodmetan, totodată, obţinând compusul (IV), respectiv. Alternativ, cum este descris în continuare, grupa metil sau grupă d3-metil poate fi condusă în reflux în HCHO/HCOOH sau DCDO/DCOOD, respectiv.

Schema 5. Exemplul de sinteza a compuşilor intermediari F şi compuşilor (II) şi (IV):

Terţ-butil esterul acidului (2-amino-2-metil-propil)-carbamic (G) poate fi preparat din 2-metil-propan-1,2-diamină şi di-terţ-butildicarbonat (alternativ se menţionează, că G este comercial disponibil: Prime catalog # POI-1362-MB4; Rovathin catalog # NX45401). Reacţia G cu haloacetil halogenură, cum ar fi, fie clorură de cloracetil sau bromură de bromacetil, rezultă cu terţ-butil esterul acidului [2-(2-clor-acetilamino)-2-metil-propil]-carbamic sau cu terţ-butil esterul acidului [2-(2-brom- acetilamino)-2-metil-propil]-carbamic (H), respectiv (Schema 6).Tratarea oricărei variante de H cu acid urmată de tratarea cu o bază va conduce la formarea 6,6-dimetil-piperazin-2-onei (I). Această substanţă poate fi redusă în 2,2-dimetil-5,5-d2-piperazină (J) prin tratare cu deuteriura de litiu aluminiu.

Schema 6. Exemplul de sinteză a compusului intermediar J.

G H I J

În calitate de alternativă, J poate fi obţinut din acid 2-amino-2-metil-propionic. Reacţia acidului 2-amino-2-metil-propionic şi di-terţ-butildicarbonatului va permite obţinerea acidului 2-terţ-butoxicarbonilamino-2-metil-propionic (K) (Schema 7). Grupa acidă funcţională poate fi convertită în amida Weinreb respectivă prin reacţia cu O,N-dimetil-hidroxilamină în prezenţa unui agent de cuplare adecvat, cum ar fi 2-(1H-7-azabenzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametiluroniu hexafluorofosfat metanaminiu (HATU) sau 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)carbodiimidă (EDC), obţinând, totodată, terţ-butil esterul acidului [1-(metoximetil]-carbamoil)-1-metiletil)carbamic (L). Prin reducerea selectivă a amidei Weinreb se obţine terţ-butil esterul acidului (1, 1-dimetil-2-oxo-etil)-carbamic (M). Aminarea reductivă cu utilizarea aldehidei M şi a esterului metilic al acidului amino-acetic poate fi utilizată pentru a obţine esterul metilic al acidului (2-terţ-butoxicarbonilamino-2-metil-propilamino)-acetic (N). Tratarea carbamat-esterului N cu un acid adecvat, cum ar fi acidul trifluoracetic, va conduce la formarea piperazinonei I, care prin tratare cu deuteriura de litiu aluminiu rezultă cu piperazina J.

Schema 7. Exemplul alternativ de sinteză a produsului intermediar J:

Folosirea compusului J, în loc de 2,2-dimetil-piperazină, cum este descris pentru conversia E în compuşii (II) şi (IV), va conduce la obţinerea compusului (VI) şi a compusului (VII), respectiv. În mod similar, folosirea compusului E' şi J, în loc de 2,2-dimetil-piperazină şi E, va conduce la obţinerea compusului (III) şi a compusului (V).

Într-un alt aspect invenţia se referă la o metodă de preparare a compusului cu

formula (S) - (XV), care constă în tratarea compusului (XIV) cu [(S)-BINAP]Rh(I)BF4.

Într-un alt aspect invenţia se referă la o metodă de preparare a tartratului compusului (1R,3S)-(IV), cuprinzând tratarea trans-1-(6-clor-3-fenil(d5)-indan-1-il)-1(d3),2,2-trimetil-piperazinei racemice cu acid L-(+)-tartric.

În unele realizări trans-1-(6-clor-3-fenil(d5)-indan-1-il)-1(d3),2,2-trimetil-piperazina racemică este obţinută din sarea de succinat respectivă a acesteia.

În unele realizări succinatul de trans-1-(6-clor-3-fenil(d5)-indan-1-il)-1(d3),2,2-trimetil-piperazină racemică este obţinut din sarea de maleat de trans 1-(6-clor-3-fenil (d5)-indan-1-il) -3,3-dimetil-piperazină racemică.

În unele realizări acetofenona-d5 este transformată într-un eter enol. În unele variante de realizare enol eterul este un eter silii enol. In unele variante, enol eterul de acetofenonă-d5 este transformat în boronat vinil corespunzător. În unele variante, enol eterul de acetofenonă-d5 este tratat cu bis (pinacolato) dibor. In unele variante, boronat vinil este tratat cu 2-halo-5-clorobenzaldehidă.

În unele realizări compuşii exista ca racemaţi. În unele realizări există compuşi cu un conţinut depăşind circa 70% de exces enantiomeric. În unele realizări, compuşii există cu un conţinut depăşind aproximativ 75% de exces enantiomeric. În unele realizări compuşii există cu un conţinut depăşind aproximativ 80% de exces enantiomeric. În unele realizări compuşii există cu un conţinut depăşind aproximativ 85% de exces enantiomeric. În unele realizări compuşii există cu un conţinut depăşind aproximativ 90% de exces enantiomeric. În unele realizări compuşii există cu un conţinut depăşind aproximativ 92% de exces enantiomeric. În unele realizări compuşii există cu un conţinut depăşind aproximativ 95% de exces enantiomeric. În unele realizări compuşii există cu un conţinut depăşind aproximativ 97% de exces enantiomeric. În unele realizări compuşii există cu un conţinut depăşind aproximativ 99% de exces enantiomeric.

Compoziţii farmaceutice

Prezenta invenţie în continuare se mai referă la compoziţii farmaceutice, care conţin o cantitate terapeutic eficientă de un compus, conform prezentei invenţii, şi un

purtător sau diluant farmaceutic acceptabil.

Compuşii, conform prezentei invenţii, pot fi administraţi separat sau în asociere cu purtători, diluanţi sau excipienţi farmaceutic acceptabili, fie în doze unice sau multiple. Compoziţiile farmaceutice, conform invenţiei, pot fi formulate cu purtători sau diluanţi farmaceutic acceptabili, precum şi cu orice alţi adjuvanţi şi excipienţi cunoscuţi în conformitate cu tehnicile tradiţionale, cum ar fi cele descrise în Remington (Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 21st Edition, University of the Sciences in Philadelphia, ed, Lippincott Williams & Wilkins 2005).

Sunt descrise şi alte exemple de compoziţii care conţin compuşii invenţiei (WO 2005016900 A1 2005.02.24; EP 0638073 B1 2000.06.21; US 7648991 B2 2010.01.19; US 5807855 A 1998.09.15; US 7767683 B2 2010.08.03; US 7772240 B2 2010.08.10; US 8076342 B2 2011.12.13; US 2008269248 A1 2008.10.30; US 2010069676 A1 2010.03.18; US 2011178094 A1 2011.07.21; US 2011207744 A1 2011.08.25 şi Klaus P. Bogeso et al. Enhanced D1 Affinity in a Series of Piperazine Ring Substituted 1-Piperazino-3-Arylindans with Potential Atypical Antipsychotic Activity. Journal of Medicinal Chemistry, 1995, vol. 38, p. 4380-4392).

Compoziţiile farmaceutice pot fi formulate special pentru administrare pe orice cale adecvată, cum ar fi orală, nazală, topică (incluzând cea transbucală şi sublinguală), şi parenterală (inclusiv subcutanat, intramuscular, intratecal, intravenos şi intradermic). Trebuie de avut în vedere, că calea de administrare va depinde de starea generală şi vârsta subiectului care urmează a fi tratat, de etiologia bolii care urmează a fi tratată şi de ingredientul activ.

Doza zilnică de compuşi, conform invenţiei, calculată în raport cu baza liberă, este potrivită de la circa 1,0 la aproximativ 160 mg/zi, mai potrivită fiind de la aproximativ 1 la circa 100 mg, de exemplu, de preferinţă de la aproximativ 2 la aproximativ 55, cum ar fi de la aproximativ 2 la aproximativ 15 mg, de exemplu de la aproximativ 3 până la aproximativ 10 mg. În unele variante de realizare doza zilnică constituie de la circa 0,1 mg la circa 500 mg. În alte realizări doza zilnică constituie de la circa 1 mg la circa 500 mg. În unele realizări doza zilnică constituie de la circa 1 mg la circa 400 mg. În alte realizări doza zilnică constituie de la circa 1 mg la circa 300 mg. În unele variante de realizare doza zilnică constituie de la circa 1 mg la circa 200 mg. În alte variante de realizări doza zilnică constituie de la circa 1 mg la circa 160 mg. În unele realizări doza zilnică constituie de la circa 1 mg la circa 100 mg. În unele realizări doza zilnică constituie de la circa 1 mg la circa 60 mg. În unele exemple de realizare doza zilnică constituie de la circa 2 mg la circa 30 mg. În unele realizări doza zilnică constituie de la circa 2 mg la circa 15 mg. În alte variante de realizare doza zilnică constituie de la circa 3 mg până la circa 10 mg. În unele realizări doza zilnică constituie aproximativ 60 mg. În unele exemple de realizare doza zilnică constituie aproximativ 50 mg. În unele realizări doza zilnică constituie aproximativ 40 mg. În unele realizări doza zilnică constituie aproximativ 30 mg. În unele realizări doza zilnică constituie aproximativ 20 mg. În unele realizări doza zilnică constituie aproximativ 10 mg. În unele realizări doza zilnică constituie aproximativ 5 mg. În unele realizări doza zilnică constituie aproximativ 3 mg. În unele realizări doza zilnică constituie aproximativ 2 mg. În unele realizări doza zilnică constituie aproximativ 1 mg.

Pentru căile parenterale de administrare, cum ar fi administrarea intravenoasă, intratecală, intramusculară şi administrarea similară, dozele tipice sunt de ordinul a jumătate din doza pentru administrare orală

Compuşii, conform prezentai invenţii, sunt în general aplicaţi în formă de substanţă liberă sau în formă de o sare farmaceutic acceptabilă a acestora. Exemplele de acizi organici şi anorganici potriviţi sunt descrise în context.

În unele variante de realizare compoziţia conţine ciclodextrină. În unele variante de realizare compoziţia conţine ciclodextrină în apă. In unele variante ciclodextrina reprezintă hidroxipropil-δ-ciclodextrină. În unele realizări compoziţia conţine hidroxipropil-δ-ciclodextrină în apă.

Tratamentul tulburărilor

Prezenta invenţie se referă şi la aplicarea medicală a compuşilor prezentei invenţii, cum ar fi pentru tratamentul unei boli a sistemului nervos central, incluzând psihoza, în special schizofrenia sau alte boli care implică simptome psihotice, cum ar fi, de exemplu, schizofrenia, tulburarea schizofreniformă, tulburarea schizoafectivă, tulburări delirante, tulburări psihotice de scurtă durată, tulburări psihotice împărtăşite, precum şi alte tulburări psihotice sau boli care prezintă simptome psihotice, de exemplu, tulburare bipolara, cum ar fi manie într-o tulburare bipolara. Compuşii şi/sau compoziţiile, conform prezentei invenţii, pot fi aplicate adiţional în tratamentul unor tulburări deja descrise (WO 2005016900 A1 2005.02.24; EP 0638073 B1 2000.06.21; US 7648991 B2 2010.01.19; US 5807855 A 1998.09.15; US 7767683 B2 2010.08.03; US 7772240 B2 2010.08.10; US 8076342 B2 2011.12.13; US 2008269248 A1 2008.10.30; US 2010069676 A1 2010.03.18; US 2011178094 A1 2011.07.21; US 2011207744 A1 2011.08.25 şi Klaus P. Bogeso et al. Enhanced D1 Affinity in a Series of Piperazine Ring Substituted 1-Piperazino-3-Arylindans with Potential Atypical Antipsychotic Activity. Journal of Medicinal Chemistry, 1995, vol. 38, p. 4380-4392). Invenţia se referă, de asemenea, la aplicarea medicală a compuşilor prezentei invenţii în calitate de terapie combinată în asociere cu alţi agenţi terapeutici, cum ar fi agenţii deja descrişi (WO 2005016900 A1 2005.02.24; EP 0638073 B1 2000.06.21; US 7648991 B2 2010.01.19; US 5807855 A 1998.09.15; US 7767683 B2 2010.08.03; US 7772240 B2 2010.08.10; US 8076342 B2 2011.12.13; US 2008269248 A1 2008.10.30; US 2010069676 A1 2010.03.18; US 2011178094 A1 2011.07.21; US 2011207744 A1 2011.08.25 şi Klaus P. Bogeso et al. Enhanced D1 Affinity in a Series of Piperazine Ring Substituted 1-Piperazino-3-Arylindans with Potential Atypical Antipsychotic Activity. Journal of Medicinal Chemistry, 1995, vol. 38, p. 4380-4392).

Trebuie să fie clar, că una sau mai multe caracteristici ale oricăror forme de realizare, dezvăluite aici, pot fi combinate şi/sau rearanjate în limitele volumului prezentei invenţii pentru a produce variante suplimentare de realizare, care se includ, de asemenea, în volumul prezentei invenţii.

Specialiştii în acest domeniu al tehnicii vor recunoaşte, sau ei vor fi capabili să stabilească, folosind nu mai mult decât practica de rutină, numeroşi echivalenţi ai exemplelor de realizare specifice ale invenţiei descrise aici. Se consideră, că asemenea echivalenţi se află în limitele volumului prezentei invenţii.

Prezenta invenţie este descrisă în continuare prin următoarele exemple nerestrictive.

EXEMPLE

În continuare sunt prezentate exemplele pentru a facilita o înţelegere mai completă a prezentei invenţii. Exemplele ce urmează ilustrează metodele tipice de realizare şi de aplicare în practică a invenţiei. Cu toate acestea, volumul prezentei invenţii nu se limitează la realizările concrete descrise în aceste exemple, care sunt prezentate doar în scop de ilustrare, deoarece pentru a obţine rezultate similare pot fi utilizate şi metode alternative.

Purificarea compuşilor prin cromatografie se referă la aplicarea cromatografiei pe silicagel, folosind fie flash cromatografie manuală sau flash cromatografie automatizată, de obicei realizate folosind gradiente de eluare de la heptani până la acetat de etil sau amestecuri de acetat de etil, trietilamină şi metanol.

Descrierea metodelor de CL-MS.

Compuşii (I), (II), (III), (IV), (V), (VI) şi (VII) au fost caracterizaţi prin CLMS utilizând următoarele metode (tabelul 1):

Tabelul 1 Metode de analiză CL-MS Metodele WXV-AB5, WXV-AB10 и WXV-AB30 Echipament Sistemul Agilent 1100 CL-МС cu detector ELS (metoda WuXiAB25, sistemul Agilent 1200 CL-МС cu detector ELS) Pompă G1311A Aparat de degazare G1379A „Dispozitiv automat de prelevare a probelor „well-plate” G1367A Cuptor pentru coloane G1316A DAD G1315B MSD G1946C sau G1956A [metoda WuXiAB25 6110] ELSD Alltech ELSD 800 [metoda WuXiAB25 Aligent 1200] Coloană YMC ODS-AQ [metoda WuXiAB25 Aligent TC-C18] Dimensiunea particulelor 5 µm Dimensiunea porilor 12 nm Dimensiune 50*2,0 мм ID [metoda WuXiAB25 50*2,1 мм ID] Volumul injectat 2 µl Temperatura coloanei 50°С Viteza fluxului 0,8 ml/min Faze mobile А 0,1 TFA în apă В Timpul total al testării Gradient 0,05% TFA în acetonitril 4,5 ml liniar Detectare cu UV Lungime de undă 254 nm Detectare cu ELSD Temperatură 50°С Presiunea gazului 3,2 bar Timpul, min Gradientul WXV-AB05 WXV-AB10 WXV-AB30 WuXiAB25 0 3,50 3,55 0 3,40 3,50 3,51 0 3,20 3,50 3,55 0 3,40 4,00 4,01 4,50 95% А 5% В 0% А 100% В 95% А 6% В 90% А 10% В 100% В 100% В 90% А 10% В 70% А 30% В 0% А 100% В 0% А 100% В 70% А 30% В 75% А 25% В 0% А 100% В 0% А 100% В 75% А 25% В 75% А 25% В Metoda 131 Echipament Stiex API150EX, utilat cu sursă APPI, care funcţionează prin metoda ionilor pozitivi. CL-МС s-a realizat cu aparatul API150EX,utilat cu sursă APPI, care funcţionează prin metoda ionilor pozitivi. HPLC consta din pompele Shimadzu LC10-ADvp LC, detectorul PDA (care funcţionează la 254 nM) şi reglatorul de sistem SXL-10A. Dispozitivul automat de prelevare a probelor era Gilson Autoinjector Gilson 215 Coloană Cuptor pentru coloane ELSD Waters Symmetry C-18 Jones Chromatography 7990R Sedere Sedex 85 Dimensiunea particulelor 3,5 µm Volumul injecţiei Dimensiune 10 µL 30*4,6 mm ID Temperatura coloanei 60°С Viteza fluxului 3,0 mL/min Faze mobile А 0,05% TFA în apă В 0,05% TFA în metanol Timpul total de testare 2,8 min Gradient neliniar Detectare cu UV Lungime de undă 254 nm Detectare cu ELSD Temperatura 50°С Presiunea gazului Timpul, min 4,4 bar Gradientul 0,01 0,27 0,53 0,80 1,07 1,34 1,60 1,87 2,14 2,38 2,40 17% В в А 28% В в А 39% В в А 50% В в А 59% В в А 68% В в А 78% В в А 86% В в А 93% В в А 100% В 17% В в А

Descrierea metodei chirale HPLC

Puritatea enantiomerilor a fost analizată pe un sistem Hewlett Packard, seria 1100, prevăzut cu un detector DAD cu matrice de diode, cu utilizarea ChemStation pentru LC Rev. A.08.03 [847]. Parametrii metodei HPLC sunt descrişi în tabelul prezentat în continuare (tabelul 2). Compusul (X) prezintă un timp de retenţie de aproximativ 13,6…13,7 minute, în timp ce enantiomerul lui, 4-((1S,3R)-6-clor-3-fenilindan-1-il)-1,2,2-trimetilpiperazina, este eludată după 8,5…8,6 minute.

Tabelul 2

Metode de analiză prin HPLC chirală

Pregătirea probei 1-3 mL în amestec hexan/2-propanol (80/20 v/v) Coloană Chiralpak ADH, 5 µm, 250×4,6 mm Temperatura coloanei (ºC) 30 Intrare (µL) 5 Detecţie: lungimea de undă, lăţimea vârfului (nm) 240,8 Timpul total al experimentului (min) 30 Viteza fluxului (mL·min-1) 0,6 Fază mobilă Hexan/2-popanol/dietilamină/ acid propionic, 90/10/0,2/2

Exemplul 1. Obţinerea sării acidului butandionic cu 4-((1R, 3S)-6-clor-3-fenilindan-1-il)-1-metil-d3-2,2-dimetilpiperazină (sarea acidului butandioic cu compusul (I)).

Schema 8. Sinteza compusului (I)

hidroclorură de 1-((1R,3S)-6-cloro- 3-fenilindan-1-il)-3,3-dimetilpiperazină (hidroclorura compusului (XI) sarea acidului butandioic cu compusul (I)

Hidroclorura de 1-((1R,3S)-6-clor-3-fenilindan-1-il)-3,3-dimetilpiperazină (11,1 g) se dizolvă într-un amestec de toluen (74 mL) şi apă (74 mL). Obţinerea 1-((1R,3S)-6-clor-3-fenilindan-1-il)-3,3-dimetilpiperazinei este descrisă în literatura brevetară (WO 2006086984 A1 2006.08.24 şi WO 2005016901 A1 2005.02.24 [9]). Se adaugă soluţie de hidroxid de potasiu 12,0 M în apă (5,38 mL), bromură de tetra-N-butilamoniu (1,42 g) şi d3-iodometan (catalogul Aldrich # 176036; 2,4 mL) şi amestecul se agită timp de 18 ore la temperatura camerei (schema 8). Amestecul se filtrează printr-un filtru de sticlă într-o pâlnie de separare. Substanţa solidă de pe filtru se spală cu toluen (50 mL) în pâlnia de separare. Faza apoasă se extrage cu toluen (100 mL) şi fazele organice unite se spală cu o soluţie apoasă concentrată de amoniac (100 mL), apoi cu apă (100 mL) şi apoi se usucă deasupra sulfatului de sodiu, se filtrează şi se concentrează în vid, obţinându-se astfel un ulei slab gălbui. Uleiul se răceşte până la o temperatură de -78ºC în vid, şi drept rezultat uleiul se solidifică. După încălzire până la temperatura camerei, uleiul devine semisolid.

Această substanţă se dizolvă în acetonă (30 mL); într-un vas separat acidul butandionic (3,46 g) se suspendă în acetonă (30 mL) şi se încălzeşte în reflux (nu toată cantitatea de diacid trece în soluţie). La soluţia de produs brut se adaugă o suspensie de acid şi la cantitatea restantă de acid butandioic se adaugă o cantitate suplimentară de acetonă (50 mL) şi apoi se toarnă în amestecul de reacţie. Amestecul se agită peste noapte. Pe parcursul nopţii se produce o precipitare parţială şi amestecul se concertează în vid. Reziduul se dizolvă repetat în acetonă (70 mL), se încălzeşte în reflux şi apoi se lasă pentru răcire până la temperatura camerei şi se agita timp de 2 ore.

Amestecul se filtrează, obţinându-se astfel sarea acidul butandioic cu 4-((1R,3S)-6-clor-3-fenilindan-1-il)-1-metil-d3-2,2-dimetilpiperazină (sarea compusului (I) cu acid butandioic; 7,61 g). CL-MS (metoda 131): RT (UV) 1,57 min; puritatea conform UV/ELS - 100%/100%; masa urmărită constituia 358,0. Incorporarea a trei atomi de deuteriu corespunde >99%. Spectrul RMN cu protoni decuplaţi indică un heptet la circa 36,4 ppm, corespunzător segmentului metabolic deuterat M2; acest semnal se transformă în singlet în spectrul 13C-RMN cu decuplarea protonului şi deuteriului. Celelalte semnale erau singlet în ambele spectre. Puritatea optică a izomerului constituia >95%.

Exemplul 2. Metodă alternativă de obţinere a sării acidului butandioic cu 4-((1R, 3S)-6-clor-3-fenilindan-1-il)-1-metil-d3-2,2-dimetilpiperazină (sarea compusului (I) cu acidul butandioic)

O baza liberă de 4-((1R,3S)-6-clor-3-fenilindan-1-il)-1-metil-d3-2,2-dimetilpiperazină se obţine din sarea de hidroclorură respectivă prin distribuţia a 23,4 g de sare între amestecul de apă (100 mL), soluţie apoasă concentrată de hidroxid de potasiu (40 mL) şi toluen (250 mL). Faza organică se spală cu un amestec de apă (50 mL) şi o soluţie apoasă concentrată de hidroxid de potasiu (10 mL). Fazele apoase unite se extrag cu toluen (75 mL). Fazele organice unite se usucă deasupra sulfatului de sodiu, se filtrează şi se concentrează în vid, obţinându-se astfel baza liberă de 4-((1R,3S)-6-clor-3-fenilindan-1-il)-1-metil-d3-2,2-dimetilpiperazină (21,0 g) în formă de un ulei incolor. Această substanţă se dizolvă într-un amestec de toluen (150 mL) şi apă (150 mL) înainte de adiţia unei soluţii apoase concentrate de hidroxid de potasiu (11,3 mL), a bromurii de tetra-N-butilamoniu (2,98 g) şi a d3-iodometanului (4,9 mL) şi amestecul se agită timp de 18 ore la temperatura camerei.

Tratarea şi purificarea se realizează prin modalitatea descrisă anterior şi se obţine sarea acidului butandioic cu 4-((1R,3S)-6-clor-3-fenilindan-1-il)-1-metil-d3-2,2-dimetilpiperazină (sarea compusului (I) şi acidul butandioic; 14,34 g; 48,9%).

Exemplul 3. Obţinerea 4-((1R,3S)-6-clor-3-fenil-d5-indan-1-il)-1,2,2-trimetilpiperazinei (compusul (II)) şi 4-((1R,3S)-6-clor-3-fenil-d5-indan-1-il)-1-metil-d3-2,2-trimetilpiperazinei (compusul (IV)).

La soluţia de compus A (57 g) în tetrahidrofuran (600 mL) se adaugă în picături trietilamină (30 mL) timp de 30 min. Amestecul de reacţie se menţine la temperatura camerei timp de 3 ore. Precipitatul format se separă prin filtrare, iar filtratul se concentrează în vid. Reziduul se precipită repetat din eter etilic, obţinându-se astfel compusul B (31 g) în formă de o substanţă solidă de culoare galbenă. La soluţia de compus cu acid fenil-d5-boronic (25 g) în amestec de 1,4-dioxan/apă (900 ml/90 mL) se adaugă [Rh(ndb)2]BF4 (1,3 g), BINAP racemic (2,1 g) şi trietilamină (14 mL), apoi amestecul de reacţie se menţine la temperatura camerei timp de 2 ore într-o atmosferă de N2. Apoi se adaugă compusul indenon (19 g) şi amestecul rezultat se încălzeşte până la temperatura de 100ºC timp de 3 ore. Precipitatul rezultat se filtrează. Filtratul se concentrează în vid. Reziduul se purifică prin cromatografie, obţinându-se astfel indanon C (10 g).

Schema 9. Sinteza compusului C

13,4 kg de 3-brom-6-clorindan-2-onă (A) (WO 2008025361 A1 2008.03.06 şi EP 0035363 A1 1981.09.09) se dizolvă în tetrahidrofuran (170,8 L) şi soluţia se răceşte până la 0...5ºC (schema 9). Timp de 30 min se adaugă trietilamină (9,1 L). Amestecul se agită la o temperatură de 0…5ºC timp de 5 ore, înainte de adiţia unei cantităţi noi de trietilamină (2,48 L) timp de 0,5 ore, agitarea continuându-se timp de 2 ore. Amestecul se filtrează şi filtratul se concentrează până la 30 L înainte de adiţia n-heptanului (102 L). Volumul se reduce până la 60 l. Se adaugă încă o cantitate de heptan (203 L) şi amestecul se agită timp de 1 oră. Se adaugă silicagel (17,2 kg). Amestecul se filtrează şi reziduul solid se spală cu n-heptan (100 L). Filtratele unite se concentrează până la 30 l şi se agită la o temperatură de 0…5ºC timp de 1 oră. Amestecul se centrifughează şi reziduul solid rămas se usucă, obţinându-se astfel 6-clorinden-1-onă (compusul B; 2,42 kg), suficient de pură pentru următoarea etapă.

În reactor se adaugă 2-metiltetrahidrofuran (85 L) şi N,N-dimetilacetamidă (12,4 L) cu adiţia ulterioară a acetatului de potasiu (10,9 kg) şi bis(pinacolato)diboron (14,8 kg). Amestecul rezultat se agită timp 30 min. Se adaugă Pd(dppf)Cl2-DCM (0,91 kg), cu adiţia ulterioară a brombenzol-d5 (9,0 kg) şi 2-metiltetrahidrofuranului (12,2 L). Amestecul se încălzeşte până la o temperatură de 80-85ºC timp de 3 ore, după care temperatura se coboară până la temperatura camerei. Amestecul nepurificat se filtrează prin kieselgur şi silicagel. Precipitatul de pe filtru se spală cu 2-metiltetrahidrofuran (31 L). Filtratele unite se concentrează până la aproximativ 25 L, temperatura menţinându-se sub 35ºC. Se adaugă n-heptan (52 L) şi o soluţie apoasă de 7% NaHCO3 (31 L) şi amestecul obţinut se agită timp de 0,5 ore. Faza organică se agită cu o soluţie apoasă de 7% NaHCO3 (31 L) timp de 0,5 ore. Fazele apoase unite se extrag cu n-heptan (22 L) timp de 0,5 ore. Extractele organice unite se spală cu o soluţie apoasă 25% NaCl (50 L) timp de 0,5 ore. Faza organică se concentrează menţinând temperatura sub 35ºC, obţinându-se astfel 4,4,5,5-tetrametil-2-d5-fenil-[1,3,2]dioxaborolan (compusul B'; 10,5 kg), suficient de pur pentru următoarea etapă.

În reactor se adaugă succesiv 1,4-dioxan (85 mL), 6-clorinden-1-onă (compusul B; 9,09 kg, obţinut prin metodă similară cu metoda descrisă mai sus), 1,5-ciclooctadienă (0,2 L), bis(norbornadien)rodiu(I)tetrafluorborat (0,52 kg), trietilamină (5,5 L), 4,4,5,5-tetrametil-2-d5-fenil-[1,3,2]dioxaborolan (compusul B'; 6,5 kg) şi 1,4-dioxan (26 L). Amestecul se încălzeşte până la o temperatură de 48…53ºC şi se agită la această temperatură timp de 5 ore. Reacţia se stopează prin adiţia unei soluţii apoase 2M HCl (13 kg). Apoi se adaugă n-heptan (110 L), metil-terţbutil eter (32 L) şi apă (90 L), amestecul obţinut se agită timp de 0,3 ore. Fazele organice unite se filtrează prin silicagel (13 kg). Precipitatul de pe filtru se spală cu un amestec 2:1 de n-heptan şi metil-terţbutil eter (19,5 kg). Filtratul se concentrează până la circa 25 L. Se adaugă n-heptan (45 L) şi volumul amestecului se reduce până la aproximativ 35 L. Amestecul se agită la o temperatură de 0…5ºC timp de 3 ore. Amestecul se centrifughează şi reziduul solid rezultat se usucă, obţinându-se astfel 6-clor-3-d5-fenilindan-1-onă racemică (compusul C; 8,4 kg), suficient de pură pentru următoarea etapă.

În reactor se adaugă tetrahidrofuran (90 L), cu adiţie ulterioară de apă (10 L) şi de 6-clor-3-d5-fenilindan-1-onă (compusul C; 7,73 kg) (schema 10). Amestecul se răceşte până la o temperatură de la -35ºC până la -30ºC. Se adaugă borhidrură de sodiu (1,5 kg) în porţiuni, temperatura fiind menţinută de la -35ºC până la -30ºC. Amestecul astfel obţinut se agită timp de 5 ore la o temperatură de la -35ºC până la -30ºC, după care amestecul se lasă să se încălzească până la temperatura ambientală. Excesul de borhidrură de sodiu se neutralizează prin adiţia unei soluţii apoase 2M de HCl (7,6 kg) la o temperatură menţinută sub 45ºC. Se adaugă apă (17 L) şi metil-terţbutil eter (67 L) şi amestecul se agită timp de 0,3 ore. Fază apoasă se extrage cu metil-terţbutil eter (39 L) timp de 0,3 ore. Fazele organice unite se spală cu o soluţie salină (36 kg) timp de 0,3 ore. Faza organică se filtrează prin silicagel (6,4 kg). Precipitatul de pe filtru se spală cu metil-terţbutil eter (20 L). Filtratele unite se concentrează până la aproximativ 30 L, temperatura fiind menţinută sub 45ºC. Se adaugă n-heptan (55 L) şi amestecul obţinut se concentrează până la circa 30 l, temperatura fiind menţinută sub 45ºC. Amestecul obţinut se agită la o temperatură de 0…5ºC timp de 2 ore. Amestecul se centrifughează şi precipitatul de pe filtru se spală cu n-heptan (12 L) înainte de a fi din nou centrifugat. Reziduul solid rămas se usucă, obţinându-se astfel substanţa nepurificată D. 4,87 kg din această substanţă se dizolvă în metil-terţbutil eter (20 L) şi se usucă deasupra sulfatului de sodiu (2 kg) timp de 0,25 ore. Amestecul se filtrează şi precipitatul de pe filtru se spală cu metil-terţbutil eter (4,4 L). Filtratele unite se concentrează până la aproximativ 20 L, temperatura fiind menţinută sub 45ºC. Se adaugă n-heptan (32 L) şi amestecul se concentrează până la aproximativ 25 L, temperatura fiind menţinută sub 45ºC.

Se adaugă n-heptan (16 L) şi amestecul se concentrează până la aproximativ 20 L, temperatura fiind menţinută sub 45ºC. Substanţa solidă se filtrează şi se usucă, obţinându-se astfel cis-6-clor-3-d5-fenilindan-1-ol racemic (compusul D; 4,99 kg), suficient de pur pentru următoarea etapă.

Schema 10. Sinteza şi separarea compusului E în izomeri

La soluţia de cis-6-clor-3-d5-fenilindan-1-ol racemic (compusul D, 50 g) în 2-isopropoxipropan (200 mL) se adaugă vinilbutirat (120 mL) şi novozim-435 (15 g). Soluţia se menţine la temperatura ambientală timp de 2 zile. Substanţa solidă se filtrează. Filtratul se evaporă şi se purifică prin cromatografie pe silicagel, obţinându-se astfel (1S,3S)-6-clor-3-d5-fenilindan-1-ol (compusul E, 13 g), suficient de pur pentru următoarea etapă.

Soluţia de (1S,3S)-6-clor-3-d5-fenilindan-1-ol (compusul E, 7 g) în THF (100 mL) se tratează cu SOCl2 (6,6 g) la temperatura ambientală peste noapte. Soluţia se toarnă în apă răcită cu gheaţă şi se extrage cu acetat de etil. Faza organică se spală cu o soluţie salină saturată. Faza organică se usucă cu Na2SO4, se filtrează şi se concentrează la vid, obţinându-se astfel clorură intermediară (7,5 g). 3,5 g din acest compus se dizolvă în 2-butanonă (50 mL) şi se supune interacţiunii cu 2,2-dimetilpiperazină (1,7 g) în prezenţă de K2CO3 (2,7 g), reacţie realizată prin încălzire în reflux peste noapte. Substanţa solidă se filtrează. Filtratul se concentrează în vid şi reziduul se purifică prin HPLC preparativă pe sistemul Shimadzu FRC-10A, dotat cu o coloană C18 Synergi (250 mm*50mm, 10µm), faza mobilă fiind constituită din apă şi acetonitril (conţine 0,1% TFA, v/v) în calitate de eluant, obţinându-se astfel 1-((1R,3S)-6-clor-d5-fenilindan-1-il)-3,3-dimetilpiperazină (compusul F; 2,6 g), suficient de pură pentru următoarea etapă.

Soluţia de 1-((1R,3S)-6-clor-d5-fenilindan-1-il)-3,3-dimetilpiperazină (compusul F; 2,2 g) în HCHO/НСООН (3mL/3mL) se încălzeşte în reflux peste noapte. Compuşii volatili se elimină în vid. Reziduul se distribuie între acetat de etil şi soluţie apoasă 10% NaOH. Faza organică se usucă deasupra Na2SO4, se filtrează şi se concentrează în vid. Reziduul se purifică prin cromatografie pe silicagel, obţinându-se astfel 4-((1R,3S)-6-clor-3-d5-fenilindan-1-il)-1,2,2-trimetilpiperazina (compusul (II); 1,89 g). CL-MS (metoda WXV-AB05): RT (UV) 2,43 min; puritatea conform UV/ELS 95,1%/99,6%; masa urmărită 360,2. Incorporarea a 5 atomi de deuteriu constituie >95%. Spectrul 13C-RMN cu decuplarea protonilor indică trei triplete la aproximativ 126,1, 127,2 şi 128,2 ppm, corespunzători zonelor metabolice deuterate M3; aceste semnale se transformă în 3 singleţi în spectrul 13C-RMN cu decuplarea protonilor-deuteriului. Toate celelalte semnale au fost singlet în ambele spectre. Puritatea optică a izomerului constituie >95%.

Soluţia de 1-((1R,3S)-6-clor-3-d5-fenilindan-1-il)-3,3-dimetilpiperazină (compusul F; 3,0 g) în DCDO/DCOOD (4 mL/4 mL) se încălzeşte în reflux peste noapte. Compuşii volatili se elimină în vid. Reziduul se distribuie între acetat de etil şi o soluţie apoasă 10% NaOH. Faza organică se usucă deasupra Na2SO4, se filtrează şi se concentrează în vid. Reziduul se purifică prin cromatografie pe silicagel, obţinându-se astfel 4-((1R,3S)-6-clor-3-d5-fenilindan-1-il)-d3-metil-2,2-dimetilpiperazină (compusul (IV); 2,14 g). CL-MC (metoda WXV-AB10): RT (UV) 2,06 min; puritatea conform UV/ELS 98%/100%; masa urmărită 363,3. Incorporarea a 8 atomi de deuteriu constituie >94%. Spectrul 13C-RMN cu decuplaj de protoni indică un haptet la aproximativ 36,4 ppm, corespunzător zonei metabolice deuterate M2; acest semnal se transformă într-un singlet în spectrul 13C-RMN cu decuplaj de proton şi deuteriu. Spectrul 13C-RMN cu decuplaj de protoni indică de asemenea trei triplete la aproximativ 126,1, 127,2, 128,2 ppm, corespunzători zonelor metabolice deuterate M3; aceste semnale se transformă în 3 singleţi în spectrul 13C-RMN cu decuplaj de protoni şi deuteriu. Toate celelalte semnale sunt singlet în ambele spectre. Puritatea optică a izomerului este >95%.

Exemplul 4. Obţinerea 4-((1R,3S)-6-clor-3-fenilindan-1-il)-1,2,2-trimetilpiperazină-6,6-d2 (compusul (III)), 4-((1R,3S)-6-clor-3-fenilindan-1-il)-1-metil-d3-2,2-dimetilpiperazină-6,6-d2 (compusul (V)), 4-((1R,3S)-6-clor-3-fenil-d5-indan-1-il)-1-metil-d3-2,2-dimetilpiperazină-6,6-d2 (compusul (VI)) şi 4-((1R,3S)-6-clor-3-fenil-d5-indan-1-il)-1,2,2-trimetilpiperazină-6,6-d2 (compusul (VII))

Acidul 2-amino-2-metilpropionic (50 g) se suspendă într-un amestec de metanol: trietilamină (9:1, 1,2 L) (schema 11). Se adaugă o soluţie apoasă 1M NaOH (450 mL) şi se agită până la dizolvarea completă a substanţei solide. Se adaugă di-terţbutil-bicarbonat (Boc2O; 214,0 g) şi amestecul se agită la temperatura ambientală peste noapte. Substanţele organice volatile se elimină în vid. Se adaugă EtOAc (500 mL). Faza organică se spală cu o soluţie salină saturată şi se usucă deasupra Na2SO4, se filtrează şi apoi se concentrează în vid, obţinându-se astfel acidul 2-terţbutoxicarbonilamino-2-metilpropionic (compusul K; 90 g) în formă de o substanţă solidă de culoare albă, care se utilizează direct în etapa următoare.

Schema 11. Sinteza produsului intermediar J

Amestecul de acid 2-terţbutoxicarbonilamino-2-metilpropionic obţinut (compusul K; 60,0 g) şi hidroclurura de 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)carbodiimidă (EDC·HCl; 86,4 g) în diclorometan (900 mL) se agită la temperatura ambientală şi apoi se adaugă hidroclorură de N,O-dimetilhidroxilamină (35,3 g) şi trietilamină(150 mL). Amestecul obţinut se agită la temperatura camerei timp de 3 zile. Se adaugă apă şi majoritatea substanţelor volatile se elimină în vid. Reziduul se distribuie între DCM şi soluţia apoasă de NaHCO3. Faza organică se spală cu o soluţie apoasă 3M HCl, apoi cu o soluţie salină saturată, ulterior fiind uscată deasupra Na2SO4, se filtrează şi se concentrează în vid. Reziduul se purifică prin cromatografie pe silicagel, obţinându-se astfel esterul terţbutilic al acidului [1-(metoximetilcarbamoil)-1-metiletil]carbaminic (compusul L; 28,2 g) în formă de o substanţă solidă albă, suficient de pură pentru următoarea etapă.

Hidratul de litiu şi aluminiu (7,8 g) se adaugă la o soluţie agitată de ester terţbutilic al acidului [1-(metoximetilcarbamoil)-1-metiletil]carbaminic (compusul L; 42,0 g) în dietileter uscat (1,5 L) la o temperatură de -40ºC. Apoi soluţia se agită la aceeaşi temperatură timp de circa 5 min. Excesul de LiAlH4 se neutralizează cu o soluţie apoasă de sulfat acid de potasiu. Amestecul obţinut se distribuie între EtOAc şi o soluţie apoasă 3M HCl. Faza organică se spală cu o soluţie apoasă saturată de NaHCO3, se filtrează şi se concentrează în vid, obţinându-se astfel esterul terţbutilic al acidului (1,1-dimetil-2-oxoetil)carbaminic (compusul M; 29 g), suficient de pur pentru următoarea etapă.

Hidroclorura esterului metilic al acidului aminoacetic (80,6 g) şi Et3N (160 mL) se dizolvă în DCM (1000 mL) şi se agită timp de 15 min, pentru a elimina amoniacul din sare. Apoi se adaugă o soluţie de ester terţbutilic al acidului 1,1-dimetil-2-oxoetil)carbaminic (compusul M; 29,0 g) în DCM (600 mL). Soluţia obţinută se agită timp de 0,5 ore la temperatura ambientală, apoi se adaugă NaBH(OAc)3 (102 g) şi amestecul se agită peste noapte la temperatura ambientală. Se adaugă o soluţie saturată de NaHCO3. Faza apoasă se extrage cu DCM. Fazele organice unite se usucă deasupra Na2SO4, se filtrează şi se concentrează în vid. Reziduul se purifică prin cromatografie pe silicagel, obţinându-se astfel esterul metilic al acidului (2-terţbutoxicarbonilamino-2-metilpropilamino)acetic (compusul N; 26,5 g) în formă de o substanţă solidă de culoare albă, care se utilizează nemijlocit în următoarea etapă.

O soluţie de ester metilic al acidului (2-terţbutoxicarbonilamino-2-metilpropilamino)acetic (compusul N; 26,5 g) în DCM (800 mL) se agită la temperatura ambientală, adăugând în picături TFA (180 mL). Soluţia se agită timp de 5 ore la o temperatură de 30ºC…40ºC, după care se concentrează în vid. Reziduul de distribuie între toluen şi apă. Faza organică se usucă deasupra Na2SO4, se filtrează şi se concentrează în vid. Substanţa solidă restantă se dizolvă într-un amestec de etanol (400 mL) şi metanol (90 mL). Se adaugă K2CO3 (207 g) şi soluţia se încălzeşte în reflux peste noapte. Soluţia se răceşte până la temperatura camerei. Se adaugă DCM (2500 mL) şi soluţia se agită timp de 1 oră la temperatura ambientală. Substanţa solidă se filtrează şi filtratul se concentrează în vid, obţinându-se astfel 6,6-dimetilpiperazin-2-onă (compusul (I); 5,85 g) în formă de substanţă albă solidă, suficient de pură pentru următoarea etapă.

Soluţia de 6,6-dimetilpiperazin-2-onă (compusul (I); 3,6 g) în THF (20 mL) se agită la o temperatură de 0ºC. Se adaugă litiualuminiu deuterid (LiAlD4; 3,6 g), apoi soluţia se încălzeşte în reflux peste noapte. Soluţia se răceşte până la temperatura ambientală şi se adaugă Na2SO4. Soluţia se agită timp de 0,5 ore, apoi majoritatea substanţelor volatile se evaporă în vid. Reziduul se suspendă într-o soluţie saturată de HCl în EtOAc la temperatura camerei timp de 0,5 ore. Substanţa solidă se filtrează şi se usucă, obţinându-se astfel 2,2-d2-6,6-dimetilpiperazină în formă de sare de bishidroclorură (compusul J· 2HCl; 5,3 g), suficient de pură pentru următoarea etapă.

La soluţia de compus E' (5 g) în THF (50 mL) se adaugă SOCl2 (4,7 g) şi soluţia obţinută se agită peste noapte la temperatura ambientală (schema 12). Soluţia se toarnă în apă cu gheaţă şi se extrage cu EtOAc. Faza organică se spală cu o soluţie salină saturată, se usucă deasupra Na2SO4, se filtrează şi se concentrează în vid, obţinându-se astfel clorura respectivă (5,3 g), care se utilizează nemijlocit în următoarea etapă. 3,3 g din această substanţă se dizolvă în 2-butanonă (50 mL) şi se interacţionează cu 2,2-d2-6,6-dimetilpiperazină (compusul J; 3 g) în prezenţă K2CO3 (8,28 g) la încălzire în reflux peste noapte. Substanţa solidă se filtrează. Filtratul se concentrează în vid. Reziduul se purifică prin HPLC preparativă, pe sistemul Shimadzu FRC-10A, dotat cu o coloană Synery C18 (250mm*50mm, 10µm), utilizând apă şi acetonitril (conţine 0,1%TFA, v/v) în calitate de fază mobilă, obţinându-se astfel 1-((1R,3S)-6-clor-3-fenilindan-1-il)-3,3-d2-5,5-dimetilpiperazină (compusul O; 1,7 g).

Schema 12. Sinteza compusului (III) şi a compusului (V)

O soluţie de 1-((1R,3S)-6-clor-3-fenilindan-1-il)-3,3-d2-5,5-dimetilpiperazină (compusul O; 0,5 g) în HCHO/HCOOH (1 mL/1 mL) se încălzeşte în reflux peste noapte. Substanţele volatile se evaporă în vid. Reziduul se distribuie între EtOAc şi o soluţie apoasă 10% NaOH. Faza organică se usucă deasupra Na2sO4, se filtrează şi se concentrează în vid. Reziduul se purifică prin cromatografie pe silicagel, obţinându-se astfel 4-((1R,3S)-6-clor-3-fenilindan-1-il)-1,2,2-trimetilpiperazin-6,6-d2 (compusul (III); 0,33 g). CL-MS (metoda WXV-AB30): RT(UV) 1,42 min; puritatea conform UV/ELS 100%/100%; masa urmărită 357,2. Incorporarea a doi atomi de deuteriu constituie >97%. Spectrul 13C-RMN cu decuplaj de protoni indică un cvintet aproximativ la 49,5 ppm, corespunzător zonei metabolice deuterate M1; acest semnal se transformă în singlet în spectrul 13C-RMN cu decuplaj de protoni şi deuteriu. Spectrul 13C-RMN cu decuplaj de protoni indică suplimentar trei triplete aproximativ la 126,1, 127,2, 128,2 ppm, corespunzătoare zonelor metabolice deuterate M3, aceste semnale se transformau în tei semnale de singlet în spectrele 13C-RMN cu decuplaj de protoni şi deuteriu. Toate celelalte semnale erau singlet în ambele spectre. Puritatea optică a izomerului >95%.

Soluţia de 1-((1R,3S)-6-clor-3-fenilindan-1-il)-3,3-d2-5,5-dimetilpiperazină (compusul O; 0,7 g) în DCDO/DCOOD (1 mL/1 mL) se încălzeşte în reflux peste noapte. Substanţele volatile se evaporă în vid. Reziduul se distribuie între EtOAc şi o soluţie apoasă 10% NaOH. Faza organică se usucă deasupra Na2SO4, se filtrează şi se concentrează în vid. Reziduul se purifică prin cromatografie pe silicagel, obţinându-se astfel 4-((1R,3S)-6-clor-3-fenilindan-1-il)-1-metil-d3-2,2-dimetilpiperazin-6,6-d2 (compusul (V); 0,49 g). CL-MS (metoda WXV-AB25): RT (UV) 2,13 min; puritatea conform UV/ELS 100%/100%; masa urmărită 360,2. Incorporarea a cinci atomi de deuteriu constituie >95%. Spectrul 13C-RMN cu decuplaj de protoni indică un haptet aproximativ la 36,4 ppm, corespunzător zonei metabolice deuterate M2; acest semnal se transformă într-un singlet în spectrul 13C-RMN cu decuplaj de protoni şi deuteriu. 13C-RMN cu decuplaj de protoni, de asemenea, indică un cvintet aproximativ la 49,5 ppm, corespunzător zonei metabolice deuterate M1; acest semnal se transformă într-un singlet în spectrul 13C-RMN cu decuplaj de protoni şi deuteriu. Toate celelalte semnale sunt singleţi în ambele spectre. Puritatea optică a izomerului >95%.

O soluţie de (1S,3S)-6-clor-3-d5-fenilindan-1-ol (compusul E; 7 g) în THF (100 mL) se tratează cu SOCl2 (6,6 g) la temperatura camerei peste noapte (schema 13). Soluţia se toarnă în apă cu gheaţă şi se extrage cu acetat de etil. Faza organică se spală cu o soluţie salină saturată. Faza organică se usucă deasupra Na2SO4, se filtrează şi se concentrează în vid, obţinându-se astfel clorura intermediară (7,5 g).

Schema 13. Sinteza compusului (VI) şi compusului (VII)

1,8 g din acest compus se dizolvă în 2-butanonă (30 mL) şi se interacţionează cu 2,2-d2-6,6-dimetilpiperazină (compusul J; 1,4 g) în prezenţa K2CO3 (5,5 g) şi se încălzeşte în reflux peste noapte. Substanţa solidă se filtrează. Filtratul se concentrează în vid. Reziduul se purifică prin HPLC pe sistemul Shimadzu FRC-10A, dotat cu o coloană Synergy C18 (250mm*50mm; 10µm), utilizând apă şi acetonitril (conţine 0,1% TFA, v/v) în calitate de fază mobilă, obţinându-se astfel 1-((1R,3S)-6-clor-3-d5-fenilindan-1-il)-3,3-d2-5,5-dimetilpiperazină (compusul P; 1,7 g).

O soluţie de 1-((1R,3S)-6-clor-3-d5-fenilindan-1-il)-3,3-d2-5,5-dimetilpiperazină (compusul P; 1 g) în DCDO/DCOOD (1,5 mL/1,5 mL) se încălzeşte în reflux peste noapte. Substanţele volatile se evaporă în vid. Reziduul se distribuie între EtOAc şi o soluţie apoasă 10% NaOH. Faza organică se usucă deasupra Na2SO4, se filtrează şi se concentrează în vid. Reziduul se purifică prin cromatografie pe silicagel, obţinându-se astfel 4-((1R,3S)-6-clor-3-d5-fenilindan-1-il)-1-d3-metil-2,2-dimetilpiperazin-6,6-d2 (compusul (VI); 0,55 g). CL-MS (metoda WuXiAB25): RT (UV) 2,13 min; puritatea conform UV/ELS 98,2%/100%; masa urmărită 365,2. Incorporarea a zece atomi de deuteriu constituie >91%. Spectrul 13C-RMN cu decuplaj de protoni indică un haptet aproximativ la 36,4 ppm, corespunzător zonei metabolice deuterate M2; acest semnal se transformă într-un singlet în spectrul 13C-RMN cu decuplaj de protoni şi deuteriu. 13C-RMN cu decuplaj de protoni, de asemenea, indică un cvintet aproximativ la 49,5 ppm, corespunzător zonei metabolice deuterate M1; acest semnal se transformă într-un singlet în spectrul 13C-RMN cu decuplaj de protoni şi deuteriu. Spectrul 13C-RMN cu decuplaj de protoni indică suplimentar trei triplete aproximativ la 126,1, 127,2, 128,2 ppm, corespunzătoare zonelor metabolice deuterate M3; aceste semnale se transformă în trei singleţi în spectrul 13C-RMN cu decuplaj de protoni şi deuteriu. Toate celelalte semnale sunt singleţi în ambele spectre. Puritatea optică a izomerului >95%.

O soluţie de 1-((1R,3S)-6-clor-3-d5-fenilindan-1-il)-3,3-d2-5,5-dimetilpiperazină (compusul P; 0,7 g) în HCDO/HCOOH (1 mL/1 mL) se încălzeşte în reflux peste noapte. Compuşii volatili se evaporă în vid. Reziduul se distribuie între EtOAc şi o soluţie apoasă 10% NaOH. Faza organică se usucă deasupra Na2SO4, se filtrează şi se concentrează în vid. Reziduul se purifică prin cromatografie pe silicagel, obţinându-se astfel 4-((1R,3S)-6-clor-3-d5-fenilindan-1-il)-1-metil-2,2-dimetilpiperazin-6-d2 (compusul (VII); 0,47 g). CL-MS (metoda WXV-AB30): RT (UV) 1,33 min; puritatea conform UV/ELS 97,4%/100%; masa urmărită 362,3. Incorporarea a şapte atomi de deuteriu constituie >93%. 13C-RMN cu decuplaj de protoni indică un cvintet aproximativ la 49,5 ppm, corespunzător zonei metabolice deuterate M1; acest semnal se transformă într-un singlet în spectrul 13C-RMN cu de cuplaj de protoni şi deuteriu. Spectrul 13C-RMN cu decuplaj de protoni indică suplimentar trei triplete aproximativ la 126,1, 127,2, 128,2 ppm, corespunzătoare zonelor metabolice deuterate M3; aceste semnale se transformă în trei singleţi în spectrul 13C-RMN cu de cuplaj de protoni şi deuteriu. Toate celelalte semnale sunt singleţi în ambele spectre. Puritatea optică a izomerului >95%.

Exemplul 5. Descrierea determinării prin metoda RMN a poziţiilor în care hidrogenul a fost substituit cu deuteriu

Spectrele RMN au fost înregistrate pe spectrometrul Bruker 600-Avance-III, echipat cu o criosondă de 5 mm TCI, funcţională la 150,91 MHz pentru 13C. Solventul CDCl3 se utiliza în calitate de standard intern pentru experimentele cu decuplaj de protoni, în timp ce spectrele cu decuplare de protoni şi deuteriu reglat invers se înregistrau utilizând blocare dirijată. Diferenţa (diferenţele) între cele două spectre pentru compuşii, conform prezentei invenţii, defineşte poziţia (poziţiile) atomilor de deuteriu. La asocierea acestor informaţii, sumate în tabelul ce urmează (Tabelul 3), cu datele spectrometriei de masă cu electrodispersare, care identificau gradul de deuterare, univoc poate fi identificată structura compuşilor, conform invenţiei.

Tabelul 3

Date 13C RMN pentru compuşi

М2 (grupa metil la ~36,4 ppm) М1 (grupa metilen la ~49,5 ppm) М3 (grupa fenil la ~126,1 ppm, ~127,2 (2С) şi ~128,2 (2С) Compusul 13C RMN cu decuplajul de protoni 13C RMN cu decuplajul de protoni şi deuteriu 13C RMN cu decuplajul de protoni 13C RMN cu decuplajul de protoni şi deuteriu 13C RMN cu decuplajul de protoni 13C RMN cu decuplajul de protoni şi deuteriu (I) heptet singlet singlet singlet singlet singlet (II) singlet singlet singlet singlet 3 triplete 3 singleţi (III) singlet singlet cvintet singlet 3 singleţi 3 singleţi (IV) heptet singlet singlet singlet 3 triplete 3 singleţi (V) heptet singlet cvintet singlet 3 singleţi 3 singleţi (VI) heptet singlet cvintet singlet 3 triplete 3 singleţi (VII) singlet singlet cvintet singlet 3 triplete 3 singleţi

În tabel sunt incluse doar semnalele RMN care se "modifică" drept consecinţă a prezenţei D, şi nu a H, în compuşii, conform prezentei invenţii.

Regiunile corespunzătoare ale spectrelor 13C RMN compusului (II) şi compusului (V) cu decuplajul protonilor (spectrul inferior) şi decuplajul deuteriului (spectrul superior) sunt prezentate în fig. 3 în calitate de exemple reprezentative. Regiunile selectate ale spectrelor 13C RMN cu decuplajul protonilor şi decuplajul deuteriului compusului (II) (fig. 3A) şi compusului (V) (fig. 3B).

Exemplul 6: Descrierea spectrometriei de masa cu dispersie electrică pentru a determina gradul de deuterare

Instrumente: Spectrele de masă ale soluţiilor acide, apoase ale compuşilor s-au obţinut pe un spectrometru de masă model quadrupol Hewlett Packard 1100 LC-MSD. Cromatografia lichidă s-a realizat pe un sistem HPLC Agilent 1100 cuplat cu spectrometru de masa.

Experiment: Soluţii de probe s-au obţinut prin dizolvarea a circa 2 mg de substanţă în 2 mL de metanol + 18 mL de soluţie 10 mM de formiat de amoniu, pH 3,0. Apoi soluţiile s-au diluat de 100 de ori înainte de analiză. Pentru a obţine un vârf "curat", probele au fost cromatografiate folosind coloanele Waters X-bridge C18, 3,5 µm (150x2,1 mm) şi amestec de 0,1% acid trifluoracetic/acetonitril, 50/50, ca fază mobilă. Acest procedeu a dat un vârf al compusului de interes, care a eludat peste circa 3,6 min şi care conţine atât compuşii deuteraţi, conform prezentei invenţii, cât şi cantităţi mici de compuşi cu deficit de deuteriu. Spectrele de masă, obţinute pentru aceste vârfuri s-au utilizat pentru estimarea tipului de molecule speciale. Rezultatele s-au determinat în procente din cantitatea totală de substanţă, considerată a fi 100%. Eficienţa factică a compuşilor nu s-a analizat, s-a determinat doar conţinutul relativ de compuşi cu deficit de deuteriu.

În calitate de exemplu reprezentativ spectrul de masă al compusului (IV) este prezentat în fig. 4. Modelul izotopic al compusului protonat (V) [M + H] + cu masă de 363,1 (362,1 + 1.0) şi ioni de izotop 363,1, 364,1, 365,1 şi 366,1 în raport de 100: 25,3: 34,9:7,9; calculul pentru C2oH22N2ClD8 dă un raport de: 100: 25,2:34,9:8,3. În plus, analogii D7 şi analogii D3 au fost observaţi la masele 362,1 şi 358,1, respectiv. Semnalele de la 364, 365 şi 366 sunt determinate, în general, de moleculele protonate cu conţinut de izotopi 13C şi/sau 37Cl în loc de 12C şi 35C (datorită distribuirii naturale). Aceste date atestă, că încorporarea a opt atomi de deuteriu depăşeşte 94%.

Exemplul 7: Analizele cuplării experimentale

Descrierea analizei cuplării D2 uman

Testul s-a realizat ca o cuplare concurentă în baza complexului SPA într-un tampon de test 50 mM Tris, pH 7,4, cu conţinut de 120 mM NaCl, 5 mM KCl, 4 mM MgCl2 , 1,5 mM CaCl2, 1 mM EDTA.

1,5 nM 3H-racloprid (Perkin Elmer, NET 975) s-a amestecat cu compus testat înainte de adiţia a 20 µg de preparat membranos omogenizat de receptori D2 umani şi 0,25 mg granule de complex SPA (WGA RPNQ 0001, Amersham) într-un volum total de 90 µl. Plăcile analitice au fost incubate, fiind agitate, timp de 60 minute la temperatura camerei şi apoi numărate într-un contor de scintilaţie (Trilux, Wallac). Cuplarea generală, care constituia aproximativ 15% din radioligandul adăugat, a fost definită folosind tampon analitic, în timp ce legarea nespecifică a fost definită în prezenţa a 10 µM de haloperidol. Cuplarea nespecifică constituia aproximativ 10% din cuplarea totală.

Datele, exprimate în procente în raport cu cuplarea specifică a 3H-raclopridului şi valorile IC50 (concentraţie care provoacă o inhibare de 50 procente a cuplării specifice a 3H-raclopridului) au fost determinate prin analiză de regresie neliniară utilizând ajustarea curbei sigmoide cu pantă variabilă. Constanta de disociere (Κi) s-a calculat prin ecuaţia Cheng Prusoff (Ki= IC50/(1 + (L /K D )), în care concentraţia de radioligand liber L este aproximată la concentraţia de 3H-racloprid, adăugat în test. KD de 3H-racloprid a fost determinată până la 1,5 nM din două teste independente de saturaţie, fiecare din care fiind efectuat în trei repetări.

Descrierea analizei cuplării D1 uman

Testul a fost realizat ca o cuplare concurentă în baza complexului SPA într-un tampon de test 50 mM Tris, pH 7,4, conţinând 120 mM NaCl, 5 mM KCl, 4 mM MgCl2, 1,5 mM CaCl2, 1 mM EDTA.

Circa 1 nM 3H-SCH23390 (Perkin Elmer, NET 930) se amestecă cu compusul testat înainte de adiţia a 2,5 µg de preparat membranos omogenizat de receptor uman D1 şi 0,25 mg granule SPA (WGA RPNQ 0001, Amersham) într-un volum total de 60 µL.

Plăcile analitice au fost incubate cu agitare timp de 60 de minute la temperatura camerei, apoi plăcile erau centrifugate şi numărate într-un contor de scintilaţie (Trilux, Wallac). Cuplarea totală, care a constituit aproximativ 15% din radioligandul adăugat, se determina folosind un tampon de test, iar cuplarea nespecifică se determina în prezenţa a 10 µM haloperidol.

Datele, exprimate în procente în raport cu cuplarea specifică a 3H-raclopridului şi valorile IC50 (concentraţie care provoacă o inhibare de 50 procente a cuplării specifice a 3 H-raclopridului) au fost determinate prin analiză de regresie neliniară utilizând ajustarea curbei sigmoide cu pantă variabilă. Constanta de disociere (Κi) s-a calculat prin ecuaţia Cheng Prusoff (Ki= IC50/(1+(L/KD))), în care concentraţia de radioligand liber L este aproximată la concentraţia de 3H-racloprid, adiţionat în test.

Descrierea cuplării a 5-HT2A uman

Experimentul s-a realizat la Cerep Contract Laboratories (Cat. ref. # 471).

Compusul (I) a fost de asemenea testat în vivo, demonstrând-se efectele principale ale compusului. Prin cuplarea in vivo s-a apreciat afinitatea compusului in vivo pentru receptorii D2 şi s-a observat cuplarea a 60% din ţintă. Cuplarea receptorilor D2 este strâns legată de efectele antipsihotice pe modele de animale şi la pacienţi.

Descrierea cuplării in vivo a receptorilor D2 în creierul de şobolani

Cuplarea in vivo s-a efectuat printr-o tehnică cunoscută (Peter H. Andersen et al. [3H]GBR 12935 binding in vivo in mouse brain: labelling of a piperazine acceptor site. European Journal of Pharmacology, 1987, vol. 144, nr. 1, p. 1-6) cu câteva modificări (Shitij Kapur et al. Antipsychotic Dosing in Preclinical Models Is Often Unrepresentative of the Clinical Condition: A Suggested Solution Based on in Vivo Occupancy. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 2003, vol. 305, nr. 2, p. 625-631). Pe scurt, la 6 şobolani (masculi de linia Wistar, 180-200 g) prin administrare subcutanată s-au introdus 20 mg/kg de compus testat cu 30 minute înainte de administrarea intravenoasă a 9,4 µ Ci [3H]-racloprid prin vena caudală.

Peste 15 minute după injectarea radioligandului animalele au fost sacrificate prin dislocare cervicală, creierul fiind rapid îndepărtat, corpul striat şi cerebelul se diseca şi se omogeniza în 5 mL (cerebelul în 20 mL) de tampon răcit cu gheaţă (50 mM K3 PO4 , pH 7,4). 1,0 mL de omogenat se filtra prin filtre Whatman GF/C 0,1%, - îmbibate cu PEI. Această procedură se finaliza timp de 60 de secunde după decapitare. Filtrele au fost spălate de 2 ori cu 5mL de tampon răcit cu gheaţă şi se realizează numărarea într-un contor de scintilaţie. Grupa de animale tratate cu purtător a fost utilizată pentru a determina cuplarea totală a [3H]-raclopridului în corpul striat şi cuplarea nespecifică în cerebel. Conţinutul de proteină în omogenat a fost măsurat prin testul de determinare a proteinei BCA (P.K. Smith et al. Measurement of protein using bicinchoninic acid. Analytical Biochemistry, 1985, vol. 150, nr. 1, p. 76-85).

Exemplul 8: Studiul metabolismului 4-((1R,3S)-6-clor-3-fenil-indan-1-il)-1,2,2-trimetil-piperazinei (compusului (X)) şi 4-((1R,3S)-6-clor-3-fenil-indan-1-il)-1-metil-d3-2,2-dimetil-piperazinei (compusului (I))

Hepatocitele de câine crioconservate (câini masculi Beagle) (1 milion de celule/mL în suspensie, 50 µL/godeu) au fost preincubate timp de 15 minute într-o placă cu 96 godeuri la o temperatură de 37°C pe o baie de apă în mediul DMEM cu o concentraţie înaltă de glucoză, tamponată cu 1 M HEPES. În suspensia de celule s-au adăugat 50 µL de compuşi testaţi (concentraţie finală de 0,1 sau 1 µM de 4-((1R,3S)-6-clor-3-fenil-indan-1-il)-1,2,2-trimetil-piperazină (compusul (X)) sau 4-((1R,3S)-6-clor-3-fenil-indan-1-il)-1-metil-d3-2,2-dimetil-piperazină (compusul (I)) şi au fost incubate adiţional pentru 0, 15, 45, 75 şi 120 minute. Reacţia era stopată prin adiţia la suspensia de celule a 100 µl de acetonitril, şi probele se eliminau pentru analiza prin LC-MS a desmetilmetabolitului (compusul (XI )). Datele erau exprimate ca suprafeţe de MS în raport cu un standard intern.

Rezultatele (fig. 5 şi fig. 6) atestă, că cantitatea de desmetilmetabolit (compusul (XI)) produsă în hepatocitele de câine crioconservate este mai mică pentru forma deuterată (compusul (I)), decât pentru compusul iniţial (compusul (X)), atât la o concentraţie de 0,1 µM (fig. 5), cât şi la o concentraţie de 1 µM (fig. 6).

Exemplul 9: Testarea farmacologică a compuşilor.

4-((1R, 3S)-6-clor-3-fenil-indan-1-il)-1-d3-metil-2 ,2-dimetil-piperazină (compusul (I)):

4-((1R,3S)-6-clor-3-fenil-indan-1-il)-1-d3-metil-2 ,2-dimetil-piperazina (compusul (I)) a fost testat în trei studii in vitro pentru determinarea afinităţii pentru dopamină D1, dopamină D2 şi serotonină 5-HT2A.

Experimentele au fost realizate în mod similar celor pentru cuplare.

Rezultatele experimentale atestă următoarele afinităţi pentru 4-((1R, 3S)-6-clor-3-fenil-indan-1-il)-1-metil-d3-2,2-dimetil-piperazină:

D1: valoarea medie log Ki = 7,5 nM (pKi 0,88 ± 0,15)

D2 : valoarea medie log Ki = 34 nM (pKi 1,54 ±0,11)

5HT2A : IC50 = 1,14 nM

Aceste afinităţi de cuplare indică, că compusul (I) are o activitate biologică potrivită pentru a exercita un efect antipsihotic.

Testarea farmacologică a compusului (II) şi compusului (IV)

Experimentele au fost realizate aşa cum este descris în compartimentul "Analizele cuplării". Rezultatele experimentale pentru cei doi compuşi sunt prezentate în continuare.

Compusul (II) şi compusul (IV) au fost testaţi în două teste in vitro pentru afinitate pentru dopamina D1 şi dopamină D2.

Compusul (IV):

D1: valoarea medie log Ki = 26,1 nM (pKi 1,42 ± 0,03)

D2: valoarea medie log Ki = 26,7 nM (pKi 1,43 ±0,04)

Compusul (II):

D1: valoarea medie log Ki = 23,2 nM (pKi 1,37 ± 0,03)

D2: valoarea medie log Ki = 26,5 nM (pKi 1,42 ± 0,03).

Aceste afinităţi de cuplare indică, că compusul (II) şi (IV) au o activitate biologică potrivită pentru a exercita un efect antipsihotic.

Compusul (II) şi compusul (IV) au fost testaţi, de asemenea, in vitro cu un dispozitiv, care demonstrează efectele centrale ale compuşilor. Prin cuplarea in vivo s-a analizat in vivo afinitatea compuşilor pentru receptorii D2, fiind urmărită cuplarea a 70% din ţintă (compusul (IV)) şi 75% din ţintă (compusul (II)). Cuplarea receptorilor D2 este strâns legată de efectele antipsihotice pe modele de animale şi la pacienţi.

Compuşii (I)-(VII) şi (X) au fost testaţi prin analiza în CEREP Contract Laboratories (Cat. Rep # 44, 46 şi 471.). Rezultatele de cuplare a receptorului sunt prezentate în tabelul 4.

Tabelul 4 Cuplarea compuşilor cu D1, D2 şi 5-HT2a Compusul Cuplarea alternativă a receptorului D1 uman (Ki), nM Cuplarea alternativă a receptorului D1 uman (Ki), nM 5-HT2A uman (IC50), nM (I) 0,10 7,6 0,37; 1,14* (II) 0,20 6,8 1,1 (III) 0,36 7,6 1,1 (IV) 0,05 10,0 0,25 (V) 0,10 4,8 0,61 (VI) 0,10 3,7 0,24 (VII) 0,14 5,2 0,33 (X) 0,22 7,0 0,79 *În această analiză compusul (I) a fost testat de două ori.

Exemplul 10: Studiul metabolismului în microzomii hepatici umani (HLM)

Microzomii hepatici umani (50 donatori, de la Xenotech) au fost incubaţi cu 1 µM sau 10 µM de compus la temperatura de 37°C. Amestecul de incubare conţinea 50 mM Tris-HCl, 154 mM KCI, 5 mM MgCl2 şi un sistem de regenerare NADPH (1 mM NADP+, 5 mM acid izocitric, 1 unitate/mL dehidrogenază izocitrică, de la Sigma-Aldrich). Concentraţia de proteină constituia 0,2 mg/mL şi volumul final constituia 0,5 ml. După o preincubare timp de 10 minute reacţia se iniţia prin adiţia compusului. Peste 0, 15, 30, 60, 90, 120 şi 180 de minute reacţia se finaliza prin transferul fracţiei intracelulare în 0,5 mL de reagent pentru stoparea reacţiei, care conţine un standard intern. Incubările au fost realizate în trei repetări. Probele au fost centrifugate la 4000 g (4°C, 15 min) şi supranatantele s-a analizat prin HPLC-MS/MS. Datele au fost exprimate ca suprafaţă SM în raport cu un standard intern.

Rezultatele sunt prezentate ca valori medii ale trei determinări ± DS. Din fig. 7 şi în fig. 8 se relevă, că cantitatea de desmetilmetabolit produs în microzomii hepatici umani este mai redusă în cazul formei deuterate (compusul (II) şi compusul (IV)), decât în cazul compusului nedeuterat (compusul (X)), ambii la concentraţie de 1 µM (fig. 7) şi la concentraţie de 10 µM (fig. 8). Rezultatele pentru compusul (III) sunt prezentate în fig. 9. Rezultatele pentru compuşii (V)-(VII) sunt prezentate în fig. 10-12, respectiv. Desmetilmetaboliţi ai compuşilor (II), (IV) şi (X) sunt compuşii (XX) şi (XI), respectiv (fig. 13).

Investigaţii folosind CYP2C19 şi CYP3A4 ale ficatului uman recombinat

Izoenzimele CYP2C19 sau CYP3A4 recombinante (de la BD Biosciences) au fost incubate cu 1 µM sau 10 µM de compus (X), compus (II) sau de compus (IV) la temperatura de 37°C. Amestecul de incubare conţinea 50 mM Tris-HCl, 154 mM KCl, 5 mM MgCl2 şi un sistem de regenerare NADPH (1 mM NADP + , 5 mM acid izocitric, 1 unitate/mL dehidrogenază izocitrică, de la Sigma-Aldrich). Concentraţia de proteină constituia 0,5 mg/mL şi volumul final constituia 0,5 ml. Peste 10 minute de preincubare, reacţia era iniţiată prin adiţia compusului (X), compusului (II) şi/sau compusului (IV). Peste 0, 15, 30, 60, 90, 120 şi 180 de minute reacţiile au fost stopate prin transferul fracţiei intracelulare în 0,5 mL de reagent pentru stoparea reacţiei, care conţine un standard intern. Incubările au fost realizate în trei repetări. Probele au fost centrifugate la 4000 g (4°C, 15 minute) şi supranatantele au fost analizate prin HPLC-MS/MS. Datele au fost exprimate ca suprafaţă MS în raport cu un standard intern.

Rezultatele (fig. 14 şi fig. 15) atestă, că cantitatea de desmetilmetabolit, produs după incubare cu enzimele recombinante CYP2C19 hepatice umane, este mai redusă în cazul formei deuterate (compusul (II) şi compusul (IV)), decât în cazul compusului nedeuterat (compusul (X)), ambii la concentraţie de 10 µM (fig. 14, compusul II) şi la concentraţie de 1 µM (fig. 15, compusul IV).

Rezultate corespunzătoare au fost obţinute pentru compusul (II) la o concentraţie de 1 µM şi pentru compusul (IV) la o concentraţie de 10 µM.

Corespunzător, cantitatea de desmetilmetabolit, produs după incubare cu enzimele recombinante CYP3 A4 hepatice umane, este mai redusă în cazul formei deuterate (compusul (II) şi compusul (IV)), decât în cazul compusului nedeuterat (compusul (X)), ambii la concentraţie de 1 µM şi de 10 µM.

Exemplul 11: Farmacologia compusului (IV).

Hiperactivitatea indusă de PCP

Compusul (IV) inversează în funcţie de doză hiperreactivitatea la şoareci, indusă de PCP, ceea ce atestă despre de eficacitatea lui antipsihotică (fig. 16). Tartratul de compus (IV) s-a administrat subcutanat (sc) cu 30 min până la iniţierea testării. Hidroclorura de PCP (2,3 mg/kg) s-a administrat subcutanat nemijlocit înainte de testare. Activitatea locomotoare a fost măsurată timp de 60 de minute ca număr de întreruperi a fasciculului de lumină (calcule). Fiecare grupă de studiu era formată din opt până la 16 şoareci masculi. # # indică, că p<0,01, comparative cu sistemul vehicul-PCP (analiza de dispersie monofactorială [ANOVA], urmată de criteriul post-hoc Bonferroni). PCP blochează receptorii NMDA şi, ca atare, este utilizat pentru a modela starea hipoglutamatergică, care are legătură cu schizofrenia. PCP cauzează efecte comportamentale la animale, care amintesc simptomele pozitive, negative şi cognitive ale schizofreniei la pacienţi (J. David Jentsch şi Robert H. Roth. The Neuropsychopharmacology of Phencyclidine: From NMDA Receptor Hypofunction to the Dopamine Hypothesis of Schizophrenia. Neuropsychopharmacology, 1999, vol. 20, nr. 3, p. 201-225). Hiperactivitatea indusă de PCP este frecvent folosit în calitate de test de evaluare a compuşilor antipsihotice (David M. Jackson et al. Dopamine receptor antagonists block amphetamine and phencyclidine-induced motor stimulation in rats. Pharmacology Biochemistry and Behavior, 1994, vol. 48, nr. 2, p. 465-471).

Catalepsia

Se consideră, că catalepsia reflectă suprimarea indusă de un preparat medicamentos a abilităţii de a iniţia un răspuns comportamental. Testul cu catalepsie la şobolani este unul uzual, fiind un test-screening preclinic utilizat pe scară largă pentru răspunderea EPS a medicamentelor potenţial antipsihotice. Deşi catalepsie este, de obicei, evaluată după administrarea acută a medicamentului, testul s-a dovedit a fi un predictor pentru predilecţia unui medicament antipsihotic de a induce EPS (adică, pseudoparkinsonism, distonie) la om (P. J. ElliottS et al. Neuroleptic-induced catalepsy as a model of Parkinson's disease I. Effect of dopaminergic agents. Journal of Neural Transmission - Parkinson's Disease and Dementia Section, 1990, vol. 2, nr. 2, 79-89).

Compusul (IV) în funcţie de doză induce catalepsie la şobolanii, probabil, cu predispoziţie pentru EPS. Doza minimă eficientă, care inducea catalepsie, a constituit 10 mg/kg (fig. 17). Tartratul compusului (IV) s-a administrat subcutanat cu 30 de minute până la realizarea testării. Fiecare grupă era constituită din opt şobolani masculi Sprague Dawley. # Indică p<0,05, ## indică p<0,01, comparative cu vehiculul (s-a utilizat analiza de dispersie monofactorială [ANOVA], urmată de criteriul post-hoc Bonferroni). Această doză depăşea de 100 de ori doza, care indică activitatea antipsihotică (fig. 16).

Exemplul 12: Studii farmacocinetice umane.

Farmacocinetica compusului (IV) şi a compusului (X) a fost comparată într-un studiu multiple doze orale la bărbaţi tineri sănătoşi. Participanţii în studiu administrau doze zilnice de 3 mg de compus (IV) şi 3 mg de compus (X) timp de 18 zile, după care s-au recoltat probe de sânge timp de 24 de ore (un interval de dozare) de la administrarea ultimei doze pentru a măsura efectele ambilor compuşi şi metaboliţilor demetilaţi ai compusului (XX) şi compusului (XI), respectiv.

Pentru toţi participanţii în studiu aria de sub curba timp-concentraţie plasmatică pentru intervalul de dozare (AUC 0-24) pentru compusul (IV) s-a dovedit a fi mai înaltă, decât cea pentru compusul (X), în medie 104 h*ng/mL, comparativ cu 98 h*ng/mL. O deviere compatibilă în direcţie opusă s-a remarcat pentru metaboliţii demetilaţi cu valoarea medie AUC 0-24 de 117 h*ng/mL şi 120 h*ng/mL pentru compusul (XX) şi compusul (XI), respectiv.

Exemplul 13: Sinteza enantioselectivă catalitică de cetonei intermediare.

Acest exemplu se descrie sinteza (S)-6-clor-3-fenil (d5)-indan-1-onei (compusului (XV)) şi (S)-6-clor-3-fenil-indan-1-onei, compusului (XVIII).

S-a constat, că (S)-6-clor-3-fenil(d5)-indan-1-ona, compusul (XV) s-a dovedit a fi un bloc constructiv valoros în sinteza variantelor deuterate de compus (X), în care grupa fenil liberă este deuterată.

Metoda experimentală generală

În cazul, în care nu se specifică într-un alt mod, toate reacţiile se realizează într-o atmosferă de azot. Reacţiile au fost monitorizate prin cromatografie în strat subţire (TLC) şi CL-MS. Toţi reagenţii au fost achiziţionaţi şi utilizaţi fără purificare suplimentară. Spoturile au fost vizualizate prin expunere la lumină ultravioletă (UV) (254 nm) sau prin colorare cu 5% soluţie de acid fosfomolibdenic (PMA) în etanol sau cu o soluţie apoasă bazică de permanganat de potasiu (KMnO4) cu încălzire ulterioară. Cromatografia pe coloană s-a realizat utilizând Merck C60 (40-63 µm, 230-240 mesh) cu silicagel. Spectrele RMN au fost înregistrate la 500 sau 600 MHz (1H RMN) şi calibrate după picul solventului rezidual. Pentru datele RMN s-au utilizat următoarele abrevieri: s, singlet; d, dublet, t, triplet, m, multiplet. Constantele de îmbinare sunt rotunjite până la cea mai apropiată de 0,5 Hz. Excesul enantiomeric s-a determinat prin HPLC chirală.

Metoda CL-MS:

S-a folosit coloana Acquity UPLC BEH, C18, 1,7 µM; 2,1x50 mm, care funcţionează la temperatura de 60°C cu un debit de 1,2 mL/min de gradient binar, constând din apă + 0,1% acid formic (A) şi acetonitril + 5% apă + 0,1 % acid formic (B).

Metoda HPLC chirală:

S-a utilizat coloana Phenomenex Lux, 5 µ de celuloză- 2; 250 x 4,6 mm, care funcţionează la temperatura de 30°C cu un debit de 0,6 mL/min de amestec n-hexan:izopropanol:dietilamină, 90:10:0.1.

Sinteza (S)-6-clor-3-fenil (d5)-indan-1-onă (Compusul (XV)) (Schema 14):

Schema 14. Sinteza compusului (XV)

1-fenil(d5)-viniltrifluormetansulfonat (XII):

La o soluţie de acetofenonă-d5 (1,56 g, 12,5 mmol) în CH2CI2 (25,0 mL) se adaugă anhidridă trifluormetansulfonică (2,52 mL, 15,0 mmol) la temperatura camerei. Apoi în picături se adaugă N, N-diizopropiletilamină (3,04 mL, 17,5 mmol) în timp ce amestecul de reacţie se răceşte pe o bai cu amestec de apă-gheaţă. Amestecul de reacţie se lasă să se încălzească până la temperatura camerei şi se agită timp de 1,5 ore. Se adaugă anhidridă trifluormetansulfonică (0,63 mL, 3,74 mmol), cu adiţie ulterioară a N, N-diizopropiletilaminei (1,09 mL, 6,24 mmol). Amestecul de reacţie se agită timp de 2 ore la temperatura camerei. Se adaugă toluen (25 mL) şi silicagel (5 g). Amestecul se concentrează în vid, iar suspensia obţinută se filtrează printr-un strat de Celite. Turta de filtrare se spală cu toluen (10 mL), iar filtratul se evaporă până la sec în vid, se obţine compusul brut (XII) (3,11 g, 82%, Puritate (RMN): circa 85%) în formă de un ulei întunecat, care se utilizează fără purificare ulterioară.

1H RMN (600 MHz, CDCl3 ) δH 5,38 (d, 1H, J = 4,0 Hz), 5,62 (d, 1H, J = 4,0 Hz).

5-clor-2-(1-fenil(d5)-vinil)benzaldehida (XIV) (Jun Takagi et al. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Bis(pinacolato)diboron with 1-Alkenyl Halides or Triflates: Convenient Synthesis of Unsymmetrical 1,3-Dienes via the Borylation-Coupling Sequence. Journal of the American Chemical Society, 2002, vol. 124, nr. 27, p. 8001-8006; Joseph P. Simeoneab şi John R. Sowa Jr. Palladium on carbon as a precatalyst for the Suzuki-Miyuara cross-coupling of aryl chlorides. Tetrahedron, 2007, vol. 63, nr. 51, p. 12646-12654).

La o soluţie de compus (XII) (3,11 g, 10,3 mmol, puritate (RMN): Circa 85%>) în toluen se adaugă trifenilfosfină (108 mg, 0,685 mmol), bis(pinacolato)diboron (2,61 g, 10,3 mmol), clorură de bis(trifenilfosfin)paladiu (II) (240 mg, 0,342 mmol) şi fenolat de potasiu (1,92 g, 14,6 mmol). Amestecul de reacţie se agită la temperatura de 50°C timp de 4 ore. Aceasta conducea la formarea de compus (XIII) în amestec, care nu se separă din amestec. Amestecul se răceşte la temperatura camerei şi se adaugă etanol (10 mL) şi apă (5 mL), cu adiţia ulterioară de tetrakis (trifenilfosfin) paladiu (0) (495 mg, 0,428 mmol), carbonat de potasiu (4,73 g, 34,2 mmol) şi 2-brom-5-clorobenzaldehidă (1,88 g, 8,56 mmol). Amestecul de reacţie se agită la temperatura de 80°C timp de 16 ore. Amestecul se răceşte până la temperatura camerei şi se repartizează între apă (50 mL) şi toluen (50 mL).

Faza organică se separă şi se spală cu apă (50 mL) de două ori şi o soluţie salină saturată. Faza organică se usuc deasupra MgSO4 , se filtrează şi se evaporă până la sec în vid. Reziduul se purifică prin cromatografie pe coloană eludând cu amestec de 80:1 n-heptan: EtOAc, se obţine compusul (XIV) (1,66 g, 74%) în formă de ulei de culoare portocalie.

1H RMN (600 MHz, CDCl3) δH 5,28 (d, 1H, J = 0.5 Hz), 6,00 (d, 1H, J = 0,5 Hz), 7,30 (d, 1H, J = 8,0 Hz) , 7,56 (dd, 1 H; J = 2,5, 8,0 Hz), 7,96 (d, 1H, J = 2,5 Hz);

13C RMN (150 MHz, CDCl3 ) δC 118,7, 126,6 (t, J = 24,0 Hz) , 127,5, 128,2 (t, J = 24,0 Hz), 128,4 (t, J = 24,0 Hz), 132,5, 133,7, 134,7, 135,7, 140,3, 143,9, 144,8, 190,8;

CL-MS (APPI): m/e calc. pentru C15H7D5ClO [M+H]+ 248,1, detectat 248,1.

(S)-6-clor-3-fenil(d5)-idan-1-onă (XV) (Kousik Kundu et al. Hydroacylation of 2-Vinyl Benzaldehyde Systems: An Efficient Method for the Synthesis of Chiral 3-Substituted Indanones. Journal of the American Chemical Society, 2005, vol. 127, nr. 46, p. 16042-16043).

Hidrogenul se barbotează printr-o soluţie, spălată cu un jet de N2, de tetrafluorborat(1R)-2,2'-bis(difenilfosfin)-1,1′-binaftil) (norbornadien)rodiu (I) (37 mg, 0.0404 mmol) în acetonă (7,5 mL) timp de 10 min la temperatura camerei, timp în care culoarea soluţiei se modifică de la portocaliu la roşu-brun mai întunecat. Balonul cu soluţie apoi se spală repede cu un jet de N2 gazos. Apoi la temperatura camerei se adaugă o soluţie de compus (XIV) (526 mg, 2,02 mmol puritate (CL-MS): 95%) în acetonă (7,5 mL). Amestecul de reacţie se agită timp de 24 ore la temperatura camerei. Amestecul de reacţie se amestecă cu silicagel şi se evaporă până la sec în vid. Materialul obţinut se încarcă pe o coloană de silicagel şi produsul se eludează cu un amestec 10:1 de n-heptan:acetat de etil, se obţine compusul (XV) (495 mg, 96%, 96,0% ee) în formă de o substanţă solidă.

1H RMN (500 MHz, CDCl3) δH 2,72 (dd, 1H, J = 4,0, 19,5 Hz), 3,27 (dd, 1H, J = 8,0, 19,5 Hz), 4,55 (dd, 1H, J = 4,0, 8,0 Hz), 7,21 (d, 1 H; J = 8,0 Hz), 7,52 (dd, 1H, J = 2,0, 8,0 Hz), 7,77 (d, 1H, J = 2,0 Hz);

13C RMN (125 MHz, CDCl3) δC 44,0, 47,2, 123,2, 126,8 (t, J = 24,0 Hz), 127,3 (t, J = 24,0 Hz), 128,7 (t, J = 24,0 Hz), 134,4, 135,1, 138,2, 142,9, 156,0, 206,4;

CL-MS (APPI): m/e calc. pentru CI5H7D5C10 [M+H]+ 248,1, detectat 247,6.

Sinteza (S)-6-clor-3-fenil-indan-1-onei (XVIII) (Schema 15):

Schema 15. Sinteza compusului (XVIII)

Randament total: 34%

(E)-1 - (5-clor-2-hidroxifenil)-3-fenilprop-2-en-1-onă (XVI):

La o soluţie răcită cu gheaţă de hidroxid de sodiu (2,34 g, 58,6 mmol) în apă (17,0 mL) se adaugă benzaldehidă (0,746g, 7,03 mmol) şi apoi o soluţie de 5-clor-2-hidroxiacetofenonă (1,00 g , 5,86 mmol) în metanol (17,0 mL). Amestecul de reacţie se lasă să se încălzească până la temperatura camerei şi se agită timp de 24 ore. Cea mai mare parte de solvent organic se elimină prin evaporare în vid. Reziduul apos se extrage cu acetat de etil (3 x 30 mL). Extractele combinate se spală cu apă (50 mL) şi o soluţie salină saturată (50 mL), se usucă deasupra MgS04 , se filtrează şi se evaporă până la sec în vid. Reziduul se dizolvă într-un volum minim de CH2Cl2 şi se adaugă n-pentan cu formare de un precipitat. Suspensia obţinută se filtrează şi precipitatul şi precipitatul se spală cu o cantitate mică de pentan rece şi se usucă în vid, se obţine compusul (XVI) (695 mg, 46%) în formă de o substanţă solidă portocalie.

1H RMN (500 MHz, CDCl3) δH 6,22 (d, 1H, J = 9,0 Hz), 6,80 (dd, 1H, J = 3,0, 9,0 Hz), 7,33 (t, 1H, J = 7,5 Hz ), 7,38-7,42 (m, 4H), 7,60 (d, 2H, J = 7,5 Hz), 8,63 (d, 1H, J = 16,0 Hz);

13C RMN (125 MHz, CDCl3 ) δC 110,6, 125,2 , 127,8, 128,1, 128,8, 128,9, 129,4,

129,6, G33.0, 136,4, 137,1, 174,5, 188,2.

Esterul 4-clor-2-((E)- (3-fenil-acriloil))-fenilic al acidului trifluorometansulfonic (XVII):

La o soluţie de compus (XVI) (517 mg, 2,00 mmol) în CH2Cl2 (10,0 mL) se adăugă N, N-diizopropiletilamină (697 µL, 4,00 mmol). Apoi în picături la temperatura de 0°C se adaugă anhidrida trifluormetansulfonică (437 µL, 2,60 mmol). Amestecul de reacţie se agită timp de 45 min la o temperatură de 0°C, Se adaugă o soluţie apoasă saturată de NH4Cl (5 mL) şi apă (10 mL) şi amestecul se agită timp de 5 minute. Faza organică se separă şi faza apoasă se extrage cu CH2Cl2 (10 mL). Extractele combinate se usucă deasupra MgSO4 , se filtrează şi se evaporă până la sec în vid. Reziduul se purifica prin cromatografie pe coloană, eluare cu amestec de 4:1 n-heptan: EtOAc, se obţine compusul (XVII) (757 mg, 97%) în formă de ulei.

1H RMN (500 MHz, CDCl3) δH 7,16 (d, 1H, J = 16,0 Hz), 7,34 (d, 1H, J = 9,0 Hz), 7,40-7,47 (m, 3H), 7,57 (dd , 1H, J = 2,5, 9,0 Hz), 7,60-7,62 (m, 2 h), 7,69 (d, 1H, 16,0 Hz), 7,72 (d, 1H, J = 2,5 Hz),;

13C RMN (125 MHz, CDCl3) δC 124,1, 124,2, 129,0, 129,2, 130,7, 131,5, 132,8, 134,1, 134,6, 145,2, 147,8, 188,4.

(S)-6-clor-3-fenil-indan-l-onă (XVIII) (Ana Minatti et al. Synthesis of Chiral 3-Substituted Indanones via an Enantioselective Reductive-Heck Reaction. The Journal of Organic Chemistry, 2007, vol. 72 nr. 24, p. 9253-9258).

La o soluţie de compus (XVII) (195 mg, 0,500 mmol) în DMF (2,0 mL) se adaugă proton-burete (214 mg, 1,00 mmol), acetat de paladiu (6 mg, 0,025 mmol) şi (R)-3,5-Xy1MeOBIPHEP (35 mg, 0,05 mmol) la temperatura camerei. Amestecul de reacţie se agită la temperatura de 85°C timp de 45 ore. Amestecul se răceşte până la temperatura camerei şi, se diluează cu TBME (15 mL). Amestecul se spală de trei ori cu apă (3 x 20 mL) şi faza organică se usucă deasupra MgSO4, se filtrează şi se evaporă până la sec în vid. Reziduul se supune cromatografiei pe coloană eludând cu un amestec 10:1 n-heptan: EtOAc, se obţine compusul (XVII) (94 mg, 77%>, 64,0% ee).

1H RMN (600 MHz, CDCl3) δH 2,71 (dd, 1H, J = 4,0, 19,5 Hz), 3,25 (dd, 1H, J = 8,0, 19,5 Hz), 4,54 (dd, 1H, J = 4,0, 8,0 Hz), 7,10 (d, 2H, J = 7,0 Hz), 7,20 (d, 1H, J = 8,0 Hz), 7,25 (t, 1H, J = 7,5 Hz), 7,31 (t, 2H, J = 7,5 Hz), 7,50 (dd, 1H, J = 2,0, 8,0 Hz), 7,75 (d, 2h, J = 2,0 Hz);

13C RMN (150 MHz, CDCl3) δC 44,1, 47,2, 123,3, 127,3, 127,6, 128,3, 129,1, 134,4, 135,2, 138,3, 143,1, 156,1, 204,5.

Prepararea compusului (XVIII), îmbogăţit cu enantiomer, prin reprecipitare

Compusul (XVII) (940 mg, 3,87 mmol, 96% ee) se dizolvă într-un volum minim de etanol fierbând (99%, v/v). Soluţia obţinută se lasă să se răcească lent până la temperatura camerei prin plasarea vasului de sticlă, care conţine soluţia, în aer. Se formează un precipitat, care se elimină prin filtrare din soluţie, se obţine compusul (XVIII) (700 mg, 99,9%> ee, 74%). O a doua cantitate de compus (XVIII) se poate obţine prin răcirea filtratului în congelator (-8°C), se obţine compusul (XVIII) (80 mg, 98,6% ee, 9%).

Datele analitice (RMN şi CL-MS) pentru compusul (XVIII) au fost identice cu cele raportate anterior.

Exemplul 14: Obţinerea compusului (IV) la scară largă

Procedeul următor a fost elaborat pentru producerea sării de tartrat al compusului (IV) la scară largă

Schema 16: Sinteza maleatului de rac-trans-l-(6-clor-3-fenil(d5)-indan-1-il)-3,3-dimetilpiperazină

Masa mol. 249,75 C15H8ClOD5 Masa mol. 268,20 C15H7Cl2D5 Maleat (XXV) Masa mol. 462.00 (345,93+116,07) Trans-racemat (+8% cis)

Metodă:

1.) Se amestecă 2,01 kg (16,9 mol) clorură de tionil şi 7,2 kg de tetrahidrofuran şi amestecul de reacţie se răceşte până la 10…15°C.

2.) Se adaugă lent o soluţie de 2,76 kg (11,1 mol) de compus (XXII) în 7,2 kg de THF şi după finalizarea adiţiei se adaugă 5,9 kg de tetrahidrofuran.

3.) Amestecul de reacţie se agită la o temperatură de 15°C timp de aproximativ 90 ore.

4.) 16,7 kg de apă se răcesc până la 11°C şi se adaugă lent în amestecul de reacţie, apoi lent se adaugă 7,8 kg de o soluţie apoasă 27,7% hidroxid de sodiu cu adiţia ulterioară a 10 kg de acetat de etil.

5.) Amestecul se agită timp de 20…40 de minute.

6.) Se separă fazele şi faza organică se reduce până la un volum de aproximativ 6 L.

7.) Se adaugă 16 kg de metilizobutilcetonă şi volumul se reduce până la un volum de aproximativ 8 L.

8.) Se adaugă 1,58 kg (11,4 mol) carbonat de potasiu, 1,69 kg (14.8 kg) de 2,2-dimetilpiperazină şi 13,6 kg de metilizobutilcetonă.

9.) Amestecul de reacţie se agită timp de 35 ore la o temperatură de 90…95°C.

10.) După răcire până la temperatura camerei se adaugă 11 kg de apă şi amestecul se agită pentru 30 - 60 minute.

11.) Fazele se separă. 13,7 kg de apă se adaugă la faza organică şi amestecul se agită lent pentru 30…60 minute.

12.) Fazele se separă şi faza organică se filtrează până la obţinerea unei soluţii transparente.

13.) Se adaugă 5 kg de metilizobutilcetonă, 7,8 kg de apă şi 5,9 kg de o soluţie apoasă 36% acid clorhidric şi amestecul se agită la temperatura de 50°C pentru 30…60 minute.

14.) Fazele se separă, la faza apoasă se adaugă 8 kg de metilizobutilcetonă şi amestecul se răceşte până la temperatura de 10…15°C.

15.) La amestec se adaugă lent 3,5 kg de metilizobutilcetonă şi 7,8 kg de o soluţie apoasă de 25% amoniac şi amestecul de reacţie se agită la o temperatură de 20…25°C timp de 60…90 minute.

16.) Fazele se separă şi faza organică se spală cu 10,5 kg de apă.

17.) Volumul fazei organice se reduce până la 8 L.

18.) Se adaugă 1,19 kg (10,25 mol) de acid maleic şi 9 kg de metilizobutilcetonă şi amestecul de reacţie apoi se încălzeşte la o temperatură de 75…80°C.

19.) După răcire până la temperatura de 10…15°C precipitatul se filtrează şi se spală cu 10 kg de metilizobutilcetonă.

20.) Substanţa solidă se usucă într-un cuptor cu vid la temperatura de 50°C timp de aproximativ 20 de ore, se obţin 3,47 kg (68% randament) de maleat de compus (XXV).

1H-RMN (DMSO-d6, 600 MHz, ppm): 8,60 (bs, 2H, acid maleic), 7,39 (d, H, J = 1,6 Hz), 7,29 (dd, H, J = 8,0 Hz, J = 1,8 Hz), 6,98 (d, H, J = 8,2 Hz), 6,04 (s, 2H, acid maleic), 4,56 (dd, H, J = 8,1 Hz, J = 4,9 Hz), 4,48 (dd, 1H , J = 8,6 Hz, J = 6,2 Hz), 3,37 (bs, H), 3,16 (bs, 2 h), 2,77 (bs, H), 2,58-2,50 (m, 3H), 2,31 (d, H, J = 12,0 Hz), 2,12 (ddd, 1H, J = 13,8 Hz, J = 8,0 Hz, J = 6,0 Hz), 1,33 (s, 3H), 1,31 (s, 3H).

Schema 17: Sinteza succinatului de rac-trans-1-(6-clor-3-fenil(d5)-indan-1-il)-1(d3),2,2-trimetil-piperazină

Maleat (XXV) Succinat Masa mol. 462,00 (345,93 +116,07) Masa mol. 481,07(362,98+118,09) trans-racemat (+8% cis) trans racemat

Metodă:

1.) 1,1 kg (2,38 mol) de maleat de compus (XXV), 11 L de metil terţ-butil eter, 1,8 L de apă şi 1 L de 25% soluţie apoasă de amoniac se agită timp de 1…2 ore.

2.) Fazele se separă şi faza organică se spală de două ori cu 2 L de apă.

3.) O soluţie din 254 g (3,85 mol) de 85% soluţie apoasă de hidroxid de potasiu şi 1,5 L de apă se adaugă la faza organică, după care se adaugă 450 g (3,11 mol) metil(d3)iodură (CD3I).

4.) Reacţia se agită la o temperatură de 20…25°C timp de 16…24 de ore.

5.) Se adaugă 2 L de apă şi produsul secundar precipitat se filtrează.

6.) La filtrate se adaugă 0,8 L de apă şi 0,2 L de 25% soluţie apoasă de amoniac şi amestecul se agită timp de 20…40 minute.

7.) Fazele se separă şi faza organică se spală cu 2 L de apă.

8.) Fazele se separă şi la faza organică se adaugă 38 g (0,48 mol) de clorură de acetil şi apoi se agită timp de 20…40 minute.

9.) Se adaugă 0,8 L de apă şi 0,2 L de 25% soluţie apoasă de amoniac şi amestecul se agită timp de 20…40 minute.

10.) Fazele se separă şi faza organică se spală cu 2 L de apă.

11.) Faza organică se evaporă până la sec şi se adaugă acetonă.

12.) Se adaugă 225 g (1,91 mol) de acid succinic şi acetonă în cantitate suficientă pentru a aduce volumul de reacţie până la un volum de aproximativ 6…6,5 L.

13.) Amestecul de reacţie se încălzeşte în reflux şi apoi se răceşte până la 5…10°C.

14.) Precipitatul se filtrează şi se spală cu 1 L de acetonă.

15.) Substanţa solidă se usucă într-un cuptor cu vid la temperatura de 50°C timp de peste 16 ore pentru a obţine 630 g (randamentul 55%) de succinat de compus (XXVII).

1H-RMN (DMSO-d6, 600 MHz, ppm): 7,33 (d, H, J = 0.9 Hz L), 7,26 (dd, H, J = 8,1 Hz, J = 2,0 Hz), 6,95 ( d, 1H, J = 8,0 Hz), 4,46 (dd, H, J = 8,0 Hz, J = 5,1 Hz), 4,46 (dd, H, J = 8,8 Hz, J = 5,8 Hz), 2,65-2,56 (m, 4H), 2,46 - 2,41 (m, H), 2,37 (s, 4H, acid succinic), 2,31 (bs, 1H), 2,13 (d, 1H, J = 10,9 Hz), 2,02 (ddd, 1H, J = 13,7 Hz, J = 7,8 Hz, J = 6,0 Hz), 1,04 (s, 3H), 1,02 (s, 3H).

Schema 18: Sinteza L-(+)- tartratului de 4-((1R,3S)-6-clor-3-fenil (d5)-indan-1-il)-1(d3),2,2-trimetil-piperazină

Metodă:

1.) 1,0 kg (2,08 mol) de succinat de compus (XXVII), 8 L acetat de etil, 2 L de apă şi 1 L de 25% soluţie apoasă de amoniac se agită timp de 0,5…1 oră.

2.) Fazele se separă şi faza organică se spală cu 2 L de apă.

3.) Volumul fazei organice se reduce până la aproximativ 1,5 .

4.) Se adaugă 10 L de acetonă şi 312 g (2,08 mol) de acid L- (+)-tartric.

5.) Amestecul de reacţie se încălzeşte în reflux şi apoi se răceşte până la o temperatură de 5…10°C.

6.) Precipitatul se filtrează, se spală cu 1,2 L de acetonă.

7.) Precipitatul umed de pe filtru se descarcă şi se adaugă 11 L de etanol absolut.

8.) Amestecul de reacţie se încălzeşte în reflux şi apoi se răceşte până la o temperatură de 5…10°C.

9.) Precipitatul se filtrează şi se spală cu 1,2 L de etanol absolute.

10.) Substanţa solidă se usucă într-un cuptor cu vid la temperatura de 50°C timp de peste 16 ore pentru a obţine 395 g (randamentul 37%) de L-(+)-tartrat de compus (IV).

1H-RMN (DMSO-d6, 600 MHz, ppm): 7,36 (s, 1H), 7,27 (d, 1H, J = 8,2 Hz), 6,96 (d, 1H, J = 8,2 Hz), 4,50 ( dd, 1H, J = 8,0 Hz, J = 5,1 Hz), 4,45 (dd, 1H, J = 8,5 Hz, J = 5,8 Hz), 4,07 (s, 2H, tartrat), 2,95 (bs, 1H), 2,77 ( bs, 1H), 2,61-2,50 (m, 3H), 2,31 (d, 1H, J = 11,7 Hz), 2,04 (ddd, 1H, J = 13,7 Hz, J = 7,8 Hz, J = 6,0 Hz) 1,21 (s , 3H), 1,18 (s, 3H).

Exemplul 15: Caracteristicile fizico-chimice ale sărurilor compusului (IV)

pKa şi log P/D al compusului (IV)

pKa se determină prin titrarea potenţiometrică a unei baze la o putere ionică 0,16 utilizând MeOH în calitate de cosolvent. Trei serii de trei titrări repetate din aceeaşi soluţie de probă s-au realizat într-un mod uzual de la valori reduse până la valori înalte ale pH şi curba de diferenţe se construieşte pentru fiecare dintre aceste titrări cu scăderea experimentului orb. Valoarea aparentă pKa pentru fiecare raport MeOH: apă se calculează din curbele de diferenţă şi valoarea pKa se determină prin extrapolarea până la conţinutul nul de MeOH.

Cea mai inferioară valoare pentru pKa este prea mică pentru a fi determinată prin titrare potenţiometrică, deoarece s-a constat, că de încredere sunt doar valorile până la ~ 3. S-a mai constatat, că valoarea înaltă pentru pKa. constituie 8,9 ± 0,1.

Cea mai inferioară valoare pentru pKa se determină prin DIP- Probe de detectare prin spectroscopie de absorbţie în timpul titrării unei baze la o putere ionică de 0,16 utilizând MeOH în calitate de cosolvent. Modificarea în spectrele de absorbţie ca funcţie de ionizare este folosit pentru a calcula valoarea pentru pKa. Trei serii de trei titrări repetate din aceeaşi soluţie de probă s-au realizat într-un mod uzual de la valori reduse până la valori înalte ale pH cu o matrice fotodiodică pentru o detectare suplimentară. Valoarea aparentă pKa pentru fiecare raport MeOH: apă se calculează prin analiză factorială direcţionată la modificarea spectrelor de absorbţie şi valoarea pKa se determină prin extrapolarea până la conţinutul nul de MeOH.

Rezultatul: s-a constat, că cea mai mică valoare pentru pKa constituie 2,5 ± 0,1

Profilul logD se determină prin titrare la temperatura de 27°C şi la o putere ionică de circa 0,16. S-a realizat o serie de trei titrări repetate pe aceeaşi probă în soluţie de la valori reduse până la valori înalte ale pH. Prima titrare se realizează cu o cantitate mică de n-octanol, prezent în soluţie, cea de a doua şi a treia titrare se realizează cu cantităţi crescânde de octanol.

Curba de diferenţe se creează pentru fiecare din valorile acestor titrări prin scăderea semnificaţiei experimentului orb şi din aceste curbe de diferenţă se calculează valorile aparente pentru pKa (p0Ka). În funcţie de modificările valorilor aparente pKa (δρΚa ) cu raportul n-octanol: apă în asociere cu valoarea reală pKa se calcula valoarea LogP şi se stabilea profilul LogD. Au fost determinate valorile următoare:

Log P = 5,4 + 0,4 şi Log D7,4 = 3.9 + 0.4

Punctul de topire determinat prin DSC

Punctul de topire al sării (R,R)-tartrat acid de compus (IV) a fost determinat prin calorimetria de scanare diferenţială (DSC), folosind instrumentele TA DSC Q1000, care încălzeau proba cu o viteză de 5°/minut. Proba era plasată într-un vas acoperit cu orificii punctiforme perforate.

Topirea se caracterizează prin temperatura de topire endotermică de debut şi de vârf şi entalpia topirii se calcula din aria vârfului. Pe baza termogramei DSC se determina temperatura iniţială de 187,4°C şi un maxim de vârf la 189,4°C. Entalpia de topire constituia 96 J/g, ceea ce corespunde la 49 kJ/mol, însă termograma indică, că topirea se produce la descompunere, ceea ce înseamnă, că entalpia, probabil, conţine o energie adiţional la energia de topire.

Solubilitatea

Solubilitatea sării (R,R)-tartrat acid de compus (IV) a fost măsurată în soluţii apoase şi în ciclodextrine cu următoarele rezultate (tabelul 5):

Tabelul 5.

Solubilitatea sării (R,R)- tartrat acid de compus (IV).

Solvent Modif. concentr. (mg bază/mL) рН Tartrat acid în apă, 5°С 3,1 3,25 Tartrat acid în apă, temperatura camerei 4,0 3,15 Tartrat acid în apă, 37°С 6,6 3,08 Solvent Modif. concentr. (mg bază/mL) рН 10% НРβCD 25,2 3,59 5% НРβCD la temperatura camerei 15,5 3,61 5% НрβCD la 5°С 12

Polimorfismul

A fost separată o formă cristalină de tartrat. Care nu conţinea solvent. XRPD al acestei forme este prezentat în fig. 18 şi această formă este definită în context "polimorfism A".

Sărurile compusului (IV)

Patru săruri se prepară prin precipitarea compusului (IV) din 99% EtOH.

Datele analitice sunt prezentate în tabelul ce urmează (Tabelul 6).

Tabelul 6.

Datele pentru sărurile compusului (IV)

Sarea DSC (Tiniţială°С) Solubilitatea (mg/mL) рН Dihidrofosfat Descompunere la 250°С 1,4 4,67 Hidrofumarat 202,7°С 1,2 4,10 Hidromaleat 150,4°С 1,2 4,94 Hidromalonat 145,0°С cu descompunere ulterioară 9,5 4,08 Hidrotartrat 187°С 4,0 3,15 Bază 59,9 0,1 7,6

Deşi invenţia a fost descrisă şi ilustrată în variantele de realizare ilustrative anterioare, trebuie să se înţeleagă, că prezenta descriere este prezentată doar cu titlu de exemplu şi că numeroase modificări în detaliile de realizare a invenţiei pot fi făcute în limitele esenţei şi volumului invenţiei, care este limitată doar de revendicările care urmează. Particularităţile variantelor concrete de realizare descrise pot fi combinate şi/sau rearanjate în diferite modalităţii în limitele esenţei şi volumului prezentei invenţii pentru a produce variante adiţionale de realizare, care, de asemenea, sunt în limitele esenţei şi volumului prezentei invenţii. Specialiştii în acest domeniu al tehnicii vor recunoaşte sau vor fi abili să stabilească, folosind doar rutina experimentării, numeroşi echivalenţi ai variantelor concrete de realizare, descrise concret în prezenta descriere. Se are în vedere, că asemenea echivalenţi sunt incluşi în volumul revendicărilor care urmează.

1. EP0638073 B1 2000.06.21

2. Klaus P. Bogeso et al. Enhanced D1 Affinity in a Series of Piperazine Ring Substituted 1-Piperazino-3-Arylindans with Potential Atypical Antipsychotic Activity. Journal of Medicinal Chemistry, 1995, vol. 38, p. 4380-4392

3. US7648991 B2 2010.01.19

4. US2008269248 A1 2008.10.30

5. US2010069676 A1 2010.03.18

6. US2011178094 A1 2011.07.21

7. US2011207744 A1 2011.08.25

8. EP0035363 A1 1981.09.09

9. WO 2005016901 A1 2005.02.24

Claims

1. Compus cu formula (Y): (Y), în care, R1-R10 independent reprezintă hidrogen sau deuteriu, în care cel puţin unul dintre R1-R10 conţine cel puţin aproximativ 50% de deuteriu, sau o sare acidă de adiţie farmaceutic acceptabilă.

2. Compus, conform revendicării 1, în care fiecare dintre R6-R10 reprezintă deuteriu.

3. Compus, conform revendicării 2, în care fiecare dintre R3-R5 reprezintă hidrogen.

4. Compus, conform revendicării 2, în care fiecare dintre R3-R5 reprezintă deuteriu.

5. Compus, conform revendicării 3, care reprezintă: (1R,3S)-(II).

6. Compus, conform revendicării 3, care reprezintă: (1R,3S)-(VII).

7. Compus, conform revendicării 4, care reprezintă: (1R,3S)-(IV).

8. Compus, conform revendicării 4, care reprezintă: (1R,3S)-(VI).

9. Compus, conform revendicării 1, în care fiecare dintre R1 şi R2 reprezintă deuteriu.

10. Compus, conform revendicării 9, în care fiecare dintre R3-R5 reprezintă deuteriu.

11. Compus, conform revendicării 9, în care fiecare dintre R3-R5 reprezintă hidrogen.

12. Compus, conform revendicării 10, care reprezintă: (1R,3S)-(V).

13. Compus, conform revendicării 11, care reprezintă: (1R,3S)-(III).

14. Compus, conform oricăreia dintre revendicările 1-13, în care cel puţin aproximativ 85% din compus are un atom de deuteriu în fiecare poziţie desemnată ca deuteriu şi orice atom nedesemnat ca deuteriu este prezent aproximativ la abundenţa sa izotopică naturală.

15. Compus, conform oricăreia dintre revendicările 1-14, în care cel puţin circa 90% din compus are un atom de deuteriu în fiecare poziţie desemnată ca deuteriu şi orice atom nedesemnat ca deuteriu este prezent aproximativ la abundenţa sa izotopică naturală.

16. Compus, conform revendicării 1, care reprezintă o sare tartrat acid de compus (1R,3S) (IV): (1R,3S) (IV).

17. Compus, conform revendicării 16, care există în forma polimorfă A şi are un tablou de difracţie XRPD, cum este prezentat în fig.18.

18. Compus, conform revendicării 16, în care cel puţin aproximativ 85% din compus are un atom de deuteriu în fiecare poziţie desemnată ca deuteriu şi orice atom nedesemnat ca deuteriu este prezent aproximativ la abundenţa sa izotopică naturală.

19. Compoziţie farmaceutică care conţine compusul, conform oricăreia dintre revendicările 1-18, şi unul sau mai mulţi purtători, diluanţi sau excipienţi farmaceutic acceptabili.

20. Compoziţie farmaceutică, conform revendicării 19, în care compusul este o sare hidrotartrat a compusului cu formula: (1R,3S)-(IV).

21. Compoziţie, conform revendicării 19 sau 20, în care purtătorul conţine hidroxipropil-β-ciclodextrină în apă, în care cel puţin aproximativ 85% din compus are un atom de deuteriu în fiecare poziţie desemnată ca deuteriu şi orice atom nedesemnat ca deuteriu este prezent aproximativ la abundenţa sa izotopică naturală.

22. Aplicare a compusului, conform oricăreia dintre revendicările 1-18, sau a compoziţiei, conform oricăreia dintre revendicările 19-21, în tratamentul psihozei, al altor boli care implică simptome psihotice, tulburări psihotice sau al bolilor care prezintă simptome psihotice.

23. Aplicare a compusului, conform oricăreia dintre revendicările 1-18, sau a compoziţiei, conform oricăreia dintre revendicările 19-21, pentru prepararea unui medicament pentru tratamentul psihozei, al altor boli care implică simptome psihotice, tulburări psihotice sau al bolilor care prezintă simptome psihotice.

24. Aplicare, conform revendicării 22 sau 23, în care psihoza sau boala care implică simptome psihotice este schizofrenie, tulburare schizofreniformă, tulburare schizoafectivă, tulburare delirantă, tulburare psihotică de scurtă durată, tulburări psihotice împărtăşite, tulburări bipolare, manie sau tulburare bipolară.

25. Aplicare, conform oricăreia dintre revendicările 22-24, care conţine suplimentar un compus selectat din grupa formată din sertindol, olanzapină, risperidonă, quetiapină, aripiprazol, haloperidol, clozapină, ziprasidonă şi osanetant.

26. Aplicare, conform oricăreia dintre revendicările 22-24, în care psihoza sau boala care implică simptome psihotice este schizofrenia.

27. Aplicare, conform oricăreia dintre revendicările 22-26, în care psihoza sau boala care implică simptome psihotice este schizofrenia, în care compoziţia farmaceutică conţine o cantitate eficientă de sare hidrotartrat de compus: (1R,3S)-(IV) şi hidroxipropil-β-ciclodextrină în apă, în care cel puţin aproximativ 85% din compusul (IV) are un atom de deuteriu în fiecare poziţie desemnată ca deuteriu şi orice atom nedesemnat ca deuteriu este prezent aproximativ la abundenţa sa izotopică naturală.

28. Metodă de tratare a psihozei, a altor boli care implică simptome psihotice, tulburări psihotice sau a bolilor care prezintă simptome psihotice, care prevede administrarea unei cantităţi eficiente de un compus, conform revendicărilor 1-18, sau a unei compoziţii, conform oricăreia dintre revendicările 19-20, unui subiect care necesită aceasta.

29. Metodă, conform revendicării 28, în care psihoza sau boala care implică simptome psihotice este schizofrenia.

30. Metodă, conform revendicării 28 sau 29, care prevede adiţional administrarea unuia sau a mai multor agenţi neuroleptici.

31. Metodă, conform revendicării 30, în care agentul neuroleptic este selectat din sertindol, olanzapină, risperidonă, quetiapină, aripiprazol, haloperidol, clozapină, ziprasidonă şi osanetant.

32. Metodă, conform oricăreia dintre revendicările 28-31, în care compusul sau compoziţia conţine o sare hidrotartrat de compus cu formula: (1R,3S)-(IV).

33. Metodă, conform oricăreia dintre revendicările 28-32, în care cel puţin aproximativ 85% din compus are un atom de deuteriu în fiecare poziţie desemnată ca deuteriu şi orice atom nedesemnat ca deuteriu este prezent aproximativ la abundenţa sa izotopică naturală.

34. Metodă, conform oricăreia dintre revendicările 28-33, în care compoziţia conţine hidroxipropil-β-ciclodextrină în apă.

35. Metodă de tratare a schizofreniei la un subiect care necesită aceasta, care prevede administrarea unei compoziţii farmaceutice care conţine o cantitate eficientă de sare hidrotartrat de compus cu formula: (1R,3S)-(IV) şi hidroxipropil-β-ciclodextrină in apă, în care cel puţin aproximativ 85% din compusul (IV) are un atom de deuteriu în fiecare poziţie desemnată ca deuteriu şi orice atom nedesemnat ca deuteriu este prezent aproximativ la abundenţa sa izotopică naturală.

36. Compus cu formula: (S)-(XV).

37. Procedeu de preparare a compusului cu formula (S)-(XV): (S)-(XV), care prevede tratarea compusului (XIV) cu compusul [(S)-BINAP]Rh(I)BF4.

38. Procedeu, conform revendicării 37, în care [(S)-BINAP]Rh(I)BF4 este utilizat în cantitate catalitică.

39. Procedeu de preparare a compusului (XIV): (XIV), care prevede: a) tratarea compusului cu formula (XII): (XII) cu bis(pinacolat)dibor şi b) tratarea cu 2-brom-5-clorobenzaldehidă.

40. Procedeu, conform revendicării 39, în care tratarea compusului cu formula (XII) cu bis(pinacolat)dibor prevede suplimentar adiţia Pd(II).

41. Procedeu, conform revendicării 40, în care tratarea cu 2-brom-5-clorbenzaldehidă prevede suplimentar adiţia Pd(0).

42. Procedeu de preparare a tartratului compusului (1R,3S)-(IV), care prevede tratarea trans-1-(6-clor-3-fenil(d5)-indan-1-il)-1(d3),2,2-trimetil-piperazină racemică cu acid L-(+)-tartric.

43. Procedeu, conform revendicării 42, în care trans-1-(6-clor-3-fenil(d5)-indan-1-il)-1(d3),2,2-trimetil-piperazina racemică se obţine, în general, din sare succinat a acesteia.