JP6770580B2 - ピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体およびその利用 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

〔技術分野〕
本発明は、ピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体、およびその、ＪＡＫキナーゼの機能と関連する適応症を予防および／または治療するための医薬の製造における使用、その製造方法およびその中間体に関する。

〔背景技術〕
ＪＡＫキナーゼ（ヤヌスキナーゼ）は、サイトカインを仲介しうる細胞内の非受容体チロシンキナーゼであり、細胞増殖および免疫応答と関連する機能において、特定の調節効果を有する。前記ＪＡＫキナーゼファミリーは４つのメンバー、すなわち、ＪＡＫキナーゼ１（ＪＡＫ１）、ＪＡＫキナーゼ２（ＪＡＫ２）、ＪＡＫキナーゼ３（ＪＡＫ３）、およびチロシンキナーゼ２（ＴＹＫ２）を有する。一般的に、サイトカインは、サイトカイン受容体と結合することにより、ＪＡＫキナーゼを活性化する。ＪＡＫ活性化後、ＳＴＡＴｓ（ＤＮＡ結合タンパク質）が活性化され、遺伝子発現を調節するために核内に入る。他のシグナル伝達経路と相互作用しうる前記サイトカイン受容体としての前記ＪＡＫｓ‐ＳＴＡＴｓファミリーにより仲介された、主要シグナル伝達経路は、発生、分化、成熟、アポトーシスおよび様々な免疫細胞および造血細胞の機能発現過程に関与している。それは、生物の免疫応答および炎症応答の調節において極めて重要な役割を果たす。

ＪＡＫｓ‐ＳＴＡＴｓ経路の異常な活性化は、多くの疾病と密接に関連している。従って、ＪＡＫキナーゼ阻害剤は、リウマチ性関節炎、真性赤血球増加症、乾癬、本態性血小板血症、および骨髄線維症のような疾病の治療に使用されうる。

免疫および炎症と関連した適応症のための、ＪＡＫキナーゼ阻害剤の開発において、第１に考慮されるものは、ＪＡＫ２に対する薬剤の阻害活性であり、一方で、他の３つのキナーゼに対する薬剤の選択性を考慮する必要がある。仮に前記選択性が高くないとすると、深刻な中毒性副作用が容易に起こり得、そして中毒性副作用は、主に通常のヒト免疫機能の抑制をもたらし、その結果、感染率が高くなる。最初に市販されたＪＡＫキナーゼ阻害剤製品であるトファシチニブは、ＪＡＫ２に対する強い阻害活性を有しているが、前記他の３つのキナーゼに対する低い選択性によって、高い中毒性副作用を有する。該薬剤ラベルにおいて、ゼルヤンツ（トファシチニブの商品名）の使用は、日和見感染症、結核、ガン、およびリンパ腫等を含む深刻な感染症のリスクを増大させることと関連していることが明確に表示されている。

従って、高活性で且つ安全性の高いＪＡＫキナーゼ阻害剤を開発することは、技術的に困難である。

〔本発明の要約〕
本発明により解決される前記技術的な課題は、高活性で且つ安全性の高い新規ＪＡＫキナーゼ阻害剤を提供することである。

本発明は、理想的なＪＡＫキナーゼ阻害剤であるピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体を提供する。

本発明はまた、ＪＡＫキナーゼの機能に関連する適応症を、予防および／または治療するための医薬の製造における、ピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体、その薬学的に許容される塩および水和物、またはあらゆる形に代謝された代謝物の使用を提供する。

上述した技術的課題を解決するために、本発明は以下の技術的な解決法を採用する。

ピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体、その薬学的に許容される塩および水和物、またはあらゆる形に代謝された代謝物であって、前記ピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体の構造式は、式（Ｉ）で示される：

式中、
Ｘは、ＮまたはＣＨであり、
Ｒ_１は、ＣＨ_２ＣＮまたはＣＯＣＨ_２ＣＮであり、
Ｒ_２は、

であり、ここで、Ｒ_３はＳＯ_２Ｒ_４またはＣ（Ｏ）Ｒ_４であり、Ｒ_４は、直鎖状または環状アルキル基、少なくとも１つの二重結合を有する直鎖状または分岐状の炭化水素鎖、フッ素、ＮＨＣＨ_３、Ｎ（ＣＮ_３）_２、フェニル、ピリジン、またはピリミジンで置換された直鎖状または環状アルキル基である。

好ましくは、前記ピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体、その薬学的に許容される塩および水和物、またはあらゆる形に代謝された代謝物において、非交換性の水素は置換されていないか、部分的または完全に重水素で置換されている。

好ましくは、Ｒ_４は、炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは環状アルキル基、または、１つの二重結合を有し炭素原子数が２〜６である炭化水素基である。より好ましくは、Ｒ_４は、メチル、エチル、ビニル、またはシクロプロピルである。

さらに、式（Ｉ）中、Ｒ_１はＣＨ_２ＣＮであり、Ｒ_３はＳＯ_２Ｒ_４である。

好ましくは、式（Ｉ）中、Ｒ_３はＳＯ_２ＣＨ_２ＣＨ_３である。

好ましくは、前記ピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体は、以下の構造式により示される化合物の１つまたは２つ以上の混合物である。

本発明において、前記ピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体の化合物には、単一化合物の形態、一般式（Ｉ）の要件を満たす構造を持つ様々な化合物を含む混合物の形態だけでなく、ラセミ化合物、鏡像異性体、ジアステレオマー等のような同じ化合物の異なる異性体も含まれる。前記薬学的に許容される塩には、これらに限定されるものではないが、塩酸塩、リン酸塩、硫酸塩、酢酸塩、マレイン酸塩、メタンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、安息香酸塩、メチルベンゼンスルホン酸塩、コハク酸塩、フマル酸塩、酒石酸塩、没食子酸塩、クエン酸塩等が含まれる。用語「一般式（Ｉ）を有する化合物のプロドラッグ」とは、適切な方法で投与されたとき、対象の体内において、構造式（Ｉ）の少なくとも１つの化合物またはその塩に変化するために代謝されうる、または化学的に反応しうる物質をいう。

本発明はまた、前記ピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体、またはその薬学的に許容される塩と、薬学的に許容される担体とを含む薬学的組成物を提供する。

本発明の前記ピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体の製造は、化学分野において広く知られた合成経路と類似の、特に本明細書に基づく合成経路により達成される。試薬は一般的に市販のものを入手するか、または当業者に広く知られた方法を使用して容易に製造できる。

本発明の他の目的は、上述したピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体を製造するための方法を提供することであって、以下のステップを含む；
（ａ）

を、第１のアミノ基保護試薬（ＰＧ_１）と反応させて、

を得るステップであって、ＺはＣｌ、Ｂｒ、またはＩであるステップ、
（ｂ）前記ステップ（ａ）にて得られた生成物を

と反応させて、

を得るステップであって、Ｒ_５はアミノ保護基であるアルコキシ基またはシラン基であって、Ｒ_５がアルコキシ基であるとき、第１に、前記ステップ（ａ）にて得られた前記生成物および

をアルコールと水との混合溶媒中に導入し、触媒下および塩基性条件下で反応させて、Ｚを

基で置換し、その後、酸性条件下でＲ_５を除去するステップ、
（ｃ）

を使用して、ステップ（ｂ）にて得られた生成物に、

を付加反応させ、ここで、ＰＧ_２は第２のアミノ保護基であり、その後、酸性条件下において第２のアミノ保護基ＰＧ_２の保護を除去して、

を得るステップであって、Ｒ_６はＣＨＣＮまたはＣＨ（ＣＯ）ＣＮであり、Ｒ_１は上述した通りであり、ｎは１〜３の整数である、ステップ、
（ｄ）極性溶媒中で、ステップ（ｃ）にて得られた生成物とＲ_３‐Ｃｌとの間で、置換反応を行って、

を得、その後、前記第１のアミノ保護基ＰＧ_１を除去して

すなわち、式（Ｉ）の化合物を得るステップ。

具体的な合成経路の例を以下に示す：

当業者であれば、先行技術に基づいて、上述したピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体の製造方法の反応条件を得ることができる。前記方法は、生産物の収率および純度を向上させ、コストを減らすために、以下のより好ましい製造および精製スキームによっても実施されうる。

ステップ（ａ）において、第１のアミノ基保護試薬は、２‐（トリメチルシリル）エトキシメチル塩化物（ＳＥＭＣｌ、ここで、ＰＧ_１はＳＥＭである）であり得、このとき、ＮａＨとＤＭＦとの懸濁液は

のＤＭＦ溶液に徐々に添加され得る。得られた混合物は５℃未満で０．５〜５時間撹拌され、その後、ＳＥＭＣｌを徐々に添加し、室温で一晩撹拌される。水を添加することにより反応を終結させ、そして反応生成物は酢酸エチルで抽出され、濾過され減圧下で濃縮され、

（通常、浅黄色のオイル）がフラッシュクロマトグラフィーによる精製によって得られる。

ステップ（ｂ）において、

と、アルコール溶媒（例えば、１‐ブタノール）と、

と、水と、炭酸塩（例えば、炭酸カリウム）との混合物は、６０〜１００℃で撹拌され、その後、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）を添加後、得られた混合物は６０〜１００℃で一晩撹拌され、そして室温まで冷やされる。反応混合物は珪藻土盤を通して濾過され、抽出され、および減圧下で濃縮され、そしてシリカゲルカラムで精製される。ここで、Ｒ_５はアミノ保護基として加水分解されないアルコキシ基、

であり得、または、アミノ保護基として加水分解できるシラン基、

でありうる。Ｒ_５がシラン基であるとき、

が直接得られる。Ｒ_５がアルコキシ基であるとき、シリカゲルカラムでの精製により得られた前記生成物は、さらに酸性下で一晩撹拌する必要があり（前記生成物はＴＨＦに溶解され、ＨＣｌ水溶液が添加される）、減圧下で濃縮され、

を得るために、酢酸エチルで抽出、乾燥、濾過、濃縮され、シリカゲルカラムで精製される。

ステップ（ｃ）において、ステップ（ｂ）で得られた前記生成物と

と、アセトニトリルと、ＤＢＵとを、混合して混合物を得、前記混合物を５０〜９０℃で１〜５時間撹拌し、反応混合物を減圧下で濃縮し、シリカゲルカラムで精製する。

ステップ（ｄ）において、ステップ（ｃ）で得られた前記生成物の混合物と、ＤＣＭと、トリエチルアミンと、エチルスルホニル塩化物とを、室温で一晩撹拌する。反応混合物は、

を得るために、減圧下で濃縮、フラッシュクロマトグラフィーにより精製される。その後、前記ＤＣＭ溶液を、５℃未満でＴＦＡに添加し、該混合物を室温で０．５〜５時間撹拌、減圧下で濃縮し、残留物にメタノールおよびエチレンジアミンを添加し、該混合物を室温で１〜５時間撹拌し、溶媒を除去し、溶質をＨＰＬＣにより精製する。

本発明のさらに他の目的は、上述したピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体の中間体を提供することであり、該中間体の構造式は、以下の式（ＩＩ）で示される：

ここで、ＰＧ_１は第１のアミノ保護基であって、Ｒ_７は第２のアミノ保護基ＰＧ_２、ＨまたはＲ_３である。第１のアミノ保護基ＰＧ_１および第２のアミノ保護基ＰＧ_２は、従来使用されていたものを使用することができ、例えば、第１のアミノ保護基ＰＧ_１は２‐（トリメチルシリル）エトキシメチル（ＳＥＭ）であり、前記第２のアミノ保護基ＰＧ_２は、ｔｅｒｔ‐ブチルオキシカルボニル（Ｂｏｃ）である。

さらに、前記ピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体の中間体の一般的な構造は、以下に示される：

これらはすべてピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体の中間体であり、その製造方法の異なるステップにて得られる。

本発明によって利用される他の技術的解決は：ＪＡＫキナーゼの機能に関連する適応症を、予防および／または治療するための医薬の製造における、ピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体、その薬学的に許容される塩および水和物、またはあらゆる形に代謝された代謝物の使用である。

ＪＡＫキナーゼの機能に関連する適応症には、これらに限定されるものではないが、リウマチ性関節炎、真性赤血球増加症、乾癬、本態性血小板血症、および骨髄線維症などが含まれる。

上述した技術的解決を実施することにより、本発明は以下の先行技術からの利点を有している；
本発明により提供される前記化合物、ピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体は、高活性で高選択性の新規ＪＡＫキナーゼ阻害剤であり、免疫および炎症性応答に関して、ＪＡＫキナーゼを阻害することにより、明白な治療効果を有し、その上、中毒性副作用が少なく、安全性が高い。従って、本発明の化合物は、前記ＪＡＫキナーゼ機能と関連する種々の症状を治療するため、または、予防するための医薬の製造に使用されうる。

〔実施例〕
本発明を特定の実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

〔実施例１〕
本実施例は、以下の構造式で示されるピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体（式Ｉａの化合物）を提供する：

式Ｉａの化合物は、以下の合成経路により得られうる。

式Ｉａの化合物を製剤するための方法は、具体的に、以下の工程を含む。

（１）中間体２の製造；ＤＭＦ（４０ｍＬ）中の１（１０ｇ、０．０６６ｍｏｌ）の溶液を、０℃で、徐々にＮａＨ（３ｇ、０．１３ｍｏｌ）と、ＤＭＦ（６０ｍＬ）との懸濁液に添加した。反応混合物を０℃で２時間撹拌して、薄茶色に濁った混合物を得た。その後、２‐（トリメチルシリル）エトキシメチル塩化物（ＳＥＭＣｌ）（１２．７ｇ、０．０８ｍｏｌ）を徐々に前記濁った混合物に添加し、新たに得られた混合物を室温で一晩撹拌した。水によって反応を終わらせ、酢酸エチルで抽出し、濾過し、減圧下で濃縮した。中間体２（１５ｇ、８１％）が、フラッシュクロマトグラフィーを用いた精製により、浅黄色のオイルとして得られた。ＭＳ（ｍ／ｓ）：２８４［Ｍ＋Ｈ］^＋；^１Ｈ‐ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ‐Ｄ６）：δ０．００（ｓ、９Ｈ）、０．９５（ｔ、Ｊ＝１１．６Ｈｚ、２Ｈ）、３．６８（ｔ、Ｊ＝１０Ｈｚ、２Ｈ）、５．７９（ｓ、２Ｈ）、６．７９（ｓ、１Ｈ）、７．９８（ｓ、１Ｈ）、８．７８（ｓ、１Ｈ）。

（２）中間体３の製造；中間体２（８ｇ、２８３ｍｏｌ）、１‐ブタノール（３０ｍＬ）、１‐（１‐エトキシエチル）‐４‐（４，４，５，５‐テトラメチル‐１，３，２‐ジオキサボロラン‐２‐イル）‐１Ｈ‐ピラゾール（９ｇ、０．０３４ｍｏｌ）、水（３０ｍＬ）、および炭酸カリウム（９．９ｇ、０．０７１ｍｏｌ）の混合物を１００℃で撹拌した。得られた溶液に、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（３．３ｇ、２．８ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を１００℃で一晩撹拌した。室温に冷却した後、前記混合物を、珪藻土盤で濾過、抽出および減圧下にて濃縮し、その後シリカゲルカラムで精製し、黄色オイルとして中間体３（８．５ｇ、７８％）を得た。^１Ｈ‐ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ‐ｄ６）：δ０．００（ｓ、９Ｈ）、０．９５（ｔ、Ｊ＝８Ｈｚ、２Ｈ）、１．１７−１．２２（ｍ、３Ｈ）、１．８４（ｄ、Ｊ＝６Ｈｚ、３Ｈ）、３．４３−３．４０（ｍ、１Ｈ）、３．６３−３．６７（ｍ、４Ｈ）、５．７８（ｓ、２Ｈ）、７．２８（ｄ、Ｊ＝３．６Ｈｚ、１Ｈ）、７．８８（ｄ、Ｊ＝３．６Ｈｚ、１Ｈ）、８．５４（ｓ、１Ｈ）、８．９２（ｓ、１Ｈ）、８．９６（ｓ、１Ｈ）。

（３）中間体４の製造；１．５Ｎ ＨＣｌ水溶液（２０ｍＬ）を中間体３（８．５ｇ、０．０２２ｍｏｌ）およびＴＨＦ（８０ｍＬ）の溶液に添加し、得られた混合物を室温で一晩撹拌した。反応混合物を、酢酸エチルで濃縮、抽出し、乾燥、濾過し、減圧下にて濃縮し、シリカゲルカラムで精製して、白色固体状の中間体４（４．８ｇ、６９％）を得た。ＭＳ（ｍ／ｓ）：３１６［Ｍ＋Ｈ］^＋；^１Ｈ‐ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ‐ｄ_６）：δ０．００（ｓ、９Ｈ）、０．９１（ｔ、Ｊ＝８Ｈｚ、２Ｈ）、３．６５（ｔ、Ｊ＝８Ｈｚ、２Ｈ）、５．７３（ｓ、２Ｈ）、７．１８（ｓ、１Ｈ）、７．８３（ｓ、１Ｈ）、８．４４（ｓ、１Ｈ）、８．７７（ｓ、１Ｈ）、８．８４（ｓ、１Ｈ）、１３．５０（ｓ、１Ｈ）。

（４）中間体５の精造；中間体４（４．５ｇ、０．１４３ｍｏｌ）、アセトニトリル（５０ｍＬ）、ｔｅｒｔ‐ブチル４‐（シアノメチレン）ピペリジン‐１‐カルボキシレート（４．６７ｇ、０．２１４ｍｏｌ）およびＤＢＵ（２．２ｇ、０．０１４３ｍｏｌ）の混合物を７０℃で４時間撹拌した。得られた反応混合物を減圧下で濃縮した。シリカゲルカラムで精製することにより、固体状の中間体５（３．５ｇ、４５％）が得られた。^１Ｈ‐ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ‐ｄ６）：δ０．００（ｓ、９Ｈ）、０．９２（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、１．５（ｓ、９Ｈ）、２．１２（ｔ、Ｊ＝１２Ｈｚ、２Ｈ）、２．７７（ｄ、Ｊ＝１４．４Ｈｚ、２Ｈ）、３．１０（ｓ、２Ｈ）、３．６０（ｓ、２Ｈ）、３．６４（ｔ、Ｊ＝８Ｈｚ、２Ｈ）、３．８９（ｄ、Ｊ＝３２Ｈｚ、２Ｈ）、５．７４（ｓ、２Ｈ）、７．３０（ｄ、Ｊ＝３．６Ｈｚ、１Ｈ）、７．８９（ｄ、Ｊ＝３．６Ｈｚ、１Ｈ）、８．５５（ｓ、１Ｈ）、８．６２（ｓ、１Ｈ）、８．９６（ｓ、１Ｈ）。

（５）中間体６の製造；中間体５（３．５ｇ、６．５ｍｍｏｌ）を２０ｍＬの４Ｎ ＨＣｌ酢酸メチル溶液に添加し、得られた混合物を室温で一晩撹拌した。反応混合物を減圧下で濃縮した。シリカゲルカラムで精製することにより、白色固体状の中間体６（１．４ｇ、５０％）が得られた。ＭＳ（ｍ／ｓ）：４３８［Ｍ＋Ｈ］^＋。

（６）中間体７の製造；中間体６（１．４ｇ、３．２ｍｍｏｌ）、ＤＣＭ（２０ｍＬ）、トリエチルアミン（０．５ｇ、４．９５ｍｍｏｌ）、およびエチルスルホニル塩化物（０．５ｇ、３．８９ｍｍｏｌ）の混合物を室温で一晩撹拌した。反応混合物を減圧下で濃縮し、フラッシュクロマトグラフィーで精製して、白色固体状の中間体７（０．５ｇ、３０％）を得た。ＭＳ（ｍ／ｓ）：５３０［Ｍ＋Ｈ］^＋；^１Ｈ‐ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ‐ｄ６）：δ０．００（ｓ、９Ｈ）、０．９２（ｍ、Ｊ＝８Ｈｚ、２Ｈ）、１．２５（ｔ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、３Ｈ）、２．１７−２．２３（ｍ、２Ｈ）、２．８９−２．９２（ｍ、２Ｈ）、３．００−３．１２（ｍ、４Ｈ）、３．３８（ｓ、１Ｈ）、３．４３（ｓ、１Ｈ）、３．６０−３．６４（ｍ、４Ｈ）、５．７４（ｓ、２Ｈ）、７．３０（ｄ、Ｊ＝３．６Ｈｚ、１Ｈ）、７．９０（ｄ、Ｊ＝３．６Ｈｚ、１Ｈ）、８．５６（ｓ、１Ｈ）、８．８７（ｓ、１Ｈ）、８．９４（ｓ、１Ｈ）。

（７）式Ｉａの化合物の製造；中間体７（０．１ｇ、０．１８９ｍｍｏｌ）およびＤＣＭ（５ｍＬ）の溶液に、０℃でＴＦＡ（５ｍＬ）を添加した。反応混合物を、室温で１時間撹拌した。前記混合物は減圧下で濃縮し、メタノール（５ｍＬ）およびエチレンジアミン（１ｍＬ）を残留物に添加し、得られた混合物を室温で２時間撹拌した。溶媒を除去し、溶質をＨＰＬＣで精製して白色固体状のＩａ化合物（２５ｍｇ、３３％）を得た。

得られた目的とする生成物Ｉａを、Ｈ‐核磁気共鳴^１Ｈ‐ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＭｅＯＤ）および質量分析テストに供した。その結果を以下に示す：
^１Ｈ‐ＮＭＲスペクトラムの吸収ピーク：δ＝８．８１（ｓ、１Ｈ）８．７０（ｓ、１Ｈ）８．４５（ｓ、１Ｈ）７．６１（ｄ、１Ｈ）７．０９（ｄ、１Ｈ）６．０６（ｓ、１Ｈ）３．５６（ｄ、２Ｈ）３．２９（ｓ、２Ｈ）３．０３（ｍ、２Ｈ）２．９３（ｔ、２Ｈ）２．８２（ｔ、２Ｈ）２．１０（ｍ、２Ｈ）１．１５（ｔ、３Ｈ）。
ｍ／ｚ［ＭＨ］^＋：４００．２。計算により、前記生成物は、構造式Ｃ_１８Ｈ_２１Ｎ_７Ｏ_２Ｓを有し、正確な分子量（正確な質量）は３９９．１５であることが示された。

〔実施例２〕
式Ｉｂの化合物は、以下に示す化学構造を有する。

式Ｉｂの化合物は、以下の合成経路に従って得られうる。

式Ｉｂの化合物の製造方法は、具体的に、以下のステップを含む。

（１）中間体８の製造；中間体２（３ｇ、１０．６ｍｍｏｌ）、１‐ブタノール（３０ｍＬ）、３‐（４，４，５，５‐テトラメチル‐１，３，２‐ジオキサボロラン−２−イル）‐１‐（トリイソプロピルシリル）‐１Ｈ‐ピロール（４．５ｇ、１２．７ｍｍｏｌ）、水（３０ｍＬ）、および炭酸カリウム（３．７ｇ、２６．５ｍｍｏｌ）の混合物を１００℃で撹拌した。その溶液にテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（０．７ｇ、０．５３ｍｍｏｌ）を添加し、そして得られた混合物を１００℃で一晩撹拌した。室温に冷やした後、前記混合物を、珪藻土盤を通して濾過し、抽出および減圧下で濃縮し、シリカゲルカラムにより精製して、黄色のオイル状の中間体８（２ｇ、６０％）を得た。ＭＳ（ｍ／ｓ）：３１５［Ｍ＋Ｈ］^＋。

（２）中間体９の製造；中間体８（２ｇ、６．４ｍｍｏｌ）、アセトニトリル（６０ｍＬ）、ｔｅｒｔ‐ブチル４‐（シアノメチレン）ピペリジン−１‐カルボキシレート（２．１ｇ、９．５ｍｍｏｌ）およびＤＢＵ（１．５ｇ、９．９ｍｍｏｌ）の混合物を７０℃で４時間撹拌した。その後、反応混合物を減圧下で濃縮し、シリカゲルカラムで精製して、固体状の中間体９（１ｇ、３０％）を得た。ＭＳ（ｍ／ｓ）：５３７［Ｍ＋Ｈ］^＋；^１Ｈ‐ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ_３）：δ０．００（ｓ、９Ｈ）、０．９５−１．００（ｍ、２Ｈ）、１．５１（ｓ、９Ｈ）、２．１３−２．１７（ｍ、２Ｈ）、２．５３−２．６０（ｍ、２Ｈ）、２．８４（ｓ、２Ｈ）、３．２０（ｂｒｓ、２Ｈ）、３．６０（ｔ、Ｊ＝８．４Ｈｚ、２Ｈ）、３．９９（ｂｒｓ、２Ｈ）、５．７２（ｓ、２Ｈ）、６．９１（ｄ、Ｊ＝３．６Ｈｚ、１Ｈ）、７．０４−７．０９（ｍ、２Ｈ）、７．４０（ｓ、１Ｈ）、７．８２（ｓ、１Ｈ）、８．８７（ｓ、１Ｈ）。

（３）中間体１０の製造；中間体９（１ｇ、１．８６ｍｍｏｌ）を１０ｍＬの４Ｎ ＨＣｌ酢酸メチル溶液に添加し、室温で一晩撹拌した。反応混合物を減圧下で濃縮した。白色固体状の中間体１０（０．７ｇ、８６％）はシリカゲルカラムで精製することにより得られた。ＭＳ（ｍ／ｓ）：４３７［Ｍ＋Ｈ］^＋。

（４）中間体１１の製造：中間体１０（０．７ｇ、１．４ｍｍｏｌ）、ＤＣＭ（１５ｍＬ）、トリエチルアミン（０．２５ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、およびエチルスルホニル塩化物（０．２５ｇ、１．９ｍｍｏｌ）の混合物を室温で一晩撹拌した。反応混合物を減圧下で濃縮し、フラッシュクロマトグラフィーで精製して、白色固体状の中間体１１（０．２５ｇ、３０％）を得た。ＭＳ（ｍ／ｓ）：５２９［Ｍ＋Ｈ］^＋。

（５）式Ｉｂの化合物の製造；中間体１１（０．２５ｇ、０．４８ｍｍｏｌ）およびＤＣＭ（１０ｍＬ）の溶液を、ＴＦＡ（１０ｍＬ）に０℃で添加した。反応混合物を室温で１時間撹拌した。得られた混合物を減圧下で濃縮し、メタノール（１０ｍＬ）およびエチレンジアミン（２ｍＬ）を残留物に添加し、混合物を室温で２時間撹拌した。溶媒を除去し、溶質をＨＰＬＣで精製して、白色固体状のＩｂ化合物（２２ｍｇ、１２％）を得た。

得られた目的とする生成物Ｉｂを、Ｈ‐核磁気共鳴^１Ｈ‐ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＭｅＯＤ）および質量分析テストに供した。その結果を以下に示す；
^１Ｈ‐ＮＭＲスペクトラムの吸収ピーク：δ＝１１．１６（ｓ、１Ｈ）８．８４（ｓ、１Ｈ）７．７８（ｓ、１Ｈ）７．２７（ｄ、１Ｈ）７．０７（ｔ、１Ｈ）６．９９（ｔ、１Ｈ）６．８５（ｄ、１Ｈ）３．８０（ｄ、２Ｈ）３．０３（ｔ、２Ｈ）２．９１（ｔ、２Ｈ）２．７８（ｓ、２Ｈ）２．７０（ｄ、２Ｈ）２．１８（ｔ、２Ｈ）１．２９（ｔ、３Ｈ）。ｍ／ｚ［ＭＨ］^＋：３９９．２。計算により、生成物は、式Ｃ_１９Ｈ_２２Ｎ_６Ｏ_２Ｓを有し、正確な分子量（正確な質量）は３９８．１５であることが示された。

〔効果等の試験〕
＜Ｉ．化合物の酵素活性試験＞
（１．実験方法）
前記化合物の半数阻害濃度ＩＣ_５０（酵素活性を５０％阻害するために必要な前記化合物の濃度）は、特定の基質と異なる濃度の試験化合物と混合された、固定化酵素により決定される。測定方法としては、キャリパーモビリティーシフトアッセイを使用した。キナーゼはＪＡＫ１、ＪＡＫ２、ＪＡＫ３、およびＴＹＫ２を測定した。標準対照化合物として、スタウロスポリンを使用した。

（２．実験結果）
表１に前記化合物の酵素活性阻害試験の結果をまとめた。その結果、本発明の前記化合物（ＩａおよびＩｂ）は、ＪＡＫ２キナーゼに対して非常に強い阻害効果を示し、同時に、本発明の前記化合物（ＩａおよびＩｂ）は、良好な選択的阻害活性を有していた。該選択的阻害活性は、リウマチ性関節炎、真性赤血球増加症、乾癬、本態性血小板血症、および骨髄線維症などのような疾病の治療にとって重要な治療上の意義がある。

＜ＩＩ．in vitroにおける前記化合物の電気生理学的評価＞
（１．実験方法）
本発明の前記化合物による全細胞ｈＥＲＧのカリウムチャネル電流ブロッキング率を、安定してｈＥＲＧが発現しているＨＥＫ２９３細胞を使用して、自動パッチクランプシステム検出方法にて観察し、供与量効果関係曲線を得た。陽性対照薬剤はシサプリドである。

（２．実験結果）
前記供与量効果関係曲線の試験により得られた本発明の前記化合物（ＩａおよびＩｂ）のＩＣ_５０値は、全て３０μＭより大きく、本発明の前記化合物が、延長されたＱＴ間隔による前記薬剤の心臓毒性の可能性が非常に低いことを示していた。

＜ＩＩＩ．ラットにおけるアジュバント誘導関節炎効果モデル試験＞
（１．実験方法）
（１）モデリング：ＣＦＡを作製するために、マイコバクテリウム ツベルクローシス（Mycobacterium tuberculosis）Ｈ３７Ｒａをパラフィンオイルに溶解し、１００μＬの分量をラットの尻尾の付け根に皮内注射した。ラットにおいて前記病気は１４日後に現れ、該病気の同時発生の臨床スコアは３以上であった。

（２）治療：次に前記ラットをランダムに群に分け、本発明の前記化合物を経口投与した（ＩａおよびＩｂ、投与量はそれぞれ、０．５ｍｇ／ｋｇ、１．０ｍｇ／ｋｇ、１．５ｍｇ／ｋｇ、１０ｍｇ／ｋｇ、および１５ｍｇ／ｋｇ）。全ての投与期間は１４日間で、臨床スコアおよびｐａｗボリュームの測定を月曜日および木曜日に実施し、データを記録した。

（２．実験結果）
前記実験結果は、モデル群の臨床スコア、関節腫脹、およびｐａｗボリュームが、標準群よりも全て高いことを示した。ＨＥセクションの結果から、前記モデル群は炎症細胞の浸潤および結合組織の増殖を有していた。Ｘ線もまた、前記モデル群は明らかに骨化過剰症であることを示し、関節面の空間がきれいではなく、さらに、こぶの感覚があった。要約すれば、前記モデリングは成功した。

本発明の前記化合物は、臨床スコア、ｐａｗボリューム、ＨＥセクションおよびＸ線において、ラットの病変を効果的に阻害しうる。ＩａおよびＩｂ化合物の１０ｍｇ／ｋｇと１５ｍｇ／ｋｇとの投与群における、前記動物の臨床スコアおよびｐａｗボリュームは、標準群に匹敵するほど近く、ＨＥセクションおよびＸ線もまた、効果が有効であることが示され、前記ラットの状態は著しく改善された。投与量０．５ｍｇ／ｋｇ、１．０ｍｇ／ｋｇ、１．５ｍｇ／ｋｇ、１０ｍｇ／ｋｇ、および１５ｍｇ／ｋｇにおける、前記化合物Ｉａの阻害率（ビヒクル群に対する臨床スコア）は、それぞれ、１６％、２８％、５０％、１００％、および１００％であった。前記ＩａおよびＩｂ化合物の処理群は、前記ビヒクル群よりも動物の体重が非常に増加した。

＜ＩＶ．薬物動態学実験＞
（１．実験方法）
実験動物：ビーグル、オスおよびメス、体重７〜９ｋｇ
実験試料の調製：本発明の前記化合物（Ｉａ）は、使用のために２．５ｍｇ／ｍＬ（静脈内投与）および２．０ｍｇ／ｍＬ（経口投与）に調製した。
投与経路：経口／静脈内注射
投与量および回数：２ｍＬ／ｋｇ（静脈内注射）または０．５ｍＬ／ｋｇ（経口）、単一投与
試料収集：血液は以下の時点において収集した：投与後５分、１５分、３０分、１時間、２時間、４時間、８時間および２４時間。

（２．試料解析および結果）
試料解析：前記収集した試料はＬＣ−ＭＳ／ＭＳ法を使用して試験した。機器モデルはＡＰＩ４０００であった。

薬物動態学データ解析：非コンパートメントモデル法をより得られた血漿濃度データを適合、算出するために、ＷｉｎＮｏｌｉｎを使用した。いくつかの結果を表２にまとめた。

実験結果は、本発明の前記化合物は良好な薬物動態学的特性を有していることを示している。

＜Ｖ．中毒性副作用実験＞
本発明の前記化合物（ＩａおよびＩｂ）の中毒性副作用を調査した。ラットに、１日に１回、３０ｍｇ／ｋｇ／日、１４日連続して投与した。その結果、本発明の前記化合物は明らかな中毒性副作用を有しておらず、本発明の前記化合物投与群のラットとビヒクルコントロール群のラットとの間において、臓器組織および血液生化学パラメーターには、有意な差はなかった。本発明の前記化合物は動物において良好な耐容性を示した。類似化合物バリシチニブを同じ投与（３０ｍｇ／ｋｇ／日）条件下で投与した同様の実験において、ラットの胸腺および脾臓組織は明らかに縮小し（通常サイズの１／４）、特定の中毒性副作用を示した。

上述した実験は代表例にすぎない。上述した実験から示されることは、本発明の前記化合物は、高い有効性のある理想的なＪＡＫキナーゼ阻害剤であり、前記化合物は、リウマチ性関節炎、真性赤血球増加症、乾癬、本態性血小板血症、および骨髄線維症のような疾病の治療または予防のために使用され、非常に良好な結果を達成することが期待され得る。そして、経口製剤（タブレットまたはカプセル等）を製造するために、異なるタイプの医薬塩とも併用されうる。本発明の前記化合物を用いて製造されたタブレットまたはカプセルは、１日に１回か複数回摂取され得る。本発明の前記化合物は、配合製剤を製造するために他の薬剤とも併用され得る。

上述した実施例は、本発明の技術的思想および特徴を説明するために提供されているにすぎない。実施例の目的は、当業者が本発明の内容を理解し、それに従い実行できることであり、本発明の保護範囲はこれに限定されない。本発明の精神によってなされるあらゆる同等の変更または改良は、本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

Claims (12)

1. ピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体、その薬学的に許容される塩および水和物であって、前記誘導体の構造式は、式（Ｉ）で示される、ピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体、その薬学的に許容される塩および水和物：
   
   式中、
   Ｘは、ＮまたはＣＨであり、
   Ｒ_１は、ＣＨ_２ＣＮまたはＣＯＣＨ_２ＣＮであり、
   Ｒ_３はＳＯ_２Ｒ_４またはＣ（Ｏ）Ｒ_４であり、Ｒ_４は、直鎖状または環状アルキル基、少なくとも１つの二重結合を有する直鎖状または分岐状の炭化水素鎖、フッ素、ＮＨＣＨ_３、Ｎ（ＣＮ_３）_２、フェニル、ピリジン、またはピリミジンで置換された直鎖状または環状アルキル基であり、
   ｍ、ｎはそれぞれ０〜３の整数であり、ｍ＋ｎ＝２または３である。
2. 前記ピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体、その薬学的に許容される塩および水和物において、非交換性の水素は置換されていないか、部分的または完全に重水素で置換されている、請求項１に記載のピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体、その薬学的に許容される塩および水和物。
3. Ｒ_４は、炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは環状アルキル基、または、１つの二重結合を有し炭素原子数が２〜６である炭化水素基である、請求項１に記載のピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体、その薬学的に許容される塩および水和物。
4. Ｒ_４は、メチル、エチル、ビニル、またはシクロプロピルである、請求項３に記載のピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体、その薬学的に許容される塩および水和物。
5. 式（Ｉ）中、Ｒ_１はＣＨ_２ＣＮであり、Ｒ_３はＳＯ_２Ｒ_４である、請求項１〜４の何れか１項に記載の、ピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体、その薬学的に許容される塩および水和物。
6. 式（Ｉ）中、Ｒ_３はＳＯ_２ＣＨ_２ＣＨ_３である、請求項１に記載のピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体、その薬学的に許容される塩および水和物。
7. 前記ピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体は、以下の構造式により示される化合物の１つまたは２つ以上の混合物である、請求項１に記載のピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体、その薬学的に許容される塩および水和物。
   
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体、またはその薬学的に許容される塩と、薬学的に許容される担体と、を含む薬学的組成物。
9. ＪＡＫキナーゼの機能に関連する適応症を、予防および／または治療するための医薬の製造における、請求項１〜７の何れか１項に記載のピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体、その薬学的に許容される塩および水和物の使用であって、前記ＪＡＫキナーゼの機能に関連する適応症は、リウマチ性関節炎、真性赤血球増加症、乾癬、本態性血小板血症、および骨髄線維症を含む、使用。
10. 請求項１〜７の何れか１項に記載のピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体を製造するための方法であって、以下のステップを含む、方法：
    （ａ）
    
    を、第１のアミノ基保護試薬（ＰＧ_１）と反応させて、
    
    を得るステップであって、ＺはＣｌ、Ｂｒ、またはＩであるステップ、
    （ｂ）前記ステップ（ａ）にて得られた生成物を
    
    と反応させて、
    
    を得るステップであって、Ｒ_５はアミノ保護基であるアルコキシ基またはシリル基であって、Ｒ_５がアルコキシ基であるとき、第１に、前記ステップ（ａ）にて得られた前記生成物および
    
    をアルコールと水との混合溶媒中に導入し、触媒下および塩基性条件下で反応させて、Ｚを
    
    基で置換し、その後、酸性条件下でＲ_５を除去するステップ、
    （ｃ）
    
    を使用して、ステップ（ｂ）にて得られた生成物に、
    
    を付加反応させ、ここで、ＰＧ_２は第２のアミノ保護基であり、その後、酸性条件下において第２のアミノ保護基ＰＧ_２の保護を除去して、
    
    を得るステップであって、Ｒ_６はＣＨＣＮまたはＣＨ（ＣＯ）ＣＮであり、ｍ、ｎおよびＲ_１は上述した通りである、ステップ、
    （ｄ）極性溶媒中で、ステップ（ｃ）にて得られた生成物とＲ_３‐Ｃｌとの間で、置換反応を行って、
    
    を得、その後、前記第１のアミノ保護基ＰＧ_１を除去して
    
    すなわち、式（Ｉ）の化合物を得るステップ。
11. 請求項１〜７の何れか１項に記載のピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体を製造するための中間体であって、式（ＩＩ）で示される構造式を有し、
    
    式中、ＰＧ _１ は第１のアミノ保護基であり、Ｒ _７ は第２のアミノ保護基ＰＧ _２ 、ＨまたはＲ _３ であり、Ｒ _３ は上述した通りであり、
    （但し、ｍ＋ｎ＝３であり、Ｒ _７ がｔｅｒｔ‐ブチルオキシカルボニル（Ｂｏｃ）であり、Ｒ _１ がＣＨ _２ ＣＮであり、ＸがＮであり、かつ、ＰＧ _１ が２‐（トリメチルシリル）エトキシメチル（ＳＥＭ）である場合を除く。）
    前記第１のアミノ保護基ＰＧ_１は、２‐（トリメチルシリル）エトキシメチルであり、前記第２のアミノ保護基ＰＧ_２は、ｔｅｒｔ‐ブチルオキシカルボニルである、中間体。
12. 構造式は
    
    である、請求項１１に記載のピロロピリミジン５員環アザ環状誘導体の中間体。