Découverte du DF-461, un puissant inhibiteur de la squalène synthase

Ces dernières années, le nombre

de l’artériosclérose, des cardiopathies ischémiques et des maladies cérébrales ischémiques

attribué à l’artériosclérose augmente dans le monde entier en raison

à la propagation du régime alimentaire occidental et le nombre croissant

des personnes âgées affectées. L’hypercholestérolémie est l’un des principaux

facteurs de risque de l’artériosclérose. Pour traiter la maladie, il est efficace

administrer des médicaments pour réduire la lipoprotéine sérique de basse densité

(LDL) niveau de cholestérol. La réduction du risque cardiovasculaire de l’hydroxyméthylglutraryl-CoA

Les inhibiteurs de la (HMG-CoA) réductase (statines) sont principalement attribués

à leurs effets de baisse de LDL comme démontré dans de nombreux randomisés

essais cliniques.1 − 3 Cependant, les statines ont des effets indésirables potentiels,

tels que la myotoxicité, la douleur musculaire et, dans de très rares cas, la rhabdomyolyse4,5 parce que l’inhibition de la HMG-CoA réductase interfère

la synthèse de nombreuses molécules isoprénoïdes non stéroïdiennes. Cérivastatine,

l’une des statines de deuxième génération, a été retiré du monde

En conséquence, il est préférable d’empêcher la biosynthèse du cholestérol

ciblant une enzyme située en aval du farnésyl pyrophosphate

dans la voie de la biosynthèse du cholestérol, sans interruption de la

biosynthèse de composants physiologiques essentiels, tels que l’ubiquinone

et dolichol.Squalene synthase est une cible attrayante principalement

parce que c’est

la première enzyme impliquée dans la biosynthèse des stérols.7,8 Les inhibiteurs de l’enzyme n’inhibent pas les biomolécules non stéroïdiennes.9 − 12 Bien qu’il existe déjà des inhibiteurs connus de la squalène synthase,

il est encore difficile de confirmer que ces composés ont les caractéristiques

potentiel de réduction du cholestérol suffisant.7,8,13 − 18Notre groupe de recherche a déjà signalé les identifications de plomb

et optimisations initiales de deux séries de petites molécules de squalène

les inhibiteurs de synthase; l’un est une forme ouverte de benzhydrol, un autre

est une série de pyrrolobenzoxazépine tricyclique, démontrant un abaissement des lipides plasmatiques

des efficacités dans des modèles animaux précliniques. Médicaments exploratoires

les efforts de la chimie se concentrent sur le plomb initial 1.19 Le très puissant alkoxy-aminobenzhydrol

composé 2 a été obtenu, 20 à travers des incorporations à la fois de la partie acide nipécotique à la fin

de la chaîne latérale et la partie alcoxy volumineuse à l’anneau aniline ’ s

position ortho; les composés de benzhydrol formés uniques de 11 membres

conformations actives de l’anneau avec des liaisons hydrogène intramoléculaires, entre

la partie benzhydrol hydroxyle et l’amide à chaîne latérale carbonyle oxygène,

dans le domaine catalytique de la squalène synthase (figure ​ (figure 11) .Figure 1Structures of 1 – 3 and TAK-475.Bien que leurs valeurs IC50 aient atteint un nanomolaire à un chiffre

l’ordre, les efficacités in vivo n’étaient pas suffisantes pour acquérir la clinique

candidat. Une caractéristique indésirable de la série benzhydrol pourrait être

une stabilité insuffisante des groupes hydroxyle, en particulier dans les acides

conditions.Pour atteindre un plus efficace in vivo efficace

composé, un

nouvel échafaudage tricyclique a été conçu, principalement être la cause de l’oxazépine

La liaison éther de l’anneau était plus stable que l’hydrogène intramoléculaire

liaison. Par conséquent, une série améliorée d’inhibiteurs de la squalène synthase,

Le modèle de pyrrolobenzoxazépine a été identifié.21 Successivement, nous avons concentré nos efforts sur

optimisation de sa chaîne latérale pour faire avancer la série tricyclique. Comme

un résultat, composé 3 très puissant a été recueilli, qui

démontré d’excellents effets hypolipémiants plasmatiques chez le marmouset oral

études de doses répétées. Par la suite, deux préoccupations du modèle

étaient au premier plan;

l’un était sa stabilité chimique, et l’autre était sa sélectivité pour les organes

après administration. Tout d’abord, le modèle avait un peu réactif

atome de carbone dans sa partie pyrrole, ce qui a probablement augmenté la possibilité

de certains effets indésirables en réagissant avec le substrat in vivo. À

assurer la sécurité de l’administration à long terme en tant que médicament hypolipidémiant,

nous nous sommes efforcés de résoudre ce problème. Deuxièmement, le composé 3 n’a montré aucune sélectivité pour les organes, où il y avait place à amélioration

de sa sélectivité hépatique qui était un problème crucial en tant que squalène

inhibiteur de la synthase, dont l’organe cible est le foie. Récemment, hautement

la sélectivité hépatique a été exigée pour inhiber la biosynthèse du cholestérol

en cascade, même avec un inhibiteur de l’HMG-CoA réductase 22, car certaines biomolécules dérivées du cholestérol

rôles dans les organes périphériques. Par conséquent, perturber le cholestérol

biosynthèse dans d’autres organes pourrait augmenter le risque d’effets indésirables.Pour minimiser la possibilité d’effets indésirables imprévus, notre

effort de recherche axé sur l’optimisation du modèle tricyclique.

Echange de la partie pyrrole dans le modèle tricyclique vers d’autres hétérocycles

a été tenté d’éviter l’atome de carbone réactif dans l’anneau, à la

en même temps, en diminuant la lipophilie, qui a probablement augmenté

la sélectivité hépatique. De l’expérience de recherche passée, nos inhibiteurs

pourrait être reconnu et sélectivement pris dans la cellule hépatique par

transporteurs d’anions organiques, exprimés sur une surface cellulaire hépatique,

addition à la diffusion passive. Nous anticipions une baisse

la lipophilie du composé ’ s a supprimé la cellule diffusionnelle

perméabilité sans effet significatif sur le transport actif,

en outre améliorer le profil pharmacokinetic.We conçu

et préparé de nouveaux modèles tricycliques, incorporés

plus d’azote contenant des anneaux hétéroaryle à cinq chaînons au lieu de

les cycles pyrrole, tels que les cycles pyrazole et triazole tremblement essentiel. Dans notre préliminaire

recherche, nous avons trouvé des dérivés substitués par des cycles triazole substitués

avait une activité inhibitrice comparable de la squalène synthase (SSI) 23 avec la pyrrolobenzoxazépine (Tableau S1, Information à l’appui). En outre, le

optimisation du substituant du triazole ’

a été étudié provisoirement sur les dérivés de l’acide pyrazole 4-carboxylique,

qui étaient appropriés pour la synthèse (tableau 1). Pour obtenir le profil des dérivés, leur activité SSI,

activité inhibitrice de la synthèse du cholestérol (CSI) dans les cellules hépatiques du rat, 23 et la synthèse du cholestérol hépatique chez le rat in vivo

activité inhibitrice (in vivo CSI) ont été évaluées avec lipophilicité

et perméabilité.Table 1Modification de l’anneau de triazole

Substituant dans trans-RacemateaAt d’abord, le composé méthyle-substitué 4 a été préparé

et évalué. Alors que 4 avaient une activité SSI intermédiaire, la perméabilité

était non mesurable en raison de sa très faible lipophilie (logD7.4 = − 0,4). Pour ajouter plus de lipophilie, nous avons préparé de plus gros isopropyle

dérivé 5, qui présente une perméabilité légèrement supérieure

avec la lipophilicité croissante (PAMPA = 4,7, logD7,4 = 0,37). Bien que 5 aient montré une amélioration de l’activité SSI et CSI

(IC50 = 11 nM et 91 nM, respectivement), l’efficacité in vivo

décliné (CSI in vivo = 15% d’inhibition); probablement en raison du métabolisme

instabilité.Pour obtenir une perméabilité cellulaire encore améliorée, nous

essayé de réduire

densité relativement élevée des électrons en triazole et en # x02019

atomes de fluor déficients en électrons au groupe méthyle, attaché à

l’anneau. Comme prévu, le composé monofluorométhylé 6 a montré

efficacité in vivo améliorée (CSI in vivo = 48% d’inhibition). De plus,

un autre composé trifluorométhyl 8 déficient en électrons présente une activité SSI plus élevée, une bonne perméabilité et

efficacité in vivo (SSI = 3,2 nM, PAMPA = 10 et CSI in vivo = 71%).

Nous avons résolu le problème de perméabilité du triazole contenant le nouveau

modèle.Pour accéder à la série de composés avec hétéroaryl

contenant un

modèle tricyclique, la partie amino de 8 était protégée

avec le groupe 2,4-diméthoxybenzyle, puis mis à réagir avec du chlorure d’acide

pour générer l’amide fumarique 10. Prochaine cyclisation de Michael

a donné de la benzoxazépine 11. Le thioamide 13 était

préparé par déprotection radicale avec du nitrate d’ammonium et de cérium (IV)

(CAN) et thioamidation avec le réactif de Lawesson ’ Suivant

réactions séquentielles avec l’hydrazine, le chlorure d’acide et

la cyclisation acide a donné du triazole contenant la matrice tricyclique.

La réduction subséquente de la partie d’ester a donné lieu à une méthanesulfonylation et une substitution de partie de pyrazole.

a donné des composés ester pyrazole, qui ont été hydrolysés à la finale

acides pyrazolecarboxyliques 4 – 7. Les composés 19 – 23 ont été préparés par résolution optique

de 14 et hydrolyse (schéma 1) .Scheme 1Pour améliorer encore la pharmacocinétique

profil de notre composé,

nous nous sommes concentrés sur la diminution du poids moléculaire principalement parce que plus petit

les composés auraient une meilleure sélectivité hépatique en raison de la périphérie inférieure

la diffusion. Après un effort considérable, nous avons révélé que seul l’acétique

les dérivés attachés à la chaîne latérale acide ont une excellente puissance,

Activité SSI et CSI, et remarquablement amélioré l’efficacité persistante in vivo,

l’un des facteurs importants en tant que médicament hypolipidémiant.10 Comme le montre le tableau 2,

simple 2,3-diméthoxyphényl 19 démontré amélioré et

efficacité persistante in vivo dans le rat temps cholestérol hépatique

étude inhibitrice de la synthèse (1 mg / kg, dose unique po: 1 h 88%, 4 h

78%, et 7 h 45% d’inhibition) .Tableau 2Optimisation du

Bague Phényl supérieure

Part dans (4R, 6S) -Isomera, bAt la prochaine étape, nous avons cherché à ajuster

l’équilibre entre le dans

efficacité vivo et la sélectivité hépatique par l’optimisation du reste

partie commune qui a été identifiée pour convenir à la propriété physique

réglage fin: le substituant du noyau benzénique supérieur. En se concentrant sur 2 positions

substituant du cycle phényle, nous avons préparé du 2-trifluorométhoxy, du méthyle,

les dérivés éthyle et chloro 20 – 23. Le 2-trifluorométhoxy-3-méthoxyphényl 20 et le 2-éthyl-3-méthoxyphényle 21 ont montré une activité SSI subnanomolaire (les valeurs IC50

étaient de 0,7 et 0,36 nM, respectivement); cependant, leur efficacité in vivo

et les durées ont été légèrement diminuées. Le 2-méthyl-3-méthoxyphényle 22 a montré une forte activité CSI in vivo, la même que 19. En particulier, le 2-chloro-3-méthoxyphényl 23 a démontré

l’efficacité CSI in vivo la plus puissante (1 mg / kg po, 1 h 93%, 4 h 77%,

et 7 h 55%.) Successivement, nous avons étudié le lipide plasmatique

abaissant l’étude dans

marmouset avec des composés potentiels sélectionnés 19, 22, 23 et prédécesseur clinique de Takeda & s;

composé TAK-475 comme témoin positif, à raison de 30 mg / kg / jour

administrations orales répétées pendant 7 jours. Comme le montre le tableau 3, tous nos composés ont montré une réduction significative

des taux sériques de cholestérol non-HDL de 42% à 53% de réduction, en particulier 23 ont démontré la plus forte réduction de 53%; en outre, le plasma

taux de triglycérides (TG) ont été observés de 24% à

34% de réduction, et en même temps, TAK-475 réduit

19% sur non-HDL et 25% sur TG). Suivant, composés sélectionnés ’

la sélectivité hépatique a été mesurée

chez le rat à la dose de 3 mg / kg administrée par voie orale. Le composé 2-chloro 23 a démontré la concentration hépatique la plus élevée

sélectivité (concentration hépatique 2894 ng / g et Kpliver 80

à 1 h) par rapport à 19 (concentration de foie 1045 ng / g et Kpliver 66 à 1 h), et le composé 2-méthyle 22 a montré

sélectivité inappropriée (Tableau S2, Informations de support) .Table 3Plasma Abaissement Lipidique Effets chez Marmoset

30 mg / kg / jour de doses répétées par voie orale pendant 7 jours. Sur la base de résultats d’évaluation favorables, nous avons choisi 23 candidats pour évaluer la caractérisation plus élevée.

étude, qui

a montré la plus forte puissance d’abaissement des lipides plasmatiques chez le marmouset, et

la sélectivité hépatique la plus élevée et l’efficacité persistante du CSI in vivo

Dans la caractérisation supplémentaire de l’activité biologique, 23 ont indiqué une valeur ED50 excellente chez les rats (0,11

mg / kg),

plus de 30 fois plus fort que TAK-475 (3,8 mg / kg). Finalement,

l’étude de comparaison potentielle CSI in vivo a été évaluée avec l’atorvastatine,

L’inhibiteur de l’HMG-CoA réductase chez les rats (figure ​ (figure2) .2). En conséquence, 23 ont montré admirable, le cholestérol

potentiel inhibiteur de synthèse, qui était mieux que l’atorvastatine

à la même dose.Figure 2Evaluation de l’inhibition de la synthèse du cholestérol

la puissance chez le rat avec l’acide 14C-acétique.En résumé, une nouvelle série de squalène synthase

les inhibiteurs étaient

découvert en échangeant la partie pyrrole avec le trifluorométhyltriazole

partie dans le modèle tricyclique du composé de plomb 3. En outre

l’optimisation du nouveau modèle a abouti à l’identification

des dérivés de la chaîne latérale de l’acide acétique avec abaissement amélioré des lipides plasmatiques

puissance dans les espèces précliniques. Sur la base du plus puissant dans

l’efficacité in vivo, la sélectivité hépatique et d’autres profils souhaitables,

sel d’arginine de 23 (DF-461) a été choisi

en tant que candidat au développement de médicaments.