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Title:
N 6 -(FERROCENMETHYL)QUINAZOLIN-2,4,6-TRIAMIN (H2) AND THE DERIVATIVES AND PRODRUGS THEREOF AS ANTILEISHMANIAL, ANTIPROTOZOAL, ANTIPARASITIC AND ANTIMICROBIAL AGENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/136631
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the use of compound N 6 -(ferrocenmethyl)quinazolin-2,4,6-triamin (H2) and the derivatives and prodrugs thereof having an antimicrobial (antibiotic, microbicidal), antiparasitic (parasiticidal), antiprotozoal (protozoacidal), antileishmanial (leishmanicidal) activity, and to the use thereof as a drug for human and animal vertebrates.

Inventors:
GALINDO SEVILLA NORMA DEL CARMEN (MX)
HERNANDEZ LUIS FRANCISCO (MX)
Application Number:
PCT/MX2011/000025
Publication Date:
November 03, 2011
Filing Date:
February 21, 2011
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Assignee:
GALINDO SEVILLA NORMA DEL CARMEN (MX)
HERNANDEZ LUIS FRANCISCO (MX)
International Classes:
C07F15/02; A61K33/26
Other References:
J. HOWARTH ET AL.: "N-Ferrocenylmethyl, N'-methyl-2-substituted benzimidazolium iodide salts with in vitro activity against the Leishmania infantum parasite strain L1", BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY LETTERS, vol. 13, 2003, pages 2017 - 2020
M. FOUDA ET AL.: "On the medicinal chemistry of ferrocene", APPLIED ORGANOMETALLIC CHEMISTRY, BIOORGANOMETALLIC CHEMISTRY, vol. 21, 2007, pages 613 - 625, XP002583860, DOI: doi:10.1002/aoc.1202
See also references of EP 2599783A4
ALVAR J ET AL., CLIN. MICROBIOL. REV., vol. 10, 1997, pages 298 - 319
ALVAR J ET AL., CLIN. MICROBIOL. REV., vol. 21, 2008, pages 334 - 359
MARTINEZ-ROJANO H ET AL., ANTIMICROB. AGENTS CHEMOTHER., vol. 52, 2008, pages 3642 - 3647
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Claims:
REIVINDICACIONES:

1. Un compuesto caracterizado porque es ^-(ferrocenmeti^quinazolin- ^jó-triamina (H2) de fórmula:

2. Una composición farmaceútica caracterizada porque comprende un compuesto de conformidad con la reivindicación 1, en combinación con excipientes o adyuvantes farmaceúticamente aceptables.

3. Un proceso para preparar el compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende los siguientes pasos:

El compuesto H2 se sintetiza por condensación de N,N'-(¾-aminoquinazolin-2,4- diil)diacetamida con ferrocencarboxaldehído en dimetilformamida y posterior reducción. El producto obtenido y el intermediario se identifican por sus propiedades físicas y espectroscópicas

W,W'-(6-aminoqu¡nazol¡n-2,4-d¡il)d¡acetamida

eOH/H20/ OH-

H2

4. El compuesto H2, de conformidad con la reivindicación 1 para usarse en el tratamiento de enfermedades microbianas, como antibiótico, microbicida, bacteriológico, bacteriostático, anti-parasitario, anti-protozoarios o anti-leishmania en humanos o animales.

5. Una forma farmacéutica que incluyan en su formulación al compuesto H2 de conformidad con la reivindicación 1. En donde dicha forma farmacéutica es tableta, cápsula, inyectable, parche, suspensión, gel, granulado.

6. Profármacos y derivados del compuesto H2 de conformidad con la Fórmula (1):

Fórmula (1)

No. Ri R2 R3

HA2 NHC(0)CH3 NHC(0)CH3 H

2 NHCOCH2CH2COOH NH2 H

3 NH2 NHCOCH2CH2COOH H

4 NHCOCH2CH2COOH NHCOCH2CH2COOH H

5 NHCOCH2CH2COONHC(NH)NH2 NH2 H

6 NH2 NHCOCH2CH2COONHC(NH)NH2 H

7 NHCOCH2CH2COONHC(NH)NH2 NHCOCH2CH2COONHC(NH)NH2 H

8 NHC(0)CH3 NHC(0)CH3 CH3

9 NHCOCH2CH2COOH NH2 CH3

10 NH2 NHCOCH2CH2COOH CH3

11 NHCOCH2CH2COOH NHCOCH2CH2COOH CH3

12 NHCOCH2CH2COONHC(NH)NH2 NH2 CH3

13 NH2 NHCOCH2CH2COONHC(NH)NH2 CH3 14 NHCOCH2CH2COONHC(NH)NH2 NHCOCH2CH2COONHC(NH)NH2 CH3

15 NHC(0)CH3 NHC(0)CH3 CH3CH2

16 NHCOCH2CH2COOH NH2 CH3CH2

17 NH2 NHCOCH2CH2COOH CH3CH2

18 NHCOCH2CH2COOH NHCOCH2CH2COOH CH3CH2

19 NHCOCH2CH2COONHC(NH)NH2 NH2 CH3CH2

20 NH2 NHCOCH2CH2COONHC(NH)NH2 CH3CH2

21 NHCOCH2CH2COONHC(NH)NH2 NHCOCH2CH2COONHC(NH)NH2 CH3CH2

H02 NH2 OH H

H04 OH NH2 H

H024 OH OH H

7) Una composición farmacéutica que comprende un derivado o un profármaco de conformidad con la reivindicación 6 en combinación con excipientes o adyuvantes farmacéuticamente aceptables.

8) Un proceso para preparar un compuesto de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque comprende los siguientes pasos:

Los profármacos 2-4 se sintetizan a partir del compuesto H2, utilizando anhídrico succínico a temperatura ambiente. Posteriormente, estos compuestos se harán reaccionar con hidroxiurea utilizando diciclohexilcarbodiimida para obtener los profármacos 5-7. La síntesis de los derivados 8 a 21, se inicia con 2,4,6-triaminquínazolina tratada con yoduro de metilo o yoduro de etilo y posterior acoplamiento con ferrocencarboxaldehído. Para los derivados H02, H04 y H024, la síntesis se inicia con el compuesto H2 tratado con hidróxido de sodio. La mezcla obtenida se separa por cromatografía de columna abierta. El producto obtenido y el intermediario se identifican por sus propiedades físicas y espectroscópicas.

9) Una forma farmacéutica que incluyan en su formulación algún compuesto de conformidad con la reivindicación 6.

Description:
^-(FERROCENMETILlQUINAZOLIN^AÓ-TRIAMINA (H2), SUS DERIVADOS Y PROFARMACOS, COMO AGENTES ANTIMICROBIANOS ANTIPARASITARIOS, ANTIPROTOZOARIOS Y ANTILEISHMANIAS ANTECEDENTES

No existen antecedentes de uso de Λ^-(ίεΓΓθΰεηηιείί1) υΐη3ζο1ίη-2,4,6-ίπ3πιϊη3 como agente antimicrobiano, antibiótico, microbicida, bacteriológico, bacteriostático, antiparasitario, anti-protozoarios o anti-leishmania.

Desde la descripción del problema de leishmaniasis en 1885, pocos agentes se han descrito y empleado para su tratamiento con resultados variables en cuanto a la eficacia y efectividad. Sólo existe un reducido número de opciones terapéuticas con fármacos poco accesibles por su precio, carencia de registro, toxicidad o inefectividad. Los antimoniales, por ejemplo, un grupo al que pertenece el antimoniato de meglumine, fueron introducidos en 1940 y aún son el tratamiento de elección para leishmaniasis cutánea, aunque los regímenes de tratamiento son mayores de 20 días y pueden inducir pancreatitis, como la causa más frecuente de descontinuación del fármaco, así como serios cambios electrocardiográficos. Otro fármaco empleado, la anfotericina B, resulta nefrotóxica e hipocalcemiante (Alvar J, et. al., 1997. Clin. Microbiol. Rev. 10: 298—319; Alvar J, et. al., 2008. Clin. Microbiol. Rev. 21: 334—359).

Otros compuestos usados como antiparasitarios, como el metronidazol, presentan resultados variables, que en general son más a la falta de evidencia sobre su efectividad que a favor de ella. Recientemente ha sido descrita la actividad leishmanicida de hidroxiurea in vitro (Martinez-Rojano H, et. al., 2008. Antimicrob. Agents Chemother. 52: 3642— 3647), pero aún se carece de evidencia de actividad in vivo. OBJETO DE LA INVENCION:

La presente invención se refiere al uso humano o veterinario del compuesto que contiene N < -(ferrocenmetil)quinazolin-2,4,6-triamina como agente antimicrobiano (antibiótico, microbicida), antiparasitario (parasiticida), antiprotozoario (protozoocida), antileishmania (leishmanicida), sus derivados y profármacos.

El compuesto N á -(ferrocenmetil)quinazolin-2,4,6-triamina, al que denominamos H2, presenta actividad antimicrobiana, antiparasitaria, leishmanicida desde 0.1 microgramos/mL y por encima de 100 microgramos/mL. Puede ser usado en el tratamiento de infecciones ocasionadas por microorganismos, parásitos, protozoarios, en particular del género Leishmania.

DESCRIPCION DE LAS FIGURAS:

FIGURA 1: Gráfica de actividad biológica del compuesto H2 sobre el crecimiento in vitro de Leishmania mexicana, cepa MHOM/MX/01/Tab3. La curva de crecimiento se leyó en cámara de Neubauer a las 72 horas de cultivo del parásito en presencia de las concentraciones de H2 que se muestran en el eje de las abscisas. En el eje de las ordenadas se muestra el número de parásitos/mL. El experimento se realizó a temperatura ambiente en medio Eagle modificado por Dulbecco, alto en glucosa, con 10% de suero fetal bovino.

FIGURA 2: Fotografía obtenida con microscopio invertido que muestra la inhibición del crecimiento de Leishmania por el compuesto H2. La fotografía de la izquierda corresponde al cultivo del parásito, en las mismas condiciones descritas en la Figura 1, en ausencia de H2, y la de la derecha en presencia de 1 microgramo/mL del compuesto H2, en donde se aprecia la falta de crecimiento del parásito y su destrucción.

FIGURA 3: Gráfica de la actividad de profármacos de H2 sobre el crecimiento in vitro de L. mexicana. En este experimento se empleó una cepa de referencia MNYC/BZ/62/M379, con mayor sensibilidad al compuesto H2 que MHOM/MX/01/Tab3, a fin de tener una mayor sensibilidad en el experimento. Las lecturas de número de parásitos/mL fueron realizadas a las 72 h de incubación con 100 mM de cada uno de los compuestos, por cuadriplicado. Las condiciones de cultivo son las mismas que las descritas en la Figura 1. FIGURA 4: En esta figura se presenta un ejemplo de la actividad biológica de H2 administrado por vía parenteral en dosis de 0.1 mg/mL, en 100 microlitros de solución salina fisiológica; a) y c) son fotografías antes del tratamiento, b) es el control que recibió sólo solución salina y d) recibió H2. Las imágenes b) y d) fueron tomadas 14 días después del tratamiento.

FIGURA 5: En esta figura se presenta un ejemplo de la actividad biológica del profármaco HA2 administrado por vía oral, en dosis de 1 mg/mL disueltos en el agua de beber at libitum durante 3 días; a) es antes del tratamiento, b) tres meses después del tratamiento, c) seis meses después y d) siete meses después.

DESCRIPCION DE LA INVENCION:

Descripción del compuesto:

El compuesto ^-(ferrocenmeti^quinazolin-l^ j ó-triamina (H2) es una sustancia sólida a temperatura ambiente y una atmósfera de presión, que contiene en su composición carbono, hidrógeno, nitrógeno y fierro (II), con un peso molecular de 374 u.m.a., una fórmula molecular c la siguiente estructura química:

El compuesto H2 presenta las siguientes propiedades fisicoquímicas:

Punto de Fusión: 210.6-211 °C

R f : 0.53 (2-butanol/ácido acético/agua 80:20:5)

Espectro de Infrarojo (KBr): 3369 y 3244 (N-H), 1693 y 1668 (C=0), 823 (C-H ferroceno)

Espectro de resonancia magnética nuclear protónica 3.98 ppm (t, J=6, 2H, CH 2 ), 4.10 ppm (t, J=3, 2H, ferroceno), 4.20 ppm (s, 5H, ferroceno), 4.32 ppm (t, 7=3, 2H, ferroceno), 5.3 ppm (t, 7= 6, 2H, CH 2 ), 5.51 ppm (s, 2H, NH 2 ), 6.96 ppm (d, 7= 2.4, 1H, quinazolina), 7.02 ppm (s, 1H, NH 2 ), 7.04 ppm (br., s, 1H, quinazoline), 7.049 ppm (br, s, 1H, quinazoline.

Análisis Elemental calculado para: Ci 9 H 20 FeN 5 : C, 61.14; H, 5.13; N, 18.76. Encontrado: C, 61.14; H, 4.92; N, 18.03.

La síntesis del compuesto H2 se inicia a partir de condensación del N,N ' -(6- aminoquinazolin-2,4-diil)diacetamida con ferrocencarboxaldehido en dimetilformamida. La posterior reducción con borohidruro de sodio da origen al compuesto HA2. Este último, al ser hidrolizado en una solución metanólica de hidróxido de sodio produce el compuesto H2 con un rendimiento en la síntesis del 62%.

W,W ' -(6-aminoquinazol¡n-2,4-d¡il)diacetamida

MetOH/H j O/ OH-

H2

También es posible preparar profármacos, compuestos con la misma estructura base, que al ser metabolizados en un organismo vivo forman el compuesto H2.

Tabla. Profármacos de H2

6 NH 2 NHCOCH 2 CH 2 COONHC(NH)NH 2 H

7 NHCOCH 2 CH 2 COONHC(NH)NH 2 NHCOCH 2 CH 2 COONHC(NH)NH 2 H

Compuestos de este tipo se obtendrían bajo el siguiente proceso:

La síntesis dé los profármacos 2-3, se inicia al hacer reaccionar un equivalente anhídrido succínico con el compuesto H2 en dimetilformamida. Después de agitar a temperatura ambiente hasta el total consumo de las materias primas, se procede a separar por filtración la suspensión formada. La mezcla de los compuestos obtenidos (2 y 3) se separa por cromatografía en columna abierta utilizando gel de sílice como fase estacionaria y cloroformo como fase móvil. La síntesis de los profármacos 4, 7 se inicia al hacer reaccionar dos equivalentes anhídrido succínico con el compuesto H2 en dimetilformamida. Después de agitar a temperatura ambiente hasta el total consumo de las materias primas, se procede a separar por filtración la suspensión formada. De esta manera se obtiene el profármaco 4. Este último compuesto se hace reaccionar con diciclohexilcarbodiimida, hidroxiurea en dimetilformamida, a temperatura ambiente durante 72 horas. La mezcla de reacción se separa por cromatografía en columna abierta utilizando gel de sílice como fase estacionaria y gradiente de cloroformo/metanol como fase móvil. De este procedimiento se obtiene el profármaco 7.

a) d im et ilform a m id a

b) ácido cít rico/a gu a a) dim et ilform am id a

b) ácido cítr ico/a gu a

Composición Farmaceútica:

Como parte de la invención también se presentan composiciones farmacéuticas que comprenden al compuesto H2 o a un derivado o a un profármaco del mismo, junto con excipientes farmacéuticamente aceptables. Para la formulación del compuesto, los siguientes excipientes pueden ser empleados: carboximetilcelulosa de bajo peso molecular, carboximetilcelulosa de alto peso molecular, etanol, Tween 20, Tween 80, Cremofor, polietilenglicol, propilenglicol, glicerol, trietanolamina, lactosa, alfa-ciclodextrina, beta- ciclodextrina, hidroxipropil-beta-ciclodextrina, heptakis, metil-beta-ciclodextrina, gamma- ciclodextrina.

Vías de administración:

Para administrar a organismos biológicos el compuesto H2, los profármacos del mismo o sus derivados, se hace mediante cualquiera de las formas farmacéuticas utilizadas y permitidas para tal efecto. Actividad biológica:

Por arriba de 5 microgramos/mL el compuesto H2 resulta letal para el microorganismo Leishmania en menos de 5 horas. El efecto in vitro es visible a partir de treinta minutos de aplicado el compuesto. La estructura del parásito se modifica, de forma tal que pierde su forma característica, para tornarse esférico y sin refringencia, incapaz de multiplicarse. El compuesto H2 tiene una CL50 de 2.6 microgramos/mL para la cepa MHOM/MX/01/Tab3 de Leishmania mexicana. El mecanismo de daño celular no pudo ser identificado a través de anexina para concentraciones mayores a 10 microgramos/mL, por lo que se piensa que no procede a través de apoptosis, sino es probable la participación de un proceso de necrosis.

Comparado con otros compuestos con actividad leishmanicida, como antimoniato de meglumina, metronidazol o hidroxiurea, H2 presenta mayor rapidez en matar a la totalidad de los parásitos. Llega a ser diez veces más rápido que cualquiera de los compuestos mencionados anteriormente, a dosis aproximadamente diez veces menores o más. El compuesto H2 también puede tener actividad contra otros protozoarios, como Trypanosoma, Plasmodium, Entamoeba o Giardia, parásitos metazoarios y microorganismos en general.

En estudios in vitro no se encontró citotoxicidad para células murinas, ni tampoco in vivo durante la administración por vía oral, parenteral o cutánea en ratón. El compuesto fue diseñado para inhibir específicamente la actividad de algunas enzimas vitales para el protozoario, sin actividad para las enzimas vitales humanas. Ejemplos:

1) De síntesis

En una matraz bola de 50 mL equipado con agitación magnética, columna vigreux y atmósfera de nitrógeno, se colocaron 0.31 g de ferrocencarboxaldehido (0.00143), 0.3 g de N,N'-(15-aminoquinazolin-2,4-diil)diacetamida (1 eq.), 1 mL de dimetilformamida y una gota de acido acético. La mezcla se agitó a 85 °C durante 45 minutos. Transcurrido el periodo, la mezcla se enfrió a 0 °C con un baño de hielo-agua y se adicionaron lentamente 0.0671 g (2 eq.) de NaB¾. Posteriormente se retiró el baño de hielo y la mezcla se dejó en agitación durante 12 h a temperatura ambiente. Transcurrido el tiempo, se evaporó la dimetilformamida en un rotaevaporador. Al residuo se le agregó una solución saturada de Na 2 C0 3 . El precipitado amarillo formado se separó por filtración y lavó con agua, repetidas veces. Después de secar a temperatura ambiente, el sólido se lavó repetidas veces con éter di-isopropílico para obtener 0.3239 g de HA2 con un rendimiento del 48%, R/. 0.76 (CHCl 3 /MeOH 80:20), p.f. 218-220. El compuesto HA2 se hidrolizó con un equivalente de hidróxido de sodio en solución metanólica para obtener un precipitado que se separó por filtración. El sólido se limpió con carbón activado en metanol. De este procedimiento se obtuvieron 0.32 g de un compuesto amarillo (H2) con un rendimiento del 62%, i?/0.53 (2-butanol/ácido acético/agua 80:20:5), p.f. 210.6-211 °C.

2) De actividad biológica:

El compuesto H2 es activo eliminando a más del 90% de parásitos en cultivos con 10 6 parásitos/mL de Leishmania mexicana cepa Tab3 o M379 em medio Dulbeco's modificado con 4.5 mg/mL de glucosa con 10% de suero fetal bovino, a partir de 3 microgramos/mL de compuesto.

3) De preparación farmacéutica

Para preparar una suspensión del compuesto H2 se utilizan 10 mg de esta sustancia y se disuelven en 1 mL de dimetilformamida. De la solución anterior se toman cien microlitros y se diluye 1:10 con agua para tener una suspensión de uso en administración oral para roedores. 4) De derivados de H2

12 NHCOCH 2 CH 2 COONHC(NH)NH 2 NH 2 CH 3

13 NH 2 NHCOCH 2 CH 2 COONHC(NH)NH 2 CH 3

14 NHCOCH 2 CH 2 COONHC(NH)NH 2 NHCOCH 2 CH 2 COONHC(NH)NH 2 CH 3

15 NHC(0)CH 3 NHC(0)CH 3 CH 3 CH 2

16 NHCOCH 2 CH 2 COOH NH 2 CH 3 CH 2

17 NH 2 NHCOCH 2 CH 2 COOH CH 3 CH 2

18 NHCOCH 2 CH 2 COOH NHCOCH 2 CH 2 COOH CH 3 CH 2

19 NHCOCH 2 CH 2 COONHC(NH)NH 2 NH 2 CH 3 CH 2

20 NH 2 NHCOCH 2 CH 2 COONHC(NH)NH 2 CH 3 CH 2

21 NHCOCH 2 CH 2 COONHC(NH)NH 2 NHCOCH 2 CH 2 COONHC(NH)NH 2 CH 3 CH 2

H02 NH 2 OH H

H04 OH NH 2 H

H024 OH OH H

5) De síntesis de profármacos En una matraz bola de 50 mL equipado con agitación magnética, columna vigreux y atmósfera de nitrógeno, se colocaron 0.31 g de ferrocencarboxaldehido (0.00143), 0.3 g de N,N ' -f6-aminoquinazolin-2,4-diil)diacetamida (1 eq.), 1 mL de dimetilformamida y una gota de acido acético. La mezcla se agitó a 85 °C durante 45 minutos. Transcurrido el periodo, la mezcla se enfrió a 0 °C con un baño de hielo-agua y se adicionaron lentamente 0.0671 g (2 eq.) de NaBH 4 . Posteriormente se retiró el baño de hielo y la mezcla se dejó en agitación durante 12 h a temperatura ambiente. Transcurrido el tiempo, se evaporó la dimetilformamida en un rotaevaporador. Al residuo se le agregó una solución saturada de Na 2 C0 3 . El precipitado amarillo formado se separó por filtración y lavó con agua, repetidas veces. Después de secar a temperatura ambiente, el sólido se lavó repetidas veces con éter di-isopropílico para obtener 0.3239 g de HA2 con un rendimiento del 48%, Rf. 0.76 (CHCl 3 /MeOH 80:20), p.f. 218-220. De actividad biológica del profármaco HA2 y los derivados H02 y H04

A continuación se presenta una lista de la actividad de inhibición del crecimiento de Leishmania mexicana por profármacos, comparada su actividad con H2 y control

Compuesto % de Inhibición del Crecimiento de

Leishmania

Control 0

H02 20

H04 25

FBC 32

HA2 24

H2 100

FBC: N-(ferrocenmetil)anilina