Rhumatologie N-Pyridyl et Pyrimidine Benzamides comme KCNQ2 / Q3 Potassium Channel Openers for le traitement de l’épilepsie

N-Pyridyl et Pyrimidine Benzamides comme KCNQ2 / Q3 Potassium Channel Openers for le traitement de l’épilepsie

KCNQ2 − 5 (Kv7.2 − 7.5) les canaux potassiques voltage-dépendants sont exprimés à des niveaux élevés dans le cerveau, y compris les régions liées aux troubles épileptiques, tels que le cortex, l’hippocampe et le thalamus . Ils représentent le corrélat moléculaire du courant neuronal M (IM), un courant K + infractivant, désactivant lentement, qui s’oppose au courant dépolarisant et sert à stabiliser le potentiel membranaire et à contrôler l’excitabilité neuronale.1,1bComme les canaux KCNQ2 / Q3 mènent au néonatal familial bénin les convulsions, une forme rare d’épilepsie néonatale chez l’homme, 2d), il est supposé que les courants M basés sur KCNQ2 / Q3 jouent un rôle important dans le contrôle de l’excitabilité neuronale et de l’activité épileptiforme. Les convulsions néonatales familiales bénignes sont caractérisées par des crises généralisées au début de la vie, qui disparaissent dans les semaines ou les mois de la naissance, mais peuvent revenir plus tard dans la vie. De plus, la perturbation du gène KCNQ2 chez la souris entraîne une hypersensibilité au pentoconjugé pentoxénetétrazole (PTZ) 3, un seuil de crise réduit aux convulsions induites par le choc électrique 4 et des crises spontanées.5 Cette évidence suggère que les ouvreurs ou les activateurs des canaux KCNQ devraient diminuer neuronale excitabilité, ce qui en fait des cibles thérapeutiques attrayantes pour le traitement de l’épilepsie et des troubles connexes de l’excitabilité neuronale.6 − Un programme de dépistage 6dA pour identifier les agonistes du KCNQ a permis d’identifier le 3,4 dichloro-N- (pyridine-3-yl) benzamide (1) en tant qu’agoniste faible (EC50 = 6 μ M, Figure ​ Figure1,1, essai 86Rb +, voir les informations de support). Les isomères correspondants 2-pyridyl [2, 3,4 dichloro-N- (pyridine-2-yl) benzamide] et 4-pyridyl [3,4,4 dichloro-N- (pyridine-4-yl) benzamide] comme le dérivé de benzène (4) était inactif (EC50 > 10 μ M). L’effort chimique ultérieur s’est concentré sur le noyau de N- (pyridine-3-yl) benzamide. Un grand ensemble de dérivés a été préparé (> 400), qui comprenait des modifications de l’amide (réduction et alkylation), des substitutions sur les deux cycles aromatiques ainsi que le remplacement du composant benzène substitué par des hétérocycles propeciafrance.net. L’activité agoniste de KCNQ n’a été observée qu’avec des composés directement basés sur le noyau montré dans le schéma 1.La majorité des composés avaient peu ou pas d’activité agoniste KCNQ (valeurs CE50 > 10 μ M). Figure 1 Synthèses de benzanilide.Schéma 1 Synthèse générale de 2-Chlorpyridine BenzanildesLes tables 1 et 2 contiennent les principaux dérivés de pyridine préparés. Activité KCNQ2 / Q3 et activité KCNQ1 lors d’un test. KCNQ17 − 8b se trouve dans le tissu cardiaque et devient par conséquent un contre-écran critique pour les dérivations précoces. En outre, le tableau 3 fournit des données KCNQ3 / Q5, qui illustrent que l’on peut identifier des composés qui sont légèrement plus puissants contre KCNQ2 / Q3 contre KCNQ3 / Q5.9. Les 5-amino-5 pyridines 2-substituées illustrées dans le tableau 1 ont été préparées en faisant réagir la 2-chloro-5-nitropyridine correspondante avec le nucléophile approprié suivie d’une réduction catalytique. Les méthyl et trifluorométhylaminopyridines ont été préparées à partir des acides nicotiniques correspondants par réaction de Curtius avec du diphénylphosphorylazide, suivie de l’hydrolyse du tert-butylcarbamate résultant. La synthèse générale des composés de pyridine a impliqué la réaction d’une 5-aminopyridine 2-substituée avec l’acide benzoïque substitué ou le chlorure d’acide (Schéma 1). Les rendements variaient de 20 à 60%. Typiquement, si les chlorures d’acides n’étaient pas disponibles dans le commerce, ils étaient fabriqués à partir des acides benzoïques correspondants mais utilisés directement dans l’étape suivante sans purification. Les composés 1 − 5 étaient disponibles dans le commerce. Tous les composés finaux (Tableaux 1 − 3) étaient purs à 97% comme déterminé par LC / MS et RMN. Sur la base des résultats initiaux avec les isomères de pyridine, nous nous sommes concentrés sur l’identification du substituant optimal à la position 6 (Y) du noyau N- (pyridine-3-yl) benzamide, tout en maintenant la partie benzénique constante (R1, R2 = F, tableau 1). Le meilleur substituant Y était le chlore (12, CE50 = 0,38 μ M). Tous les autres substituants à cette position ont donné des composés qui étaient au moins 10 fois moins actifs. Une exception est le composé 14 (EC50 = 0,48 μ M). Cependant, il y avait une faible activité avec le dérivé fluoré (5) et le dérivé méthylique (6) ainsi qu’avec les analogues de la cyclopropylamine et de la morpholine (13 et 15). Tableau 1KCNQ2 / Q3 Activité de N- (pyridine-6 ​​substituée-3) -yl) -3,4-diflourobenzamide Ensuite, nous avons porté notre attention sur les différents substituants sur la partie benzène et sur les modifications modulées de l’activité agoniste de KCNQ2 / Q3 ainsi que sur l’activité antagoniste de KCNQ1 (Tableau 2). En général, les substituants en position R2 n’étaient pas bien tolérés, les composés substitués en 10 et R3 ont varié dans leur activité avec les composés contenant du 3-chloro et du trifluorométhyle (27 et 21) ayant une activité comparable à 12. Cependant, le 3-cyano et Les composés 3-méthoxy (34 et 24) étaient faiblement actifs. Le composé le plus puissant identifié était le dérivé 3-fluoro-4-choro 28 avec un EC50 KCNQ2 / Q3 = 0,08 μ M, mais 28 était également faiblement actif contre KCNQ1.Table 2KCNQ2 / Q3 et KCNQ1 Activité de N- ( 6-Chloropyridin-3-yl) Benzamidesa En plus de l’halogène et des substituants alkyle à R3 et R4, nous avons examiné une série de substituants hétéroatomes (O, S et N) à ces positions. A partir du grand nombre de composés préparés, les composés contenant un substituant fluor sur la position R3 et divers substituants hétéroatomes à la position R4 du noyau benzénique (composés 37 et 492) sont mis en évidence ici pour comparaison. En général, ces composés présentaient une activité KCNQ2 / Q3 allant de nanomolaire à micromolaire et leur activité KCNQ1 (IC50) variait également considérablement (tableau 2). Par exemple, les dérivés R4O-phényle 36 et 41 ont des valeurs de CE50 de 0,01 et 0,03 & mgr; M, respectivement, tandis que le meilleur dérivé R4O-alkyle 40 a une CE50 de 0,17 μ M. Cependant, les valeurs IC50 KCNQ1 correspondantes pour 36 et 41 sont < 2 μ M, tandis que l'activité KCNQ1 pour le composé 40 est > 100 μ M.Dans la série pyridine, le composé ayant le meilleur profil in vitro et in vivo était 12.11,12. Ce composé a été avancé dans des études de toxicité de 28 jours chez le rat et le macaque de Buffon, mais après administration répétée, le composé anémie non hémolytique induite chez les deux espèces. Il a été déterminé qu’un métabolite dérivé de la 2-chloro-5-aminopyridine était la cause de la toxicité.13 Par conséquent, une recherche d’un analogue structurellement divers avec un profil in vitro similaire moins la toxicité a été initiée. Le premier ensemble d’analogues étudiés étaient les analogues de pyrimidine correspondants (tableau 3). Les composés ont été préparés à partir de la 2-amino-5-nitropyrimidine (Schéma 2), qui a été convertie en l’analogue 2-chloro par traitement avec du nitrite de t-butyle suivi par du chlorure cuivrique. Le composé nitro a été réduit en utilisant du fer dans de l’acide acétique pour éviter la réduction du substituant 2-choro, et la 2-choro-5-aminopyrimidine résultante a été mise à réagir avec divers chlorures d’acide pour fournir les composés désirés (tableau 3). Comme le montre le tableau, le composé 51 était l’analogue de pyrimidine le plus puissant et avait un profil d’activité amélioré par rapport à KCNQ1.Par exemple, en comparant les pyrimidines et les pyridines (c.-à-d. 50 vs 19, 51 vs 12 et 55 vs 33), les pyrimidines étaient globalement moins actives sur les canaux KCNQ2 / Q3 mais plus sélectives sur KCNQ2. Table 3KCNQ Activité de 2- (chloropyrimidin-5-yl) benzamidesScheme 2Synthèse de Benzanildes 2-Chloropyrimidine-Substituted En fait, 51 a été trouvé 20 fois sélectif pour KCNQ2 / Q3 sur KCNQ3 / Q5 (Tableau 3) et n’avait aucune activité mesurable contre un panel de canaux ioniques cardiaques (valeurs IC50 > 30 μ M pour hERG, Nav1.5, canaux de type L et KCNQ1) ainsi que l’absence d’activité sur les canaux GABA (A) à 10 μ M.9 Ce composé a été testé dans l’électrochoc maximal du rat (MES) et les tests anticonvulsivants PTZ et avait des valeurs orales de ED50 de 1,5 et de 1 mg / kg, ce qui est légèrement amélioré par rapport à l’analogue de pyridine correspondant 12 ( composé 12 rat MES ED50 = 1,5 mg / kg, rat PTZ ED50 = 2,2 mg / kg). Après une administration intraveineuse de 2 mg / kg (rat) de 51, la t1 / 2 était de 1,2 h, la clairance était de 1039 mL / h / kg, le volume de distribution basé sur la phase terminale (Vz) était de 1804 mL / kg, et le composé a été bien absorbé (biodisponibilité de 63%, Tmax = 0,5 h). En résumé, nous avons décrit les relations d’identification et de structure de l’activité d’une série d’ouvreurs de canaux potassiques N-pyridylbenzamide KCNQ2 / Q3. Les composés de plomb 12 et 51 étaient actifs par voie orale dans plusieurs modèles animaux d’épilepsie et avaient une sélectivité in vitro et des propriétés pharmacocinétiques suffisantes pour progresser dans les études de toxicité chez le rat. Le composé 51 a été avancé dans un essai clinique de phase 1, dont les résultats seront rapportés ailleurs.