Synthèse et évaluation in vitro de l’imidazo [ 1,2-b] pyridazines comme ligands pour β -Amyloid Plaques

La maladie d’Alzheimer (AD) est une cause fréquente de démence, qui se caractérise cliniquement par une perte progressive de la mémoire et le déclin de la fonction cognitive. La signature neuropathologique de la MA généralement révélée à l’examen cérébral post-mortem est le dépôt massif de plaques d’amyloïde (A β) et d’enchevêtrements neurofibrillaires (NFT) .1 Par conséquent, des agents d’imagerie spécifiques à l’amyloïde seraient probablement s’avèrent utiles pour identifier et suivre les personnes à risque de DA et pour aider à évaluer l’efficacité de nouvelles approches thérapeutiques qui agissent précocement sur le progrès neurodégénératif et inhibent l’accumulation de plaques amyloïdes et de TVN.4 − 7Le développement de l’imagerie spécifique à l’amyloïde les agents sont généralement basés sur des colorants conjugués, tels que le rouge Congo, la chrysamine G et la thioflavine-T, qui ont été utilisés dans la coloration fluorescente des plaques et des enchevêtrements dans les coupes de cerveau AD post-mortem.Plusieurs radioligands pour la tomographie par émission de positrons (TEP) et la tomographie informatisée par émission de photon unique (SPECT), y compris [11C] PIB (composé de Pittsburgh B), 8 [11C] SB-13 (4-N-méthylamino-4 ′ -hydroxystilbène), 11 [11C] AZD2184 (2- [6- (méthylamino) pyridin-3-yl] -1,3-benzothiazol-6-ol), 12 [18F] FDDNP (2- (1- { 6 – [(2-fluoroéthyl) – (méthyl) amino] -2-naphtyl} éthylidène) malononitrile), 13,14 [18F] GE067 (2- (3 ′ -fluoro-4 &#x02032 ;-( méthylamino) phényl) -6-hydroxybenzothiazole), 15 [18F] BAY94-9172 (4- (N-méthylamino) -4 &#x02032 ;-( 2- (2- (2-fluoroéthoxy) éthoxy) éthoxy) stilbène), 16 [18F ] AV-45 ((E) -4- (2- (6- (2- (2- (2-fluoroéthoxy) éthoxy) éthoxy) pyridin-3-yl) vinyl) -N-méthylbenzénamine), 17,18. et [123I] IMPY (2- (4 ′ -diméthylaminophényl) -6-iodoimidazo [1,2-a] pyridine), 19 ont été testés dans des essais cliniques et ont démontré l’utilité potentielle comme agents d’imagerie in vivo pour A β dépôt de plaque dans le cerveau humain vivant (Figure 11). Figure 1Radioligands pour A &#x003b2, l’imagerie de la plaque avec PET et SPECT dans des essais cliniques.Dans une tentative de développer des agents d’imagerie spécifiques à l’amyloïde plus efficaces, nous avons choisi pour étudier une nouvelle série de dérivés de l’imidazo [1,2-b] pyridazine Les imidazo [1,2-b] pyridazines sont des analogues isostériques de l’IMPY, dont le CH adjacent à N sur l’anneau hétérocyclique à six chaînons a été remplacé Nous avons pensé que la substitution de l’aryle CH par un groupe imino pourrait être efficace pour réduire la lipophilie du ligand, réduisant ainsi la liaison non spécifique du ligand.En outre, un cycle pyridazine substitué convenablement se prête bien à la fixation facile de différents groupes via une réaction de déplacement nucléophile hétéroaromatique. Nous rapportons ici la synthèse et l’évaluation in vitro d’imidazo [1,2-b] pyridazines en tant qu’agents d’imagerie potentiels pour détecter les plaques A &#x003b2. La synthèse de dérivés d’imidazo [1,2-b] pyridazine est représenté dans les schémas 1 et 2. Dans tous les cas, la formation du squelette imidazo [1,2-b] pyridazine a été réalisée par une réaction de condensation entre une α -bromocétone et une 3-amino-6-halopyridazine sous une condition de base douce comme le bicarbonate de sodium. En fait, la formation réussie de cycles imidazo [1,2-b] pyridazine avec un bon rendement était due à l’introduction d’un halogène dans le cycle pyridazine. Dans la 3-aminopyridazine, l’azote du cycle qui n’est pas adjacent au groupe amino est le plus nucléophile. Ainsi, l’alkylation par la α -bromocétone a lieu préférentiellement à ce site, entravant une synthèse efficace du produit bicyclique désiré. Ceci a été surmonté en plaçant un halogène dans l’anneau, adjacent à l’azote en cause, réduisant ainsi considérablement la nucléophilie de cet azote et renvoyant le site préférentiel d’alkylation à l’azote du cycle adjacent à la fonction aminée. -phénylimidazo [1,2-b] pyridazines est montré sur le schéma 1. On a préparé la 3-amino-6-chloropyridazine20 et la 3-amino-6-fluoropyridazine21 à partir de 3,6-dichloro- et de 3,6-difluoropyridazine par réaction avec du ammoniac à 130 ° C, respectivement. Alors que la 3-amino-6-iodopyridazine pourrait également être préparée à partir de la 3,6-diiodopyridazine en utilisant la même méthode, le rendement était très faible et la 3,6-diaminopyridazine était le produit principal. En variante, la 3-amino-6-iodopyridazine a été obtenue avec un rendement de 81% en chauffant au reflux la 3-amino-6-chloropyridazine dans une solution à 57% de HI.22 « – La biomotrétone 1 a été préparée à partir de 4′-diméthylaminoacétophénone par dibromation et 23 La substitution nucléophile du dérivé 6-chloro 2b par le méthoxyde, le thiométhoxyde et le fluoroéthanol déprotoné, le fluoropropanol, le 2-mercaptoéthanol et le 3-mercaptopropanol a donné des rendements bons à excellents. Les composés 2-fluoroéthylthio et 3-fluoropropylthio (9 et 10) ont été obtenus par le traitement de 7 et 8 avec DAST, respectivement.Schéma 1 Les dérivés amino libres, 12a et 1212 c, ont été facilement préparés à partir de 11a avec SnCl2. La conversion des dérivés 12a et 12c en leurs dérivés N-méthylamino a été réalisée par une réaction de monométhylation sélective en utilisant du méthylate de sodium et du paraformaldehyde, suivie d’une réaction de réduction avec NaBH4. Cependant, le groupe 6-chloro de 12b a également été converti en groupe méthoxyle dans les mêmes conditions pour donner 13b comme seul produit. Alternativement, 14 a été préparé par méthylation par MeI dans le présent de K2CO3, tandis que le produit de diméthylation 2b a également été observé dans cette réaction. La synthèse de 6-halogène-2-pyridinylimidazo [1,2-b] pyridazines et 6-halogène-2 -thiophénylimidazo [1,2-b] pyridazines, basé sur la méthode similaire montrée ci-dessus pour les 2-phénylimidazo [1,2-b] pyridazines 6-substituées, est décrit dans le Schéma 2. α -Bromoketone 15 a été préparé par α -bromation de 1- (5- (diméthylamino) pyridin-2-yl) éthanone avec le tribromure de pyridinium. α -Bromoketone 17 a été préparé par bromation de 2-acétyl-5-nitrothiophène avec du bromure de cuivre (I).24Scheme 2: Affinité de liaison in vitro des imidazo [1,2-b] pyridazines pour A β les plages ont été déterminées via la compétition de liaison avec le [3H] BTA-1 (2- (4 &#x02032 ;-( diméthylamino) phényl) benzothiazole) en utilisant des agrégats synthétiques de A − 40. IMPY et PIB ont également été criblés sous le même système de dosage pour comparaison. Initialement, nous avons préparé des analogues 6-halogénés N, N-diméthylamino, N-méthylamino et amino primaire. La comparaison des valeurs de Ki (Tableau 1) révèle que les analogues amino tertiaires ont typiquement une affinité supérieure à leurs analogues amino secondaires (2a vs 13a, 2b contre 14 et 2c contre 13c), en accord avec les données antérieures sur le tertiaire et les analogues amino secondaires de IMPY, 25 tandis que les analogues amino primaires correspondants montrent une affinité beaucoup plus faible. Nous avons donc décidé de concentrer nos efforts sur des analogues tertiaires et de synthétiser plusieurs analogues N, N-diméthylamino substitués en 6 substituants. L’analogue 6-iodo N, N-diméthylamino a une affinité supérieure à celle de l’analogue 6-chloro ou 6-fluoro, et cette tendance a été répétée dans les analogues amino et primaires secondaires correspondants (2c vs 2b vs 2a, 12c vs 12b, et 13c contre 14 vs 13a). Ceci indique que la taille et l’électronégativité de l’atome d’halogène influencent vraisemblablement la liaison de ces ligands. La substitution de l’aryle CH de IMPY par un groupe imino comme dans 2c est efficace pour réduire la lipophilicité du ligand (comparer la valeur de cLog P avec celle de IMPY) mais une affinité de liaison légèrement réduite. L’analogue 6-méthylthio (4) montre une plus grande affinité par rapport à l’analogue 6-méthoxy (3). L’incorporation du groupe ω -fluoroéthyle ou ω -fluoropropyle, comme indiqué en 5, 6, 9 et 10, diminue l’affinité de liaison. Pour étudier plus en détail la structure et la relation d’activité (DAS) des imidazo [1,2-b] pyridazines, nous avons synthétisé 16a, 16b, 16c, 20a et 20b avec le remplacement du cycle phényle par un noyau pyridinyle ou thiophényle. Malheureusement, ces ligands présentent une affinité de liaison significativement réduite, ce qui indique que le cycle phényle peut être requis pour conserver une affinité de liaison élevée. Parmi tous les ligands testés, l’analogue 6-méthylthio (4), qui présente une affinité de liaison élevée (Ki = 11,0 nM) comparable aux valeurs de PIB et IMPY, pourrait être intéressant pour l’évaluation en tant que radioligand éventuel PET s’il est étiqueté avec du carbone-11 en position N-méthyle ou S-méthyle. Quatre devrait également avoir un rapport cible-fond plus élevé pour le marquage de la plaque d’un cerveau AD en ce qui concerne sa lipophilie réduite, par rapport à IMPY et ses dérivés. Il est intéressant de mentionner que le dérivé 6-méthylthio IMPY a été rapporté comme ayant une faible rétention à A β chez les patients atteints de MA.26Tableau 1 Constante d’inhibition (valeurs Ki) des imidazo [1,2-b] pyridazines pour la liaison des plaques amyloïdes synthétiques A β En résumé, nous avons synthétisé une série d’imidazo [1,2-b] pyridazines avec divers modèles de substitution en position 6 et en position 2. Les études SAR de ces composés en ce qui concerne A β a montré que la fraction 2-N, N-diméthylaminophényle pourrait être une condition pour que ces composés présentent des affinités de liaison souhaitables. Les valeurs de Ki des 2-diméthylaminophénylimidazo [1,2-b] pyridazines avec différents substituants dans la position 6 vont de 10 à 50 nM, indiquant une tolérance modérée pour la modification à cet endroit. L’analogue 6-méthylthio (4) présentait une forte liaison à A β plaques in vitro et pourrait être intéressant pour l’évaluation en tant que radioligand de PET éventuel s’il est marqué au carbone 11 dans la position N-méthyle ou S-méthyle.