M. Atobe et al. / Bioorg. Med. Chem. Lett. 23 (2013) 2111–2116
2115
Scheme 3. Reagents and conditions: (a) (E)-(4-(trifluoromethyl)styryl)boronic acid, Pd2dba3, (o-tol)3P, K3PO4, DMF, 140 °C microwave irradiation (53%); (b) 1 M-NaOH aq,
MeOH, rt (41–49%); (c) (1-benzyl-1H-pyrazol-3-yl)boronic acid, Pd(PPh3)4, 2 M Na2CO3 aq, DMF, 100 °C (38%); (d) alkyne, PdCl2(PPh3)2, CuI, Et3N, PPh3, THF, 80 °C (22%); (e) 1-
phenylpiperazine, Cs2CO3, xanphos, Pd2dba3, dioxane, 100 °C (22%).
M.; Tokar, C. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2005, 15, 2808; (d) Xiang, J. S.; Hu, Y.;
Rush, T. S.; Thomason, J. R.; Ipek, M.; Sum, P.-E.; Abrous, L.; Sabatini, J. J.;
Georgiadis, K.; Reifenberg, E.; Majumdar, M.; Morris, E. A.; Tam, S. Bioorg. Med.
40 was used to give the piperazine-ring moiety, followed by hydro-
lysis to give 8.
In summary, a series of thienosultam derivatives were designed
and synthesized as new ADAMTS-5 inhibitors in an investigation
focusing on the side chain of thienosultam for the S10 pocket. The
resulting compounds 19 and 24 showed better ADAMTS-5 inhibi-
tion and MMP selectivity; these compounds also showed good oral
bioavailability. These inhibitors may serve as lead compounds for
further development of disease-modifying OA drugs.
Chem. Lett. 2006, 16, 1; (f) Sum, P.-E.; How, D. B.; Sabatini, J. J.; Xiang, J. S.; Ipec,
M.; Feyfant, E. PCT Int. Appl. WO2007008994, 2007.; (g) Shiozaki, M.; Maeda,
K.; Miura, T.; Ogoshi, Y.; Haas, J.; Fryer, A. M.; Laird, E. R.; Littmann, N. M.;
Andrews, S. W.; Josey, J. A.; Mimura, T.; Shinozaki, Y.; Yoshiuchi, H.; Inaba, T.
Bioorg. Med. Chem. Lett. 2009, 19, 1575; (h) Hopper, D. W.; Vera, M. D.; How, D.;
Sabatini, J.; Xiang, J. S.; Ipek, M.; Thomason, J.; Hu, Y.; Feyfant, E.; Wang, Q.;
Georgiadis, K. E.; Reifenberg, E.; Sheldon, R. T.; Keohan, C. C.; Majumdar, M. K.;
Morris, E. A.; Skotnicki, J.; Sum, P.-E. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2009, 19, 2487; (i)
Rienzo, F. D.; Saxena, P.; Filomia, F.; Caselli, G.; Colace, F.; Stasi, L.; Giordani, A.;
Menziani, M. C. Curr. Med. Chem. 2009, 16, 2395; (j) Shiozaki, M.; Imai, H.;
Maeda, K.; Miura, T.; Yasue, K.; Suma, A.; Yokota, M.; Ogoshi, Y.; Haas, J.; Fryer,
A. M.; Laird, E. R.; Littmann, N. M.; Andrews, S. W.; Josey, J. A.; Mimura, T.;
Shinozaki, Y.; Yoshiuchi, H.; Inaba, T. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2009, 19, 6213; (k)
Cappelli, A.; Nannicini, C.; Valenti, S.; Giuliani, G.; Anzini, M.; Mennuni, M.;
Giordani, A.; Caselli, G.; Stasi, L. P.; Makovec, F.; Giorgi, G.; Vomero, S.
ChemMedChem 2010, 5, 739.
References and notes
1. (a) Mankin, H. J.; Lippiello, L. J. Bone Joint Surg. 1970, 52A, 424; (b) Buckwalter, J.
A.; Martin, J. A. Adv. Drug Deliv. Rev. 2006, 58, 150.
2. Wieland, H. A.; Michaelis, M.; Kirschbaum, B. J.; Rudolphi, K. A. Nat. Rev. Drug
Disc. 2005, 4, 331.
10. (a) Bursavich, M. G.; Gilbert, A. M.; Lombardi, S.; Georgiadis, K. E.; Reifenberg,
E.; Flannery, C. R.; Morris, E. A. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2007, 17, 1185; (b)
Gilbert, A. M.; Bursavich, M. G.; Lombardi, S.; Georgiadis, K. E.; Reifenberg, E.;
Flannery, C. R.; Morris, E. A. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2007, 17, 1189; (c)
Bursavich, M. G.; Gilbert, A. M.; Lombardi, S.; Georgiadis, K. E.; Reifenberg, E.;
Flannery, C. R.; Morris, E. A. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2007, 17, 5630; (d) Gilbert,
A. M.; Bursavich, M. G.; Lombardi, S.; Georgiadis, K. E.; Reifenberg, E.; Flannery,
C. R.; Morris, E. A. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2008, 18, 6454; (e) Deng, H.; O’Keffe,
H.; Davie, C. P.; Lind, K. E.; Acharya, R. A.; Franklin, G. J.; Larkin, J.; Matico, R.;
Neeb, M.; Thompson, M. M.; Lohr, T.; Gross, J. W.; Centrella, P. A.; O’Donovan,
G. K.; Bedard (Sargent), M. M.; Vloten, K. V.; Mataruse, S.; Skinner, S. R.;
Belyanskaya, S. L.; Carpenter, T. Y.; Shearer, T. W.; Clark, M. A.; Cuozzo, J. W.;
Arico-Muendel, C. C.; Morgan, B. A. J. Med. Chem. 2012, 55, 7061.
11. Shiozaki, M.; Maeda, K.; Miura, T.; Kotoku, M.; Yamazaki, T.; Matsuda, I.; Aoki,
K.; Yasue, K.; Imai, H.; Ubukata, M.; Suma, A.; Yokota, M.; Hotta, T.; Tanaka, M.;
Hase, Y.; Haas, J.; Fryer, A. M.; Laird, E. R.; Littmann, N. M.; Andrews, S. W.;
Josey, J. A.; Mimura, T.; Shinozaki, Y.; Yoshiuchi, H.; Inaba, T. J. Med. Chem.
2011, 54, 2839.
12. O’Brien, P. M.; Ortwine, D. F.; Pavlovsky, A. G.; Picard, J. A.; Sliskovic, D. R.; Roth,
B. D.; Dyer, R. D.; Johnson, L. L.; Man, C. F.; Hallak, H. J. Med. Chem. 2000, 43,
156.
13. Xiang, J. S.; Hu, Y.; Rush, T. S.; Thomason, J. R.; Ipek, M.; Sum, P.-E.; Abrous, L.;
Sabatini, J. J.; Georgiadis, K.; Reifenberg, E.; Majumdar, M.; Morris, E. A.; Tam, S.
Bioorg. Med. Chem. Lett. 2006, 16, 311.
14. ADAMTS-5 activity was determined using a Fluoroscence Resonance Energy
Transfer (FRET) assay using a QF-peptide containing an aggrecanase cleavage
site.
15. Itoh, T.; Matsuda, H.; Tanioka, M.; Kuwabara, K.; Itohara, S.; Suzuki, R. J.
Immunol. 2002, 169, 2643.
3. Nagase, H.; Kashiwagi, M. Arthritis Res. Ther. 2003, 5, 94.
4. Little, C. B.; Flannery, C. R.; Hughes, C. E.; Mort, J. S.; Roughley, P. J.; Dent, C.;
Caterson, B. Biochem. J. 1999, 344, 61.
5. Lark, M. W.; Gordy, J. T.; Weidner, J. R.; Ayala, J.; Kimura, J. H.; Williams, H. R.;
Mumford, R. A.; Flannery, C. R.; Carlson, S. S.; Iwata, M.; Sandy, J. D. J. Biol. Chem.
1995, 270, 2550.
6. (a) Tortorella, M. D.; Burn, T. C.; Pratta, M. A.; Abbaszade, I.; Hollis, J. M.; Liu, R.;
Rosenfeld, S. A.; Copeland, R. A.; Decicco, C. P.; Wynn, R.; Rockwell, A.; Yang, F.;
Duke, J. L.; Solomon, K.; George, H.; Bruckner, R.; Nagase, H.; Itoh, Y.; Ellis, D.
M.; Ross, H.; Wiswall, B. H.; Murphy, K.; Hillman, M. C., Jr.; Hollis, G. F.; Newton,
R. C.; Magolda, R. L.; Trzaskos, J. M.; Arner, E. C. Science 1999, 284, 1664; (b)
Abbaszade, I.; Liu, R. Q.; Yang, F.; Rosenfeld, S. A.; Ross, O. H.; Link, J. R.; Ellis, D.
M.; Tortorella, M. D.; Pratta, M. A.; Hollis, J. M.; Wynn, R.; Duke, J. L.; George, H.
J., ; Hillman, M. C., Jr.; Murphy, K.; Wiswall, B. H.; Copeland, R. A.; Decicco, C. P.;
Bruckner, R.; Nagase, H.; Itoh, Y.; Newton, R. C.; Magolda, R. L.; Trzaskos, J. M.;
Burn, T. C. J. Biol. Chem. 1999, 274, 23443.
7. Glasson, S. S.; Askew, R.; Sheppard, B.; Carito, B.; Blanchet, T.; Ma, H. L.;
Flannery, C. R.; Peluso, D.; Kanki, K.; Yang, Z.; Majumdar, M. K.; Morris, E. A.
Nature 2005, 434, 644.
8. Stanton, H.; Rogerson, F. M.; East, C. J.; Golub, S. B.; Lawlor, K. E.; Meeker, C. T.;
Little, C. B.; Last, K.; Farmer, P. J.; Campbell, I. K.; Fourie, A. M.; Fosang, A. J.
Nature 2005, 434, 648.
9. (a) Cherney, R. J.; Mo, R.; Meyer, D. T.; Wang, L.; Yao, W.; Wasserman, Z. R.; Liu,
R.-Q.; Covington, M. B.; Tortorella, M. D.; Arner, E. C.; Qian, M.; Christ, D. D.;
Trzaskos, J. M.; Newton, R. C.; Magolda, R. L.; Decicco, C. P. Bioorg. Med. Chem.
Lett. 2003, 13, 1297; (b) Noe, M. C.; Snow, S. L.; Wolf-Gouveia, L. A.; Mitchell, P.
G.; Lopresti-Morrow, L.; Reeves, L. M.; Yocum, S. A.; Liras, J. L.; Vaughn, M.
Bioorg. Med. Chem. Lett. 2004, 14, 4727; (c) Noe, M. C.; Natarajan, V.; Snow, S. L.;
Mitchell, P. G.; Lopresti-Morrow, L.; Reeves, L. M.; Yocum, S. A.; Carty, T. J.;
Barberia, J. A.; Sweeney, F. J.; Liras, J. L.; Vaughn, M.; Hardink, J. R.; Hawkins, J.
16. Clements, K. M.; Price, J. S.; Chambers, M. G.; Visco, D. M.; Poole, A. R.; Mason,
R. M. Arthritis Rheum. 2003, 48, 3452.