血管新生抑制劑的製作方法
2023-10-17 20:17:34 2
專利名稱：血管新生抑制劑的製作方法
背景技術：
血管新生，即新血管的形成，發生於受傷之後的健康機體中，其可以使傷口癒合並使血液再流回組織。血管新生過程受多種正向與負向的調節因子嚴密控制。在許多疾病中，身體會失去對血管新生的控制。
某些病理狀態，例如癌症、老年斑病變、類風溼性關節炎和牛皮癬會引發過度的血管增生。由於過度的血管新生，新血管會供應養分給病變組織而損壞正常組織。在癌症中，新血管可使腫瘤細胞轉移進入循環系統並存留於其它器官。
血管新生的發生經過一系列連續的步驟，包括內皮細胞的分裂和遷移從而形成血管壁。已知大約有15種蛋白質會活化內皮細胞的生長和移動。因此，可通過使用這些活性蛋白質的抑制劑來抑制血管新生，例如血管生成素(angiogenin)、表皮生長因子、雌激素、纖維原細胞生長因子、白介素8、前列腺素E1和E2、腫瘤壞死因子、血管內皮生長因子或粒細胞群體刺激因子(granulocyte colony-stimulating factor)。
與過度血管新生相關的疾病包括癌症(包括固態型和血液腫瘤)、心血管疾病(如動脈粥狀硬化)、慢性炎症(如類風溼性關節炎或克隆氏病(Crohn’s disease))、糖尿病(如糖尿病視網膜病變)、牛皮癬、子宮內膜異位、和肥胖症。參照如Pharmacological Reviews 52237-268，2001。能有效抑制血管新生的化合物是用來治療或預防這些病症的候選藥物。
發明概述本發明涉及應用稠合吡唑基化合物抑制血管新生的方法。
本發明的一方面特徵是提供一種治療與血管新生有關疾病(如心血管疾病、慢性炎症、糖尿病、牛皮癬、子宮內膜異位或肥胖症)的方法。該方法包括以有效量如下式所示的化合物對所需治療者給藥
其中，Ar1、Ar2和Ar3分別選自苯基、噻吩基、呋喃基、吡咯基、吡啶基或嘧啶基；R1、R2、R3、R4、R5和R6分別選自R、硝基、滷素、C(O)OR、C(O)SR、C(O)NRR』、(CH2)mOR、(CH2)mSR、(CH2)mNRR』、(CH2)mCN、(CH2)mC(O)OR、(CH2)mCHO、(CH2)mCH＝NOR，或者R1和R2一起形成O(CH2)mO、R3和R4一起形成O(CH2)mO或R5和R6一起形成O(CH2)mO，其中R和R』分別選自氫原子或碳原子數為1～6的烷基；m是0、1、2、3、4、5或6，且n是0、1、2或3。(CH2)m可以是支鏈或直鏈。應注意，上述任何取代基的左側原子最接近稠合吡唑基環。同時也須注意，當在一個稠合吡唑化合物中有一個或多個R或(CH2)m部分時，這些R或(CH2)m部分可以是相同或不同的。
上述化合物的子集是那些其中每個Ar1、Ar2和Ar3為苯基或呋喃基的化合物。進一步地，R1、R2、R5和R6都為氫，而n＝1，例如1-苄基-3-(5』-羥甲基-2』-呋喃基)吲唑(化合物1)。
此處所述的「Ar」指芳基和雜芳基。芳基(如苯基)是一種至少含有一個芳環的烴環體系；雜芳基是一種至少含有一個芳環的烴環體系，此芳環至少包含一個諸如O、N或S的雜原子。雜芳基的實例包括但不限於下列基團噻吩基、呋喃基、吡咯基、吡啶基和嘧啶基。「Ar」可能在其環上含有一個、二個、三個或更多個取代基。這些取代基除了那些如上所述已設定的R1、R2、R3、R4、R5和R6的取代基之外，還可以是硝基，C2～C6的鏈烯基、C2～C6炔基、芳基、雜芳基、環烷基或雜環烷基。其中，C1～C6的烷基、滷素、胺基、羥基、巰基、氰基或硝基可任意取代所述的烷基、烯烴基、炔基、烷氧基、芳基、雜芳基、環烷基和雜環烷基。應注意，「烷基」指直鏈烷基和支鏈烷基。
上述稠合吡唑基化合物包括化合物本身及其可實用的鹽和藥物前體。例如可以由稠合吡唑基化合物上的負價取代基(如羧酸取代基)與陽離子間相互作用而形成上述鹽類。適合的陽離子包括但不限於鈉離子、鉀離子、鎂離子、鈣離子和諸如四甲基銨離子的陽離子銨。同樣地，正價取代基(如氨基)可與負價抗衡離子作用形成鹽類。適合的抗衡包括但不限於氯離子、溴離子、碘離子、硫酸根離子、硝酸根離子、磷酸根離子或醋酸根離子。藥物前體的例子包括當用來給予受治療者時能夠產生上述的稠合吡唑基化合物的酯和其它藥學上可接受的衍生物。
上述的化合物也可用於治療癌症(如肺癌)。更具體地來說，以有效劑量給予癌症患者一種或多種化合物。
本申請所用的術語「癌症」是指細胞腫瘤。癌細胞具有自發性生長的能力，即以快速增殖的細胞生長為特徵的不正常狀態或症狀。所用術語「癌症」包含所有類型的癌的生長或致癌過程、轉移的組織或惡性轉化細胞、組織或器官，而無論其組織病理學的類型或侵入的時期如何。癌症的例子包括但不限於癌和肉瘤，例如白血病、肉瘤、骨肉瘤、淋巴瘤、黑色素瘤、卵巢癌、皮膚癌、睪丸癌、胃癌、胰臟癌、腎癌、乳腺癌、前列腺直腸癌、頭和頸部癌症、腦癌、食道癌、膀胱癌、腎上腺皮質腺癌、肺癌、支氣管癌、子宮內膜癌、鼻咽癌、子宮頸癌或肝癌，或未知原發部位的癌症。
此外，本發明還包括用來治療上述疾病的含有一種或更多種上述稠合吡唑基化合物的組合物，以及此組合物在生產上述治療藥物中的應用。
從說明書及其附圖和權利要求中將明了本發明的其它特徵、目的和優點。
圖1顯示化合物1對已給予含有150ng/ml血管內皮生長因子(VEGF)或鹼性纖維原細胞生長因子(bFGF)的細胞外基質栓子(Matrigel plug)的裸小鼠的作用。
圖2顯示化合物1對被植入A549肺腫瘤細胞的裸小鼠的作用。
發明的詳細說明可應用本領域所屬技術人員公知的方法來製備用來實施本發明方法的稠合吡唑基化合物(如參照美國專利第5,574,168的方法)。其包括如下的合成路線首先將芳基醯氯與另一個芳基化合物結合成芳基芳基酮，每一種芳基化合物可選擇地被單取代或多取代。得到的酮再與芳基烷基肼反應形成包含三個芳基的腙，而芳基烷基肼的芳基也可選擇地被單取代或多取代。通過烯化連接，腙基轉化成稠合的吡唑基核，另一芳基在稠合吡唑基核的4-C和5-C處稠合，第三個芳基直接與吡唑基核的3-C連接。通過改變任一芳基上的取代基可得到稠合吡唑基化合物的衍生物。
上述合成路線中所用的化學物質可以包括如溶劑、反應物、催化劑、保護基試劑及去保護基試劑。為最終能合成稠合吡唑基化合物，該方法還包括在此處明確說明的步驟之前或之後的附加步驟，以加入或除去適合的保護基團，從而最終合成出稠合吡唑基化合物。此外，各種合成步驟可按不同的順序或次序進行，以得到所需要的化合物。用於合成適用的稠合吡唑基化合物的有效的化學轉化及基團保護(保護和去保護)的合成方法是本領域所公知的，例如在文獻R.Larock，Comprehensive OrganicTransformations，VCH Publishers(1989)；T.W.Greene and P.G.M.Wuts，Protective Groups in Organic Synthesis，2d.Ed.，John Wiley and Sons(1991)；L.Fieser and M.Fieser，Fieser and Fieser’s Reagents for OrganicSynthesis，John Wiley and Sons(1994)；及L.Paquette，ed.，Encyclopedia ofReagents for Organic Synthesis，John Wiley and Sons(1995)及其後續版本中所述的方法。
這樣合成的稠合吡唑基化合物可通過諸如柱層析、高壓液相色譜或重結晶等方法進一步純化。
本發明的特徵是提供一種製備治療與血管新生有關疾病(如癌症或眼病)藥物的方法。該治療包括對需要治療的患者以有效量的一種或多種稠合吡唑基化合物及藥學上可接受的載體給藥。本文中所用的術語「治療」指對於患有與血管新生有關疾病的患者、具有該疾病症狀者或易患該疾病體質者，應用或給予包含所述稠合吡唑基化合物的藥學組合物，從而達到治療、治癒、緩和、減輕、改變、矯正、改善的目的，或者達到影響該疾病、該疾病症狀或易患該疾病者體質的目的。「有效量」是指當對需要治療的患者給予時，可對該患者提供治療作用的稠合吡唑基化合物的量。稠合吡唑基化合物的有效量可以約為1mg/kg～100mg/kg。本領域所屬技術人員所公知的有效劑量可以隨給予路徑、所用的賦形劑及與其它用於治療神經退化性疾病的藥劑一起使用的可能性而改變。
為實施本發明的方法，稠合吡唑基化合物可通過口服、腸胃外、吸入式噴霧或通過植入式貯存器給藥。本文所用的術語「腸胃外」包括皮下、皮內、靜脈內、肌肉內、關節內、動脈內、滑膜腔內、胸骨內、鞘內、病灶內及顱內注射或輸入技術。
用於口服使用的藥學組合物可以是口服可接受劑量的任何形式，包括但不限於片劑、膠囊、乳液狀、水性懸浮液、分散液和溶液。通常用作口服片劑的載體包括乳糖和玉米澱粉。通常也可在片劑中加入潤滑劑如硬脂酸鎂。對於口服的膠囊形式，可用的稀釋劑包括乳糖和幹玉米澱粉。當口服藥劑為水性懸浮液或乳狀液時，活性成分可懸浮或溶解在與乳化劑或懸浮劑結合的油相中。如果需要也可添加某些甜味劑、調味劑或色素。
可根據公知的技術，使用適合的分散劑或潤溼劑(如Tween-80)和懸浮劑配製無菌注射劑組合物(如水性或油性懸浮液)。此無菌注射劑也可以是在無毒的腸胃外可接受的稀釋劑或溶劑(例如1，3-丁二醇)中的無菌注射劑溶液或懸浮液。能夠使用的可接受的賦形劑和溶劑是甘露醇、水、林格氏(Ringer’s)溶液和等滲氯化鈉溶液。此外，常規用無菌的固定油類作為溶劑或懸浮介質(例如合成的單甘油酯或二甘油酯)。在注射劑的製備中，可以使用諸如油酸等脂肪酸及其甘油酯衍生物，這是因為它們通常是天然的藥學上可接受的油類(例如橄欖油或蓖麻油)，特別是以它們的聚氧乙烯形式。這些油溶液或懸浮液也可以包含長鏈的醇稀釋劑或分散劑，或羧甲基纖維素或與之相似的分散劑。
可根據公知的藥學製劑領域技術製備吸入劑組合物，製成鹽水溶液，並可使用本領域所公知的苯甲醇或其它合適的防腐劑，用於促進生物可利用性的吸收促進劑，碳氟化合物和/或其它溶解劑或分散劑。
藥學組合物中的載體必須是「可接受的」，亦即能與製劑的活性成分兼容(優選能穩定此活性成分)，而且對接受治療的患者無害。例如，增溶劑(如環糊精，可與稠合吡唑基化合物形成專一和更易溶解的複合物)可被用作傳輸稠合吡唑基化合物的藥物賦形劑。其它的載體的例子還包括膠體二氧化矽、硬脂酸鎂、纖維素、十二烷基硫酸鈉和DC Yellow#10。
可使用適當的體外分析來初步評估稠合吡唑基化合物對於抑制纖維原細胞生長因子(FGF)或血管內皮生長因子(VEGF)的活性。也可以通過下述本領域所公知的方法進行體內分析，以篩選有效的稠合吡唑基化合物。詳細描述可參照以下特定的實施例。
儘管沒有進一步的詳細說明，但可以認為上述的說明足以實現本發明。因此，下面的具體實施方案僅起解釋作用，而不以任何方式限制本公開的其餘部分。本文中所引用的出版物(包括專利文獻)是以其全部內容整體作為參考。
1-苄基-3-(5』-羥甲基-2』-呋喃基)吲唑(化合物1)的合成首先，將無水氯化鈣(88.8mg，0.8mmole)與硼氫化鈉(60mg，1.6mmol)在20mL的無水THF中混合攪拌4小時，製備硼氫化鈣。然後，在30±2℃條件下，把含有88.0mg(0.27mmol)的1-苄基-3-(5』-羥甲基-2』-呋喃基)吲唑的30mL THF溶液滴入硼氫化鈣溶液。混合物加熱回流6小時，冷卻，放入碎冰中使反應終止，減壓除去四氫呋喃，過濾得固體產物。用二氯甲烷萃取該固體物質。將萃取物濃縮至50毫升，加入石油醚後產生固體沉澱物。收集此沉澱物並以柱色譜(矽膠-苯)純化，得到70mg的1-苄基-3-(5』-羥甲基-2』-呋喃基)吲唑，產率為87％。
mp108-109℃MS(％)，m/z304(M+)IR(KBr)λmax3350cm-1(-OH)1H-NMR(DMSO-d6，200MHz)δ4.51(2H，d，J＝5.5Hz，-CH2O-)，5.31(1H，t，J＝5.5Hz，-OH)，5.70(2H，s，＝NCH2-)，6.48(1H，d，J＝3.4Hz，H-4』)，6.97(1H，d，J＝3.4Hz，H-3』)，7.21-7.31(6H，m，H-5，苯基)，7.45(1H，t，J＝8.2Hz，H-6)，7.75(1H，dd，J＝8.2，1.8Hz，H-7)，8.12(1H，dd，J＝8.2，1.0Hz，C4-H)。
對DNA合成的抑制作用將人體臍靜脈內皮細胞(HUVECs)在缺乏化合物1(基本組和對照組)和存在化合物1(濃度為0.1μM、0.03μM、0.1μM、0.3μM或1μM)的條件下培育。除了基本組之外，向各組中加入血管內皮生長因子(VEGF)或鹼性纖維原細胞生長因子(bFGF)以誘導DNA的合成，並通過[3H]胸腺嘧啶脫氧核苷的結合度([3H]thymidine incorportion)來檢測DNA的合成。其結果顯示化合物1以濃度依賴的方式抑制人體臍靜脈內皮細胞中由VEGF和bFGF誘導的HUVECs細胞增殖。出人意料地，化合物1對於VEGF和bFGF的IC50值分別為9.0×10-8M和1.4×10-7M。
此外，還測試了其它23種稠合吡唑基化合物，它們全部能夠抑制VEGF誘導的HUVECs細胞增殖，其中一些的效力與化合物1相當。
對管腔形成的抑制作用在事先塗上細胞外基質(Matrigel)(10mg/mL)的室載玻片上培養HUVECs。對照組細胞不用化合物1處理，而另一組用化合物1(10μM)處理。加入VEGF(10ng/mL)或bFGF(10ng/mL)以誘導形成管腔。所有拍攝的照片都放大100倍。結果顯示，化合物1會抑制由VEGF和bFGF誘導的細長內皮細胞網狀系統的形成。
對血管新生效應的抑制作用對裸小鼠皮下注射含有150ng/mL VEGF或bFGF的細胞外基質栓子。在7天中將賦形劑或化合物1(1mg/kg/天、3mg/kg/天、10mg/kg/天、30mg/kg/天或100mg/kg/天)以口服方式餵食小鼠。通過透明的皮膚監看血管新生的反應。細胞外基質本身並不會引起血管新生的反應。經過7天的後將小鼠處死，並在原位觀察細胞外基質栓子以測定向內生長的血管量。將栓子取出，以4％甲醛固化，包埋入石蠟中，切片成5μm的厚度作組織學分析，並以蘇木精-曙紅染色對血管生長作定量分析。所有拍攝的照片都放大40倍。結果顯示，經過7天口服化合物1之後，化合物1以濃度依賴的方式有效地抑制由VEGF和bFGF誘導的血管新生效應。
在血管新生效應的定量分析中，對裸小鼠的處置方式如上所述，然後將栓子取出並溶解。使用血紅蛋白測試設備(Sigma Chem.Co.)測量血紅蛋白的濃度並以此作為血管新生的指標。測量的數值以平均值±S.E.(n＝3)表示(如圖1所示)。「***」符號表示與對照組比較P＜0.001的結果。該結果說明化合物1有效地抑制由VEGF和bFGF所引發的血管新生效應。
抗腫瘤活性將106A549肺癌細胞引入裸小鼠的肋膜腔內，給小鼠口服化合物1(10mg/kg/天)。比較口服化合物1組小鼠和對照組小鼠的存活率(圖2)。通過a％T/C值[(給藥組的存活期中間值/對照組的存活期中間值)×100]分析，結果為給予化合物1的小鼠的壽命(即生存時間的中間值)約為對照組的1.8倍。
其它實施方案可以用任何結合方式將所有說明書中公開的特徵相結合。本說明書中所公開的每一個特徵都可由另一個達到相同、等同或相似目的的其它特徵所替換。因此，除非另有特別說明，公開的所有特徵僅指一系列普遍的等同或類似特徵中的一個例子。
通過以上描述，本領域所屬技術人員可以很容易地明了本發明的基本特點，並在不違背本發明的精神與範圍的情況下，對本發明可做各種變化與改進以使其適應於不同的應用和情況。例如，可用結構與稠合吡唑基化合物相似的化合物來實現本發明。因此，其它實施方案也包含在本權利要求範圍之內。
權利要求
1.一種治療與血管新生有關疾病的方法，所述方法包括對所需治療者以有效量的如下式所示的化合物進行給藥 其中，Ar1、Ar2和Ar3分別為苯基、噻吩基、呋喃基、吡咯基、吡啶基或嘧啶基；R1、R2、R3、R4、R5和R6分別為R、硝基、滷素、C(O)OR、C(O)SR、C(O)NRR』、(CH2)mOR、(CH2)mSR、(CH2)mNRR』、(CH2)mCN、(CH2)mC(O)OR、(CH2)mCHO、(CH2)mCH＝NOR，或者，R1和R2一起形成O(CH2)mO、R3和R4一起形成O(CH2)mO、或R5和R6一起形成O(CH2)mO，其中的R和R』分別是氫或碳原子數為1～6的烷基；m是0、1、2、3、4、5或6，及n是0、1、2或3。
2.如權利要求1所述的方法，其中Ar1是苯基。
3.如權利要求2所述的方法，其中Ar2是呋喃基。
4.如權利要求3所述的方法，其中Ar2是5』-呋喃基。
5.如權利要求4所述的方法，其中Ar3是苯基。
6.如權利要求5所述的方法，其中R1、R2、R5和R6都是H。
7.如權利要求6所述的方法，其中n為1。
8.如權利要求7所述的方法，其中R3與R4其中之一的呋喃基的2-位被取代。
9.如權利要求8所述的方法，其中R3與R4其中之一為H，而另一個為CH2OH。
10.如權利要求1所述的方法，其中Ar2是呋喃基。
11.如權利要求10所述的方法，其中Ar2是5』-呋喃基。
12.如權利要求11所述的方法，其中R3與R4其中之一的呋喃基的2-位被取代。
13.如權利要求1所述的方法，其中Ar3是苯基。
14.如權利要求13所述的方法，其中n為1。
15.如權利要求1所述的方法，其中所述的與血管新生有關的疾病為心血管疾病、慢性炎症、糖尿病、牛皮癬、子宮內膜異位或肥胖病。
16.一種治療癌症的方法，所述方法包括對所需治療者以有效量的如下式所示的化合物進行給藥 其中Ar1、Ar2和Ar3分別為苯基、噻吩基、呋喃基、吡咯基、吡啶基或嘧啶基；R1、R2、R3、R4、R5和R6分別為R、硝基、滷素、C(O)OR、C(O)SR、C(O)NRR』、(CH2)mOR、(CH2)mSR、(CH2)mNRR』、(CH2)mCN、(CH2)mC(O)OR、(CH2)mCHO、(CH2)mCH＝NOR，或者，R1和R2一起形成O(CH2)mO、R3和R4一起形成O(CH2)mO、或R5和R6一起形成O(CH2)mO，其中的R和R』分別是H或碳原子數為1～6的烷基；m是0、1、2、3、4、5或6，及n是0、1、2或3。
17.如權利要求16所述的方法，其中Ar1是苯基。
18.如權利要求17所述的方法，其中Ar2是呋喃基。
19.如權利要求18所述的方法，其中Ar2是5』-呋喃基。
20.如權利要求19所述的方法，其中Ar3是苯基。
21.如權利要求20所述的方法，其中R1、R2、R5和R6都是H。
22.如權利要求21所述的方法，其中n為1。
23.如權利要求22所述的方法，其中R3與R4其中之一的呋喃基的2-位被取代。
24.如權利要求23所述的方法，其中的R3與R4其中之一為H，另一個為CH2OH。
25.如權利要求16所述的方法，其中Ar2是呋喃基。
26.如權利要求25所述的方法，其中Ar2是5』-呋喃基。
27.如權利要求26所述的方法，其中R3與R4其中之一的呋喃基的2-位被取代。
28.如權利要求16所述的方法，其中Ar3是苯基。
29.如權利要求28所述的方法，其中n為1。
30.如權利要求16所述的方法，其中所述的癌症為肺癌。
31.如權利要求30所述的方法，其中Ar1是苯基。
32.如權利要求31所述的方法，其中Ar2是呋喃基。
33.如權利要求32所述的方法，其中Ar2是5』-呋喃基。
34.如權利要求33所述的方法，其中Ar3是苯基。
35.如權利要求34所述的方法，其中R1、R2、R5和R6都是H。
36.如權利要求35所述的方法，其中n為1。
37.如權利要求36所述的方法，其中R3與R4其中之一的呋喃基的2-位被取代。
38.如權利要求37所述的方法，其中的R3與R4其中之一為H，另一個為CH2OH。
39.如權利要求30所述的方法，其中Ar2是呋喃基。
40.如權利要求39所述的方法，其中Ar2是5』-呋喃基。
41.如權利要求40所述的方法，其中R3與R4其中之一的呋喃基的2-位被取代。
42.如權利要求30所述的方法，其中Ar3是苯基。
43.如權利要求42所述的方法，其中n為1。
全文摘要
一種治療與血管新生有關疾病的方法，所述方法包括對所需治療者以有效量的如下式所示的化合物進行給藥其中，Ar
文檔編號A61K31/416GK1642542SQ03807442
公開日2005年7月20日 申請日期2003年3月31日 優先權日2002年3月29日
發明者鄧哲明, 郭盛助, 李芳裕, 潘秀玲, 顧記華 申請人:卡爾斯拜德技術公司