作為人類白細胞彈性蛋白酶抑制劑使用的脯氨酸衍生物的製作方法

2023-10-06 06:28:59

專利名稱：作為人類白細胞彈性蛋白酶抑制劑使用的脯氨酸衍生物的製作方法
技術領域：
本發明涉及新的脯氨酸衍生物，更具體地說，涉及一種新的1-取代的-N-[2-甲基-1-(三氟乙醯)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺衍生物的特殊形式，它們是人類白細胞彈性蛋白酶(HLE)(也稱作人類中性白細胞彈性蛋白酶(HNE))的抑制劑，其價值在於，例如在藥理、診斷及有關的研究中可作為研究工具使用，並可用於治療哺乳動物中與HLE有關的疾病。例如，急性呼吸窘迫綜合症(ARDS)、類風溼性關節炎，動脈粥樣硬化、肺氣腫及其它炎症，包括以氣道分泌增多和反常為特徵的氣道炎症如急性和慢性支氣管炎及囊性纖維化等，其病因與HLE有關。另外，HLE還與其中涉及或牽連到中性白細胞參與的某些血管疾病和有關症狀的病因(及其治療)有關，例如，與急性非淋巴細胞性白血病有關的出血，以及與例如心肌局部缺血有關的再灌注損傷和與冠狀動脈疾病有關的相關症狀如心絞痛和梗塞形成，腦血管局部缺血如瞬時局部缺血發作及中風，外周閉塞性血管疾病如間歇性跛行和肢體嚴重局部缺血，靜脈機能不全如靜脈高血壓、靜脈曲張和靜脈潰瘍、以及受損的再灌注狀態，例如與血管再造術、血栓溶解和血管成形術有關的那些狀態。本發明還涉及治療一種或多種上述病症的方法，以及使用所述所述新衍生物的一種或多種特殊形式製造用於治療一種或多種所述病症的藥劑。本發明還涉及含有一種或多種特定形式新衍生物作為活性組分的藥物組合物，以及用於製備特殊形式新衍生物的方法，在該方法中使用的新中間體和製備這些中間體的方法。
由於HLE具有明顯的作用，近年來對於研製HLE抑制劑作了大量的研究工作。在美國專利4,910,190中公開了一系列結構上相關的肽基三氟甲烷衍生物，它們是HLE抑制劑。我們現在發現，式I這種特殊形式的新的1-取代的-N-[2-甲基-1-(三氟乙醯)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺衍生物(後面說明)出乎意料地是強有力的HLE抑制劑。
根據本發明的一個方面，提供了化合物(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[2-甲基-1-(三氟乙醯)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺或其溶劑化物，其形式為(S)-1-[(S)-2-甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯-N-[(S)-2-甲基-1-(三氟乙醯)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺(或其溶劑化物)與(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[(R)-2-甲基-1-(三氟乙醯)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺(或其溶劑化物)的非對映異構體混合物，或是大體上或基本上純的非對映異構體(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[(S)-2-甲基-1-(三氟乙醯)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺或其溶劑化物。
可以看出，式I化合物有三個手性中心(在式I中用*和#標出)，因此可以存在八種不同的立體異構形式，或是作為這些形式中的兩種或多種的非對映體混合物存在。例如，化合物(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[2-甲基-1-(三氟乙醯)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺是一種式I化合物，其中用*標出的兩個手性中心具有S構型，用#標出的第三個手性中心具有RS構型。因此該化合物是一種非對映體混合物，其中包括具有用*和#標出的全有S構型的手性中心的非對映異構體，即(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[(S)-2-甲基-1-(三氟乙醯)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺(以後稱作式I的「SSS非對映異構體，它也可以如式Ia中所示，其中的加重的鍵表示自低平面投射的鍵)，還包括具有用*標出具有S構型和用#標出具有R構型的手性中心的非對映異構體，即(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[(R)-2-甲基-1-(三氟乙醯)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺(以後稱為式I的「SSR非對映異構體」)，或是它們的溶劑化物。這樣一種非對映異構體混合物包括例如其中含有近似相等數量的SSS和SSR非對映異構體的混合物，即，SSS∶SSR之比約為1∶1。例如，已得到含有比例為53∶47和47∶53(SSS∶SSR)的SSS與SSR非對映異構體的非對映體混合物。優選的特殊形式式I化合物是其中富含SSS非對映異構體的非對映混合物，即，SSS∶SSR之比大於1∶1。該化合物的一種特別優選的形式是大體上或基本上純的SSR非對映異構體，即，其它非對映異構體含量少於5％(特別是少於3％，最好是少於2％)的SSS非對映異構體。
應該了解，式I的SSS非對映異構體也可以與式I的一種或多種其它形式形成非對映體混合物，例如可以得到(S)-1-[2-甲氧羰基氨基-3-甲基丁醯]-N-[(S)-2-甲基-1-(三氟乙醯)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺(式I的SSS形式和RSS形式的非對映體混合物或1-[(S)-2-甲氧羰基氨基-3-甲基丁醯]-N-[(S)-2-甲基-1-(三氟乙醯)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺(式I的SSS與SRS形式的非對映體混合物)。因此這些特殊的非對映體混合物，以及其中含有約50％或更多的SSS非對映異構體和在式I中標有*和#的手性中心處具有不同構型的一種或多種其它可能的非對映異構體的其它非對映體混合物，構成了本發明的另一方面。
SSS和SSR非對映異構體的非對映混合物，根據存在的SSS∶SSR非對映異構體的比例，可以以無定形的非晶形式或晶體形式存在。優選的非對映體混合物是可以以晶體形式分離的混合物，它在化合物或其製劑的製備中對於達到規定標準所要求的純度和均勻性特別有利。應該理解，得到完全沒有其它可能的非對映異構形式的單個非對映異構體化合物是極其困難的，特別是帶有三個手性中心的化合物。因此本發明包括一種晶體形式的式I的SSS非對映異構體或其溶劑化物，它含有在式I中標有*和#的手性中心處具有不同構型的其它可能的非對映異構體。已經發現，可以得到SSS和SSR非對映異構體或其水合物的晶態非對映混合物，它大體上或基本上是比例(SSS∶SSR)為65∶35或更大的SSS和SSR非對映異構體的非對映混合物，即，它含有35％或更少的SSR非對映異構體。本發明因此包括一種晶體形式的式I化合物或其溶劑化物，其SSS非對映異構體含量至少為65％。這種晶態非對映混合物的SSS∶SSR比優選為例如80∶20或更大，如95∶5或更大，尤其是98.5∶1.5或更大。本發明化合物的一種特別優選的形式是大體上或基本上純的晶態SSS非對映異構體，即，其含有少於5％的其它非對映異構體，例如SSR非對映異構體少於5％，優選SSR非對映異構體少於3％，最好是SSR非對映異構體少於2％。
SSS和SSR形式的無定形或晶態的非對映混合物，或是大體上或基本上純的SSS非對映異構體，以大體上或基本上無溶劑的形式(以後稱為「酮」形式，對純的SSS非對映異構體如式Ia所示)或以溶劑化的(如水合的)形式存在，或是作為酮形式與溶劑化(水合)形式的混合物存在。水合形式可以以例如具有三氟酮官能度的偕二醇形式存在，即，對於大體上或基本上純的SSS非對映異構體是作為式Ib化合物(以後說明)，或是作為式Ic化合物(以後說明)，或是作為其結合一個水分子作為晶格的一部分的形式，或是這些形式的混合物。式Ib或Ic化合物可以被進一步水合。
應該理解，非對映混合物或者大體上或基本上純的SSS非對映異構體的水合度可以用水合物形式與酮形式之比表示。例如，已分離出一種無定形、非晶態的SSS與SSR形式的非對映體混合物，其中水合物形式與酮形式之比從例如約30∶70(即富含酮形式)到約95∶5或更大(即，大體上或基本上為水合形式)變化，包括例如約50∶50和約60∶40這種比例。例如已得到這樣的晶體形式，其SSS∶SSR比約為95∶5，並且水合物∶酮之比約為80∶20，以及SSS∶SSR比約為65∶35或更大(例如98.5∶1.5)，並且大體上或基本上為水合形式。含有約4.1％(w/w)和7.8％(w/w)水的大體上或基本上純的SSS非對映異構體的晶態水合物也已得到。這些特殊形式是本發明的又一方面。還應該理解，本發明還包括非對映體混合物或SSS非對映異構體形式的任何縮酮或半縮酮(或它們的混合物)，或它們的溶劑化物，本文中認為它們在體內通過例如水解或酶切解(其中的殘餘物是藥學上可接受的)轉化成偕二醇。本發明還包括SSS非對映異構體的任何互變異構體或前體藥物或其溶劑化物。
應該理解，式Ib化合物可以稱作式Ia化合物的偕二醇形式，或者用其化學名稱(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯)-N-[(S)-2-甲基-1-(2，2，2-三氟-1，1-二羥乙基)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺。還應該理解，式Ia化合物的另一名稱是N-[(1S)-1-((2S)-2-[N-((1S)-2-甲基-1-(2，2，2-三氟乙醯)丙基)氨基甲醯]吡咯烷-1-基-羰基)-2-甲基丙基]氨基甲酸甲酯，而式Ib化合物的另一名稱是N-[((S)-1-((2S)-2-[N-[N-((S)-3，3，3-三氟-2，2-二羥基-1-異丙基丙基)氨基甲醯吡咯烷-1-基-羰基)-2-甲基丙基]氨基甲醯氨基甲酸甲酯。
含SSR非對映異構體的晶態SSS非對映異構體的熔點通常取決於其中存在的SSR非對映異構體的含量和溶劑化(水化)的程度。它可以用本領域眾所周知的常規步驟測定，例如用差示掃描量熱法(DSC)。
晶態SSS非對映異構體最好是水化形式。例如，已發現水化形式的SSS非對映異構體具有不吸溼的有利性質，如後面提到的形式A和形式B。因此，SSS非對映異構體的優選形式是一種晶體形式，其中SSR非對映異構體的含量少於5％(優選少於3％，尤其是少於2％)，而且大體上或基本上是水化形式。已經發現，這樣一種晶態的水合物形式，例如形式A和形式B，在緩衝水溶液中具有良好的生物利用率和良好的溶解度，二者均為有利的性質。
特別優選的晶態形式的式ISSS非對映異構體，當它是大體上或基本上純的並且為水合物形式時，其X射線粉末衍射圖譜在約2θ＝10.8和11.4°處有兩個主要特徵峰。這種形式(以後稱作形式A)含約4.1％的水。其X射線粉末衍射圖譜還包含位置在約2θ＝15.4、16.8、18.2、18.6、20.6、21.6、21.9、22.8和25.0°處的強度相對較弱的特徵峰。這種形式的一個典型樣品的X射線粉末衍射圖譜(XDS)示於後面的

圖1和2中，其中圖2在放大的比例上展示了強度較弱的峰。進一步的物理數據表明，這種結晶形式大體上或基本上是式Ib的二醇形式。
更為優選的晶態形式的式ISSS非對映異構體，當它是大體上或基本上純的並且是水合物形式時，其X射線粉末衍射圖譜在約2θ＝7.2°處有一個主特徵峰。這種形式(以後稱作形式B)含約7.8w/w(例如7.3-8.3％w/w)水。其X射線粉末衍射圖還在約2θ＝7.4、9.0、10.8、11.3、14.5、15.9、17.8、18.1、19.7和22.5°處有強度較弱的特徵峰。此形式的一個典型樣品的XDS示於後面的圖3。進一步的物理數據表明，這種結晶形式大體上或基本上是式Ib二醇的一水合物。
在大體上或基本上純並且大體上或基本上不含溶劑(即為「酮」形式)時，SSS非對映異構體的X射線粉末衍射圖在約2θ＝12.1處有一主特徵峰。該圖譜還在約2θ＝6.0、16.8和17.7°處有強度較弱的峰。這種「酮」形式的一個典型樣品的XDS示於後面的圖4中。
X射線粉末衍射圖譜是例如用Scintag XDS-2000 X-射線衍射儀測定的，該衍射儀帶有ECG固態光子檢測器，用Microvax計算機操縱的GLP系列(鍺)，使用Scintag公司(Sunnyda1e，Ca1ifornia，美國)供應的衍射操縱系統軟體。所用的X射線管是在45KV和40mA下波長為1.5406A的CuK-α。關於入射光束途徑，接收狹縫設定為2和4mm，發散狹縫設定為0.5和0.2mm。圖譜以連續掃描的模式得到，斷續器增量為0.02。各樣品均在每分種1度2θ下曝光(運行時間38分鐘)，收集2-40°2θ的數據，得到此範圍內的間距對強度圖形。
為進行衍射分析，將樣品填入直徑25mm、深2mm的園形鋁合金樣品盤中。放入盤中的粉末樣品要超過盤的容積，隨後用玻璃質顯微鏡載片將盤邊刮平。使用矽型-NBS 640b作為外標。
或者是使用Siemens D5000X射線衍射儀，以θ-θ模式在2-40°2θ的範圍內記錄衍射圖，每0.02°2θ增量曝光4秒鐘。
對於典型的形式A樣品得到紅外光譜圖。紅外光譜圖是用本領域眾所周知的溶劑澆鑄法得到，用乙腈將樣品澆鑄在鹽窗上用於直接透射分析。在4000-400cm-1的波數範圍內測定紅外光譜。紅外光譜示於圖5中。圖5的圖譜中在約2968、1762、1721、1690、1632、1525、1447、1207和1154cm-1處有尖銳的峰。
還用Nicolet 20SXC FTIR光度計得到了形式A的一個典型樣品的紅外光譜。該圖譜是用樣品在溴化鉀中的2％分散體得到的。紅外光譜示於後面的圖6中。圖6的譜圖在約3402、3321、3252、3060、2967、2878、1699、1674、1629、1535、1532、1446、1271、1258、1249、1175、1152、1118、1089、1029、1013、1004、635、593和567cm-1處有尖銳的峰。採用類似的條件得到形式B的一個典型樣品的紅外光譜圖。該紅外光譜圖示於後面的圖7。圖7的譜圖在約3428、3304、2971、2875、1708、1682、1637、1556、1518、1470、1449、1428、1316、1310、1277、1265、1236、1196、1175、1144、1120、1081、1036、1005、928、818、790和727cm-1處有尖銳的峰。採用類似的條件對於基本上是「酮」形式的一個典型的SSS非對映異構體樣品得到了紅外光譜圖。該紅外光譜圖示於圖8中。圖8的譜圖在約3415、3300、2967、2876、1764、1723、1711、1695、1686、1634、1527、1445、1356、1286、1234、1213、1139、1105、1061、1020、774、732和671cm-1處有尖銳的峰。
應該明白，X射線粉末衍射圖的2θ值和紅外光譜圖的波長可以隨儀器不同而有輕微變化，因此所引用的數值不應認為是絕對的，例如，對於一個典型的形式A樣品，當使用Scintag XDS-2000X射線衍射儀時，兩個主特徵峰位於約2θ＝10.8和11.4°處，而在使用Siemens D-5000X射線衍射儀時分別位於約θ＝10.6和11.2°處(強度較弱的峰也位於按比例降低的相對的2θ值處)。
應該理解，式Ib或Ic(或其水合物)形式的羥基的氫原子是酸性的，因此這類化合物可以用常規方法，例如與能提供生理上可接受的陽離子的鹼，形成晶態的可藥用的鹽，如鹼金屬(如鈉或鉀)、鹼土金屬或有機胺鹽。本發明因此包括式Ib和Ic或其水合物形式的晶態的可藥用鹽。
上面提到的各種形式的式I化合物或其溶劑化物(水合物)，可以用例如以下方法得到，它們是本發明的另一個獨立的方面。
SSS和SSR非對映異構體的非晶態(無定形)的非對映混合物可以通過用合適的氧化劑氧化式II化合物得到。
合適的氧化劑是本領域已知的用於將羥基轉化成酮基的氧化劑。合適的氧化劑及條件包括例如使用草醯氯、二甲基亞碸和叔胺；使用乙酸酐和二甲基亞碸；在二氯甲烷中使用三氧化鉻吡啶絡合物；使用高價碘試例，例如在二氯甲烷中使用1，1，1-三乙醯氧基-2，1-苯並碘氧雜環戊二烯-3(3H)-酮與三氟乙酸；在二氯乙酸存在下使用過量的二甲基亞碸和水溶性碳化二亞胺；或是鹼金屬高錳酸鹽的鹼性水溶液，例如高錳酸鉀或高錳酸鈉鹼性水溶液。特別合適的氧化劑是後面提到的兩種，尤其是高錳酸鉀或鈉的鹼性水溶液，例如氫氧化鈉與高錳酸鉀或鈉的混合物。
式II化合物可以如方案1和2所示用常規方法得到，或按照實施例中的說明得到。方案1的步驟(a)至(d)可以如美國專利5,194,588或歐洲專利189305中所述進行。步驟(e)利用由伯胺形成氨基甲酸酯的常規方法進行，例如使用滷代甲酸甲酯(如氯甲酸甲酯)在合適的鹼(如三乙胺或N-甲基嗎啉)存在下於合適的溶劑或稀釋劑(例如氯代烴如二氯甲烷或氯仿，或醚類溶劑如四氫呋喃或二噁烷)中進行，溫度範圍為例如-10℃至50℃，如0℃至30℃。方案2的反應步驟包括本領域眾所周知的保護(步驟(10))、去保護或選擇性去保護(步驟(1)、(3)、(6)、(8)、(9)和(12))、偶合(步驟(4)、(5)、(13)和(14)及氨基甲酸酯形成(步驟(2)、(7)和(11))等常規步驟。
應該理解，SSS和RSS非對映異構體的非對映混合物以及SSS和SRS非對映異構體的非對映混合物，可以用類似的步驟，通過適當選擇L-或DL-纈氨酸或脯氨酸(或其被保護的衍生物)作為起始物並且在適當的偶合步驟中使用(2R，3S)-3-氨基-4-甲基-1，1，1-三氟-2-戊醇來製得。
大體上或基本上純的SSS非對映異構體可以通過例如用合適的氧化劑(如上面提到的氧化劑之一)將(S)-1-[(S)-2-(甲氧基羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[(S)-2-甲基-1((R-2，2，2-三氟-1-羥乙基)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺(式IIa)氧化來得到。起始物醇可以按方案2所示得到。
SSR非對映異構體含量在35％以下的結晶形式的SSS非對映異構體，可以由含有近似等量的SSS與SSR非對映異構體(即，比例約為1∶1，通常為53∶47或47∶53)的SSS和SSR非對映異構體的非晶態(無定形)非對映混合物自合適的非極性溶劑中結晶得到，這類溶劑的實例包括甲基叔丁基醚和己烷的混合物，最好是含少量水並且優選地含有少量鹽酸，例如0-0.2摩爾當量的36％w/w鹽酸和1-2.1摩爾當量的水。發現在使用SSS∶SSR比例為47∶53的SSS與SSR的非晶態非對映混合物時最好是向結晶溶劑中加入鹽酸水溶液。為了引發結晶，最好是加入晶態的SSS非對映異構體作為晶種。晶態產物一般是以水合物形式和醇形式的混合物被分離，其比例通常為約80∶20(水合物∶酮)或更大。水合物形式或酮與水合物形式的混合物可以通過在真空烘箱中乾燥(例如在約50℃)轉化成大體上或基本上的「酮」形式。但是，這種酮形式是吸溼性的。
大體上或基本上純的晶態形式的SSS非對映異構體可以用含有SSR非對映異構體的結晶形式的SSS非對映異構體經過重結晶或反覆重結晶得到。可以使用的溶劑或溶劑混合物包括例如乙酸丁酯、乙酸丁酯/己烷、丙酮/水、丙酮/己烷、丙酮/沸程100-120℃的石油餾分，1，2-二甲氧基乙烷/己烷、1，2-二甲氧基乙烷/水/己烷、乙酸乙酯/水/己烷、乙酸乙酯/己烷、水、二丁醚/己烷、二氯甲烷/己烷、1，2-二甲氧基乙烷/水、甲醇/甲苯、甲基叔丁基醚/己烷、異丙醇/己烷和四氫呋喃/己烷。為了得到形式A，優選使用上面提到的前十種溶劑或溶劑混合物。特別優選用含水乙酸乙酯/己烷/得到形式A。為得到形式B，特別適用的溶劑或溶劑混合物是1，2-二甲基乙烷/水和水/甲醇，但是這種形式也可以用乙酸乙酯/水/己烷得到。這裡提到的己烷包括己烷的異構體(如異己烷)或其混合物。
大體上或基本上純的結晶形式的SSS非對映異構體也可以通過以非晶態形式(例如油)分離出的(例如通過式IIa化合物的氧化)大體上或基本上純的SSS非對映異構體經過結晶得到，使用與上面提到的相似的溶劑或溶劑混合物，尤其是乙酸乙酯、水和己烷的混合物。
另外，形式A也可以由形式B通過重結晶得到，例如見實施例9中的說明，此外，晶態的「酮」形式(它是吸溼性的)可以如實施例10中說明的由形式A得到。
由酮製備縮酮或半縮酮是本領域眾所周知的。
3-氨基-4-甲基-1，1，1-三氟-2-戊醇可以如美國專利4,910,190或實施例中所述得到。
一種特別方便的製造(2R，3S)-3-氨基-4-甲基-1，1，1-三氟-2-戊醇的程序是本發明的又一方面，它包括以下步驟(如方案3中的示意說明)(1)(2RS，3SR)-3-氨基-4-甲基-1，1，1-三氟-2-戊醇或其鹽在合適的鹼存在下與三光氣或碳酸二甲酯反應，得到(4RS，5SR)-4-異丙基-5-三氟甲基噁唑烷-2-酮；隨後(2)(4RS，5SR)-4-異丙基-5-三氟甲基噁唑烷-2-酮或其鹼金屬鹽與(一)氯甲酸酯反應，得到(4RS，5SR)-4-異丙基-3-[(1R，3R，4S)3-對氧基羰基]-5-三氟甲基噁唑烷-2-酮，分離出(4S，5R)-4-異丙基-3-[(1R，3R，4S)-3-對氧基羰基]-5-三氟甲基噁唑烷-2-酮異構體；隨後(3)(4S，5R)-4-異丙基-3-[1R，3R，4S)-3-對氧基羰基]-5-三氟甲基噁唑烷-2-酮異構體在鹼性條件下水解，得到(2R，3S)-3-氨基-4-甲基-1，1，1-三氟-2-戊醇。
在步驟(1)中，合適的鹼是鹼金屬氫氧化物水溶液，例如氫氧化鈉或鉀。反應通常在合適的惰性溶劑或稀釋劑中，例如在甲苯等烴類中進行。此反應是放熱的，因此反應一般在使用外冷條件下進行以便保持溫度約為0℃至50℃，例如在環境溫度附近。
在步驟(2)中，反應在合適的溶劑或稀釋劑中，例如在醚類溶劑如四氫呋喃中進行。最好是先將噁唑烷酮轉化成它的鹼金屬鹽，例如在約-78℃下用丁基鋰，然後再加入(-)氯甲酸酯。在後處理時，所要的(4S，5R)異構體從異構體混合物中結晶並用過濾法收集。
在步驟(3)中，合適的條件包括例如在例如60-130℃(如90-120℃)的溫度範圍內於醚類溶劑或稀釋劑(如二噁烷)中使用鹼金屬氫氧化物(如氫氧化鈉或鉀)水溶液。
本發明化合物的效用可以用標準試驗和臨床研究證實，包括下述的試驗抑制作用測定本發明化合物(或其特殊形式)作為人類白細胞彈性蛋白酶(HLE)的抑制劑對於低分子量肽底物甲氧基-丁二醯-丙氨醯-丙氨醯-脯氨醯-纈氨酸-對硝基苯胺起作用的效力按照美國專利4,910,190中所述測定。對於由抑制劑與HLE相互作用形成的絡合物的解離常數Ki進行動力學測定，由此評價化合物的效力。發現實施例1化合物的Ki為36nM。實施例2化合物的Ki為9nM。急性肺損傷模型動物的氣腫模型包括在氣管內(i.t.)施用一種促彈性組織解離的蛋白酶以引起肺的緩慢進展的破壞性損傷。這些損傷通常在開始損害之後的幾周至幾個月內進行評價。但是，這些蛋白酶也誘發一種在最初幾小時就明顯的損傷。這種早期損傷先是出血，在頭24小時結束時發展成炎症性損傷，在開始損害後的頭一周內消退。為了利用這種早期損傷，可以採用以下模式。
選用甲己炔巴比妥鈉將倉鼠輕度麻醉。然後將含或不含人類白細胞彈性蛋白酶(HLE)的磷酸緩衝鹽水(PBS，pH7.4)直接施用到氣管中。24小時後將動物殺死，取出肺，仔細地修整外組織。在測定了溼肺重量之後，將肺用PBS灌洗，回收並測定可洗出的總的紅細胞與白細胞。按照與劑量有關的方式在施用HLE後對溼肺重量、總的可洗出的紅細胞和總的可洗出的白細胞的數值進行評價。與只施用HLE相比，作為有效的彈性蛋白酶抑制劑的化合物能防止酶誘導的損傷或減小其嚴重程度，這種損傷會造成溼肺重量減小且可洗出的紅細胞與白細胞總量均降低。為評價各化合物，可以將它們以在PBS中的溶液或懸浮液的形式，與HLE一起或在HLE攻擊(400μg)之前的不同時間經氣管內給藥，或者在HLE攻擊(100μg)之前的不同時間以溶液形式靜脈內或口服給藥，以便確定它們在防止HLE損傷方面的用途，本發明化合物(或其特殊形式)的溶液可以方便地用10％的聚乙二醇400/PBS配製。急性出血試驗此試驗只是監測氣管內施用人類中性白細胞彈性蛋白酶(HNE)之後的肺部出血的量。將回收在肺灌洗液體中的紅細胞破壞並與倉鼠全血的稀釋液比較，從而定量測定出血量。檢診步驟與Fletcher等在美國呼吸道疾病評論(American Review of Respiratory Disease)(1990)，141，672-677中敘述的相似，現說明如下。在體外試驗中證明是HNE抑制劑的化合物可方便地按照上面「急性肺損傷模型」中所述製備以便給藥。將雄性敘利亞倉鼠(用前禁食16-18小時)用甲己炔巴比妥鈉(30mg/kg，腹膜內)輕度麻醉。然後在氣管內施用50μg/每隻動物的HNE(在pH7.4的300μl磷酸緩衝鹽水(PBS)中)之前的固定時間，例如30或90分鐘，對倉鼠靜脈內或口服各化合物。在施用酶4小時後，利用過劑量的戊巴比妥鈉殺死動物，打開胸腔，取出肺和心，清除肺的外部物質。將切除下的肺通過氣管插管用2mlPBS灌洗，更換PBS三次。將回收的灌洗液合併，記錄其體積(約5ml)，試驗前在4℃下存放。為了計算各樣品中的血液量，將解凍的灌洗液和一份倉鼠全血樣品超聲處理以破壞其紅血球，並適當地稀釋到一個96孔微量滴定板的各孔之中。在540nm下測定被破壞的灌洗液和血液樣品的光密度(OD)。通過比較試驗樣品的OD與由倉鼠全血得到的標準曲線的OD，確定(μl血當量)/(ml灌洗液)。將回收的灌洗液體積乘以各樣品的(μl血當量)/(ml灌洗液)，測得回收到的血的總μl當量數。結果以在施用HNE之前的指定時間和劑量下施用試驗化合物時，與用PBS處理的對照樣相比HNE誘導的出血的抑制％表示。口服用藥後發現，實施例1的化合物的ED50為4.5mg/kg。實施例2化合物口服用藥後的ED50為1.9mg/kg，靜脈內用藥後為0.6mg/kg。
在上述的體內試驗中施用本發明化合物時未觀察到有明顯的毒性。
應該理解，在「急性肺損傷模型」或「急性出血試驗」中化合物活性的含意不限於氣腫，更確切地說，該試驗提供了在體內對HLE一般抑制作用的證據。
根據本發明的另一特點，提供了一種藥物組合物，其中含有藥學上有效數量的本發明化合物(或其特殊形式)或其溶劑化物，以及可藥用的稀釋劑或載體。如上所述，本發明的另一特點是一種使用本發明化合物(或其特殊形式)或其溶劑化物治療哺乳動物(特別是人)的涉及HLE的疾病或病症的方法，例如上面提到的那些疾病，特別是急性和慢性支氣管炎、肺氣腫、再灌注損傷、成年呼吸窘迫綜合症、囊性纖維化或外周血管疾病(例如肢體嚴重局部缺血或間歇性跛行)。
本發明化合物(或其特殊形式)可以以常規的藥物組合物的形式，例如在美國專利4,910,190中一般性公開的，施用於需要治療其中涉及HLE的疾病的熱血動物，特別是人類。一種服用方式是通過粉末或液體氣溶膠用藥。在粉末氣溶膠中，本發明化合物(或其特殊形式)可以按照與色甘酸鈉相同的方式通過一個由Fisons公司(Bedford，Massachusets)得到的「Spinhaler」商標渦輪式吸入器裝置給藥，給藥量為每膠囊約0.1-50mg，普通人每天用藥1-8粒膠囊。在渦輪式吸入器內使用的各膠囊中含有所需量的本發明化合物(或其特殊形式)，20mg膠囊的其餘物質是可藥用的載體如乳糖。在液體氣溶膠中，本發明化合物(或其特殊形式)可以用一臺噴霧器給藥，例如「Retec」(商標)噴霧器，其中用壓縮空氣將溶液噴霧。氣溶膠可以按照每天1至約8次的頻率給藥如下將噴霧器用化合物(或其特殊形式)的溶液充滿，例如含量為10mg/ml的3.5ml溶液；將噴霧器內的溶液用壓縮空氣噴霧；患者在噴霧器置於口中的情況下正常呼吸(潮流氣量)8分鐘。
或者是，給藥方式可以是非腸道給藥，包括用滲透泵的方法皮下沉積或者最好是口服。本發明化合物(或其特殊形式)可以方便地配製成口服或非腸道用藥劑型，其作法是每單位劑量用約10-250mg與常規的載體、賦形劑、粘合劑、防腐劑、穩定劑、香料或者公認的藥學操作所要求的類似物質混合，例如象美國專利3,755,340中所述。對於非腸道用藥，每天應3-4次靜脈內、肌內或皮下注射1-10ml，其中含約0.02-10mg/kg體重本發明化合物(或其特殊形式)。注射液應在等滲的無菌水溶液或懸浮液中含有本發明化合物(或其特殊形式)，還可任選地含有防腐劑如苯酚或穩定劑如乙二胺四乙酸(EDTA)。對於非腸道用藥或以氣溶膠形式使用，可以製備水基製劑，例如，將化合物(或其特殊形式)溶在5-10％聚乙二醇400/磷酸緩衝鹽水中，隨後無菌過濾，按標準程序無菌貯存。
一般來說，本發明化合物(或其特殊形式)按例如5-100mg化合物(或其特殊形式)的日劑量範圍以氣溶膠形式對人類用藥，或者按50-1000mg靜脈內用藥或口服，或是幾種方式的組合。但是容易理解，根據眾所周知的醫學實踐，可能需要改變化合物(或其特殊形式)的劑量以考慮所治療的疾病的性質及嚴重程度、同時進行的治療，以及接受治療的患者的年齡、體重和性別。同樣也應該理解，一般也可以使用當量數量的溶劑化(例如水化)形式的化合物。在歐洲專利申請458535、458536、458537和463811中分別敘述了HLE抑制劑的用藥方案和患者對其治療或防止以下病症的效力的評價囊性纖維化、ARDS、支氣管炎以及與急性非淋巴細胞性白血病或其治療有關的出血；本發明化合物(或其特殊形式)同樣可以或者優選是以口服方式，單獨地或與為治療特定病症通常指定的其它治療藥劑相組合，用於治療上述疾病和病症。為治療或預防哺乳動物中涉及或牽連到中性白細胞的血管疾病或有關症狀，可以方便地以口服或非腸道用藥的方式施用本發明化合物(或其特殊形式)，可以單獨給藥或者與通常用於該病症的其它有治療活性的藥劑同時或順次施用。本發明化合物(或其特殊形式)在對血管疾病及有關病症的這種治療中的效用，可以用國際專利申請WO92/22309中所述的步驟來證實。
現在用以下非限制性實施例來說明本發明的各個方面，除非另外說明，其中(i)溫度均為攝氏度(℃)；操作在室溫或環境溫度下進行，即，在18-25℃的溫度範圍內進行；(ii)有機溶液用無水硫酸鎂乾燥；溶劑的蒸發用旋轉蒸發儀減壓(600-4000帕；4.5-30mmHg)進行，浴溫最高達60℃。
(iii)色譜法意味著在Merck Kieselgel(E.Merck公司產品9385，Darmstadt，德國)上進行的「快速色譜」(蒸餾法)，採用階式和斜面兩種梯度的洗脫用加括號的術語「梯度」項和隨後的初始及最終溶劑比表示；薄層色譜(TLC)在矽膠板上進行，例如0.25mm矽膠GHLF板(產品21521，Analtech公司，Newark，DE，美國)。
(iv)一般來說，反應過程用TLC跟蹤，給出的反應時間僅供示例說明用；(v)熔點未經校正，(dec)代表分解；給出的熔點是由按所述製得的物質得到的；在某些製備中同質多晶現象可能造成具有不同熔點的物質的分離；(vi)最終產物具有令人滿意的核磁共振(NMR)圖譜；在進行檢驗的場合，用HPLC測得為基本上純；(vii)給出的產率僅供示例說明用，不一定是經過努力改進工藝後可以達到的產率；如果需要更多的材料，可以重複製備；(viii)凡給出的NMR數據均為主要特徵質子的δ值形式，用相對於作為內標的四甲基矽烷(TMS)的每百萬分之份數(ppm)表示，以DMS0-d6作為溶劑在250MHZ下測定；採用對信號形狀常用的縮寫符號；對於AB譜圖報導直接觀測到的位移；(ix)化學符號具有其常用含義；使用SI制和符號；(x)減壓用以帕(Pa)為單位的絕對壓力表示；升壓用以巴為單位的表壓表示；(xi)溶劑比用體積∶體積(v/v)表示；(xii)質譜(MS)以化學電離方式用直接輻照探頭在70電子伏特的電子能量下進行；凡用電子轟擊(EI)或快原子轟擊(FAB)進行電離的場合均已標明，一般來說，只列出指示母體質量的峰；(xiii)使用HPLC確定分離出的物質中式ISSS∶SSR非對映異構體之比，使用SUPELCO LC-18逆相，25cm×4.6mm柱，以水∶乙腈(70∶30)作為洗脫劑。流速為1.0ml/分，閥門注入體積為20μl，檢測波長為205nm。SSS非對映異構體的保留時間為約99分鐘，SSR非對映異構體為約11.7分鐘。
實施例1將1.84g1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺氫氯化物加到(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[-2-甲基-1-(2，2，2-三氟-1-羥乙基)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺(0.41g)在5ml二甲基亞碸(DMSO)和5ml甲苯中的溶液裡，隨後逐滴加入二氯乙酸(0.32ml)。將所形成的溶液在20℃下攪拌2小時。然後將溶液倒入乙酸乙酯(200ml)中，依次用1M鹽酸、水和鹽水洗滌。將有機溶液用MgSO4乾燥，減壓濃縮。殘餘物用快速層析法純化(梯度洗脫；甲醇∶二氯甲烷，3∶97至5∶95)，得到(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[2-甲基-1-(2，2，2-三氟乙醯)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺(0.27g)，為白色泡沫狀物(酮形式和水合物形式的混合物)；TLC，Rf＝0.4(甲醇∶二氯甲烷，2.5∶97.5)；1H NMR(DMSO/D2O)444(m，1H)，4.00(m，2H)，3.72(m，1H)，3.51(m，4H)，202-1.75(m，6H)，0.95-0.78(m，12H)；C18H28F3N3O5.0.3H2O的元素分析，計算值C，50.42，H，6.72；N，9.80；實驗值C，50.31；H，6.28；N，9.56。
起始物(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[2-甲基-1-(2，2，2-三氟-1-羥乙基)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺得到如下；在0℃下將氯甲酸甲酯(0.12ml)加到(2RS，3SR)-L-纈氨醯-N-[3-(4-甲基-1，1，1-三氟-2-羥戊基)]-L-脯氨醯胺(按美國專利5,194,588中所述得到，0.5g)和三乙胺(0.57ml)在二氯甲烷(13.6ml)中的溶液裡。將溶液攪拌0.5小時，然後倒入100ml乙酸乙酯中。該有機溶液依次用碳酸氫鈉飽和水溶液、水和鹽水洗滌。將溶液用MgSO4乾燥，減壓濃縮。殘餘物用快速層析法純化(梯度洗脫；甲醇∶二氯甲烷5∶95至7∶93)得到(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[2-甲基-]-(2，2，2-三氟-1-羥乙基)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺(0.51g)；TLC，Rf＝0.2(甲醇∶二氯甲烷，5∶95)；MSm/z＝426(M+1)。
實施例2將高錳酸鉀(16.6g)的水(100ml)溶液逐滴加到(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[(S)-2-甲基-1-((R)-2，2，2-三氟-1-羥乙基)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺(15g)在叔丁醇(175ml)、水(100ml)和0.6M氫氧化鈉溶液(175ml)中的0℃溶液內。將溶液攪拌2小時，然後加入70ml甲醇使反應停止，隨後攪拌1小時。將混合物經硅藻土過濾，用1M鹽酸使濾液呈酸性至pH2，用氯化鈉將其飽和。將產物萃取到乙醚中(5×100ml)，減壓除去溶劑。將所得到的油層析(甲醇∶二氯甲烷，5∶90)，除去溶劑得到油狀物。在攪拌下向該油在乙酸乙酯(40ml，預先用水飽和)的溶液中加入己烷(40ml)，繼續攪拌24小時，其間形成晶態固體。加入另一份己烷(40ml)，收集固體，真空乾燥(40℃)，得到(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[(S)-2-甲基-1-(2，2，2-三氟乙醯)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺(9.45g)，為白色晶狀固體(大體上或基本上是形式A)；1HNMR(300Mhz，DMSO/D2O)4.42(m，1H)4.02(d，1H)，3.73(m，1H)，3.59(m，1H)，3.54(s，3H)，2.23(m，1H)，2.00-1.76(m，6H)，0.91(m，6H)，0.85(d，3H)，0.80(d，3H)；元素分析，C18H28F3N3O5·H2O計算值C，48.97；H，6.85；N，9.51；實驗值C，49.02；H，6.80；N，9.66(XDS示於圖1)。
起始物(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[(S)-2-甲基-1-((R)-2，2，2-三氟-1-羥乙基)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺如下製備(i)將N-[(苯基甲氧基)羰基]-L-纈氨醯-L-脯氨酸叔丁酯(905g)溶在乙醇(4升)中。加入10％鈀/碳(20g)。將反應混合物在氫氣氛(50psi)下搖動12小時，然後經硅藻土過濾除去催化劑。將濾液減壓濃縮，殘餘物自甲苯(1升)中重蒸發二次，得到L-纈氨醯-L-脯氨酸叔丁脂，為油狀物(628g)；TLC，Rf=0.2，丙酮∶己烷(20∶80)；MSm/z＝271(M+1)。
(ii)將碳酸鈉(110.5g)在水(1.5升)中的溶液與L-纈氨醯-L-脯氨酸叔丁酯的四氫呋喃(THF，1升)溶液合併，冷卻到0℃。將混合物用乙醚(400ml)稀釋逐滴加入39.4g氯甲酸甲酯。然後將反應混合物於2小時內溫熱至環境溫度。分離出各層，有機相用1M鹽酸洗二次，隨後用碳酸氫鈉飽和水溶液和鹽水洗。水相用乙醚萃取。將全部有機相合併，用MgSO4乾燥，去除溶劑，得到N-(甲氧羰基)-L-纈氨醯-L-脯氨酸叔丁酯(125.9g)；1HNMR(300MHz，DMSO/d4-三氟乙酸4.23(dd，1H)，4.06(d，1H)，3.78(m，1H)，3.57(m，1H)，3.55(s，3H)，2.16(m，1H)，1.95(m，3H)，1.80(m，1H)，1.42(s，9H)，0.94(m，6H)；MSm/z＝329(M+1)。
(iii)向N-[甲氧羰基]-L-纈氨醯-L-脯氨酸叔丁酯(813g)在甲苯(3升)中的溶液裡加入Amberlyst-15離子交換樹脂(190g)。將反應混合物在120℃下加熱以便藉助水/甲苯共沸蒸走樹脂中的水。收集約400ml餾出物。然後繼續回流加熱1.5小時。將反應混合物冷卻至60℃，過濾除去樹脂。濾液依次用1M NaOH(2.5升)和碳酸氫鈉飽和水溶液萃取。合併的鹼性萃取液用THF/乙酸乙酯的混合物(1∶1，1升)萃取，然後在冰浴中冷卻。用3M的冷鹽酸(1升)將上述水溶液調成酸性至pH1.5，用THF/乙酸乙酯(1∶1，1.5升和1升)萃取兩次。將萃取液合併，用鹽水洗，用MgSO4乾燥，蒸發除去溶劑。所得的物質溶在1升乙醚中，在0℃下結晶48小時。過濾收集所形成的固體，用冷乙醚洗，真空乾燥1，得到N-[甲氧羰基]-L-纈氨醯-L-脯氨酸(373g)；1HNMR(300MHz，DMSO)12.4(s，1H)，7.37(d，1H)，4.25(dd，1H)，4.00(t，1H)，3.79(m，1H)，3.55(m，1H)，3.51(s，3H)，2.11(m，1H)，1.85(m，4H)，0.91(d，3H)，0.87(d，3H)；MSm/z＝273(M+1)。
(iv)將N-甲基嗎啉(8.5ml)加到N-(甲氧羰基)-L-纈氨醯-L-脯氨酸(12.5g)在THF(150ml)中的溶液裡，將該溶液在冰/丙酮浴中冷卻到-l5℃。逐滴加入氯甲醇異丁酸(6.6ml)，將混合物攪拌一小時，加入第二份N-甲基嗎啉(8.5ml)，隨後加入(2R，3S，)-3-氨基-4-甲基-1，1，1-三氟-2-戊醇半草酸鹽(10g)。然後將反應混合物攪拌12小時，同時溫熱至環境溫度。將反應混合物用乙醚(500ml)稀釋，依次用碳酸氫鈉飽和水溶液、1M HCL和鹽水洗。水層用乙醚萃取，將全部有機相合併，乾燥(MgSO4)。將溶液過濾，蒸發除去溶劑。所形成的物質經矽膠過濾，用乙醚作為洗脫劑。將含產物的乙醚級分合併，蒸發除去溶劑。將產物真空乾燥，得到16.1g(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[(S)-2-甲基-1-(R)-2，2，2-三氟-1-羥乙基)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺；1HNMR(300MHz，DMSO)7.61(d，1H)，7.28(d，1H)，6.44(d，1H)，4.44(m，1H)，4.05(m，1H)，3.98(m，1H)，3.75(m，2H)，3.55(m，1H)，3.50(s，3H)，1.83(m，6H)，0.90(d，3H)，0.86(d，3H)；MSm/z＝426。
步驟ix中使用的(2R，3S)-3-氨基-4-甲基-1，1，1-三氟-2-戊醇半草酸鹽如下得到(i)在充分攪拌下向(2RS，3SR-)-3-氨基-4-甲基-1，1，1-三氟-2-戊醇半草酸鹽(50g)在甲苯(250ml)和2M氫氧化鈉溶液(350ml)中的混合物內一次加入23g三光氣。反應開始放熱，將其置於冰浴中。半小時後將反應混合物溫熱至25℃，TLC分析表明有相當大量未反應的胺存在。用50％的氫氧化鈉溶液將溶液的pH重新調節至約12。加入另一份三光氣(8g)，將溶液攪拌1小時。用1M的鹽酸將反應混合物的pH降低到pH7，用乙醚萃取二次。合併的醚層依次用水和鹽水洗，用MgSO4乾燥。蒸發除去溶劑，得到油狀物，它在放置時結晶。過濾收集所形成的固體，用乙醚∶己烷(1∶1)洗，得到27g(4RS，5SR)-4-異丙基-5-三氟甲基噁唑烷-2-酮，為白色固體，熔點71-72℃；1HNMR(300MHz，DMSO)8.45(s，1H)，5.11(m，1H)，3.61(m，1H)，1.72(m，1H)，0.86(d，6H)。
(ii)將正丁基鋰(20ml10M己烷溶液)加到-78℃的(4RS，5SR)-4-異丙基-5-三氟甲基噁唑烷-2-酮(35.8g)在THF(600ml)中的溶液，隨後攪拌0.5小時。加入(-)氯甲酸酯(41ml，新鮮蒸餾的)，接著繼續在-78℃攪拌0.5小時。將溶液溫熱至25℃，加入飽和的碳酸氫鈉水溶液使反應停止。將產物萃取到乙醚中，用水和鹽水洗。將溶液用MgSO4乾燥，減壓除去溶劑。所形成的油在放置時結晶生成固體，過濾收集之。將該固體用乙醚∶己烷(1∶1)洗，乾燥，得到(4S，5R)-4-異丙基-3-[(1R，3R，4S)-3-對氧基羰基]-5-三氟甲基噁唑烷-2-酮(23.15g)；熔點138-140℃；1HNMR(300MHz，DMSO)5.51(dd，1H)，4.68(m，1H)，4.26(m，1H)，2.27(m，1H)，1.94(d，1H)，1.78(m，1H)，1.62(d，2H)，1.42(m，2H)，1.01(dd，2H)，0.95-0.84(m，24H)，0.71(d，3H)；19FNMR(376.5MHz，DMSO)-76.9910；99％d.e。(從母液中得到又一批4.3g(99％d.e.))。[注意(4R，5S)異構體的熔點為80-82℃，19FNMR(376.5MHz，DMSO)-77.0019。](iii)將(4S，5R)-4-異丙基-3-[(1R，3R，4S)-3-對氧基羰基]-5-三氟甲基噁唑烷-2-酮(27g)在二噁烷(70ml)和50％氫氧化鉀溶液(80ml)中的溶液在100℃下加熱2天。將反應混合物冷卻，用400ml乙醚稀釋，分離出有機層。用6M鹽酸將水溶液的pH調節至9(原來為約14)。水層用乙醚(300ml)萃取3次。將有機相合併，乾燥(MgSO4)，在充分攪拌下加到草酸二水合物(4.5g)在乙腈(100ml)中的溶液裡。過濾收集沉澱出的固體，用乙醚洗，真空乾燥(60℃)，得到15.9g白色固體。將該固體與乙醚(300ml)一起研磨，過濾收集，乾燥，得到以半草酸鹽形式分離出的(2R，3S)-3-氨基-4-甲基-1，1，1-三氟-2-戊醇(13.4g，產率88％)，為白色固體，熔點184-186℃。1HNMR(300MHz，DMSO)5.71(bs，3H)，4.08(ddd，1H)，2.88(m，1H)，1.81(m，1H)，0.92(m，6H)；元素分析C6H12F3NO.0.5C2H2O4理論值C，38.89，H，6.06；N，6.48；實驗值C，38.75；H，5.95；N，6.47。
步驟(1)中使用的(2RS，3SR)-3-氨基-4-甲基-1，1，1-三氟-2-戊醇按照美國專利4,910,190中所述得到。
實施例3使用與實施例2中所述的類似的氧化步驟，但是用(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[2-甲基-1-(2，2，2-三氟-1-羥乙基)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺，在5-10℃下加入高錳酸鉀，然後在10℃下攪拌1小時，再用甲醇處理，經過後處理(萃取到叔丁基甲基醚中，用鹽水洗，減壓濃縮)之後，得到膠狀的(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[2-甲基-1-(2，2，2-三氟乙醯)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺(產率75℃)；SSS∶SSR比為53∶47；水合物∶酮為1∶1；1HNMR與實施例1的產物相似。[使用類似的步驟，但是在環境溫度下而不是5-10℃加入高錳酸鉀溶液，所得產物的SSS∶SSR比為47∶53。
起始物(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[2-甲基-1-(2，2，2-三氟-1-羥乙基)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺是用與實施例2部分(iv)中所述相似的步驟得到，為油狀物(產率55％)，但是使用3-氨基-4-甲基-1，1，1-三氟-2-戊醇(為非對映異構體的混合物)，它本身是按照美國專利4,910,190中所述得到或如下得到(i)向亞硝酸鈉(90g)中加入尿素(72g)在DMF(810ml)中的溶液，攪拌10分鐘，然後冷卻到15℃。在30分鐘內加入97.2ml異丁基碘，在環境溫度下攪拌反應混合物20小時。將混合物重新冷卻到15℃，緩慢地加入810ml水。在環境溫度下攪拌混合物5分鐘，然後用甲基叔丁基醚萃取2次。合併的有機萃取液用20％的硫代硫酸鈉水溶液洗二次，減壓濃縮，得到2-甲基-1-硝基丙烷(39g)，不經進一步純化直接用於下一步驟。
(ii)將3A分子篩(27.04g)在120℃和真空下加熱20小時，加到2-甲基-1-硝基丙烷(13.0g)在甲基叔丁基醚(420ml)中的溶液裡。將混合物攪拌5分鐘，加入碳酸鉀(64.5g)，再攪拌混合物30分鐘。將混合物冷卻到15℃，於30分鐘內用加入氟化鈉水合物(22.0g)。將反應混合物在環境溫度下攪拌16小時，然後冷卻到15℃，加270ml水。在環境溫度下攪拌5分鐘之後，分離出有機相，用10％碳酸鉀水溶液、2M鹽酸溶液和水洗。然後在40℃以下的溫度減壓蒸發掉溶劑，油狀物與異丙醇一起在低於50℃的溫度下共沸乾燥，得到油狀的4-甲基-3-硝基-1，1，1-三氟-2-戊醇(21.3g)，它不經進一步純化直接使用。
(iii)4-甲基-3-硝基-1，1，1-三氟-2-戊醇(17.1g)在異丙醇(115ml)和乙酸(0.43ml)中的溶液在3.5巴的壓力下於10％鈀/碳(2.4g)上加氫，直到吸收氫完全。經硅藻土過濾除去催化劑，濾餅用異丙醇洗。將濾液減壓蒸發直到異丙醇不再餾出，將殘餘物溶在40ml乙腈中。在攪拌下加入3.94g草酸在80ml乙腈中的溶液，將混合物冷卻到5℃，過濾收集結晶的產物，用冷乙腈洗，在50℃下乾燥，得到草酸鹽形成的3-氨基-4-甲基-1，1，1-三氟-2-戊醇(9.08g)。
實施例4向(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[2-甲基-1-(2，2，2-三氟乙醯)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺(0.85g；SSS∶SSR，53∶47；水合物∶酮，1∶1)在叔丁基甲基醚(8.5ml)中的溶液裡加入己烷(13ml)，直到混濁不再消失。然後將溶液溫熱，形成透明的溶液，加入基本上純的晶態SSS非對映異構體作為晶種並放置。過濾收集結晶出的白色固體，得到(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]l-N-[(S)-2-甲基-1-(2，2，2-三氟乙醯)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺，為晶狀固體，產率30％，SSS∶SSR 95∶5；水合物∶酮，80∶20；NMR與實施例2的產物相似。
實施例5採用與實施例4中所述相似的步驟，但是由SSS∶SSR為53∶47、水合物∶酮為95∶5的非對映混合物(1.73g)出發，在加入己烷之前先向結晶溶劑中加入36％w/w的鹽酸(0.06ml)和水(0.04ml)，得到晶態的SSS非對映異構體，產率22％，SSS∶SSR為98.5∶1.5，大體上或基本上為水合物形式。
實施例6採用與實施例5中所述相似的步驟，但是不用鹽酸，得到晶態的非對映體混合物，SSS∶SSR比為65∶35，大體上或基本上是水合物形式。
實施例7採用與實施例5中所述相似的步驟，但是由SSS∶SSR為47∶53、水合物∶酮為60∶40的非對映混合物出發，得到晶態的SSS非對映異構體，產率18％，SSS∶SSR為98.5∶1.5，大體上或基本上為水合物形式。
實施例8將實施例2的產物(5g)在輕微溫熱下溶於1，2-二甲氧基乙烷(DME，6ml)中。向該溶液中小心地加入5ml水以形成透明溶液。將溶液冷卻到環境溫度，加入基本上純的晶態SSS非對映異構體作為晶種，放置16小時。裝在容器底部形成的晶態物質小心地弄碎，抽氣過濾收集。晶體產物用DME和水的混合物洗，在空氣流中乾燥16小時，得到晶態的SSS非對映異構體(含不到2％的SSR非對映異構體)，它是大體上或基本上純的形式B，水含量為7.3％w/w；(XDS圖譜示於圖3)。[採用類似的步驟但是用重結晶過的形式A作為起始物，得到水含量為7.7％w/w的形式B。]實施例9將實施例8的產物(4.78g)在乙酸乙酯(14.7ml)中於惰性氣氛下溫熱至60℃使其溶解。緩慢地加入22ml己烷，將溶液冷卻到22℃。過濾收集晶體產物，用10ml己烷洗，然後在空氣流中乾燥，得到晶態的SSS非對映異構體(SSR非對映異構體含量少於2％)，它大體上或基本上是形式A，水含量4.1％w/w。
實施例10將實施例2的產物(1g)溶在環己烷(20ml)中，將溶液在大氣壓和80℃下蒸餾，以便使體積減少到7ml。然後將此透明溶液冷卻到24℃。在乾燥的氮氣流下抽氣過濾以便收集懸浮的固體，在裝有五氧化二磷的乾燥器中真空乾燥。這樣得到大體上或基本上「酮」形式的晶態SSS非對映異構體(SSR非對映異構體含量少於2％)；(XDS圖譜示於圖4中)。
化學式
方案1
合適的條件包括(a)DMF，1-羥基苯並三唑，三乙胺，二環己基碳化二亞胺，0℃至環境溫度。
(b)R＝叔丁基三氟乙酸，CH2Cl2，0℃至環境溫度。
R＝甲基∶甲醇/NaOH水溶液，環境溫度。
(c)iBuO.CO.Cl，N-甲基嗎啉，THF，-35℃至0℃，隨後是氨基醇(d)H2，10％Pd-C，乙醇(e)CH3O.CO.Cl，三乙胺，CH2Cl2，0℃。
方案2
方案2(續)方案2的合適條件包括步驟(1)、(8)、(9)同方案1的步驟(d)；步驟(2)、(7)、(11)MeOCOCl，三乙胺或N-甲基嗎啉，CH2Cl2或THF，0℃至30℃；步驟(3)、(6)三氟乙酸，CH2Cl2，0℃至環境溫度；步驟(4)、(5)同方案1步驟(a)；步驟(10)Me3SiCl，THF，N-甲基嗎啉，0-30℃；步驟(12)酸性水溶液水解；步驟(13)、(14)、同方案1的步驟(c)。
方案權利要求
1.式I化合物
或其溶劑化形式，或縮酮或半縮酮形式，它是一種非對映體混合物，其中含有50％或更多的式Ia非對映異構體
或其溶劑化形式，或縮酮或半縮酮形式。
2.權利要求1的一種化合物，它是化合物(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[2-甲基-1-(三氟乙醯)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺或其溶劑化物，其形式為(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[(S)-2-甲基-1-(三氟乙醯)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺或其溶劑化物與(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[(R)-2-甲基-1-(三氟乙醯)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺或其溶劑化物的非對映體混合物，或者是大體上或基本上純的式Ia非對映異構體(S)-1-[(S)-2-(甲氧羰基氨基)-3-甲基丁醯]-N-[(S)-2-甲基-1-(三氟乙醯)丙基]吡咯烷-2-甲醯胺或其溶劑化物形式。
3.權利要求1或2的化合物、溶劑化物、縮酮或半縮酮，它們是結晶形式。
4.上述任何權利要求中的化合物，其形式為大體上或基本上純的式Ia非對映異構體或其水合物形式。
5.上述任何權利要求中的化合物，其形式為大體上或基本上純的式Ib非對映異構體
或其水合形式，或是它的可藥用的鹽。
6.權利要求4的一種化合物，它是晶態的水合物形式，其X射線粉末衍射圖在大約2θ＝1O.8、11.4、15.4、21.6和21.9°處有特徵峰。
7.權利要求4的一種化合物，它是晶態的水合物形式，其X射線粉末衍射圖在約2θ＝7.2、7.4、9.0、9.2、10.8、11.3、14.5、15.9、17.8、19.7和22.5°處有特徵峰。
8.一種藥物組合物，其中含有上述任何權利要求中的一種化合物、溶劑化物、縮酮、半縮酮或可藥用的鹽，以及一種可藥用的稀釋劑或載體。
9.一種製備權利要求1的化合物或其溶劑化物的方法，其中包括用合適的氧化劑氧化式II化合物
10.權利要求9的一種方法，其中使用式IIa化合物作為起始物。
11.權利要求10的一種方法，隨後自產物在溶劑中的溶液中形成晶體，該溶劑選自乙酸丁酯、乙酸丁酯和己烷的混合物、丙酮和水的混合物、丙酮和己烷的混合物、丙酮和沸程100-120℃的石油醚的混合物、1，2-二甲氧基乙烷和己烷的混合物、1，2-二甲氧基乙烷與水和己烷的混合物、乙酸乙酯和己烷的混合物、乙酸乙酯與己烷和水的混合物、水、二丁醚和己烷的混合物、二氯甲烷和己烷的混合物、甲醇和甲苯的混合物、叔丁基甲基醚和己烷的混合物、異丙醇和己烷的混合物以及四氫呋喃和己烷的混合物。
12.一種製備權利要求6或7的化合物的方法，其中包括由大體上或基本上純的水合物形式的式Ia非對映異構體在某種溶劑內的溶液中結晶，該溶劑選自乙酸丁酯、乙酸丁酯和己烷的混合物、丙酮和水的混合物、丙酮和己烷的混合物、丙酮和沸程100-120℃的石油醚的混合物、1，2-二甲氧基乙烷和己烷的混合物、1，2-二甲氧基乙烷與水和己烷的混合物、乙酸乙酯和己烷的混合物、乙酸乙酯與己烷和水的混合物以及水。
13.可以用權利要求11或12的方法得到的化合物。
14.式II或式IIa化合物。
15.一種製備中間體(2R，3S)-3-氨基-4-甲基-1，1，1-三氟-2-戊醇或其鹽的方法，其中包括(i)(4RS，5SR)-4-異丙基-5-三氟甲基噁唑烷-2-酮或其鹼金屬鹽與(-)氯甲酸酯反應，得到(4RS，5SR)-4-異丙基-3-[(1R，3R，4S )-3-對氧基羰基]-5-三氟甲基噁唑烷-2-酮；(ii)將(4S，5R)-4-異丙基-3-[(1R，3R，4S)-3-對氧基羰基]-5-三氟甲基噁唑烷-2-酮異構體分離出來；和(iii)將(4S，5R)-4-異丙基-3-[(1R，3R，4S)-3-對氧基羰基]-5-三氟甲基噁唑烷-2-酮異構體在鹼性條件下水解，得到(2R，3S)-3-氨基-4-甲基-1，1，1-三氟-2-戊醇。
16.對需要治療其中涉及白細胞彈性蛋白酶的疾病或症狀的人類施用權利要求1的化合物或其溶劑化物的方法。
全文摘要
本發明涉及特殊形式的新的式(Ⅰ)1－取代的－N－[2－甲基－1－(三氟乙醯)丙基]吡咯烷－2－甲醯胺,它們是人類白細胞彈性蛋白酶(HLE)(也稱作人類中性白細胞彈性蛋白酶(HNE))的抑制劑,這使得它們可用於需要這種抑制作用的場合,例如在藥理、診斷及有關研究中作為研究工具,和用於治療哺乳動物中與HLE有關的疾病。本發明還包括含有上述形式的藥物組合物,製備這些形式的方法和可用於合成這些形式的中間體。
文檔編號C07C215/08GK1172486SQ9619172
公開日1998年2月4日 申請日期1996年1月30日 優先權日1995年2月3日
發明者P·R·伯恩斯坦, C·A·維爾勒, E·P·達維斯 申請人:曾尼卡有限公司