用於治療肥胖及相關狀態的4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸衍生物的製作方法

2023-05-18 06:57:36

專利名稱：用於治療肥胖及相關狀態的4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸衍生物的製作方法
技術領域：
本發明涉及4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸及其生物前體。本發明還涉及此類化合物的製備方法和製備中間體，它們在治療方法中的應用以及含有它們的藥物組合物。本發明的化合物屬β3-腎上腺素能受體激動劑，它們對於由這類腎上腺素能受體介導的疾病是有價值的。將本發明化合物給予溫血動物能產生一種生熱效應，即生熱作用被激發，並且服用該化合物後，對肥胖及有關疾病如與肥胖有聯繫的成年人初起的糖尿病具有治療效用。此外，本發明化合物在溫血動物身上能改善對葡萄糖的耐受性，它們可用於治療其中這種活性是有利的某些疾病，例如它們有降低血糖的活性。本發明化合物也可用於治療非胰島素依賴型糖尿病(NIDDM)和其中抗胰島素性具有重要性的某些疾病如高血壓，血脂過高和纖維蛋白溶解減少(Reaven氏綜合症或症候群X)。
本發明申請人已經對β3-腎上腺素能受體激動劑進行了大量的研究，特別是對其生熱效應。屬本申請人的美國專利4，772，631公開了通式(A)化合物
其中Ra為氫或氟;Rb和Rc獨立地選自氫和C1-3烷基;Z為羥甲基或式-CORd基團，其中Rd為羥基，C1-6烷氧基或氨基。
本申請人的美國專利4，940，168公開了通式(B)化合物
其中Ra為氫或氟，Re和Rf獨立地為氫或各種形成二級和三級醯胺的基團。人們認為，其中Rd為烷氧基或氨基的式(A)化合物及式(B)化合物最初就是生物前體，它們經相應的氧乙酸，即其中Rd為羥基的式(A)化合物而起作用。
本發明申請人發現其中Ra-Rc為氫，Rd為羥基的式(A)化合物具有重大意義。然而該化合物在溶解度和吸收特性方面並不理想。因此，本發明申請人發展了該化合物的二級醯胺生物前體。這種二級醯胺已引入到志願受試病人身上試用。令人失望的是臨床代謝速率不佳，這實際上指出β3-腎上腺素能受體處游離羧酸的功效不佳。
進一步調查研究發現，該化合物出人意料地產生了值得注意的生熱效應，在有效劑量下，副作用較少。可以理解，生熱作用的選擇性(例如無心臟副作用)對於一種有效的，用於治療例如肥胖和與其有關病症的治療劑來說是一項重要的要求。
本發明提供的化合物是羧酸，它比前述的二級醯胺和游離羧酸顯示出明顯的優勢。特別是，它已充分顯示出在β3-腎上腺素能受體中的功效，而先前那些化合物給人服用後發現功效較低。此外，這類化合物還出人意料地顯示出極好的溶解度和吸收特性。
因此，本發明提供了通式(Ⅰ)化合物或其生物前體或其可藥用的鹽。
有利的是，式(Ⅰ)化合物為羧酸或其可藥用鹽的形式。4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸和某些生物前體是兩性化合物，並可以兩性離子形式利用之，或以可藥用的酸加成鹽形式，或以與能提供藥學上可接受的陽離子的鹼形成的鹽形式。可藥用的酸加成鹽的具體實例包括例如，無機酸鹽類，如氫滷酸鹽，尤其是鹽酸鹽或溴氫酸鹽，硫酸鹽和磷酸鹽，以及有機酸鹽類，如琥珀酸鹽，檸檬酸鹽，乳酸鹽，酒石酸鹽以及衍生自酸性水溶性聚合物的鹽。與能提供藥學上可接受的陽離子的鹼形成的鹽的具體實例包括，例如，鹼金屬和鹼土金屬鹽類，如鈉，鉀，鈣和鎂鹽以及銨鹽，還有與合適的有機鹼，如三乙醇胺形成的鹽類。
生物前體是那些可藥用的化合物，它們在動物體內降解而產生母體酸。這些化合物可通過例如口服途徑將被試化合物給予試驗動物，而後通過檢查試驗動物的體液加以鑑定。
一類生物前體是4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸羧基的相應酯類生物前體，合適的酯類包括C1-6烷基酯，例如甲酯和乙酯。
另一類生物前體是羥基(-CH(OH)-)的相應酯生物前體，作為它們的醯基部分，這類酯包括如乙醯基，丙醯基，新戊醯基，C1-4烷氧羰基如乙氧羰基和苯乙醯基。
還有一類生物前體是4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸羧基的相應的醯胺生物前體。合適的醯胺包括，例如式-CONR1R2的醯胺，其中R1和R2獨立地為氫，C1-6烷基，羥基C2-6烷基(其中羥基取代基不在α-碳原子上)，C1-4烷氧基C1-6烷基，苯基烷基，烯丙基，環丙基或環戊基，或者-NR1R2基為嗎啉代、哌啶子基或吡咯烷子基。大體上說，醯胺，特別是其中R1和R2獨立為氫，原來就被看作為製備相應羧酸或酯的中間體。
優選的一類生物前體是那些具有通式(Ⅱ)的化合物
其中R3為C1-6烷氧基，例如甲氧基。
4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸的生物前體本身具有生熱效應，這是發明的另一方面。
特別優選的本發明的化合物是(R)-4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸;
(R)-4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙醯胺;
(R)-4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸甲酯;
4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸;
4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙醯胺;及4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸甲酯;
以及它們的可藥用的鹽。
應該理解，4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸及其生物前體含有一個或多個不對稱碳原子，並能以光學活性的對映體或非光學活性的外消旋體存在。本發明包括任何對映體，外消旋體和/或非對映體(當兩個或多個不對稱碳原子存在時)。當這些化合物以治療劑量給予溫血動物時，可提供生熱效應，有關如何製備單一的對映體，在化學工藝技術中是熟知的，例如拆分外消旋體或立體有擇合成，另外，如何應用如下文中將描述的標準測試方法來測定生熱性質也是本領域中熟知的技術。優選的是，本發明化合物在-CH(OH)-基團位置呈(R)絕對構型(遵循Cahn-Prelog-Ingold規則)。
為了將本發明化合物或其可藥用的鹽用於溫血哺乳類(包括人)的治療，通常按照標準製藥技術，將其配製成為藥物組合物。
因此，另一方面，本發明提供了包含4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸或其生物前體或其可藥用的鹽以及藥學上可接受的載體的藥物組合物。
本發明藥物組合物可按標準方法給藥，例如通過口服或非腸道給藥。為此目的，可用熟知的工藝方法配製成例如片劑，膠囊，丸劑，粉劑，水或油溶液或懸浮液，乳狀液，以及無菌的可供注射的水或油溶液或懸浮液。
一般來說，供口服給藥的組合物是優選的。
應用標準的賦形劑及熟知的工藝方法，可獲得組合物單位劑量形式如片劑或膠囊通常含有例如0.1-500mg活性成分，更合適地為10～250mg，最好為50-100mg本發明化合物。
組合物也可含有用於治療所述疾病的其它已知的活性成分，例如食慾抑制劑，維生素，抗高血壓藥及降血糖藥，如磺醯脲類，雙胍類和噻唑烷二酮類′。可以理解這樣的組合物具有包含了兩種或多種活性成分的共同配方，並且它們具有一致和持續的療效。
在本發明的一個方面，4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸或其生物前體可配製成供口服的緩釋組合物，例如，包含不溶性或可膨脹的聚合填料的基體片劑配方，或包核球狀體配方。
當用於使包括人在內的溫血動物產生生熱效應時，則適當地給予4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸或其生物前體或其可藥用的鹽，每日給予一般範圍的劑量0.002～20mg/kg，合適地為0.02～10mg/kg，最好為0.5～5mg/kg，按需要以單一劑量或分為幾次劑量給藥，典型的是一天1～3次。然而，熟悉技術的醫務人員將會意識到，劑量必需適當地加以變化，這由所治病情的嚴重性及病人的年齡，性別而決定，並且要按照已知的醫療原則。
此外，本發明化合物可降低甘油三酯和膽固醇水平，並提高高密度脂蛋白(HDL)的水平，所以可用於治療其中這種降低(和升高)被認為是有益的疾病。因此，除了用來治療動脈粥樣硬化疾病(如冠狀動脈、腦血管動脈及外周動脈)，心血管及有關疾病外，它們還可用來治療血甘油三脂過多，血膽固醇過多以及低水平HDL的疾病。
因此，另一方面，本發明提供了一種降低甘油三酯和/或膽固醇水平和/或增加HDL水平的方法，其中包括給予需要這種作用的動物治療有效量的4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸或其生物前體或其可藥用的鹽。再一方面，本發明提供一種治療動脈粥樣硬化的方法，其中包括給予需要這種作用的動物治療有效量的4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸或其生物前體或其可藥用的鹽。該組合物以與上述對產生生熱效應所述的同樣的通用方法配製和給藥。它們也可以含有已知的用於治療動脈粥樣硬化及有關疾病的其他活性成份，例如，降血膽甾醇藥如安妥明，降脂苯醯和二甲苯氧庚酸;膽固醇生物合成抑制劑，如HMG-CoA還原酶抑制劑，例如lovasta-tin，simvastatin和pravastatin;膽固醇吸收抑制劑，如β-谷甾醇和(醯基CoA膽固醇醯基轉移酶)抑制劑如亞油甲苄胺;陰離子交換樹脂，例如降脂一號樹脂，降脂二號樹脂或交聯葡聚糖的二烴胺烷基衍生物;煙醇，煙酸或其鹽;維生素E;以及擬甲狀腺素。
再一方面，本發明化合物刺激胃腸道「非典型性」β-腎上腺素能受體，所以抑制了胃腸能動性。它們可用於治療這樣的疾病，在這些疾病中，對胃腸道「非典型的」β-腎上腺素能受體的刺激被認為是有益的，例如可用於治療其中對胃腸能動性抑制被認為是有益的疾病。因此它們可用於例如治療炎性腸病(IBD)(如節段性迴腸炎，潰瘍性結腸炎)，過敏性腸症候群(IBS)，非特異性腹瀉和傾倒綜合症。
因此，本發明提供了刺激胃腸道「非典型性」β-腎上腺素能受體的方法，其中包括給需要該刺激的動物治療有效量的本發明化合物。
再一方面，本發明提供了抑制胃腸能動性，治療IBD、治療IBS，治療非特異性腹瀉以及治療傾倒綜合症中胃排空的方法，其中包括給需要該治療的動物治療有效量的本發明化合物。
再一方面，本發明提供了製備4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸或其生物前體或其可藥用的鹽的方法，該方法包括a)使式(Ⅲ)或(Ⅳ)化合物與式(Ⅴ)化合物反應，
其中-COR4為羧基或其生物前體，L為可置換基團;或者b)水解式(Ⅵ)化合物，
其中COR4的定義同上文;或c)水解式(Ⅶ)化合物，用來製備4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸，
其中R5為可水解基團;
d)使式(Ⅷ)化合物與式(Ⅸ)化合物反應，
其中-COR4的定義同上文，L′為可置換基團;
e)使式(Ⅹ)化合物脫保護，
其中R6為-COR4基團的保護衍生物;
f)將4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸轉變成生物前體，反之亦然，或將4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸的一種生物前體轉變成4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸的另一種生物前體;
g)將式(Ⅺ)化合物還原，
其中-COR4的定義同上文;
h)將式(Ⅻ)化合物還原，
其中-COR4的定義同上文;
i)將式(ⅩⅢ)化合物還原，
其中-COR4的定義同上文;
並且其中任何一個官能團可被任意地保護起來，然後;如有必要，(ⅰ)除去任何保護基;
(ⅱ)形成可藥用的鹽。
通常，保護基可選自文獻上所描述的或為熟練的化學家所知曉的適於保護需要保護的基團的任何基團，保護基可用常規方法引入。
保護基可通過文獻所描述的或為熟練的化學家所知的任何便利的，適合於脫去要脫去的保護基的方法除去，所選用的方法應使對分子中別處基團的幹擾降到最低限度，同時又達到了除去保護基的目的。
特殊保護基是存在於-CH(OH)CH2NCH2CH2O-的氮原子上可氫解的基團。合適的保護基為苄基或取代苄基。這樣的保護基的去除，按常規做法，應用催化氫化，例如用Pd/C催化劑在常壓下氫化進行。合適的條件包括在室溫常壓或升溫、升壓條件下，於溶劑例如C2-6鏈烷醇，如乙醇或異丙醇中進行反應。在氮原子上用可氫解基團保護的，對應於式(Ⅰ)的化合物，可採用相似於上述對式(Ⅰ)化合物所述的方法製備。
式(Ⅲ)或式(Ⅳ)化合物與式(Ⅴ)化合物之間的反應可在合適的溶劑例如醇如乙醇或異丙醇中進行，反應溫度範圍為例如10-110℃，最方便是在反應混合物的沸點或接近沸點時。在式(Ⅳ)化合物中，L可以是例如滷素，如氯或溴，或芳磺醯氧基，如甲苯磺醯氧基，或烷磺醯氧基，如甲磺醯氧基。
式(Ⅴ)化合物可採用技術熟練人員所知的任何便利的方法製備，例如，可方便地使式(ⅩⅣ)化合物與式(ⅩⅤ)化合物反應製得
例如，該反應可利用Mitsunobu反應進行，反應物為偶氮二羧酸二乙酯和三苯膦。理想地，氨基官能團(以及羧基功能團，如果存在的話)在此反應中被保護起來，而後按常規法脫保護。合適的氨基官能團保護基實例包括鄰苯二甲醯基和叔丁氧羰基。式(ⅩⅤ)化合物可按照技術上已知的方法製備。
式(Ⅵ)化合物在β-腎上腺素能阻斷劑技術中已知的條件下可被水解成4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸或其生物前體;例如在適合的溶劑中經由鹼性水解。
式(Ⅵ)化合物可通過式(ⅩⅤ)與式(ⅩⅥ)化合物反應製得
其中R7為-CH2CH2OH基團。該反應可按任何常規方法進行，例如採用相似於式(ⅩⅣ)和(ⅩⅤ)反應的方法，另外，式(Ⅵ)化合物還可通過其中R7為氫的式(ⅩⅥ)化合物與上文所述的式(Ⅸ)化合物反應製得。還有一種方法是，式(Ⅵ)化合物可通過式(Ⅲ)化合物與式(ⅩⅦ)化合物反應製得
其中COR4的定義同上文，且R8O-為離去基團，例如R8O-為C1-4烷氧基。
其中R7為-CH2CH2OH的式(ⅩⅣ)化合物可通過例如式(Ⅲ)化合物與其中羥基被任意保護的式(ⅩⅣ)化合物的N-烷氧羰基衍生物例如叔丁氧羰基氨基乙醇的四氫吡喃醚反應製得。其中R7為氫的式(ⅩⅥ)化合物可按照常規方法製得。式(Ⅸ)和(ⅩⅦ)化合物可按照常規方法，通過式(ⅩⅤ)化合物的烷基化製得。
式(Ⅷ)和(Ⅸ)之間的反應可便利地進行，其反應條件相似於(Ⅳ)與(Ⅴ)之間的反應，L′的定義同上文中對L的定義相似。
在式(Ⅶ)化合物中，可水解基團R5的實例包括C1-6烷氧基和-NR1R2，因此-COR5代表C1-6烷基酯或醯胺官能團。這樣的基團在常規條件下可水解(酸性，鹼性，酶促)成-CO2H。其中R5為體內可水解部分的轉化也代表4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸生物前體相互轉化成4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸的實例。合適的酸性條件是例如有強無機酸例如鹽酸、硫酸或磷酸的存在，反應於例如20°-110℃並在極性溶劑中，如水，C1-4鏈烷醇(例如甲醇或乙醇)或乙酸中便利地進行。在這種情況下，4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸的相應無機酸鹽可被方便地分離出來，另外，反應也可採用鹼性條件，例如，氫氫化鋰、鈉或鉀，在合適的溶劑或稀釋劑中，(如含水C1-4鏈烷醇中)，於例如10-110℃進行;或者用鹼金屬滷化物如氯化鋰於極性溶劑例如二甲基甲醯胺中進行反應。當-COR5為叔丁氧羰基時，分解反應還可，例如通過在例如100-220℃溫度範圍內單獨或有合適稀釋劑如二苯醚存在下熱分解進行。
式(Ⅶ)化合物可通過相似於上文所述的製備4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸或其生物前體的方法製備，氨基官能團可任意加以保護，例如用苄基。
4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸及其醯胺生物前體可被轉化成它的酯前體。合適的條件是，例如，在酸性條件下，例如加入濃硫酸作為催化劑，於相應的鏈烷醇中回流。
式(Ⅺ)，(Ⅻ)和(ⅩⅢ)化合物可通過常規化學方法或催化法進行還原反應，如用硼氫化鈉化學還原或用催化劑如鈀/碳，或鉑催化氫化。
用硼氫化鈉的還原可在醇(如甲醇)中方便地進行，反應溫度通常在0-20℃。
催化氫化可在常規氫化溶劑例如醇如乙醇中進行。氫化反應通常在大約1-10個大氣壓的氫壓及常溫或升溫條件下進行。
式(Ⅺ)化合物可通過式(Ⅴ)和式(ⅩⅧ)化合物反應製得
其中L″為可置換基團。
式(ⅩⅧ)化合物和式(Ⅴ)化合物之間的反應可在合適的溶劑如醇或醚(例如甲醇或乙醚)中進行，反應溫度範圍為例如-10～110℃，最方便在室溫下。在式(ⅩⅧ)中，L″可以是例如滷素，如氯或溴。
生成的式(Ⅺ)化合物可被就地轉化成4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸或其生物前體。
式(ⅩⅧ)化合物可用技術上已知的方法製得。
通過式(ⅪⅩ)化合物與式(Ⅴ)化合物反應，可製得式(Ⅻ)化合物
式(ⅪⅩ)化合物與式(Ⅴ)化合物之間的反應，可在合適的溶劑，如醇(例如乙醇)中進行，反應溫度為例如0-80℃，最方便是在室溫下。生成的式(Ⅻ)化合物可被就地轉化成4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸或其生物前體。
通過式(ⅩⅩ)化合物與式(Ⅷ)化合物反應，可製得式(ⅩⅢ)化合物
其中COR4的定義同上文。
式(ⅩⅩ)化合物和式(Ⅷ)化合物之間的反應可在合適的溶劑如醇(例如乙醇)中進行，反應溫度範圍為例如0-80℃，最方便是在室溫下。生成的式(ⅩⅢ)化合物可就地被轉化成4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸或其生物前體。
式(ⅩⅩ)化合物可通過式(ⅩⅪ)化合物的水解製得
其中COR4的定義同上文，R9和R10獨立地為氫或C1-4烷基，合適的水解條件是例如用強無機酸，如鹽酸或硫酸;反應於例如20-110℃溫度範圍內方便地進行，合適的溶劑有四氫呋喃;二氯甲烷或乙醚。
式(ⅩⅪ)化合物可通過技術上已知的標準方法製得。例如，在有溫和的鹼存在條件下，使式(ⅩⅫ)化合物與式(ⅩⅤ)化合物進行反應，
其中R9和R10的定義同上文，L′′′為可置換基團。
合適的條件包括在合適的溶劑，如二氯甲烷中，在有溫和鹼(如Na2CO3)存在的條件下加熱。在式(ⅩⅫ)化合物中，L′′′可以是例如滷素，如溴。
式(Ⅵ)，(Ⅶ)，(Ⅹ)，(Ⅺ)，(Ⅻ)和(ⅩⅢ)化合物是新的，且形成本發明的另一方面。
羥基的生物前體酯可以按照常規方法，例如通過羥基與酸的活化衍生物反應製得，反應條件系在β-腎上腺素能阻斷劑技術中已知的。
可藥用的鹽類可通過常規方法，使4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸或其生物前體與合適的酸或鹼反應製得。可選擇地，當要求製備氫滷酸鹽時，其可方便地通過游離鹼與化學計量的，相應的滷化苄一起進行氫化反應製得。
下列生物試驗方法、數據和實例用來說明本發明。
生熱效應式(Ⅰ)化合物及其生物前體的生熱效應，可應用下列一種或多種標準測試方法加以證明。
(a)讓大鼠在4℃寒冷環境中適應5天，以增加其生熱的能力。然後轉移到25℃溫暖環境中2天。次日將被試化合物通過皮下或口服途徑給予動物。1小時後殺死，將肩胛間的棕色脂肪組織(BAT)墊取出。通過差示離心法製得BAT線粒體，測定GDP結合作為生熱激活的計量(Holloway et al.，International Journal of Obesity，1984，8，295)。每個試驗包括對照(只給予溶液/懸浮液載體)和陽性對照(給予異丙腎上腺素硫酸鹽1mg·kg-1)。被試化合物例行地給予0.1，0.3，1.0，3.0和10mg·kg-1，根據由陽性對照產生的GDP結合效應表示測試結果。從這些結果，通過曲線擬合法計算產生50%異丙腎上腺素作用所需的劑量(ED50)。與對照相比，如果被試化合物顯著地升高GDP結合，則認為在該試驗中化合物有效。
(b)讓大鼠在熱中性環境(29℃)中適應2周，以便降低動物對BAT介導的非顫抖生熱的能力。在最後5天裡，使用測量心率的儀器訓練動物，該儀器非侵害性地經由連接心電圖積分儀的腳墊電極，產生可連續讀數的心率。通過皮下或口服途徑給被試化合物(劑量按試驗(a)中測得的ED50)，在給藥後15-30分鐘測量心率。在以後的試驗中重複該步驟，利用在試驗(a)中測得的ED50值的遞增倍數，直到心率達到或超過每分鐘500次，或直到劑量達到在試驗(a)中測得的ED50值的100倍。估計達到每分鐘心率500次所需的劑量(D500劑量)。
D500對試驗(a)中ED50的比率定義為選擇性指數(SI)，提供了化合物對BAT(對抗心血管系統)選擇性的一種量度。化合物的SI大於1，則可認為有顯著的選擇性。非選擇性化合物的SI小於1，例如異丙腎上腺素＝0.06。
(c)將大鼠維持在23℃環境下至少2天，然後禁食過夜。次日用閉路氧消耗儀器(型號見文獻Arundel et al.，1984，J.Appl.Physiol.Respirat，Environ。Exercise Physiol.，1984，57(5)1591-1593描述)測定動物基礎代謝率。然後以口服途徑給予大鼠被試化合物，劑量約為1mg·kg-1，以0.025%w/v吐溫80的溶液或懸浮液(0.5ml/100g)給予。然後，在給藥後至少測定代謝率1小時。與對照動物(只給予溶液或懸浮液載體)(學生t檢驗p＜0.05)相比，如果化合物引起代謝率顯著增加，則可認為在該試驗中化合物有活性。
通常，在上述試驗中，式(Ⅰ)化合物產生如下等級的效應而不產生明顯的毒性-試驗(a)皮下或口服途徑，BAT線粒體中GDP結合ED500.01-10mg·kg-1;
試驗(b)SI顯示＞50;以及試驗(c)口服劑量1mg·kg-1時，顯示出2-9ml O2min-1(kg0.75)-1。
作為說明，在所附實施例1中所描述的化合物在上述試驗中產生如下效應-
(a)口服ED500.55mg·kg-1;
(b)SI＞50(口服)(c)劑量1mg·kg-1(口服)時，6.53ml O2min-1(kg0.75)-1。
口服葡萄糖耐量試驗雄性大鼠(125-150g)禁食24小時。禁食以後使一組6隻大鼠麻醉，取出心臟血樣。然後給予其它組大鼠實施例1化合物(5.0mg/kg口服)，該化合物溶於0.025%吐溫水溶液。對照組大鼠單獨給予吐溫溶液，給予溶液的體積為0.5ml/100g體重。6隻對照動物給予後60分鐘，使6隻給藥治療的大鼠麻醉，取出心臟樣品。剩餘大鼠口服葡萄糖負載(1g/kg)，20%D-葡萄糖溶液劑量為0.5ml/100g。然後使每對照組和治療組的6隻大鼠的各個組麻醉，在葡萄糖負載後20，60和120分鐘時放血，用標準方法測定血漿葡萄糖和胰島素。
結果血漿葡萄糖(mM)與葡萄糖負載對照實施例1相關的時間(mins) 5mg/kg(口服)－306.35±0.260 6.13±0.21 3.52±0.07(P＜0.001)20 9.05±0.50 5.72±0.24(P＜0.001)60 6.37±0.39 5.32±0.24(P＜0.05)
120 6.5±0.23 5.43±0.31(P＜0.05)其結果為在每組中對6隻大鼠觀察的平均值±S.E.M.(平均數標準誤差)。學生t檢驗用來測試對照組和治療組之間差別的顯著性。實施例1化合物具有明顯的抗高血糖活性。
在抗胰島素的db/db小鼠體上對血液葡萄糖水平的影響將C57BL/KsJ(db/db)小鼠分為兩組，讓其自由接近對照飲食或含實施例1化合物的飲食(濃度為50mg/kg飲食)。一組(+/+)小鼠對照組也包括在實驗內。經過16天治療，從小鼠體內取出血樣，測定血液葡萄糖水平。
結果組別血液葡萄糖(mM)對照4.94±0.1(+/+)未經治療14.53±0.66(db/db) (P＜0.001)實施例1化合物5.3±0.46(db/db)結果以每15隻小鼠分組，觀察得到的平均值±S.E.M.表示。學生t檢驗用來測試對照組(+/+)及治療組(db/db)之間差別的顯著性。實施例1化合物在抗胰島素性動物模型上使血液葡萄糖水平正常化。
大鼠脂肪組織細胞脂解試驗切除雄性大鼠附睪脂肪組織，通過用膠原酶消化製備脂肪組織細胞。細胞用浮選法分離，用Krebs Ringer碳酸氫鹽緩衝液(KRB)洗滌4次，最後在含有2%牛血清白蛋白的KRB緩衝液(KRB/BSA)中洗滌。細胞懸浮液的等分試樣在一定濃度範圍內的被試化合物存在下進行培養，條件為化合物在總體積1ml KRB/2%BSA(內含0.1mg/ml抗壞血酸鹽)中，在95%O2，5%CO2氣氛下進行。培養也在一定濃度(3×10-6M)異丙腎上腺素存在下進行，已知後者對脂解有最大的作用。對照培養在KRB/2%BSA(內含抗壞血酸鹽)中進行。在90分鐘後將管子置於冰上終止培養，移出處於下層的等分試樣，作游離脂肪酸的測定，儀器為WAKO NEFA-C測定箱(Alpha Laboratories)。通過測定與對照組相比被試化合物引起的游離脂肪酸濃度增加，測得化合物脂解活性。測定化合物的最大作用(功效)，並以異丙腎上腺素的最大作用的百分數表示。
被試化合物功效實施例1化合物100％4－［2－(2－羥基－2－苯氧丙26％氨基)－乙氧基］苯氧乙酸(游離羧酸，自USP4772631)功效是指被試化合物對脂解的最大作用，以異丙腎上腺素的最大作用的百分數表示。
GDP效力的比較測試在另外的比較測試中，實施例1化合物的效力(在上述試驗(a)中)與參考化合物作比較。
化合物 ED50(口服)mg·kg-1實施例10.554－［2－(2－羥基－2－苯乙基氨基)乙氧基］苯氧乙酸＞3.00(在歐洲專利EP－A23385範圍內)本發明將通過以下實施例說明，除非另有說明，否則其中(a)色譜分析在矽膠上進行，矽膠型號Art 9385;230-400目，得自E.merck，Darmstadt，聯邦德國。
(b)蒸發在減壓下進行，利用旋轉蒸發器。
(c)熔點未經校正。
實施例1(R)-4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸將(R)-4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙醯胺鹽酸鹽(3.5g)的2N HCl(100ml)溶液在蒸汽浴上加熱2小時。過濾反應混合物，冷卻，濾集固體。固體用水重結晶得(R)-4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸的鹽酸鹽(2.5g)，mp 207-209℃;微量元素分析實測值 C，61.5，H，6.5;N，3.8;Cl，10.1%;理論值(C18H22ClNO4)∶C，61.5;H，6.3;N，4.0;Cl，10.1%;[α]25D＝-27.3°(c＝0.99，甲醇)
室溫下，將上述的鹽酸鹽產物(1g)溶於蒸餾水(50ml)中，加入2N NaOH小心地調其pH至6.7。析出的固體即為(R)-4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸(0.8g)，m.p.209-211℃;微量元素分析實測值C，68.4;H，6.8;N，4.5%;理論值(C18H21NO4)C，68.6;H，6.7;N，4.5%;[α]25D＝-30.1°(c，1.0，乙酸)。
此外，該產物還可採取與上述相似的方式，通過(R)-4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙醯胺進行酸水解得到，然後用水 重結晶。
實施例2(R)-4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙醯胺將(R)-4-[2-(N-苄基-N-(2-羥基-2-苯乙基)氨基)乙氧基]苯乙醯胺(12.9g)溶於乙醇(150ml)和冰醋酸(50ml)中。在約20bar、60℃下，將所得的溶液以10%w/w Pd/C為催化劑(1.0g)氫化24小時。混合物冷卻後，過濾，減壓蒸發濾液。將所得的油狀殘留物(9.8g)中的1.2g溶於乙酸乙酯中，用氯化氫飽和的乙醚溶液對其進行處理。沉澱出來的固體經甲醇結晶，得(R)-4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙醯胺鹽酸鹽(0.8g)，m.p.255-257℃;微量元素分析實測值 C，61.3;H，6.3;N，8.0;Cl，10.2%;理論值(C18H23ClN2O3)C，61.6;H6.6;N，8.0;Cl，10.1%;[α]25D＝-19.5°(c＝1.0，DMSO)。此反應亦可在常溫常壓下於含有冰醋酸(1當量)的異丙醇水溶液中進行。
起始原料按下法製備將4-[2-(苄基氨基)乙氧基]苯乙醯胺(OL S 2135678)(14.0g)與(R)-氧化苯乙烯(5.92g)及異丙醇(200ml)組成的混合物加熱回流72小時。混合物冷卻後，減壓蒸除溶劑。殘餘物通過閃式幹柱層析純化，以10%的甲醇/二氯甲烷溶液作洗脫劑，得(R)-4-[2-(N-苄基-N-(2-羥基-2-苯乙基)氨基)乙氧基]苯乙醯胺，為油狀(12.9g)。此反應亦可在叔戊醇中回流來進行。
實施例3(R)-4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸甲酯將(R)-4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙醯胺鹽酸鹽(0.45g)置於含有濃硫酸(0.5ml)的甲醇(20ml)中回流18小時。混合物冷卻後減壓蒸除溶劑。將殘餘物溶於二氯甲烷(30ml)中，依次用水(20ml)，5%NaHCO3溶液(50ml)及水(20ml)洗滌，MgSO4乾燥，然後減壓蒸除溶劑。將殘餘物溶於乙酸甲酯(20ml)中，用被氯化氫飽和的乙醚處理之。用甲醇和乙酸甲酯的混合物對析出的沉澱進行結晶，得(R)-4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸甲酯鹽酸鹽(0.25g)，m.p.181-183℃;微量元素分析實測值C，62.6;H，6.6;N，3.8;Cl，9.9%;理論值(C19H24ClNO4)C，62.4;H，6.6;N，3.8;Cl，9.7%;[α]25D＝-25.3°(c＝0.99，甲醇)。
實施例44-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸將4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙醯胺鹽酸鹽(2.8g)置於4N HCl(60ml)中於蒸汽浴上加熱4小時。過濾反應混合物，冷卻，濾集固體，得4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸的鹽酸鹽(1.4g)，m.p.183-184℃(約178℃開始軟化)，微量元素分析實測值C，61.4;H，6.3;H，4.1;Cl，10.3%;理論值(C18H22ClNO4)C，61.5;H，6.3;N，4.0;Cl，10.1%。
實施例54-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙醯胺在壓力約20巴及60℃下，對溶於異丙醇及冰醋酸(見下)中的4-[2-(N-苄基-N-(2-羥基-2-苯乙基)氨基)乙氧基]苯乙醯胺以10%w/w的Pd/C(1.0g)作催化劑氫化12小時。混合物冷卻後，過濾，減壓蒸發濾液。將所得的油狀殘留物溶於乙酸乙酯中，用被氯化氫飽和的乙醚對其進行處理。沉析出來的固體用甲醇結晶，得4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙醯胺鹽酸鹽(6.8g)，m.p.250-251℃(約248℃開始軟化);微量元素分析實測值C，61.2;H，6.5;N，8.3;Cl，10.3%;理論值(C18H23ClN2O3)C，61.6;H，6.6;N，8.0;Cl，10.1%。
起始原料如下製備將4-(2-N-苄基氨基乙氧基)苯乙醯胺(OLS 2135678)(5.68g)，氧化苯乙烯(2.4g)及異丙醇(100ml)組成的混合物加熱回流72小時。形成的4-[2-(N-苄基-N-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙醯胺冷卻後，用異丙醇(30ml)及冰醋酸(20ml)稀釋。
製備標題化合物的另一種方法將2-羥基-2-苯乙胺(1.91g)，4-(2-溴乙氧基)苯乙醯胺(3.59g)及三乙胺(1.41g)的乙醇(450ml)溶液回流24小時。溶液冷卻後，過濾除去少量不溶物質(0.2g)。減壓蒸除溶劑，殘餘固體用少量水研製後過濾分離出來並乾燥。將固體(3.1g)溶於甲醇(100ml)中，用被氯化氫飽和的乙醚溶液處理之，析出的沉澱用甲醇結晶，得4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙醯胺鹽酸鹽，m.p.及混合m.p.250-251℃。
用於製備標題化合物的另外一種方法為將苯甲醯甲基溴(0.49g)，4-(2-氨基乙氧基)苯乙醯胺(0.49g)，K2CO3(0.35g)及甲醇(20ml)一起加熱回流2小時，冷卻至室溫後，於1小時內攪拌下分小批加硼氫化鈉(1.0g)。繼續攪拌18小時，減壓蒸除溶劑。殘餘物在二氯甲烷(20ml)和水(10ml)之間進行分配。分出水層，用二氯甲烷(20ml)提取。用水洗滌合併的二氯甲烷提取液，MgSO4乾燥，蒸發。將殘餘膠狀物溶於乙酸乙酯中，用被氯化氫飽和的乙醚處理之。析出的沉澱固體用甲醇和乙酸乙酯的混合物進行結晶，得4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙醯胺鹽酸鹽，m.p.及混合m.p.248-250℃。
製備標題化合物還有一種方法為將水合苯甲醯甲醛(0.57g)與4-(2-氨基乙氧基)苯乙醯胺(0.49g)的甲醇(15ml)溶液在蒸汽浴上加熱得到透明溶液，將其用冰浴冷卻後，於1小時內，攪拌下，分小批加入硼氫化鈉(1g)。在約100mg硼氫化鈉加入後，開始有白色固體析出，再加入甲醇(35ml)，使之溶解。混合物於室溫下攪拌18小時後，減壓蒸除溶劑。固體殘餘物用二氯甲烷(20ml)和水(20ml)處理，未溶解的固體經過濾分離。將此固體溶於甲醇(20ml)中，用被氯化氫飽和的乙醚處理之。蒸除大部分溶劑後，向其中加入乙酸乙酯(20ml)，得標題化合物的鹽酸鹽，m.p.和混合m.p.250-251℃。
實施例64-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸甲酯將4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙醯胺鹽酸鹽(2.5g)置於含有濃硫酸(1.5ml)的甲醇(50ml)中加熱回流24小時。混合物冷卻後，減壓蒸除溶劑。殘餘物在二氯甲烷(150ml)和5%NaHCO3(150ml)溶液之間分配。分出有機層，依次用5%NaHCO3溶液(20ml)和水(20ml)洗滌，MgSO4乾燥，減壓蒸除溶劑。將殘餘物溶於乙酸甲酯(40ml)中，然後用被氯化氫飽和的乙醚溶液處理之。用甲醇和乙酸甲酯的混合物對沉澱出的固體進行結晶，得4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸甲酯的鹽酸鹽(1.8g)，m.p.169-171℃;微量元素分析實測值C，62.5;H，6.6;N，3.8;Cl，9.7%;理論值(C19H24ClNO4)C，62.4;H，6.6;N，3.8;Cl，9.7%。
實施例7(R)-4-[2-(2-乙醯氧基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸20℃下，使置於二氯甲烷(5ml)和三氟乙酸(5ml)混合溶液中的N-叔丁氧羰基-(R)-4-[2-(2-乙醯氧基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸(500mg)放置90分鐘。減壓蒸除溶劑，然後將殘餘物溶於乙醇(5ml)中。將溶液冷卻至-20℃，加入氯化氫乙醚溶液，得標題化合物的鹽酸鹽(300mg)，其為白色結晶狀;m.p.158-160℃;[α]25D＝-35.4°(c＝1.0，甲醇);微量元素分析實測值C，60.2;H，6.5;N，3.4;H2O·0.9%;理論值(C20H24ClNO5·0.25H2O)C，60.3;H，6.2;N，3.5;H2O1.1%。
起始原料如下製備a)攪拌下，將二碳酸二叔丁酯(1.25g)的叔丁醇(15ml)溶液加到(R)-4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸鹽酸鹽(2.0g)在1N氫氧化鈉水溶液(30ml)中的溶液中，混合物在20℃下攪拌90分鐘。減壓蒸除溶劑，向殘餘物中加水(20ml)，用2N檸檬酸水溶液進行酸化。用含5%甲醇的二氯甲烷溶液(5×20ml)對產物進行提取。提取物經乾燥後，減壓蒸除溶劑，得N-叔丁氧羰基-(R)-4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸，其為玻璃樣物質(1.3g);[α]25D＝+6.2°(c＝1.0，甲醇)。
b)將來自a)的產物的吡啶(2.5ml)和乙酸酐(2.5ml)溶液在20℃下放置16小時。減壓蒸除溶劑混合物。將殘餘物溶於二氯甲烷(20ml)中。用水(3×100ml)洗滌後，乾燥，減壓蒸除溶劑，得一粘稠的油狀物(1.3g)。將此油狀物(1.3g)的二噁烷(1.0ml)和水(6ml)的混合物溶液在回流下攪拌2小時，減壓蒸除溶劑，殘餘物進行層析純化，以含10%甲醇的二氯甲烷作洗脫劑。合併合適的級分，得N-叔丁氧羰基-(R)-4-[2-(2-乙氧基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸，其為粘性油狀物(500mg);[α]25D＝-16.8°(c＝1.0，二氯甲烷)。
實施例8如前所述，含有式(Ⅰ)化合物合適的藥物組合物可通過標準的配製技術來獲得。
適合對溫血動物進行口服給藥的典型的片劑配方包含作為活性成份的前述的式(Ⅰ)化合物或其可藥用的鹽(例如前述實例之一所述的)，該片劑的生產可通過水性制粒，也可直接與含有標準崩解劑和/或潤滑劑的磨碎的乳糖一起壓片。當需要含有少量活性成份(例如0.5～10mg)的片劑時，可採用直接壓片方法，其中活性成份是與乳糖按1∶10(重量比)的比例和/或與含有0.5%(重量)潤滑劑(如硬脂酸鎂)和5%(重量)的崩解劑(如交鏈羧甲基纖維素鈉或澱粉甘醇酸鈉)的微晶纖維素進行混合。通過水性制粒製得的片劑的例子為含有活性成份(50～100mg)，乳糖(230mg)，玉米澱粉(80mg)，明膠(2.2mg)，硬脂酸鎂(4mg)及交鏈羧甲基纖維素鈉(7mg)的片劑。
權利要求
1.具有通式(I)的化合物或其生物前體或其可藥用的鹽，
2.權利要求1的化合物，它為羧酸或其可藥用的鹽形式。
3.權利要求2的化合物，它為與鹽酸形成的鹽。
4.權利要求1的化合物或其可藥用的鹽，它具有式(Ⅱ)結構，
其中R4為C1-6烷氧基。
5.權利要求4的化合物，其中R4為甲氧基。
6.權利要求1的化合物，它是(R)-4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸;(R)-4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙醯胺;(R)-4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸甲酯;4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸;4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙醯胺;或4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸甲酯;或它們可藥用的鹽。
7.一種藥物組合物，它包含權利要求1的化合物或其生物前體或其可藥用的鹽及可藥用的載體。
8.製備權利要求1的化合物的方法，其中包括a).使式(Ⅲ)或(Ⅳ)化合物與式(Ⅴ)化合物反應
其中，-COR4為羧基或它的生物前體，L為可置換的基團;或b).水解式(Ⅵ)化合物
其中COR4的定義同上文;或c).水解式(Ⅶ)化合物，得到4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸
其中R5為可水解基團;d)使式(Ⅷ)化合物與式(Ⅸ)化合物反應
其中-COR4的定義同上文，L′為可置換基團;e).使式(Ⅹ)化合物脫保護
其中R6為基團-COR4的保護衍生物;f).將4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸轉化為其生物前體，反之亦然，或將4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸的一種生物前體轉化為4-[2-(2-羥基-2-苯乙氨基)乙氧基]苯乙酸的另一種生物前體。g).還原式(Ⅺ)化合物，
其中-COR4的定義同上文，h).還原式(Ⅻ)化合物
其中-COR4的定義同上文;i).還原式(ⅩⅢ)化合物
其中-COR4的定義同上文;其中任何官能團可任意加以保護，然後，如果需要的話，(ⅰ)除去任何保護基;(ⅱ)形成可藥用的鹽。
9.權利要求8定義的式(Ⅵ)，(Ⅹ)，(Ⅺ)，(Ⅻ)或(ⅩⅢ)化合物。
10.下式的化合物
11.權利要求1的化合物或其生物前體或其可藥用的鹽在治療由β3-腎上腺素能受體介導的疾病的方法中的應用。
12.權利要求1的化合物或其生物前體或其可藥用的鹽在激發生熱和/或改善對葡萄糖耐受性方法中的應用。
13.權利要求1的化合物或其生物前體或其可藥用的鹽在治療肥胖症，成年人初起的糖尿病，非胰島素依賴型糖尿病(NIDDM)，高血壓和/或高血脂的方法中的應用。
14.權利要求1的化合物或其生物前體或其可藥用的鹽在治療血甘油三酯過多，血膽固醇過多，動脈粥樣硬化疾病以及低水平HDL疾病的方法中的應用。
全文摘要
描述了式(I)化合物及其生物前體及其可藥用的鹽，作為β
文檔編號C07C217/18GK1069023SQ9210397
公開日1993年2月17日 申請日期1992年5月26日 優先權日1991年5月28日
發明者B·R·霍洛韋, R·豪, B·S·拉奧 申請人:帝國化學工業公司