異喹啉類化合物的製作方法

2023-10-05 08:35:09

專利名稱：異喹啉類化合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及新的異喹啉類化合物、它們的生產方法、其作為藥物的用途及含有它們的藥物組合物。
更具體地講，首先，本發明提供了式Ⅰ的化合物或其生理學上可水解和可接受的酯、或所述化合物或酯的酸加成鹽 其中，R為乙基或正丙基。
式Ⅰ中R優選乙基。
本文所用的術語「生理學上可水解和可接受的酯」是指一種酯，其中式Ⅰ化合物的羥基被酯化並且該酯在生理條件下是可水解的，由此產生一種酸，該酸本身在給藥劑量下是生理上可耐受的。因此，這一術語可理解為通常所定義的前藥形式。這類酯的例子包括，例如，式Ⅰ化合物的乙酸酯和苯甲酸酯。
式Ⅰ中化合物及如前所述的其酯以游離形式和酸加成鹽的形式存在。適合在與本發明中藥用的可藥用的酸加成鹽包括例如鹽酸鹽、富馬酸氫鹽、馬來酸氫鹽和草酸氫鹽。
本發明的化合物及其酯和鹽是在英國專利No.2213482、美國專利No.4980359及世界範圍內的相應專利和申請中已公開和定義的發明範圍之內。本發明的化合物及其酯和鹽是新的，並且，與上述專利具體公開的化合物及酯和鹽相比，它們顯示出令人驚奇的特性，特別是在下述的其預期的藥物用途方面。
另一方面，本發明提供了製備上面定義的式Ⅰ化合物或其生理學上可水解和可接受的酯、或所述化合物或其酯的酸加成鹽的方法，該方法包括a)為了製備式Ⅰ化合物，將式Ⅱ化合物去保護和/或去氫化， 其中R的定義與式Ⅰ中相同X是氫，R1和R2代表如虛線所示的一個附加鍵;或者X是羥基保護基，R1和R2均為氫或代表如虛線所示的一個附加鍵;
b)為了製備式Ⅰ化合物的生理學上可水解和可接受的酯，將式Ⅰ化合物酯化;和以游離形式或酸加成鹽形式回收步驟a)或b)的產物。
按照步驟a)移去羥基保護基/去氫化可參照本領域中已知的方法來進行。通常步驟a)包括去保護和去氫化兩步反應。例如，可應用其中X為苄基保護基且R1和R2均為氫的式Ⅱ化合物，一步進行苄基的斷裂和去氫化兩個反應。例如，按下述的實施例1中所述，通過在惰性氣氛和惰性溶劑或稀釋劑中用鈀/炭催化劑處理。
步驟b)的酯化也可以按照標準方法進行。例如，用式Ⅰ的化合物與適當的醯滷或酸酐反應，反應在鹼存在下進行，例如用胺或鹼金屬碳酸鹽。反應適宜在惰性溶劑或稀釋劑中，在0℃至120℃，於惰性氣體保護下進行。
上述步驟a)中的原料可按照下面的反應路線來製備
其中X1為羥基保護基，例如苄基;Y1和Y2均為離去基團;R的定義與式Ⅰ中所給定義相同。合適的Y1離去基團是例如碘或甲苯磺醯基，甲苯磺醯基更適用於大規模生產。Y2適於選氯。步驟(c)到(g)可按照標準方法進行，例如，如所附的實施例中所述。式為Ⅱa化合物的去保護基提供了其中X為氫的式Ⅱ化合物。式Ⅱa化合物的去氫化提供了其中R1和R2一起代表一個附加鍵的式Ⅱ化合物。
式Ⅲa、Ⅲb和Ⅶ化合物可通過商業途徑買到，是本領域公知的化合物，或者可用與已知化合物相類似的方法來製備。於是，式Ⅶ化合物可如下製備由3，5-二羥基苯甲酸甲酯為原料首先在鹼(例如碳酸鉀)存在下，例如用丁酮為溶劑，用異丙基碘烷基化;然後，將得到的3，5-二異丙氧基苯甲酸甲酯水解，例如，可用甲醇作溶劑用氫氧化鈉處理;最後，例如通過與二氯亞碸反應將得到的3，5-二異丙氧基苯甲酸轉化成相應的醯滷，例如醯氯。
下面的例子只是解釋本發明方法而不是限制其範圍。
實施例11-(3，5-二異丙氧基苯基)-3-乙基-6-(2-羥基乙氧基)-7-甲氧基-異喹啉(式ⅠR＝-C2H5)的製備ⅰ)步驟a)-去保護和去氫化將13.5g 6-苄氧基乙氧基-1-(3，5-二異丙氧基苯基)-3-乙基-7-甲氧基-3，4-二氫-異喹啉(式ⅡaX1＝苄基，R＝乙基)、1.3g鈀/炭(10%)及500ml十氫萘在200℃和氬氣保護下攪拌5小時。將反應混合物冷卻到室溫，以用白色硅藻土(Hyflo)過濾，並以乙酸乙酯衝洗。在50℃將十氫萘真空蒸掉，所得產物用矽膠(直徑0.04-0.06mm)色譜法純化，得到標題化合物熔點游離鹼＝116-118℃鹽酸鹽＝218-222℃富馬酸氫鹽82.5℃草酸氫鹽＝106-107℃馬來酸氫鹽87-96℃上述方法的原料可如下製備
ⅱ)3-(2-苄氧基乙氧基)-4-甲氧基-苯甲醛(式ⅣX1＝苄基)將20g異香草醛(式Ⅲa)，41.3g2-苄氧基乙基碘(式Ⅲb)和21.8g碳酸鉀溶於200ml丁酮中，在回流狀態下攪拌12小時，將得到的懸濁液冷卻到室溫並將沉澱過濾掉，以丙酮洗滌，然後將丙酮蒸出，殘餘物溶於乙酸乙酯，用水(3次)和鹽水(1次)萃取。將有機相干燥，過濾，並蒸發，得到油狀的標題化合物。
ⅲ)3-(2-苄氧基乙氧基)-4-甲氧基苄基乙基酮(式ⅤX1＝苄基，R＝乙基)將24g步驟ⅱ的產物，21.5g溴丁酸乙酯和30ml叔丁基甲基醚在5℃經50分鐘滴加入預先製備的由甲醇鈉和25ml叔丁基甲基醚形成的懸濁液中。反應混合物在大約5℃下攪拌45分鐘，然後在室溫下攪拌12小時。加入冰醋酸調節pH值至5，得到的懸濁液用水稀釋後用叔丁基甲基醚萃取3次，有機相用NaHCO3萃取一次，用鹽水萃取一次，並蒸發至約100ml。滴加13.5ml 50%的氫氧化鈉水溶液，全部液體攪拌2小時。在40℃，用50ml水稀釋，再在室溫下攪拌30分鐘。將有機相分離，水相在不超過40℃下用15ml濃鹽酸調節至pH值等於1。再將反應混合物在40℃下攪拌1.5小時，冷卻至室溫後用甲苯萃取。將有機相用NaHCO3溶液和鹽水洗滌、用Na2SO4乾燥、過濾和蒸發後，得油狀的標題化合物。
ⅳ)1-[3-(2-苄氧基乙氧基)-4-甲氧基苯基-2-氨基丁烷(式ⅥX1＝苄基，R＝乙基)將20.6g步驟ⅲ的產物、48.4g乙酸銨和3.9g氰基硼氫化鈉溶於235ml甲醇中，加入12.1g 0.4mm(4 )分子篩，在惰性氣體保護下室溫攪拌過夜。反應混合物以白硅藻土過濾，並以甲醇洗滌。將濾液濃縮，殘餘物溶於乙醚中，分別用15%氫氧化鈉、水和鹽水萃取，有機相用硫酸鈉乾燥，過濾並揮發溶劑，得油狀標題化合物。
ⅴ)N-(3，5-二異丙氧基苯甲醯基)-1-[3-(2-苄氧基乙氧基)-4-甲氧基苯基]-2-氨基丁烷(式ⅧX1＝苄基，R＝乙基)將19.9g3，5-二異丙氧基苯甲醯氯溶於100ml二氯甲烷中，經1.5小時滴加入由17.0g步驟(ⅳ)的產物、15.6g三乙基銨和630mgN，N-二甲基氨基吡啶及150ml二氯甲烷構成的溶液中，反應混合物在約0℃至室溫下攪拌12小時。將所得的混合物濃縮，殘留物用乙酸乙酯溶解，用1N鹽酸、10%碳酸氫鈉和鹽水分別萃取。有機相用硫酸鈉乾燥，過濾並濃縮。已結晶的殘餘物用乙醚稀釋，並過濾，得到標題產物。本產品未加純化處理直接用於下一步反應。
ⅵ)6-苄氧基乙氧基-1-(3，5-二異丙氧基苯基)-3-乙基-7-甲氧基-3，4-二氫異喹啉將15.3g步驟(ⅴ)的產物和12.7g POCl3溶於250ml乙腈中。回流狀態下攪拌5小時，濃縮反應混合物，殘餘物用乙酸乙酯溶解，用Na2CO3溶液和鹽水萃取，有機相用Na2SO4乾燥，過濾，揮發去溶劑，殘餘物用矽膠(直徑0.04-0.63mm)色譜法純化，得油狀標題化合物。
實施例21-(3，5-二異丙氧基苄基)-6-(2-羥基乙氧基)-7-甲氧基-3-正丙基-異喹啉(式ⅠR＝正丙基)的製備標題化合物以與實施例1類似的方法來製備，所得的游離鹼為泡沫狀;草酸-氫鹽熔點＝154-156℃。
式Ⅰ化合物及其生理學上可水解和可接受的酯、和所述化合物和其酯的可藥用酸加成鹽(下文總稱為本發明藥劑)顯示出藥理學活性並證明可用作治療藥物，例如用於治療下文列舉的那些疾病和症狀。
尤其是本發明藥劑呈現出環核苷磷酸二酯酶(PDE)岐化酶抑制活性，對Ⅳ型岐化酶具有選擇性，並且比已知化合物(例如上述英國和美國專利2，213，482和4，980，359中公開的那些化合物)，對於Ⅳ型岐化酶具有顯著而驚人的更大的專一性。
本發明藥劑具有抗炎、抗氣管功能亢進及支氣管擴張藥性質。它們還具有免疫抑制、TNFα分泌抑制和其它藥理活性，這些，可以在例如如下的標準實驗方法中得到證明[如下所述的所有實驗均以試驗化合物(例如實施例1的化合物)相應的草酸-氫鹽進行。在實施例1化合物的情況下，可用10%的吐溫溶於80%的無水乙醇製成濃度為30mM的草酸-氫鹽儲備液。做藥理實驗用時，至少應稀釋一萬倍。]PDE岐化酶抑制作用試驗A人PDE岐化酶抑制試驗所有的岐化酶的製備均來源於人體。Ⅲ型和Ⅳ型的製備是利用了在血小板中Ⅲ型岐化酶居大多數和嗜中性白細胞中Ⅳ型岐化酶居主導而得到的。製備中應用了下列技術細胞和組織在冰上於pH值為7.4濃度為10mM的tris-HCl中製成勻漿，所述tris-HCl中含有蔗糖(250mM)、EDTA1mM、二硫蘇糖醇(1mM)、leupeptin和pepstatin A(各1μg/ml)及苯基-甲基-磺醯氟(PMSF、0.17mg/ml在制勻漿剛開始時加)。嗜中性白細胞(Ⅳ型)和血小板(Ⅱ型和Ⅲ型)取自人血並超聲粉碎(Branso揮針4×15秒)，人肺(Ⅰ型和Ⅴ型)取自手術中的病人，以多管式勻漿器製成勻漿(兩次各30秒)。
岐化酶製備PDE Ⅲ和Ⅳ(基質cAMP 1μM)製備分別由血小板和嗜中性白細胞勻漿低速上清液組成。Ⅰ型(基質cAMP 1μM，Ca2+0.5mM，calmodulin 125nM)，Ⅱ型(cAMP 100μM)和Ⅴ型(cGMP 1μM)通過陰離子交換色譜法(Q-Sepharose)分離，使用設有蔗糖和PMSF的NaCl勻漿緩衝液梯度洗脫，(在2.5倍柱體積中NaCl為0至0.1M，在24倍柱體積中NaCl為0.1至0.45M)。PDE Ⅰ為cAMP 1μM的水解可被Ca2＋和Calmodlin(分別為0.5mM和125nM)激發的那些級分;在NaCl為0.17至0.18M時洗脫下來。PDE Ⅱ為在100μM而不是在1μM顯示出基本的cAMP水解活性的那些級分;在NaCl濃度為0.31-0.32M時洗脫下來，PDE Ⅴ為在cAMP 1μM過程中選擇性地水解cGMP 1μM的那些級分;在NaCl濃度為0.20-0.24M時洗脫下來。
使用Thompson等人描述的離子交換柱方法(Nucleotide Res.，10，69-92(1979))用1μM[H3]-cAMP作為基質，在試驗物質存在或不存在下以可變濃度測定PDE的活性。
在這一實驗方法中，本發明藥劑顯著地抑制Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型PDE岐化酶，對於Ⅰ型和Ⅱ型具有相對小的作用。在Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型中，與其它已知PDE岐化酶抑制劑比較，本發明藥劑對於抑制Ⅳ型PDE岐化酶具有顯著高的選擇性，可作為Ⅳ型岐化酶特異抑制劑。於是，在一項實驗中，發現實施例1化合物的草酸-氫鹽對於Ⅳ型岐化酶的抑制活性比試驗的其它製備的岐化酶至少大180倍。
抗炎活性實驗B抑制甲醯-MetLeuPhe(fMLP)對嗜酸性細胞的激活純化的人嗜酸性細胞(0.2ml HBSS中有104個/井)在光澤精(25μM)存在下用fMLP激活。對於氧化性突發(以化學螢光的變化來測量)的抑制可以利用邏輯方程由劑量效應曲線來測定。
本發明藥劑在上述實驗方法中，在濃度範圍0.001μM至0.5μM內均是有活性的。
實驗C抑制TNFα的分泌900μl THP-1細胞(0.5×106細胞+100U γ-幹擾素/0.9ml)吸取入24井培養板中，然後加入100μl實驗藥物。於37℃在5%二氧化碳/95%空氣中孵化3小時後加入10μl濃度為5μg/ml的LPS。繼續孵化40小時。在此過程中要很好地控制實驗條件。然後移出培養基並在1000g下離心10分鐘使溶液澄清。向各井中加入0.01%的洋地黃皂甙1.0ml以溶解被帶橡皮頭的玻璃攪棒刮削時松馳的細胞，然後在4℃放置10分鐘，立即進行乳酸脫氫酶的測定，並且所述樣品存放於-20℃以進行其它測定。測定包括IL-1β(媒介)，TNF-α(媒介)和DNA(溶解產物)。IL-1β和TNF-α的測定可應用從市場上買到的酶聯免疫吸附實驗測試藥盒。
Kapuscinski等人的方法[Anal.Biochem.83，252-257(1977)]可用於測定DNA。300μl的細胞溶解物樣品(溶於0.01%的洋地黃皂甙)與pH值為7.0的750μl tris-HCl緩衝液(含有13.2mM Na2SO4)混合，還有300μl的水和濃度為2μg/ml的150μl DAPI(4′，6-二脒基-2-苯基吲哚·2HCl)然後使用Perkin Elmer 3000型螢光測定儀在372nm(激發光譜)和454nm(發射光譜)測定螢光，樣品測定值從同時測定的小牛胸腺DNA(0.5-10μg/ml)的標準曲線上讀出。
乳酸脫氫酶如下法測定50μl樣品(介質或在0.01%洋地黃皂甙中的細胞溶解物)加入96井微滴定板中，然後加入200μl溶於pH值為7.5的62mM磷酸鈉緩衝液中的0.3mMNADH和1mM丙酮酸鈉。該板用自動微滴定板搖床輕輕混合，然後放入雙顯示分光光度計(FlowLaboratories產)在340nm處的mextinction值可在11分鐘期間每隔1分鐘自動測量一次，酶率可用電腦程式自動計算。由於在冷凍和融化的過程中酶的活性有損失，所以應測定新鮮樣品。
試驗化合物以不同濃度隨γ-IFN一同加入，並且在實驗過程中與細胞一起存在。
在以上實驗方法中，本發明藥劑在0.001μM至0.5μM濃度範圍內顯示出巨大的TNFα抑制活性。對於IL-1β的抑制僅在相當高濃度時才可以觀察到。
實驗D抑制SRS-A的生成豚鼠在試驗前通過靜脈給藥1ml同源的抗卵清蛋白抗血清，被動致酶24小時。在抗原免疫試驗前，動物先以丙醇(0.32mg/kg)靜脈給藥進行預處置(抑制內源性的兒茶酚胺)，靜脈給以美吡胺(3.2mg/kg)(H1受體拮抗作用)和靜脈注射的吲哚美沙辛(3.2mg/kg)(抑制環氧合酶)。變應原免疫作用通過靜脈給藥32μg/kg卵清蛋白而影響，對氣管抑制產生的縮肌反應作為SRS-A活性的函數結果。將實驗動物分組，靜脈給以FPL 55712(10mg/kg)(LTD4受體拮抗劑)，在免疫前一分鐘給藥;或者在免疫前十六分鐘靜脈注入不同濃度的實驗藥物。接受了FPL 55712的動物組顯示出支氣管收縮功能喪失，確證了SRS-A在這一反射中的媒介作用。
在上述實驗方法中，本發明藥劑可以抑制SRS-A的生成，這當靜脈輸入本藥劑5-100μg/kg/min時，縮肌反應減少來得到證實。
實驗E豚鼠中細菌內毒素[LPS]引起的致死率豚鼠腹膜內注射苯巴比妥鈉(100mg/kg)麻醉，然後補給戊巴比妥鈉(30mg/kg)，肌內注射加拉明(10mg/kg)以使其麻醉。實驗動物通過氣管插管導入空氣和氧氣的混合氣體(40∶60，v/v)來換氣，(8ml/kg 1Hz)。換氣過程可通過壓差轉換器上連接一個呼吸速度描計器來監測。胸內壓力的偶然變化可以經過喉內插管連接一個壓差轉換器來測量，這樣氣管處和胸內的壓差可以測出和顯示出來，血壓和心率在頸動脈處以一個壓力轉換器來記錄，在右側頸靜脈處插入一根插管以靜脈輸注實驗物質，同時，用一個輸液泵以一不變速率(3.0ml/hr以給藥10mg/kg/hr)輸入LPS。左側頸靜脈插管以便靜脈內給藥(±)心得安(1mg/kg)。通過測量空氣流量和經由肺的壓力，使用數字式肺部電子監視系統可以在每一個呼吸周期後計算出RL和Cdyn，這一系統可顯示血壓，胸內壓和空氣流量並可在真實時間計算RL和Cdyn，並在視覺顯示單元上顯示出來。實驗數據可以連續儲存，在實驗結束時，實驗曲線或處理後的數據可打出來。
輸注(±)心得安確保了對LPS的連續感應，在麻醉的動物體內，以[±]心得安進行預處理和以以上方式輸注LPS產生了顯著的呼吸道破壞，內毒素性昏迷後的死亡通常發生在結束LPS輸注後大約一小時內。
在以上實驗方法中，經靜脈注射給以本發明藥劑在1-500μg/kg/min的劑量使實驗動物免於在實驗過程中內毒素(LPS)引起的呼吸道損傷，同樣也使動物免於LPS導致的死亡。
實驗F小鼠體內的花生四烯酸引起的刺激性接觸性皮炎雌性NMRI鼠(大約30g)在右耳的內側和外側局部均用含有不同濃度試驗化合物的二甲基亞碸∶丙酮∶乙醇(2∶4∶4)溶液10μl處理，30分鐘後，右耳的內部和外部局部以溶有1mg花生四烯酸的10μl丙酮處理，30分鐘後將動物殺死，在軟骨線處將耳切下並稱重，計算左耳和右耳重量的差異，並相對於僅用花生四烯酸的對照組，計算出百分抑制率。
本發明藥劑在上述實驗方法中抑制接觸性皮炎的使用濃度為3-300mM。
支氣管擴張活性實驗G人支氣管的鬆弛人肺的樣品為在癌症手術中切下三天內的樣品，小支氣管(內徑約2-5nm)切成小段，放入2ml的液氮儲存安瓿中，其中加入了含有1.8M二甲基亞碸(DMSO)和0.1M蔗糖的小牛血清作為冷凍保護試劑。安瓿放在一個聚苯乙烯的盒子中(11×11×22cm)，放入冰箱中以平均速率為約每分鐘0.6℃的速度冷卻並保持在-70℃。3-15小時後，將安瓿轉移入液氮中(-196℃)，保存在其中直至使用時。使用前，先將組織在-70℃放置30-60分鐘。然後將安瓿放入37℃水浴中在25分鐘內融解。然後將支氣管段放入一個盛有Krebs-Henseleit氏溶液的盤子中在37℃洗滌。該溶液含有(單位nM)NaCl 118;KCL 4.7;MgSO41.2;CaCl21.2;KH2PO41.2;NaHCO325;葡萄糖 11;EDTA 0.03。將支氣管切成環，懸浮在10ml器官浴中，在約1g的預負載下進行等張力記錄，以累積加樣的方法繪製濃度反應曲線，當原先的濃度已產生了最大效應時，將濃度增大，在濃度反應曲線的最終，加入罌粟礆(300μM)以產生支氣管環的完全鬆弛。這一結果記作100%鬆弛。
在以上實驗方法中，本發明藥劑在濃度0.001至1.0μM時使人支氣管環產生與濃度相關的鬆弛效應。
實驗H對SRS-A引起的支氣管收縮的抑制豚鼠(Dunkin-Hartley種，雄性，400-600g)以苯巴比妥(100mg/kg，腹膜內注射)和戊巴比妥(30mg/kg腹膜內注射)進行麻醉，以加拉明(100mg/kg肌肉注射)進行麻醉。實驗動物經由氣管插管導入空氣和氧氣的混合氣(45∶55 v/v)進行換氣，在頸動脈處記錄血壓和心率，在呼吸迴路中連接一個Fleisch氣流轉換器來監測通氣情況，胸內壓力的偶然變化直接經由一個胸內套針來監測，這可以顯示出相對於氣管的不同壓力。從這些與氣流和不同壓力的有關信息，可以應用一個數字呼吸分析儀對每一呼吸周期的阻力[R1]和協同[Cdyn]進行計算。
在實驗前，先給以同源的抗卵清蛋白抗血清(1ml，靜脈注射)將實驗動物被動致敏24小時。在進行變應原免疫前，用心得安進行預處置，以抑制內源性兒茶酚胺，以美吡胺(3.2mg/kg靜脈注射)阻滯組胺H1受體，以吲哚美沙辛(3.2mg/kg靜脈注射)抑制環加氧酶。變應原免疫通過給以卵清蛋白(OA)來獲得，由此產生的支氣管肌縮反應作為SRS-A活性的函數指標。
進行兩個實驗1)第一個，實驗動物以OA(32mg/kg靜脈注射)免疫，考察白三烯D4受體拮抗劑FLP 55712(10mg/kg靜脈注射，OA免疫前一分鐘使用)和試驗化合物(1、10和100mg/kg/min OA免疫前15分鐘靜脈輸注)的效應。
2)第二個，實驗動物以OA免疫(1.0或1.8mg/ml經60次呼吸吸入)測量實驗化合物直接經由氣管滴注入肺在不同劑量產生的效應。
在實驗1)中，OA的支氣管肌縮效應在給以FPL55712後消失了，與SRS-A對反應的調節相一致，本發明藥劑顯示出對支氣管肌縮反應的劑量依賴性。
在實驗2)中，本發明試劑在經由支氣管滴注給藥時顯示出在劑量0.001-10mg/kg/min時具有抑制活性。
實驗I對蛙皮素引起的支氣管收縮的抑制實驗動物(豚鼠)如上面實驗H中的方法準備。
蛙皮素通過以100mg/kg/min的量連續靜脈輸注給藥，以此產生持續的支氣管痙攣。實驗物質溶於生理鹽水通過靜脈注射給藥，或者溶於乙醇/鹽水(1% v/w)中i.d.法給藥。在靜脈給藥後1分鐘和3分鐘時或者給藥後16分鐘和64分鐘時測量支氣管擴張效應;並用RL作為肺功能指數以初始反應的百分抑制率表示。
在以上實驗方法中，本發明藥劑在靜脈注射給藥0.001-0.1mg/kg和i.d.給藥0.1-5.0mg/kg時顯示出明顯的支氣管擴張活性。
實驗J在恆河猴中對乙醯甲膽鹼(MeCH)引起的支氣管收縮的抑制雄性恆河猴(體重10.3-13.2kg)以氯胺酮(20mg/kg肌肉注射，起始時用)麻醉，然後經由左側隱靜脈插管用5-乙基-5-(1-甲基丁基)-2-巴比妥酸(8mg/kg/h靜脈注射)維持麻醉至實驗結束。實驗動物自主呼吸，以左側躺姿放置，將喉部、聲門部和咽部麻醉(局部麻醉使用本卡因)以便能插入和放置一個4.5mm的翻邊兒科頸插管。
MeCH以氣溶膠的形式給藥(鹽水做載體氣溶膠通過用6升/分鐘的空氣和一個噴霧器產生)。暴露兩分鐘，最大換氣量吸入。由於對MeCH的響應很弱，所有的實驗均使用0.6mg/ml或2.5mg/ml的溶液。MeCH支氣管收縮實驗相隔30分鐘之後做，在MeCH免疫之前15分鐘，給以實驗物質(以乳糖做載體製成1mg/ml的懸濁液，在支氣管鏡的控制下給1ml，給在支氣管杈隆凸以上1cm處)。
實驗物質以累加的方式給藥。支氣管的擴張活性以MeCH對支氣管收縮反應抑制的百分抑制率進行評價。
本發明藥劑在給藥劑量10-500mg/kg範圍內在上述實驗方法中是有效的。
對呼吸道高反應性的抑制實驗K豚鼠複合免疫引起的高反應性將豚鼠麻醉以上述實驗F相同的方法準備好以記錄肺功能。靜脈十分鐘間隔三次注射預先製備的免疫複合物(向0.05ml豚鼠抗牛γ-球蛋白抗血清中加入溶在0.05ml鹽水中的30μg牛γ-球蛋白而製得)以引起變應性反應。然後靜脈注射給以組胺(1-3.7μg/kg，10分鐘間隔)使氣管在給以免疫複合物之前和之後的敏感性更明顯，呼吸道的高反應性表示為給以免疫複合物之前和之後對組胺反應的RL最大值的差值。試驗化合物在支氣管內給藥，按照引起呼吸道高反應性程度的不同給以不同的劑量。
在上述實驗方法中，本發明藥劑在給藥劑量為0.5-50μg/kg支氣管內給藥時，對於消除或抑制呼吸道高反應性是有利的。
免疫抑制活性實驗L鼠混合淋巴細胞反應將約0.5×106雌性(8-10周)Balb/c鼠脾臟的淋巴細胞與約0.5×106雌性(8-10周)CBA鼠脾臟的淋巴細胞在0.2ml細胞生長介質中孵育5天。實驗物質以不同濃度加入介質中，活性通過抑制與DNA合成有關的增殖的能力來評估。該DNA合成通過摻入放射標記的胸腺嘧啶來測定。
本發明藥劑在濃度0.1-50.0nM時抑制胸腺嘧啶的結合。
還發現本發明藥劑可以抑制人外周血液單核細胞的體外增殖反應，例如，抑制結核菌素;並且，尤其是顯示出與免疫抑制活性物質(例如免疫抑制性的環孢菌素如環孢菌素A、及皮質類固醇類)結合後有協同抑制效應。
除前文所述之外，普通藥理實驗還指出本發明藥劑與已知化合物相比顯示出對於下文將要講到的有關治療方面的用途具有明顯而驚人的改善，例如，能減少行為反應的影響，和/或，尤其能減少與血液動力學參數有關的心血管效應(影響心率、導致血管收縮等)。
這樣，在一系列將都卜勒主動脈流試驗用於兔身上的實驗中[見J.Pharmacol.Meth24，263-267(1990)]，可發現實施例1化合物的草酸-氫鹽顯示出在例如劑量高達0.3mg/kg時沒有心血管系統的副反應，僅使心率有一輕微降低(這是由於劑量在1mg/kg時引起的血管收縮)。
與此相似，發現同樣的化合物的草酸-氫鹽形式在平均動脈血壓、心率和血漿葡萄糖濃度方面沒有或僅有很小的改變，例如，給清醒的狗用藥劑量高達0.3mg/kg(靜脈注射)或0.6mg/kg(口服)時，上述方面均無變化，這時已可產生對加入血漿的PDEⅣ很強且持續時間很長的抑制作用，所有的用藥劑量通常均可很好耐受。
正如已經提到的，本發明藥劑作為Ⅳ型PDE岐化酶抑制劑其特點是具有明顯的作用和很高的特異性。它們還具有代謝半衰期和作用有效期較長的特點。
由於本發明藥劑的抗炎活性、對呼吸道的高反應性的作用和它們對與PDE岐化酶有關的增殖的抑制作用，尤其是作為Ⅳ型岐化酶的選擇性抑制劑。本發明藥劑可用於疾病的治療，尤其是預防性治療所述疾病，包括呼吸道梗阻或炎症疾病，例如，通過連續規律性的較長時間給藥，可以提供有效的保護，以防止支氣管收縮或其它由於呼吸道梗阻或炎症疾病引起的發作症狀，或者控制、改善、逆轉這些疾病的基本症狀。
由於本發明藥劑的支氣管擴張活性，它們可以用作支氣管擴張劑，例如，用於慢性或急性支氣管收縮的治療。例如，用於呼吸道梗阻或炎症疾病的症狀控制。
在本說明書和權利要求中所使用的、與呼吸道梗阻和炎症疾病有關的術語「治療」(名稱和動詞)應相應地理解為既包括治療中的預防性治療方式和症狀性治療方式。
依照上文所述，本發明還提供A.一種用於需要治療患者以治療下述疾病的方法a)呼吸道高反應性;
b)支氣管擴張;或c)尤其是呼吸道梗阻或炎症性疾病;
該方法包括給予所述患者有效量的本發明藥劑。
本發明所述的呼吸道梗阻和炎症疾病包括氣喘、塵肺、呼吸道慢性梗阻或肺病(COAD或COPD)及成人呼吸困苦綜合症(ARDS)，同樣也包括由於其它藥物治療引起的呼吸道反應過程症的加劇，例如，阿斯匹林或β受體激動劑的治療。
本發明適用於對任何種類和起因的氣喘的治療，包括內源性的和尤其是外源性的氣喘。它可用於變應性(特異性的或IgE為媒介的)氣喘;也可用於非特異氣喘的處置，包括例如支氣管炎，運動引起的氣喘和職業性氣喘，氣喘引起的繼發細菌感染和其它非變應性氣喘;還可用於喘鳴嬰兒綜合症的處置(嬰兒初發氣喘)。
本發明可用於任何類型和起因的塵肺，包括例如礬土肺、炭肺、石棉肺、石末肺、駝鳥毛塵肺、鐵塵肺、矽肺、菸草肺和棉屑肺。
本發明可用於對COPD和COAD的治療，包括慢性支氣管炎、肺氣腫或與呼吸困難有關的其它疾病。
本發明還可用於治療任何類型和起因的支氣管炎，包括，例如，急性、花生性、卡它性慢性、哮吼性或癆病性支氣管炎等。
由於本發明藥劑作為TNF-α分泌的選擇性抑制劑的活性，它們可用於降低或抑制TNF-α的分泌，例如，用於那些TNF-α分泌影響的或TNF-α起調節作用的疾病或病症的治療，例如涉及病原學的疾病和病症(例如，不期望的、過多的或失控的TNF-α分泌)，尤其是用於惡病質或內毒素性休克的治療和愛滋病的治療[cf.Shariefet al，Mediators of Inflammation，1 323-338(1992)]。
本發明方法可用於與病態TNF-α分泌或血清TNF-α濃度有關的任何起源的惡病質的治療，包括例如細菌的、病毒的或寄生蟲的感染;或同種及其它器官壞死或脫落例如腎功能喪失引起的惡病質;也可應用於癌性的、瘧疾性的和寄生蟲性的惡病質，由體重、甲狀腺或胸腺引起的惡病質，以及尿毒症性病質等的治療。尤其適用於與愛滋病有關的惡病質的治療，例如，愛滋病病毒感染引起的或有關的惡病質。
本發明方法也可用於對內毒素引起休克的治療。在這一方面，值得注意的是，本發明提供了一種治療內毒素性休克以及內毒素性休克引起的病症(例如，ARDS即成人呼吸困苦綜合症)的方法。
本發明方法還可用於對HIV病毒感染引起的疾病(例如愛滋病)的治療。例如改善該病或控制該病的進一步發展。
由於本發明藥劑具有涉及抑制PDE岐化酶和/或抑制TNF-α釋放及它們的免疫抑制活性的性質，它們也可用作免疫抑制劑，例如，用於治療自動免疫疾病，尤其是可用於治療那些與炎症過程有關的或有炎症過程或病原學的自動免疫疾病;或者作為抗炎劑用於治療炎症疾病，尤其是治療那些與自動免疫反應有關的或含有自動免疫或病原學的炎症疾病。
本發明可應用的疾病的例子包括自動免疫血液失調(例如，紅細胞性貧血、再生障礙性貧血、純紅細胞性貧血和特發性血小板減少)、系統紅斑狼瘡、多重軟骨炎、硬化病、韋格內式肉芽腫、皮膚肌炎、慢性活動性肝炎、重症肌無力史蒂文-約翰森綜合症、自發性口炎性腹瀉、自動免疫炎症腸疾病(例如，潰瘍性結腸炎、和克羅恩氏病)、內分泌性眼病、格雷夫斯氏病類肉瘤病、牙槽炎、慢性過敏性局限性肺炎、多發性硬化、原發膽汗性肝硬變，青年人糖尿病(Ⅰ型)、眼色素層炎(前面的和後面的)、乾性角膜結膜炎、和春發性角膜結膜炎、間質性肺纖維化，牛皮癬性關節炎和腎小球性腎炎(有和沒有腎病變綜合症的，例如，包括特發性腎病變綜合症或腎小球改變性腎病)，以及炎症和/或高增殖性皮膚病(例如牛皮癬特異反應性皮炎、滅皰瘡，尤其是接觸性皮炎例如過敏性原接觸性皮炎)。
尤其是，本發明藥劑可以用於治療關節炎和其它風溼性或炎症疾病，特別是風溼性關節炎。
作為免疫抑制劑，本發明藥劑還可用於克制器官移植的排斥反應。例如，用於維持異體器官移植等，例如用於腎、肝、肺、心臟、心-肺、腸、骨髓、皮膚、或角膜的移植。
由於本發明藥劑的抗炎活性，尤其是抑制嗜酸性細胞激活的性質，它們也可用於嗜酸性細胞有關的失調的治療(例如嗜酸細胞增多症)，尤其是與呼吸道的嗜酸細胞有關的失調(例如，包括肺組織的嗜酸性細胞的穿透)，包括影響呼吸道和/或肺的嗜酸性細胞過多、以及呼吸道的嗜酸性細胞有關的失調導致或並發的呂弗勒氏綜合症、嗜酸性細胞性肺炎、寄生蟲(尤其是後生動物)感染(包括局部嗜酸性細胞過多)、支氣管肺麴黴病、多發性結節性動脈炎(包括Churg-Strauss氏綜合症)、嗜酸性細胞肉芽腫和藥物反應誘發的影響呼吸道的嗜酸性細胞失調。
由於本發明藥劑的關於抑制PDE岐化酶的性質，尤其是它們作為Ⅳ型岐化酶選擇性抑制劑的性質，本發明藥劑可用作Ⅳ型PDE岐化酶抑制劑，例如，用於治療涉及組織鈣缺失的疾病，尤其是骨和關節涉及鈣缺失所導致的疾病，如骨質疏鬆。就這一方面來講，進一步證明它們還可用於治療變應性炎症疾病，例如鼻炎、結膜炎、特異反應性皮炎、蕁麻疹和胃腸變應性變態反應，也可作為血管舒張劑，例如用於治療心絞痛、高血壓、充血性心衰、和多重梗死性痴呆;還可用於治療涉及PDEⅣ抑制的其它病症(例如抑鬱)、治療以識別功能損傷為特徵的疾病和症狀，包括阿耳茨海默氏病，帕金森氏病和發作。
由於本發明藥物與免疫抑制劑和/或抗炎藥物具有協同作用能力，它們也可作為協同治療劑與這些藥物的聯合用藥，例如，用作這些藥物治療活性的潛能促進劑或用於減小這些藥物的用藥量和潛在的副反應。適於與本發明試劑聯合用藥的藥物包括例如，環肽、環肽內酯(cyclopeptolide)或大環內酯類免疫抑制藥物或大環內酯類抗炎藥物例如屬於環孢菌素類的藥物(例如，環孢菌素A或G)、藥物tacrolimus(也叫FK506)、子囊菌黴素和雷帕黴素及它們多種的已知協同劑和衍生藥物還包括糖皮質激素類藥物。這種協同治療可用於的疾病包括例如任何需要免疫抑制藥物和抗炎藥物治療的疾病和病症，例如上文所述的疾病。尤其是本發明藥劑可用於如上文所述的協同治療，例如用於免疫抑制、抗炎或哮喘的治療，例如，增強環孢菌素(如環孢菌素A)、大環內酯類藥或類固醇-司派林的作用。
依照上文所述，本發明還提供了B.一種在需要治療的患者中具有下述作用的方法a)減弱或抑制TNF-α的釋放;
b)抑制PDEⅣ岐化酶的活性;
c)產生免疫抑制作用;
d)用於治療炎症疾病;或e)用於治療上文提到的任何具體的病症或疾病;
該方法包括將有效量的本發明藥劑給予所述的患者。
本發明還提供了
本發明藥劑在藥物方面的應用。例如，用於上文A或B中定義的任意疾病和病症的治療和用於上文提出的任意方法。
在實施本發明時，使用劑量當然要依賴具體情況而變化，例如，依賴需要治療的具體疾病和病症、使用的本發明具體藥劑、給藥方式及預期的治療方案。然而，通常令人滿意的結果，例如，對於上文闡明的疾病的治療。被表明可由口服給藥獲得，其通常劑量為大約0.01至2.0mg/kg，並且口服給藥的每日劑量為約0.75至150mg，可以每日一次或分2-4次給藥，或者以持續釋放的形式給藥。因此，對於口服給藥的單位劑量形式包括0.2至75或150mg(例如，大約0.2或2.0到50、75或100mg)本發明藥劑，以及一種藥學上可接受的稀釋劑或載體。
就用於治療慢性或梗阻型呼吸道疾病(例如氣喘病)而言，本發明藥劑最好的給藥方式是通過吸入的途徑，使用的劑量隨下列因素而變化，例如具體的疾病或身體狀況、使用的具體的本發明藥劑、具體的給藥方式(例如是否用於粉吸入或其它方式)以及預期的效果。但一般地說，標明的每日吸入劑量為大約2.5到約13.0μg/kg，例如從13.0到約60.0μg/kg。例如在氣喘病的治療中，通過吸入方式給藥的標明的每日劑量為約0.2至約10.0mg(例如大約1或5mg)，一次或分二次或三次給藥。由此每次給藥的適宜劑量是約200μg至約3.3mg，每天最多給藥三次，適宜用乾粉吸入給藥，每次噴2-8次。
本發明藥劑也可以通過其它適宜的途徑給藥例如輸注方式(例如用於內毒素休克的治療)、鼻部給藥(例如對鼻炎的治療)、眼部(occularly)給藥(例如用於眼睛自身免疫疾病的治療)、表皮給藥(即皮膚局部給藥、例如用於皮膚病或乾癬的治療)、或者直腸給藥(例如經過灌腸途徑或使用栓劑，例如對腸道炎症的治療)。通過這些途徑給藥的合適劑量通常比口服給藥所要求的劑量小10到100倍。
含有本發明藥劑的藥物組合物可用常規的稀釋劑或賦形劑和本領域公知的技術來製備。因此，口服劑型可包括片劑、膠囊劑等。表皮給藥的劑型可包括乳劑、油膏劑、凝膠，或透皮給藥系統(例如貼劑)。除了添加惰性稀釋劑或載體外，組合物中還可包含合適的皮膚滲透促進劑，這也是本領域公知的。
供吸入的組合物可包括氣霧劑或其它的霧化劑型，以及可吸入的乾粉劑型。它們用或不用稀釋劑，對於適宜的乾粉吸入給藥體系也是本領域公知的。就製備吸入的乾粉劑而言，式Ⅰ化合物或其生理學上可水解的和可接受的酯最好採用其可藥用的酸加成鹽形式。在實施例1化合物的情況下，其鹽酸鹽(熔點218-222℃)尤其適宜。所提及的鹽最好碾磨，例如用噴氣或陶瓷碾磨裝置來提供一種非常細的可吸入粉末(例如平均粒徑達2-3微米)。優選90%該物至少具有平均粒徑小於7.8微米，更優選小於4.8微米。為了確保獲得合適而堅固的微粒產物的抗張力性能以適於以乾粉形式吸入給藥，更好的方法是將活性成分(如實施例1產物的鹽酸鹽)在低溫中預先與適宜的可吸入的載體介質(如乳糖)相混合，然後再進行碾磨處理。
與前述一致，本發明還提供了一種藥用組合物，它包含本發明的一種藥劑及一種藥學上可接受的稀釋劑或載體，例如以用於在前文中定義的任何一種方法中。
它是藥學上可接受的酸加成鹽的本發明藥劑展示出了與前文定義的式Ⅰ化合物或其生理學上可水解的和可接受的酯相同的活性及可耐受性。
權利要求
1.式Ⅰ的化合物或其生理學上可水解和可接受的酯、或所述化合物或酯的酸加成鹽 其中R為乙基或正丙基。
2.如權利要求1中所述的其中R為乙基的式Ⅰ化合物或其酸加成鹽。
3.如權利要求1中所述的其中R為正丙基的式Ⅰ化合物或其酸加成鹽。
4.一種藥物組合物，它包括一種在權利要求1至3中任一權項定義的式Ⅰ化合物或其生理上可水解和可接受的酯、或所述化合物或其酯的可藥用的酸加成鹽，以及一種可藥用的稀釋劑或載體。
5.用作藥物的權利要求1至3中任一權項中定義的式Ⅰ化合物或其生理學上可水解和可接受的酯、或所述化合物或其酯的可藥用的酸加成鹽。
6.用於治療梗阻性或炎症性呼吸道疾病的權利要求5中定義的化合物、酯或鹽。
7.用於治療哮喘的權利要求6中定義的化合物、酯或鹽。
8.一種製備權利要求1中定義的化合物、酯或鹽的方法，該方法包括a)為了製備式Ⅰ化合物，將式Ⅱ化合物去保護和/或去氫化， 其中R與權利要求1中定義相同且R與式Ⅰ中定義相同X為氫且R1和R2如虛線所示代表一個附加的鍵，或者X為羥基保護基且R1和R2均為氫或者代表如虛線所示的一附加的鍵;b)為了製備式Ⅰ化合物的生理上可水解和可接受的酯，將式Ⅰ化合物酯化;和從游離形式或酸加成鹽形式回收步驟a)或b)的產物。
全文摘要
本發明公開了式I化合物、它們的生理學上可水解和可接受的酯及其鹽。所述化合物、酯和可藥用的酸加成鹽可用作藥物，例如，用於哮喘的治療。
文檔編號C07D217/26GK1106801SQ94118199
公開日1995年8月16日 申請日期1994年11月4日 優先權日1993年11月5日
發明者R·內夫 申請人:山道士有限公司