具有金屬肽酶(ace/nep)抑制活性的巰基衍生物的製作方法
2023-06-05 06:22:21 1
專利名稱：具有金屬肽酶(ace/nep)抑制活性的巰基衍生物的製作方法
技術領域：
本發明涉及具有金屬肽酶抑制活性的巰基衍生物，更具體而言，涉及能用於治療心血管疾病的N-巰基醯基丙氨酸衍生物。
研究金屬肽酶抑制分子的藥理學興趣源於該酶對心循環系統水平所起的作用。
事實上人們熟知，具有血管緊張肽轉化酶(ACE)抑制活性的化合物主要能用於治療高血壓、心力衰竭和梗塞後疾病，原因是它們抑制血管緊張肽II的形成，血管緊張肽II是一種具有幾種效應的物質，其中包括血壓升高。
具有內皮肽轉化酶(ECE)抑制活性的化合物能用作抗血管收縮藥，原因在於它們抑制內皮肽的形成，內皮肽是一種具有血管收縮活性的21個胺基酸的肽。
而具有中性內肽酶(NEP)也稱之為腦啡肽酶的抑制活性的化合物能用作血管舒張藥，原因在於NEP酶不僅使內源性腦啡肽失活而且也使一些利鈉因子失活，例如其中的心鈉素(ANF)一種由心臟分泌的激素，它能增強血管舒張，並且在腎水平上增加利尿和鈉尿排洩。
因此，即使它們以不同的作用機理作用於心血管系統，通常也是將這些具有金屬肽酶抑制活性的化合物單獨用於或結合用於治療高血壓、腎衰竭、充血性心力衰竭和缺血性心臟病。
在金屬肽酶的巰基衍生物抑制劑中，由Roques等人在Nature(自然)，Vol.288，第286-288頁，(1980)中第一次描述的Thiorphan〔(DL-(3-巰基-2-苄基丙醯)甘氨酸〕和巰甲丙脯酸(Captopril)(The Merck Index，第XI版，No.1773，第267頁)被認為分別是NEP抑制劑和ACE抑制劑的母體化合物。
文獻中描述了具有金屬肽酶抑制活性的含巰基結構的其它分子。
S.R.Bertenshaw等人在Bioorganic Medicinal ChemistryLetters(生物有機和醫藥化學通訊)，10，1953-1958，1993中描述了具有ECE抑制活性的N-巰基醯基二肽，具體而言為色氨酸的N-巰基醯基衍生物。
US專利No.4,401,677(E.R.Squibb Sons，Inc.)描述了具有腦啡肽酶抑制活性的巰基鏈烷醯胺基酸。
US專利No.4,199,512(E.R.Squibb Sons.Inc.)描述了具有ACE抑制活性的巰基鏈烷醯胺基酸。
歐洲專利申請No.0566157(Schering Corporation)描述了具有NEP抑制活性的丙氨酸的N-巰基醯基衍生物。
歐洲專利申請No.0449523(E.R.Squibb Sons，Inc.)描述了具有NEP抑制活性的巰基或醯硫基三氟甲醯胺。
歐洲專利申請No.0524553[Institut National de la Sante et de laRecherche Medicale(INSERM)]描述了具有中性內肽酶和肽基肽酶A抑制活性的醯基巰基鏈烷醯二肽。
國際專利申請WO93/08162[Rhone-Poulenc Rorer S.A.-InstitutNational de la Sante et de la Recherche Medicale(INSERM)]描述了具有ACE/NEP混合抑制活性的β，β-雙取代的α-巰基甲基丙醯胺。
歐洲專利申請No.0419327(Societe Civile Bioproject)描述了具有腦啡肽酶和ACE抑制活性的胺基酸衍生物，例如苯丙氨酸、組氨酸和色氨酸的N-巰基醯基衍生物。
S.S Bhagwat等人在Bioorganic Medicinal Chemistry Letters(生物有機和醫藥化學通訊)，7，735-738，1995中還描述了具有ACE-抑制活性和NEP-抑制活性的α-巰基醯基二肽。
在最後這篇文獻中，作者得出結論，儘管聯苯基甲基的存在可使含α-巰基醯基二肽結構的分子具有所需的ACE/NEP混合抑制活性，但使用如α-或β-萘基這類基團取代聯苯基會導致活性的顯著喪失。
現在，我們發現對血管緊張肽轉化酶和中性內肽酶具有顯著抑制活性(ACE/NEP雙重抑制活性)的N-巰基醯基丙氨酸衍生物，使得它們能特別用於心血管疾病的治療中。
因此，本發明的目的是式I化合物及其可藥用鹽，
其中R是巰基或可在生物體內轉化為巰基的R4COS基團；R1是直鏈或支鏈C2-C4烷基或芳基或烷基部分有1至6個碳原子的芳烷基，其中芳基是苯基或具有1個或2個選自N、O和S的雜原子的5或6員芳雜環，任選地被1個或多個取代基取代，這些取代基相同或不同，選自滷原子、羥基、烷氧基、烷基、烷硫基、烷基部分有1至6個碳原子的烷基磺醯基或烷氧基羰基、含1個或多個氟原子的C1-C3烷基、羧基、硝基、氨基或氨基羰基、醯氨基、氨基磺醯基、烷基部分有1至6個碳原子的單或二烷基氨基或者單或二烷基氨基羰基；R2是氫原子、直鏈或支鏈C1-C4烷基或苄基；R3是具有1個或2個選自N、O和S的雜原子的5員或6員芳雜環，任選地被苯基取代，該苯基和雜環基任選地被1個或多個相同或不同的取代基取代，所述取代基選自滷原子、烷基、烷氧基、烷基部分有1個至3個碳原子的烷硫基或烷氧基羰基；R4是直鏈或支鏈C1-C4烷基或苯基；標有星號的碳原子是立體異構中心；條件是R3不是咪唑基或吲哚基。
式I化合物含有兩個立體異構中心，由此能以立體異構體的形式存在。
因此，本發明的目的是呈立體異構混合物形式和呈單一立體異構體形式的式I化合物。
本發明目的的式I化合物具有ACE/NEP雙重抑制活性，能用於治療心血管疾病。
本說明書中，除非另有說明，術語直鏈或支鏈烷基指諸如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、異丁基、正戊基、2-戊基、3-戊基、異戊基、叔戊基、正己基和異己基這類烷基；術語直鏈或支鏈烷氧基指諸如甲氧基、乙氧基、正丙氧基和異丙氧基這些烷氧基；術語滷原子指氟、氯、溴或碘原子；術語醯基指由脂族或芳族羧酸如乙酸、丙酸、丁酸和苯甲酸衍生的醯基；術語具有1個或2個選自N、O和S的雜原子的5員或6員芳雜環指諸如噻唑、異噁唑、噁唑、異噻唑、吡唑、咪唑、噻吩、吡咯、吡啶、嘧啶、吡嗪、噠嗪和呋喃，任選地與苯稠合。
式I化合物可藥用鹽的例子有與鹼金屬或鹼土金屬形成的鹽以及與藥學上可接受的有機鹼形成的鹽。
優選的式I化合物為其中R3是具有1個或2個選自N、O和S的雜原子的5員或6員芳雜環基的化合物。
更為優選的這類化合物是其中R1為苯基烷基的式I化合物，其中苯基烷基任選地被一或多個相同或不同的選自滷原子、羥基、烷基、或烷氧基的取代基取代。
優選的式I化合物可藥用鹽的例子是與鹼金屬如鈉、鋰和鉀形成的鹽。
對本領域技術人員而言顯而易見的是，其中R是在生物體中可轉化為巰基的R4COS基團的式I化合物和其中R2為烷基或苄基的式I化合物為其中R是巰基(R＝SH)或R2是氫原子(R2＝H)的相應的式I化合物的生物前體(前藥)。
本發明具體優選的式I化合物的例子為N-(3-苯基羰基硫基-2-苯基甲基丙醯基)-(2-噻吩基)-丙氨酸甲酯；N-(3-苯基羰基硫基-2-苯基甲基丙醯基)-(4-噻唑基)-丙氨酸甲酯；N-(3-苯基羰基硫基-2-苯基甲基丙醯基)-(2-吡啶基)-丙氨酸甲酯；N-(3-苯基羰基硫基-2-苯基甲基丙醯基)-(3-吡啶基)-丙氨酸甲酯；N-(3-苯基羰基硫基-2-苯基甲基丙醯基)-(2-呋喃基)-丙氨酸甲酯；N-(2-苯基甲基-3-巰基丙醯基)-(2-噻吩基)-丙氨酸；N-(2-苯基甲基-3-巰基丙醯基)-(4-噻唑基)-丙氨酸；N-(2-苯基甲基-3-巰基丙醯基)-(2-吡啶基)-丙氨酸；N-(2-苯基甲基-3-巰基丙醯基)-(3-吡啶基)-丙氨酸；N-(2-苯基甲基-3-巰基丙醯基)-(2-呋喃基)-丙氨酸。
本發明式I化合物的製備通過合成法進行，該方法包括式II化合物和式III的丙氨酸衍生物間的反應，
其中R和R1含義同上；
其中R2和R3含義同上。
根據肽化學常規方法進行縮合反應。
在進行反應之前，將能干擾反應的選擇性官能團進行適當保護是有用的。
根據常規方法進行選擇性保護。
在這方面，優選將其中R為R4COS基團的化合物用作式II的中間體，由此獲得其中R＝R4COS的相應式I化合物，通過水解可由它得到其中R＝SH的式I化合物。
根據所進行的反應及要保護的官能團，對選擇性保護作用的有利性的評估和對採納的保護種類的選擇均屬於本領域技術人員熟知的知識。
根據常規方法進行選擇性保護基的脫除。
針對有機化學中保護基的使用的綜述性參考文獻參見Theodora W.Greene和Peter G.M.Wuts的「Protective Groups in OrganicSynthesis(有機合成中的保護基)」，John Wiley Sons，Inc.，第II版，1991。
式II和式III化合物是已知的，或可根據常規方法輕易製備。
例如，可按照E.R.Squibb Sons Inc.的英國專利NO.1576161所述方法製備式II化合物。
通過立體有擇合成或通過根據常規方法分離立體異構混合物來製備呈單一立體異構體形式的式I化合物。
本發明還有一個目的是按照常規方法製備式I化合物的鹽。
式I化合物作為本發明的目的，具有ACE/NEP雙重抑制活性，能用於治療心血管疾病。
通過體外試驗評估式I化合物的抑制活性。
特別將式I化合物與前述的Thiorphan和巰甲丙脯酸進行比較來評估式I化合物的抑制活性。
以IC50值表示的式I化合物的體外抑制活性是藥理顯著性的，因為它呈nM濃度。
所述活性就其ACE抑制活性而言可與巰甲丙脯酸相比，就其NEP抑制活性而言可與Thiorphan相比。
實際應用於治療中時，可將式I化合物配製成適於口服或腸胃外給藥的固體或液體藥物組合物。
因此，含治療有效量的式I化合物及一種藥用載體的藥物組合物是本發明的另一目的。
根據本發明，藥物組合物的具體例子為適於口服的片劑、包衣片劑、膠囊、顆粒劑、溶液和懸液，適於腸胃外給藥的溶液和懸液。
根據常規方法製備本發明目的的藥物組合物。
式I化合物或相應前藥的日劑量取決於幾個因素如疾病的嚴重性、患者的個體反應或製劑種類，但通常為每公斤體重0.1mg-10mg，分成單劑量或多個日劑量。
為說明本發明現給出以下實施例。
除非另有說明，使用Baker公司(編號7024-00)的快速色譜矽膠來進行快速色譜。
實施例1N-(3-苯基羰基硫基-2-苯基甲基丙醯基)-(4-噻唑基)-L-丙氨酸甲酯(化合物1)的製備在0℃攪拌條件下向3-苯基羰基硫基-2-苯基甲基丙酸(2.78g；9.25mmol)、(4-噻唑基)-L-丙氨酸甲酯(2.40g；9.25mmol)、三乙胺(2.58ml；18.5mmol)以及四氫呋喃(25ml)和二氯甲烷(40ml)形成的混合物中添加羥基苯並三唑(1.25g；9.25mmol)的四氫呋喃(30ml)溶液，隨後添加二環己基碳二亞胺(1.81g；9.25mmol)的二氯甲烷(10ml)溶液，這裡(4-噻唑基)-L-丙氨酸甲酯是通過用甲醇和亞硫醯氯處理N-叔丁氧羰基-(4-噻唑基)-L-丙氨酸甲酯(由Sinthetech Inc.，Oregon提供)而獲得的。
在室溫攪拌條件下將反應混合物保持20小時，然後濾出二環己基脲，並減壓蒸發溶劑。用乙酸乙酯收集殘餘物，溶液用20％氯化鈉、5％碳酸氫鈉和再次用20％氯化鈉水溶液洗滌。
相分離並蒸發掉有機相後，通過快速色譜(矽膠，洗脫液乙酸乙酯∶己烷＝1∶1，氮壓0.1大氣壓)純化所得固體，由此獲得呈油狀物的N-(3-苯基羰基硫基-2-苯基甲基丙醯基)-(4-噻唑基)-L-丙氨酸甲酯(3.85g；收率88％)。
用乙醚和己烷處理該油狀物，隨後過濾，得到固體狀目的產物(2.2g；立體異構比2S∶2R＝85∶15)。
1H-NMR(200MHz，CDCl3)δ(ppm)2.67-3.30(m，7H，CH2-CH-CH2，CH2-噻唑基)；3.60(s，3H，OCH3)；4.77-4.89(m，1H，CONH-CH)；6.53(s，1H，NH)；7.15-7.90(m，10H，苯基)；6.92-8.51(m，2H，噻唑基)。
從母液中分離出另一部分的化合物1(1.5g；立體異物比2S∶2R＝65∶35)，呈油狀物。
以類似的方法製備出下面的化合物N-(3-苯基羰基硫基-2-苯基甲基丙醯基)-(2-噻吩基)-L-丙氨酸甲酯(化合物2)熔點68-70℃1H-NMR(200MHz，CDCl3)δ(ppm)2.65-3.40(m，7H，CH2-CH-CH2，CH2-噻吩基)；3.61和3.62(2s，3H，OCH3)；4.70-4.90(2m，1H，CONH-CH)；5.85-5.90和5.95-6.02(2m，1H，NH)；6.60-7.05(m，3H，噻吩基)；7.10-8.00(m，10H，苯基)；N-(3-苯基羰基硫基-2-苯基甲基丙醯基)-(2-吡啶基)-L-丙氨酸甲酯(化合物3)熔點84-86℃1H-NMR(200MHz，CDCl3)δ(ppm)2.70-3.30(m，7H，CH2-CH-CH2，CH2-吡啶基)；3.59(s，3H，OCH3)；4.71-4.92(m，1H，CONH-CH)；6.90-8.28(m，15H，NH，苯基，吡啶基)。
實施例2N-(2-苯基甲基-3-巰基丙醯基)-(4-噻唑基)-L-丙氨酸(化合物4)的製備將按照實施例1所述製備的N-(3-苯基羰基硫基-2-苯基甲基丙醯基)-(4-噻唑基)-L-丙氨酸甲酯(1.20g；2.56mmol)懸浮於乙醇(30ml)中，通過吹入氮氣排氣以清除氧。
在0℃氮氣條件下向該懸浮液中滴加脫過氣的氫氧化鈉水溶液1N(7.68ml)。
攪拌條件下將反應混合物保持於室溫4小時，然後在0℃下冷卻，以預先脫氣的10％鹽酸(5ml)和水(5ml)的溶液酸化。
減壓蒸發混合物至乾燥，殘餘物用乙腈收集並再次蒸發至乾燥。
用甲醇∶二氯甲烷＝1∶1混合物(15ml)收集殘餘物，將該殘餘物過濾以除去無機鹽，減壓蒸發溶液至乾燥。
然後用含鹽酸(20ml)和二氯甲烷(20ml)的水收集殘餘物。
分離兩相，有機相減壓蒸發至乾燥，獲得殘餘物(0.81g)；用叔丁醚處理、過濾並乾燥，得到N-(2-苯基甲基-3-巰基丙醯基)-(4-噻唑基)-L-丙氨酸(0.52g；收率58％；立體異構比2S∶2R＝90∶10)。
熔點145-147℃1H-NMR(200MHz，CDCl3)δ(ppm)1.53(t，1H，JHH＝8.4Hz，SH)；2.51-2.98(m，5H，CH2-CH-CH2)；3.39-3.51(ABX，2H，Jab＝14.7Hz，Jax＝3.4Hz，Jbx＝5.9Hz，CH2-噻唑基)；4.63-4.71(m，1H，CHCOO)；6.51(d，1H，JHH＝5.8Hz，CONH)；7.09-7.30[m，6H，苯基，CH(噻唑基)]；8.85[d，1H，JHH＝2.0Hz，CH(噻唑基)]。
用類似方法製備下面的化合物N-(2-苯基甲基-3-巰基丙醯基)-(2-噻吩基)-L-丙氨酸(化合物5)1H-NMR(200MHz，CDCl3)δ(ppm)1.40-1.61(m，1H，SH)；2.47-3.46(m，7H，CH2-CH-CH2，CH2-CH-COO)；4.78-4.91(m，1H，CHCOO)；6.00-6.06(m，1H，CONH)；6.40-7.33(m，8H，芳香族)；7.50(bs，1H，COOH)；N-(2-苯基甲基-3-巰基丙醯基)-(2-吡啶基)-L-丙氨酸(化合物6)熔點164-166℃1H-NMR(200MHz，DMSO-d6)δ(ppm)1.78-1.86(m，1H，SH)；2.20-2.89(m，5H，CH2-CH-CH2)；2.95-3.26(m，2H，CH2-吡啶基)；4.64-4.75(m，1H，CHCOO)；8.33(d，1H，JHH＝8.1Hz，NH)；7.10-8.47(m，9H，芳族)；12.7(bs，1H，COOH)。
實施例3體外藥理活性的評估a)NEP-抑制活性評估在根據T.Maeda等人在Biochim，Biophys.Acta 1983(生物化學生物物理雜誌)，731(1)，115-120中所描述的方法製備的大鼠腎皮質膜中的NEP-抑制活性。
從重約300g的雄性Sprague-Dawley大鼠上切除腎，並保存於4℃。
仔細剝下腎皮質，細細切碎並以1∶15重量/體積的比例懸浮於均質化緩衝液中(含1mM MgCl2、30mM NaCl、0.02％NaN3的pH7.4的10mM磷酸鈉)。
然後使用Ultra-Turrax勻漿器將組織冷勻化30秒。
約10ml的組織勻漿在10ml蔗糖(41％重量/體積)上分層，並在一固定角度的轉子中4℃下以31200rpm離心30分鐘。
從緩衝液/蔗糖界面收集膜，用50mM TRIS/HCl緩衝液(pH7.4)洗滌兩次，再懸浮於相同緩衝液中用於-80℃下保存等分試樣，直至使用。
根據C.Llorens等人在Eur.J.Pharmacol.(歐洲藥理雜誌)，69，(1981)，113-116中所述方法來評估NEP抑制活性，如下面所述。
在30℃下氨肽酶抑制劑(Bestatin-1mM)存在下將按上述製備分的膜懸浮液等分試樣(蛋白濃度5μg/ml)預溫育10分鐘。
添加〔3H〕〔Leu5〕-腦啡肽(15nM)和緩衝液TRIS/HClpH7.4(50mM)以獲得100μl的終體積。
在30℃溫育20分鐘後，通過加入HCl 0.1M(100μl)終止酶反應。
在聚苯乙烯柱(Porapak Q)上色譜分離未反應的底物之後，通過液體閃爍測定相對放射性來定量代謝產物〔3H〕Tyr-Gly-Gly的形成。
相對於未處理的膜製品，將使用式I化合物和使用對比化合物處理的膜製品中代謝產物形成的抑制百分數表示為IC50(nM)值。
b)ACE-抑制活性根據B.Holmquist等人在Analytical Biochemistry 95(分析生物化學)，540-548(1979)中所報導的方法來評估ACE抑制活性。
在恆溫槽中37℃下將50μM ACE(從家兔肺(lung rabbit)中純化，250mU/ml，EC 3.4，15.1 SIGMA)與50μl式I化合物或50μl對比化合物或相關載體一起預溫育。
通過添加500μl呋喃基丙烯醯苯基丙氨醯甘氨醯甘氨酸0.8mM(FAPGG-SIGMA)起始反應。
同時，通過使用一個提供有用於計算酶動力學曲線的ΔA/分鐘和回歸係數的程序的Beckman DU-50分光光度計，連續記錄340nm下的吸光度5分鐘。
相對於與載體一起溫育的製品，與式I化合物或與對比化合物一起溫育的製品中的抑制百分數被表示為IC50(nM)值。
下面表1中我們報導了有關化合物4、5和6及對比化合物Thiorphan和巰甲丙脯酸的ACE抑制活性和NEP抑制活性的IC50(nM)值。
表1化合物4、化合物5、化合物6、Thiorphan和巰甲丙脯酸的ACE抑制活性和NEP抑制活性，以IC50(nM)表示<
表1所報導的數據表明，作為本發明目的的化合物I具有顯著的ACE/NEP雙重抑制活性。所述活性就其ACE抑制活性而言可與巰甲丙脯酸相比，就其NEP抑制活性而言可與Thiorphan相比。
權利要求
1.式I化合物及其可藥用鹽，
其中R是巰基或可在生物體內轉化為巰基的R4COS基團；R1是直鏈或支鏈C2-C4烷基或芳基或烷基部分有1至6個碳原子的芳烷基，其中芳基是苯基或具有1個或2個選自N、O和S的雜原子的5或6員芳雜環，任選地被1個或多個取代基取代，這些取代基相同或不同，選自滷原子、羥基、烷氧基、烷基、烷硫基、烷基部分有1至6個碳原子的烷基磺醯基或烷氧基羰基、含1個或多個氟原子的C1-C3烷基、羧基、硝基、氨基或氨基羰基、醯氨基、氨基磺醯基、烷基部分有1至6個碳原子的單或二烷基氨基或者單或二烷基氨基羰基；R2是氫原子、直鏈或支鏈C1-C4烷基或苄基；R3是具有1個或2個選自N、O和S的雜原子的5員或6員芳雜環，任選地被苯基取代，該苯基和雜環基任選地被1個或多個相同或不同的取代基取代，所述取代基選自滷原子、烷基、烷氧基、烷基部分有1個至3個碳原子的烷硫基或烷氧基羰基；R4是直鏈或支鏈C1-C4烷基或苯基；標有星號的碳原子是立體異構中心；條件是R3不是咪唑基或吲哚基。
2.根據權利要求1的式I化合物，其中R3是具有1個或2個選自N、O和S的雜原子的5員或6員芳雜環基。
3.根據權利要求2的式I化合物，其中R1是苯基烷基，該基團任選地被1個或多個相同或不同的選自滷原子、羥基、烷基或烷氧基的取代基取代。
4.與選自鈉、鋰和鉀的鹼金屬形成的鹽形式的權利要求1的式I化合物。
5.一種製備權利要求1的式I化合物的方法，包括式II化合物和式III丙氨酸衍生物間的反應
其中R和R1含義同權利要求1所述；
其中R2和R3含義同權利要求1所述。
6.一種藥物組合物，包含治療有效量的權利要求1的式I化合物及一種可藥用載體。
7.用於治療心血管疾病的權利要求6的藥物組合物。
8.一種治療心血管疾病的方法，包括施用治療有效量的權利要求1的化合物。
9.N-(3-苯基羰基硫基-2-苯基甲基丙醯基)-(4-噻唑基)-L-丙氨酸甲酯。
10.N-(3-苯基羰基硫基-2-苯基甲基丙醯基)-(2-噻吩基)-L-丙氨酸甲酯。
11.N-(3-苯基羰基硫基-2-苯基甲基丙醯基)-(2-吡啶基)-L-丙氨酸甲酯。
12.N-(2-苯基甲基-3-巰基丙醯基)-(4-噻唑基)-L-丙氨酸。
13.N-(2-苯基甲基-3-巰基丙醯基)-(2-噻吩基)-L-丙氨酸。
14.N-(2-苯基甲基-3-巰基丙醯基)-(2-吡啶基)-L-丙氨酸。
全文摘要
本申請描述了式(Ⅰ)化合物、其製備方法和含這些化合物作為活性成分的藥物組合物,其中R、R
文檔編號C07D277/30GK1268945SQ96199355
公開日2000年10月4日 申請日期1996年12月9日 優先權日1995年12月28日
發明者F·皮拉西尼, S·羅馬格納諾, G·諾西尼, F·薩坦格洛, C·塞米拉洛 申請人:薩寶集團公司