CN101065100A - 作为清凉剂的噻吩并嘧啶 - Google Patents

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Abstract

式(I)化合物使哺乳动物如人产生局部清爽或凉爽感觉的用途，其中R1为任选被C1－4烷基取代的C4－6亚烷基链；R2为＝NH、－NH2或－OH；R3为任选被羟基、苯基或5－或6－元杂环基团(如呋喃基或N－咪唑基)封端的C1－5烷基且R4为H；或R3和R4一起形成C3－5亚烷基链。

Description

作为清凉剂的噻吩并嘧啶
                       发明领域
本发明涉及三环化合物，所述化合物当其与人体接触时能产生清爽或凉爽感觉。这些化合物在许多领域应用，特别是在口腔卫生用品和个人卫生用品以及食品中应用。
                       发明背景
会产生口腔凉爽感觉的已知化合物有薄荷醇(2-异丙基-5-甲基-环己醇)，该化合物作为添加剂广泛应用于例如食品和口腔卫生用品。薄荷醇的使用主要是因为在嘴里能产生凉爽感，同时因为具有令人愉快的薄荷气味。这种凉爽感是薄荷醇作用于人体能够感知热、冷刺激的神经末梢的结果。薄荷醇尤其能活化神经末梢的冷感受器。然而由于薄荷醇的强烈薄荷气味和相对挥发性，其用途受到了限制。
为寻找替代的凉爽化合物，许多研究集中在为薄荷醇衍生物或类似物的化合物上。其他清凉化合物基于根本不同的分子类型。特别深入研究的一类化合物包括1，4-二取代的四氢嘧啶酮衍生物。
我们已发现一类三环分子，所述分子为取代的氢化苯并噻吩并嘧啶或其类似物并具有优良的清爽或凉爽性质。
                       发明定义
本发明的第一方面提供了式(I)化合物使哺乳动物如人产生局部清爽或凉爽感觉的用途，
Figure A20058004087600061
其中R1为任选被C1-4烷基取代的C4-6亚烷基链；
R2为＝NH、-NH2或-OH；
R3为任选被羟基、苯基或5-或6-元杂环基团如呋喃基或N-咪唑基封端的C1-5烷基且R4为H；或者
R3和R4一起形成C3-5亚烷基链。
本发明的第二方面提供了一种式(II)化合物：
Figure A20058004087600062
其中R1为任选被C1-4烷基取代的C4-6亚烷基链；
R2为＝NH、-NH2或-OH；
R3为任选被羟基、苯基或5-或6-元杂环基团如呋喃基或N-咪唑基封端的C1-5烷基且R4为H；或者
R3和R4一起形成C3-5亚烷基链；
条件是当R1为未取代的C4或C5亚烷基链并且R2为-NH2时，
则当R4为氢时，R3不为未取代的C1-5烷基，
或者R3和R4不一起形成C3-5亚烷基链；
当R1为未取代的C4或C5亚烷基链且R2为＝NH时，
则当R4为氢时，R3不为-(CH2)2-CH3、-CH2-CH-(CH3)2、-(CH2)3-CH3、-(CH2)2-OH、-CH2-呋喃基或-(CH2)3-(N-咪唑基)，
或者R3和R4不一起形成C3或C5亚烷基链；
当R1为未取代的C4亚烷基链，R2为＝NH且R4为氢时，
则R3不为-CH2-Ph；和
当R1为未取代的C5亚烷基链，R2为＝NH且R4为氢时，
则R3不为-(CH2)3-OH。
也认为是新的并且其自身可要求被保护的为前文定义的任何式(I)化合物，其中R2为-OH。
本发明的第三方面提供了一种包含至少一种前文定义的式(I)化合物和至少一种其他成分的组合物，所述组合物使哺乳动物如人产生产生局部清爽或凉爽感觉。
本发明的第四方面提供了一种赋予哺乳动物如人局部清爽或凉爽感觉的方法，所述方法包括局部给予所述人至少一种前文定义的式(I)化合物。
                       发明详述
除非在以下描述中另有说明，否则烷基表示线形或环状的饱和烃，所述烃可为直链或支链烃，并且优选含高达20个碳原子。同样，烯基表示线形或环状、直链或支链的不饱和烃，所述烃优选含高达20个碳原子。当烷基为线形时，其优选包含1-10、更优选1-6个碳原子。合适的实例包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基及其异构体。例如C4基团可以正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基的形式存在。当烷基为环状时，其优选包含5-10个碳原子，并且可为例如环戊基、环己基、环庚基、萘烷或金刚烷基。
为避免疑惑，在该说明书中使用以下缩写：
-Ph      苯基
-Fy      呋喃基
-NIm     N-咪唑基
特别优选的式(I)化合物的子集为这样的化合物，其中R1为C4或C5亚烷基链，优选未取代的；R2为＝NH，R3为任选被羟基、苯基、呋喃基或N-咪唑基封端的C2或C3直链烷基、C3或C4支链烷基且R4为氢；或R3和R4一起形成C3-5亚烷基链。
式(I)化合物和包含它们的组合物在接触人体或其他哺乳动物体的皮肤和/或粘膜时产生清爽或凉爽感觉。因此通篇使用的“清爽或凉爽感觉”意指人体或动物体可感觉到的任何清爽或凉爽感觉。这种感觉类似于化合物如薄荷醇所产生的感觉，和/或刺激冷敏感感受器引发的感觉，这些感受器已在如McKemy等，Nature，第416卷，2002，52-58中证实。
                     组合物和用途
这种清爽或凉爽感觉为许多不同的应用所需要。例如，本发明的化合物及其组合物应用在许多个人卫生用品、口腔卫生用品和食品组合物中。个人卫生应用包括洗剂、剃须膏、剃须后制剂、洗发剂、发用调理剂、洁面剂、肥皂、沐浴油和沐浴泡沫、防汗剂、祛臭剂。口腔卫生应用包括牙膏、漱口剂、牙线、口香糖和口腔清新剂。食品的应用包括饮料、涂抹食品、冰淇淋和糖果。可能的其他需要这种清爽或凉爽感觉的应用包括用于口腔病症的药品(例如咀嚼药品、口腔乳膏、凝胶或油膏或润喉片)、应用于皮肤的药品(例如护肤膏、油膏或洗剂，特别是任何用于减轻或治疗瘙痒、炎症或其他刺激或干燥皮肤)、烟草产品、驱虫剂和化妆品。
这些化合物可单独使用或与一种或多种其他物质如载体联合用于组合物。这些添加物质的性质以及组合物的诸成分的相对比例将取决于诸多因素，如组合物的具体应用。如上所述，这些组合物可以有多种多样的用途。特别优选的用途包括个人卫生用品如祛臭剂、沐浴凝胶和护肤膏；口腔卫生用品如牙膏和漱口剂；以及食品，如饮料、冰淇淋、糖果和涂抹食品。
式(I)化合物及含有它们的组合物还可用于例如个人卫生用品如祛臭剂、沐浴凝胶和护肤膏；口腔卫生用品如漱口剂和牙膏；和食品。所述化合物还特别用于食品如饮料、涂抹食品、糖果和冰淇淋。
这些应用可包括个人卫生用品领域(包括洗剂、剃须膏、剃须后制剂、洗发剂、调理剂、洁面剂、肥皂、沐浴油和泡沫、防汗剂和祛臭剂)；口腔卫生用品(包括牙膏、漱口剂、牙线、口香糖和口腔清新剂)；食品(包括饮料、涂抹食品、冰淇淋和糖果)；和可能的其他需要这种凉爽感觉的应用(包括药品如可咀嚼的药品或润喉片、烟草产品、驱虫剂和化妆品)。
特别优选为用作牙膏、漱口剂和食品(如糖果、饮料、涂抹食品和冰淇淋)的组合物。所述组合物的具体性质(例如添加成分的性质、各组分的相对比例和组合物的物理性质)将取决于具体的应用。
在任何组合物中所包括的一种或多种式(I)化合物的量优选为所述组合物总重量的0.00001％-3％，例如0.001％-3％重量。特别优选的范围为0.0001％-0.3％重量。所述化合物可以0.0003％-0.1％或0.003％-0.1％的量存在。
                       化合物的制备
许多以上公开的式(I)和(II)化合物可购自商品，而那些不能得自商品的式(I)和(II)化合物可根据流程1中所示的通用方法制备：
Figure A20058004087600101
其中R1、R3和R4具有与式(I)中相同的含义；R5为如式1中对R1定义的基团但亚烷基链中少一个碳原子且＝NH表示基团R2或当R2表示-NH2时，通过适当的还原剂(如氢化铝锂或硼氢化钠)可将＝NH基团转化为该伯胺基团，或当R2在最终产物中表示为-OH时，则在碱或酸的存在下可将＝NH转化为＝O，随后通过任何常规技术如将＝NH还原为NH2的技术将其还原为-OH。
流程1
在流程1中，所示温度为示例性的并且流程1不限于使用这些温度。
式(I)或式(II)化合物还可通过Chowdhury A.Z.M.S.，J.BangladeshAcad.Sci，1999，23，59-67、Hozein，Z.A等，Pharmazie，1997，52(10)，753-758或Potacek等，Studies in Organic Chemistry(Amsterdam)(1989)35，(Chem.Heterocycl.Compd.)，484-6中所述的方法或类似方法制备。
下面仅通过实施例来说明本发明的优选实施方案。在本发明范围内的进一步修改对于本领域的技术人员将会是显而易见的。
                             实施例
实施例1：制备3-丙基-5，6，7，8-四氢-3H-苯并[4，5]噻吩并[2，3-d]嘧啶-4-叉基胺
在0℃下往在乙醇(30ml)中的环己酮(100mmol)、丙二腈(100mmol)、硫磺(100mmol)中缓慢加入吗啉(100mmol)。将得到的混合物于室温下搅拌4小时。在放置过夜后，用水稀释，随后收集固体并用乙醇重结晶。
Figure A20058004087600111
将1(10mmol)和原甲酸三乙酯(10ml)的混合物于120℃下加热3小时。将该反应混合物冷却至室温，加入水(50ml)，随后通过过滤收集得到的固体，随后经柱层析纯化(二氧化硅，石油醚∶乙酸乙酯＝20∶1)。
Figure A20058004087600112
将2(3.36mmol)和正丁基胺(101mmol)的混合物于80℃下搅拌3小时。真空去除过量的胺，随后残余物用冰/水研磨，随后过滤。该固体经柱层析纯化(二氯甲烷∶甲醇＝30∶1)。
Figure A20058004087600121
测定方法
由于感觉神经纤维的激活，人可以察觉到有害的冷(＜8℃)到有害的热(＞52℃)的变化。“The principal temperature sensors in the sensorynerve fibers are members of a family of transient receptor potential(TRP)cation channels(感觉神经纤维中主要温度传感器为瞬时型受体势(TRP)阳离子通道家族的成员”(Voets等，2004)。通过激活在低于28℃下活化的TRPM8通道产生人冷感觉(Voets等，2004)。此外通过化合物(如薄荷醇)激活人的TRPM8(Brauchi等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，2004，10月26日；101(43)：15494-9；Voets等，Nature，2004，430(7001)：748-54)。为寻找产生凉爽感觉的化合物，将异源表达系统(其中HEK细胞稳定表达人TRPM8通道)用于建立筛选系统。
如前所述，使用引物TATAGTTAACGCCGCCACCATGTCCTTTCGGGCAGCCAGGCTCAG和TATATCTAGATTATTTGATTTTATTAGCAATCTCTTTC由人前列腺cDNA文库(Stratagene)扩增41-3355bp位的人cDNA TRPM8可读框(Tsavalier等，2001)。
使用标准磷酸钙法，用克隆有pcDNA4载体的人TRPM8 cDNA转染HEK 293细胞(Wigler等，1977)。将经转染的细胞置于所选压力下，在100μg/ml的zeocin(Invitrogen)中生长，随后产生稳定表达人TRPM8的细胞。
在200μl介质中将稳定表达人TRPM8的细胞以105个细胞/孔的密度接种在96孔板(涂有聚赖氨酸)中。第二天除去细胞介质，于37℃下将该细胞在含对钙敏感的荧光染料fluo-4(约3μM，MolecularProbes)的DMEM溶液(加有0.001％重量的BSA、0.01％体积的FCS、0.02％的plurinoc acid、1mM的probenjcide)中培养1小时。随后去除染料并在一定温度(即37℃)下将细胞在预平衡的Tyrodes缓冲液(含1mM probenicide，pH7.4)中培养并在相同温度下使用Novostar读板计监测细胞内钙水平。在480nm下辐照各孔中细胞，测定在510nm发出的荧光。测定加入增加浓度的测试化合物之前的荧光(基础荧光)和之后的荧光。由化合物产生的荧光最大增加值(DF最大值)通过该化合物引起的荧光峰值减去基础荧光值得到。化合物的效能用EC50表示并且其为产生最大效应(DF最大值)一半的化合物浓度。
在以上分析中，发现实施例1的化合物的EC50为6.5μM。以下的实施例化合物为市售或通过反应流程1制备并且发现具有所列出的EC50值。
实施例2-12
采用上述测试方法测定以下实施例化合物的活性。
  化合物  EC50(μM)
  Ex   R1   R2   R3   R4
  2   -(CH2)4-   ＝NH   -(CH2)5-   与R3  9
  3   -(CH2)4-   ＝NH   -(CH2)2-OH   H  55
  4   -(CH2)4-   ＝NH   -(CH3)3-OH   H  100
  5   -(CH2)4-   ＝NH   -(CH2)3-NIm   H  85
  6   -(CH2)5-   ＝NH   -(CH2)3-CH3   H  25
  7   -(CH2)4-   ＝NH   -CH2-Fy   H  15
  8   -(CH2)4-   ＝NH   -(CH2)3-   与R3  55
  9   -(CH2)4-   ＝NH   -CH2-Ph   H  30
  10   -(CH2)5-   ＝NH   -CH2-CH-(CH3)2   H  70
  11   -(CH2)4-   ＝NH   -(CH2)2-OH   H  20
  12   -(CH2)4-   -NH2   -(CH2)5-   与R3  10

Claims (12)

1.式(I)化合物使哺乳动物如人产生局部清爽或凉爽感觉的用途，
其中R1为任选被C1-4烷基取代的C4-6亚烷基链；
R2为＝NH、-NH2或-OH；
R3为任选被羟基、苯基或5-或6-元杂环基团如呋喃基或N-咪唑基封端的C1-5烷基且R4为H；或者
R3和R4一起形成C3-5亚烷基链。
2.权利要求1的用途，其中在式(I)中，R1为C4或C5亚烷基链，优选未取代；R2为＝NH，R3为任选被羟基、苯基、呋喃基或N-咪唑基封端的C2或C3直链烷基或为C3或C4支链烷基且R4为氢；或R3和R4一起形成C3-5亚烷基链。
3.一种式(II)化合物：
Figure A2005800408760002C2
其中R1为任选被C1-4烷基取代的C4-6亚烷基链；
R2为＝NH、-NH2或-OH；
R3为任选被羟基、苯基或5-或6-元杂环基团如呋喃基或N-咪唑基封端的C1-5烷基且R4为H；或者
R3和R4一起形成C3-5亚烷基链；
条件是当R1为未取代的C4或C5亚烷基链并且R2为-NH2时，
则当R4为氢时，R3不为未取代的C1-5烷基，
或者R3和R4不一起形成C3-5亚烷基链；
当R1为未取代的C4或C5亚烷基链且R2为＝NH时，
则当R4为氢时，R3不为-(CH2)2-CH3、-CH2-CH-(CH3)2、-(CH2)3-CH3、-(CH2)2-OH、-CH2-呋喃基或-(CH2)3-(N-咪唑基)，
或者R3和R4不一起形成C3或C5亚烷基链；
当R1为未取代的C4亚烷基链，R2为＝NH且R4为氢时，
则R3不为-CH2-Ph；和
当R1为未取代的C5亚烷基链，R2为＝NH且R4为氢时，
则R3不为-(CH2)3-OH。
4.一种使哺乳动物如人产生局部清爽或凉爽感觉的组合物，所述组合物包含至少一种式(I)化合物：
Figure A2005800408760003C1
其中R1为任选被C1-4烷基取代的C4-6亚烷基链；
R2为＝NH或-NH2；
R3为任选被羟基、苯基或5-或6-元杂环基团如呋喃基或N-咪唑基封端的C2-5烷基且R4为H；或者
R3和R4一起形成C3-5亚烷基链；
和至少一种其他成分。
5.权利要求4的组合物，其中在式(I)中R1为C4或C5亚烷基链，优选未取代；R2为＝NH，R3为任选被羟基、苯基、呋喃基或N-咪唑基封端的C2或C3直链烷基或为C3或C4支链烷基且R4为氢；或R3和R4一起形成C3-5亚烷基链。
6.权利要求4或权利要求5的组合物，所述组合物为个人卫生用品、口腔卫生用品、护肤用品或食品的形式。
7.权利要求4-6中任一项的个人卫生用品组合物，所述组合物配制成洗剂、剃须膏、剃须后制剂、洗发剂、发用调理剂、洁面剂、肥皂、沐浴油、沐浴泡沫、防汗剂或祛臭剂的形式。
8.权利要求4-6中任一项的口腔卫生用品组合物，所述组合物配制成牙膏、漱口剂、牙线、口香糖或口腔清新剂的形式。
9.权利要求4-6中任一项的护肤用品组合物，所述组合物配制成护肤膏、润肤油膏或皮肤洗剂的形式。
10.权利要求4-6中任一项的口腔药品组合物，所述组合物配制成口腔凝胶、口腔乳膏、口腔油膏或润喉片的形式。
11.权利要求4-6中任一项的食品组合物，所述组合物配制成饮料、涂抹食品、冰淇淋或糖果的形式。
12.权利要求4-11中任一项的组合物，所述组合物包括组合物总重量的0.00001％-3％、优选0.0001％-0.3％的一种或多种式(I)化合物。
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