CN107056819B - 一种预防和治疗心肌缺血的药物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预防和治疗心肌缺血的药物及其制备方法和应用，具体地，本发明涉及一种式(I)化合物或其药学上可接受的盐：

Description

一种预防和治疗心肌缺血的药物及其制备方法

技术领域

本发明涉及医药领域，具体的说，涉及一种预防和治疗心肌缺血的药物及其制备方法和应用。

背景技术

心脏病是目前严重威胁人类身体健康的疾病之一。在世界范围内，在大多数西方发达国家，心血管疾病是第1位死亡原因；在发展中国家心血管疾病死亡目前占死亡原因的四分之一，但预计至2020年将达到三分之一。世界卫生组织已预计：至2020年，心血管疾病将成为世界上第一位死因。而心肌缺血为多数心血管系统疾病的病因所在。

心肌缺血常见的原因是冠状动脉粥样硬化，其次还有炎症(风湿性、梅毒性、川崎病和血管闭塞性脉管炎等)、痉挛、栓塞、结缔组织疾病、创伤和先天性畸形等多种。流行病学研究发现，与动脉粥样硬化相关的重要危险因素为高脂血症、高血压病、糖尿病、吸烟、肥胖、同型半胱氨酸增高、体力活动少、高龄和男性等。

目前，心肌缺血主要的治疗药物包括硝酸酯类冠脉扩张药、β-受体阻滞剂和钙离子拮抗剂等，尤其以β-受体阻滞剂使用较为广泛。但在临床应用中存在很多禁忌症，包括气道堵塞、房室传导阻滞和失常性心力衰竭等，临床应用受到一定限制。因此，有必要开发更多的能够用于治疗脑梗塞的药物。

发明内容

在一个方面，本发明提供式(I)化合物、其药学上可接受的盐及包含它们的药物组合物。

在第二方面，本发明提供式(I)化合物用于预防和治疗心肌缺血的用途。

在另一方面，本发明提供式(I)化合物在制备预防和治疗心肌缺血的药物中的应用。

具体而言，本发明提供式(I)化合物或其药学上可接受的盐：

其中，R₁、R₂独立地为氢、卤素、羟基、羧基、C1-4烷基、C1-4卤代烷基、C1-4烷氧基、C1-4烷氧基C1-4烷基、氨基、C1-4烷基氨基、二(C1-4烷基)氨基、C(O)OC1-4烷基、SO₂C1-4烷基、C6-10芳基、5-7元杂环基；其中，C6-10芳基、5-7元杂环基任选被1-3个选自卤素、C1-4烷基、C1-4卤代烷基、C1-4烷氧基的基团所取代；

R₃为氢、卤素、硝基、C1-4烷基、C1-4卤代烷基、C1-4烷氧基、氨基、C1-4烷基氨基、二(C1-4烷基)氨基、C(O)OC1-4烷基、SO₂C1-4烷基。

本文中，术语“烷基”指的是具有特定碳成员原子数的一价饱和的烃链。例如，C1-4烷基指的是具有1至4个碳成员原子的烷基。烷基可为直链或支链。代表性的支链烷基具有1、2或3个支链。烷基包括甲基、乙基、丙基(正丙基和异丙基)和丁基(正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基)。

术语“环烷基”指的是具有特定碳成员原子数的一价饱和烃环。例如，C3-7环烷基指的是具有3至7个碳成员原子的环烷基。环烷基包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基。

术语“卤素”或“卤代”包括氟、氯、溴和碘，以及氟代、氯代、溴代、碘代。

术语“芳基”旨在表示包含6-10个碳原子、诸如6个碳原子的芳族碳环的基团。芳基的代表性实例包括但不限于苯基和萘基。

术语“5-7元杂环基”旨在表示包含1-5个碳原子和1-4个选自氧、硫和氮的杂原子的5-7元的单环饱和、部分不饱和以及芳香族环基，例如吡咯烷基、哌啶基、咪唑烷基、咪唑啉基、吡唑烷基、哌嗪基、高哌嗪基、吡唑啉基、四氢呋喃基、噁唑烷基、吗啉基、硫代吗啉基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噁唑基、异噁唑基、噁二唑基、噻唑基、异噻唑基、噻二唑基、三唑基、四唑基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基等。

本文所使用的“药学上可接受的”指的是那些化合物、材料、组合物和剂型，其可在正确医学判断的范围内，适用于与人类和动物组织接触而无过度毒性、刺激性或其它问题或并发症，合理利益/风险比相当。

本领域技术人员将理解可以制备式(I)化合物的药学上可接受的盐。这些药学上可接受的盐可在最终的化合物分离和纯化中原位制备，或分别用合适的碱或酸单独处理该被纯化的化合物的游离碱或游离酸形式来制备。

在具体实施方案中，式(I)化合物可包含酸性官能团并因此可用合适的碱处理以形成药学上可接受的碱加成盐。这类碱的实例包括a)钠、钾、锂、钙、镁、铝和锌的氢氧化物、碳酸盐和碳酸氢盐；和b)伯胺、仲胺和叔胺，包括脂肪族胺、芳香胺、脂肪族二胺和羟基烷基胺，例如甲胺、乙胺、2-羟基乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺和环己胺。

在具体实施方案中，式(I)化合物可包含碱性官能团并因此可用合适的酸处理以形成药学上可接受的酸加成盐。合适的酸包括药学上可接受的无机酸和有机酸。代表性的药学上可接受的酸包括氯化氢、溴化氢、硝酸、硫酸、磺酸、磷酸、乙酸、羟基乙酸、苯基乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、马来酸、丙烯酸、富马酸、琥珀酸、苹果酸、丙二酸、酒石酸、柠檬酸、水杨酸、苯甲酸、鞣酸、甲酸、硬脂酸、乳酸、抗坏血酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、油酸、月桂酸等。

本文所用术语“式(I)化合物”指的是一个或多个根据式(I)的化合物。所述式(I)化合物可以固体或液体形式存在。在固体状态，其可以晶体或非晶体形式或其混合物存在。溶剂合物中涉及的被掺入所述晶格的溶剂可包括但不限于：非水溶剂例如乙醇、异丙醇、DMSO、乙酸、乙醇胺或乙酸乙酯，或者水。其中水作为溶剂被掺入所述晶格的溶剂合物通常表示为“水合物”。

关于立体异构体，式(I)化合物可具有一个或多个不对称碳原子并且可以外消旋化合物、外消旋混合物以及作为单一对映异构体或非对映异构体或非对映异构体混合物存在。所有该异构体形式(包括其混合物)均包括在本发明内。

本发明化合物还包括与式(I)及上下文提及的化合物相同的同位素标记的化合物，只是事实上其一个或多个原子被具有原子质量或质量数与通常自然界中所发现的原子质量或质量数不同的原子所替代。可被掺入本发明化合物及其药学上可接受的盐的同位素实例包括氢、碳、氮、氧、磷、硫、氟、碘和氯的同位素，例如²H、³H、¹¹C、¹³C、¹⁴C、¹⁵N、¹⁷O、¹⁸O、³¹P、³²P、³⁵S、¹⁸F、³⁶Cl、¹²³I和¹²⁵I。

代表性的实施方案

在一个优选的实施方案中，R₁为氢、C1-4烷基、C1-4烷氧基、5-7元杂环基。

在一个优选的实施方案中，R₁为吗啉基。

在一个优选的实施方案中，R₂为氢、C1-4烷基、C6-10芳基。

在一个优选的实施方案中，R₂为苯基。

在一个优选的实施方案中，R₃为硝基、C1-4卤代烷基、氨基、SO₂C1-4烷基。

在一个优选的实施方案中，所述化合物选自：

化合物制备

本领域技术人员将理解，如果本发明所描述的取代基不适用于本文所描述的合成方法，则所述取代基可用适合的保护基团进行保护，该保护基团对所述反应条件稳定。所述保护基团可在所述连续反应的合适的位置进行脱除，以得到所需中间体或目标化合物。适合的保护基团以及使用该适合的保护基团保护和脱保护不同的取代基的方法是本领域技术人员众所周知的。在一些情况下，在所使用的反应条件下，取代基可特定地被选择活化。在这些情况下，所述反应条件将所选择的取代基转化成为另一取代基，其既可以用作中间体化合物又可以是目标化合物中所需的取代基。

式(I)化合物及其药学上可接受的盐的合成可按照如下方案中的描述来完成。在所述方案中，R₁、R₂、R₃在上文中描述和定义，X表示卤素，优选氯或溴。类似于这些实施例的目标化合物的化合物可以根据类似路线制备，并且在许多情况下已经根据类似路线制备。

步骤1：

式(II)的吡嗪胺与式(III)的酰氯在碱的存在下在溶剂中室温下反应得到式(IV)的酰胺；其中，所述碱包括氢化钠以及醇钾诸如叔丁醇钾等；

步骤2：

式(IV)的酰胺在钯催化剂和弱碱的存在下在溶剂中加热至60℃～120℃以获得式(I)化合物；其中，所述钯催化剂包括四(三苯基膦)钯、醋酸钯；所述弱碱包括三乙胺、醋酸钾、醋酸钠；

以及任选的步骤3：

在有需要的情况下，将式(I)化合物转化为其药学上可接受的盐。

药物组合物

在一个方面，本发明提供包含至少一种式(I)化合物或其药学上可接受的盐以及药学上可接受的赋形剂的药物组合物。

本发明的组合物可以是适于口服的形式(例如片剂、锭剂、硬或软胶囊剂、水或油混悬剂、乳剂、可分散性散剂或颗粒剂、糖浆剂或酏剂)、适于吹入给药的形式(例如微细散剂)、适于吸入给药的形式(例如微细散剂或液态气雾剂)、或者适于胃肠外给药的形式(例如用于静脉、皮下或肌内给药的无菌水或油溶液或用于直肠给药的栓剂)。例如，用于口服使用的组合物可以包含例如一种或多种着色剂、甜味剂、调味剂和/或防腐剂。

适当的用于片剂的药学可接受的赋形剂包括例如惰性稀释剂如乳糖、磷酸钙、碳酸钠或碳酸钙；成粒剂和崩解剂如玉米淀粉或藻酸；粘合剂如淀粉；润滑剂如硬脂酸镁、硬脂酸或滑石；防腐剂如对羟基苯甲酸乙酯或丙酯和抗氧化剂如抗坏血酸。片剂可以是未包衣的，或者是包衣的以改变它们在胃肠道内的崩解和随后的活性成分的吸收或者改善它们的稳定性和/或外观，不论那种情况，均可使用本领域已知的常规包衣剂和方法进行。

用于口服使用的组合物可以是其中活性成分与惰性固体稀释剂如碳酸钙、磷酸钙或高岭土混合的硬胶囊的形式，或者是其中活性成分与水或油如花生油、液体石蜡或橄榄油混合的软胶囊的形式。

水混悬剂通常包含细粉末形式的活性成分和一种或多种助悬剂如羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、藻酸钠、甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮和阿拉伯树胶；分散剂或润湿剂如卵磷脂或环氧烷与脂肪酸的缩合物或环氧乙烷与长链脂肪醇的缩合物，如十七烷乙烯氧基十六醇、环氧乙烷与衍生自脂肪酸和己糖醇的偏酯的缩合物，如聚氧乙烯山梨糖醇单油酸酯或环氧乙烷与衍生自脂肪酸和己糖醇酐的偏酯的缩合物如聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯。水混悬剂还可以包含一种或多种防腐剂、着色剂、抗氧化剂、调味剂和/或甜味剂。

通过吹入给予的组合物可以是含有平均直径为例如30μm或更小的颗粒的微细散剂形式，该散剂本身或者仅包含活性成分或者包含用一种或多种生理学可接受的载体如乳糖稀释的活性成分。然后将用于吹入的散剂方便地保存在胶囊中，该胶囊包含例如1-50mg活性成分，通过涡轮吸入装置如用于吹入已知药物色甘酸钠的装置使用。

关于制剂的更多信息，参见Comprehensive Medicinal Chemistry第5卷第25.2章(Corwin Hansch；Chairman of Editorial Board)，Pergamon Press1990，将该文献引入本文作为参考。

与一种或多种赋形剂组合生产单个剂型的本发明的化合物的量必须根据治疗的对象和具体的给药途径而变化。例如，用于口服给予人的制剂可包含与适当而方便量的赋形剂混合的例如0.5mg至2g的活性剂化合物，赋形剂的量为以组合物的总重量计约5至约98％。单位剂量形式通常包含约1mg至约500mg的活性成分。有关给药途径和用药法的更多信息，参见Comprehensive Medicinal Chemistry第5卷第25.3章(Corwin Hansch；Chairman of Editorial Board)，Pergamon Press 1990，将该文献引入本文作为参考。

有益效果

本发明式(I)化合物具有优异的抗心肌缺血作用，在大鼠急性心肌梗塞模型中，本发明化合物能够明显缩小心肌梗死大鼠的心肌梗死面积，能够显著降低血清CK、AST及LDH活性，其对于心肌梗死具有显著的预防和治疗作用，可用于心肌缺血的预防和治疗。

具体实施方式

以下实施例意欲举例说明本发明而非限制本发明。

实施例1：

在室温、氮气下将叔丁醇钾(5.60克，50mmol)加到5,6-二甲基吡嗪-2-胺(1.23克，10mmol)在250毫升无水THF中的溶液中。搅拌15分钟后，逐滴加入2-硝基噻唑-4-酰氯(2.10克，11mmol)在50毫升无水THF中的溶液。将反应混合物在室温搅拌4小时，然后倒入饱和NaHCO₃水溶液中并用EtOAc萃取。将有机相用饱和NaCl水溶液洗涤，经无水Na₂SO₄干燥并浓缩至干。经硅胶快速色谱法纯化(环己烷/EtOAc：90/10至50/50)后，得到白色固体的N-(5,6-二甲基吡嗪-2-基)-2-硝基噻唑-4-酰胺1.69g(收率：61.0％)。

在氮气下将催化剂四(三苯基膦)钯(0.63mg，0.55mmol)和醋酸钾(0.98g，10mmol)加到置于微波反应器中的N-(5,6-二甲基吡嗪-2-基)-2-硝基噻唑-4-酰胺(1.40克，5mmol)在20毫升无水DMF中的溶液中。将反应器密封并将反应混合物在85℃在微波照射下搅拌20分钟。将额外量的催化剂四(三苯基膦)钯(0.63mg，0.55mmol)和醋酸钾(0.98g，10mmol)加到反应介质中，将其在110℃在微波照射下搅拌15分钟。将混合物冷却，倒入水中并用EtOAc萃取。将有机相用饱和NaCl水溶液洗涤，经无水Na₂SO₄干燥并浓缩至干，经乙醇重经晶，得到针状晶体的产物即化合物1，共0.79g(收率：57.8％)。

ESI-MS：278.03[M+H]⁺

元素分析：理论值/实测值，C(43.32/43.41),H(2.54/2.47),N(25.26/25.14),O(17.31/17.48),S(11.56/11.50)

¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ：8.02(s,1H),2.73(s,6H)。

¹³C NMR(400MHz,CDCl₃)δ：161.2,157.3,155.0,152.4,144.2,140.7,136.2,133.7,19.7,19.2。

实施例2：

在室温、氮气下将叔丁醇钾(5.60克，50mmol)加到6-苯基吡嗪-2-胺(1.71克，10mmol)在250毫升无水THF中的溶液中。搅拌15分钟后，逐滴加入2-氨基噻唑-4-酰氯(1.77克，11mmol)在40毫升无水THF中的溶液。将反应混合物在室温搅拌5小时，然后倒入饱和NaHCO₃水溶液中并用EtOAc萃取。将有机相用饱和NaCl水溶液洗涤，经无水Na₂SO₄干燥并浓缩至干。经硅胶快速色谱法纯化(正己烷/EtOAc：95/5至40/60)后，得到灰色固体的N-(6-苯基吡嗪-2-基)-2-氨基噻唑-4-酰胺1.74g(收率：58.9％)。

在氮气下将催化剂四(三苯基膦)钯(0.63mg，0.55mmol)和醋酸钾(0.98g，10mmol)加到置于微波反应器中的N-(6-苯基吡嗪-2-基)-2-氨基噻唑-4-酰胺(1.48克，5mmol)在25毫升无水DMF中的溶液中。将反应器密封并将反应混合物在95℃在微波照射下搅拌20分钟。将额外量的催化剂四(三苯基膦)钯(0.63mg，0.55mmol)和醋酸钾(0.98g，10mmol)加到反应介质中，将其在115℃在微波照射下搅拌15分钟。将混合物冷却，倒入水中并用EtOAc萃取。将有机相用饱和NaCl水溶液洗涤，经无水Na₂SO₄干燥并浓缩至干，经四氢呋喃重经晶，得到白色晶体的产物即化合物2，共0.64g(收率：43.8％)。

ESI-MS：296.05[M+H]⁺

元素分析：理论值/实测值，C(56.94/56.87),H(3.07/3.15),N(23.71/23.64),O(5.42/5.45),S(10.86/10.89)

¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ：8.02(s,1H),8.13(d,2H),7.83(s,1H),7.52(q,2H),7.43(q,1H),7.14(s,2H)。

¹³C NMR(400MHz,CDCl₃)δ：168.2,155.0,154.2,147.8,139.1,134.6,133.9,133.0,129.8,129.6,128.2,127.5,127.3,121.0。

按照类例的方法，合成以下化合物：

实施例3：

ESI-MS：313.00[M+H]⁺

元素分析：理论值/实测值，C(38.46/38.51),H(2.58/2.55),N(17.94/17.88),O(20.49/20.59),S(20.53/20.47)

¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ：8.05(s,1H),7.63(s,1H),4.02(s,3H),3.47(s,3H)。

¹³C NMR(400MHz,CDCl₃)δ：157.2,154.1,153.4,151.0,141.4,139.3,135.7,133.6,133.0,54.9。

实施例4：

ESI-MS：358.05[M+H]⁺

元素分析：理论值/实测值，C(43.70/43.82),H(2.82/2.75),F(15.95/15.88),N(19.60/19.74),O(8.96/8.87),S(8.97/8.94)

¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ：8.05(s,1H),7.62(s,1H),3.67(s,6H),3.52(s,3H)。

¹³C NMR(400MHz,CDCl₃)δ：166.4,152.1,145.9,144.6,143.0,139.3,136.4,132.3,119.3,46.2,46.4,66.3,66.1。

接下来，通过实验例具体解释代表性化合物的抗心肌缺血效果。

试验例1：测试化合物在大鼠心肌梗死模型中的作用

取雌雄各半、体重240～260g的Wistar大鼠共60只，随机分为6组，每组10只，分别为假手术组、梗死模型组、试验化合物1-4组。其中，假手术组和梗死模型组灌胃0.5％羧甲基纤维素钠5ml/kg·d×3d，试验化合物1-4组分别灌胃化合物1-4，剂量25mg/kg·d×3d。末次给药后30min将大鼠乙醚麻醉，开胸找出左冠状动脉前降支，于左心耳下2～3mm处用0号线立即结扎之，将心脏送回胸腔，迅速挤出胸腔内气体，拉紧荷包缝合线结扎以关闭胸腔，整个开胸时间不超过30秒，假手术组不结扎而只置手术线。结扎冠脉24h后，以戊巴比妥钠30mg/kg腹腔静脉麻醉，腹主动脉插管取血，用COBAS-FARA自动生化分析仪测血清CK、AST及LDH活性。取血后剖取大鼠心脏，用生理盐水洗净心腔内积血，去掉心房组织及脂肪，称重，将左心室心肌横切4～5片，然后浸入N-BT磷酸缓冲液中，置37℃恒温水浴，待染色完全后取出，正常组织染色，缺血组织不染色。切下缺血心肌称重，用缺血心肌与左心室湿重的百分比计算心肌梗死面积(MIS)。用SPSS 10.0统计软件处理实验数据，以均数±标准差(x±s)表示，多组间比较采用方差分析，两组间比较采用t检验。结果示于以下表1中：

表1：测试化合物对大鼠心肌梗死的MIS、AST、CK、LDH的抑制作用

组别	MIS(％)	AST(u/L)	CK(u/L)	LDH(u/L)
					假手性组	2.95±0.47***	758.4±69.7**	674.2±78.5***	1587.3±246.5**
梗死模型组	33.72±3.18	1023.1±122.4	1125.3±145.9	2476.2±447.5
					化合物1组	20.33±2.57**	778.5±79.3**	728.9±66.2**	1752.3±297.2**
化合物2组	18.74±2.11***	767.4±68.2**	705.4±77.8***	1695.4±331.6**
					化合物3组	22.35±1.99**	785.2±71.9**	733.1±69.5**	1714.9±318.7**
化合物4组	21.34±2.31**	782.4±73.8**	725.3±73.1**	1746.8±277.8**

注：与梗死模型组相比，**P<0.01，***P<0.001

上述试验结果表明，与假手术组相比，梗死模型组的心肌梗死面积，以及血清CK、AST及LDH活性均明显增加(P<0.01～P<0.001)，表明Wistar大鼠的急性心肌梗死模型建模成功。与梗死模型组相比，化合物1-4组能够明显缩小心肌梗死大鼠的心肌梗死面积(P<0.01～P<0.001)，能够显著降低血清CK、AST及LDH活性(P<0.01～P<0.001)，表示本发明化合物对于心肌梗死具有显著的预防和治疗作用，因此可用于心肌缺血的预防和治疗。

以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。

Claims (7)

1.一种式(I)化合物或其药学上可接受的盐：

其中，R₁、R₂独立地为氢、C1-4烷基、C1-4烷氧基、苯基、吗啉基；

R₃为硝基、C1-4卤代烷基、氨基、SO₂C1-4烷基。

2.根据权利要求1所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐，其特征在于，所述R₁为氢、甲基、甲氧基、吗啉基。

3.根据权利要求1所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐，其特征在于，所述R₂为氢、甲基、苯基。

4.根据权利要求1所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐，其特征在于，所述R₃为硝基、C1卤代烷基、氨基、SO₂C1烷基。

5.根据权利要求1所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐，其特征在于，所述化合物选自：

6.一种药物组合物，其包含至少一种根据权利要求1-5任一项所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐以及药学上可接受的赋形剂。

7.根据权利要求1-5任一项所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐在制备药物中的应用，所述药物用于预防和治疗心肌缺血。