CN108203449A - 一种新型可逆性质子泵抑制剂及其制备方法和用途 - Google Patents

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张起愿
刘晓鹏
戚苏民
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Abstract

本发明涉及一种新型可逆性质子泵抑制剂及其在临床上的用途，本发明所述新型可逆性质子泵抑制剂具有下式(I)所示的结构。本发明还包括式(I)所示的化合物或水合物、溶剂化物、共晶体、药学上可接受的盐、其制备方法。该类化合物的药物组合物在医药上的用途，特别是用于糜烂性食管炎、胃溃疡、十二指肠溃疡的治疗。

Description

一种新型可逆性质子泵抑制剂及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种新型可逆性质子泵抑制剂及其非毒性药学可接受的盐、制备方法、含它们的药物组合物和临床上用途，特别是用于糜烂性食管炎、胃溃疡、十二指肠溃疡的治疗。
背景技术
胃酸分泌过多可引起消化性溃疡、反流性食管炎及其他胃酸分泌相关疾病。抑制胃酸分泌是该类疾病的主要治疗方法。临床上常用的抑酸药物有组胺H2受体拮抗剂(H2-Ras)和质子泵抑制剂(proton pump inhibitors，PPIs)。H2-Ras治疗反流性食管炎和胃肠出血的疗效不如治疗消化性溃疡的疗效好，且机体会对其快速产生耐受，这一点也限制此类药物在长期治疗及大量静脉注射中的应用。在临床上，质子泵抑制剂(PPIs)已被广泛应用于ARDs的治疗，是此类疾病的主要治疗药物。但是PPIs仍有一些局限性需要进一步改进：①所有的PPIs都是酸不稳定性的，因此需要做成酸保护的剂型，如肠衣片等，它们的起效速度和药效受到胃排空的较大影响；②PPIs需要H+激活转化,起效较慢，通常需要3～5天时间且多次给药，才能达到稳定的最大疗效；③由于人群中肝脏CYP2C19代谢系统的基因多样性，PPIs在不同病人中疗效差异较大，而且有可能与其他药物存在药物代谢上的相互作用；④药效与给药剂量成线性关系，血浆中代谢较快，即使一天两次给药，PPIs也很难持续24小时控制胃酸分泌。因此，PPIs对于某些病人的夜间胃酸分泌的抑制作用是不足的，夜间酸突破现象普遍存在。
钾竞争性酸阻滞剂（potassium-competitive acid blockers，P-CABs）为一类新型抑酸剂，P-CABs能够以钾离子竞争性的方式可逆性的抑制胃壁细胞上的H+，K+-ATP酶，是一种可逆性K+拮抗剂，该类药物具有更高的pKa，在强酸性环境中较为稳定，可以高度富集在泌酸小管壁细胞H+，K+-ATP酶的管腔侧表面，迅速质子化，以离子的形式非共价结合并抑制H+，K+-ATP酶，由于不需要类似PPIs的强酸依赖性激活转化，因此P-CABs在应用中具有更快的起效速度。P-CABs可以特异性的结合到H+，K+-ATP酶的E2P构型上，这种机理导致对质子泵迅速的抑制，因为抑制作用在酶催化循环的中问即可发生。由于此类药物的抑酸作用与H+，K+-ATP酶的活化状态无关，临床应用中可以显著降低夜间酸突破的发生。在动物和人体试验中也表明，P-CABs口服后可迅速达到稳定的血药浓度，因此此类药物的抑酸作用起效更快，且作用持续时间与血浆中药物的半衰期有关，首次口服后即可达到最大的抑酸效果。目前部分新型钾离子竞争性阻滞剂（P-CABs）的制剂已进入临床研究或已上市。
目前公开了一系列的钾竞争性阻滞剂（P-CABs）的专利申请，主要有WO2005041961、WO2006134460、WO2009041447、WO2010021149和WO2014075575等。
尽管目前已公开了一系列的吡咯类衍生物，但是仍需开发新的具有更好药效和更少不良反应的钾竞争性酸阻滞剂(P-CABs)。本发明通过设计具有通式（Ⅰ）所示结构的化合物，并发现具有此类结构的化合物表现出优异的效果。
发明内容
本发明提供了如下通式I所示的可逆性质子泵抑制剂，同时还提供了一系列通式I的化合物在药学上可接受的盐、水合物、溶剂化合物、共晶体。
（Ⅰ）
其中:
n 为0至10的整数；
R1选自H、甲氧基、甲基、三氟乙氧基、甲氧基丙氧基、卤素、三氟甲氧基、二氟甲氧基、氟甲氧基、三氟甲基、二氟甲基、氟甲基；
R2选自H、甲氧基、甲基、三氟乙氧基、甲氧基丙氧基、卤素、三氟甲氧基、二氟甲氧基、氟甲氧基、三氟甲基、二氟甲基、氟甲基；
R3选自H、甲氧基、甲基、三氟乙氧基、甲氧基丙氧基、卤素、三氟甲氧基、二氟甲氧基、氟甲氧基、三氟甲基、二氟甲基、氟甲基；
R4选自氢基、甲基、、（结构式中的波浪线表示连接位置）；
R5选自甲基、羟基、（结构式中的波浪线表示连接位置）；
R6选自甲基、甲氧基、羟基、卤素、三氟甲氧基、二氟甲氧基、氟甲氧基、三氟甲基、二氟甲基、氟甲基；
Y为盐酸盐，氢溴酸盐，硫酸盐，硫酸氢盐、磷酸盐，硝酸盐，以及醋酸盐，草酸盐，酒石酸盐，琥珀酸盐，苹果酸盐，苯甲酸盐，双羟萘酸盐，海藻酸盐，枸橼酸盐，丁二酸盐，富马酸盐，甲磺酸盐，萘磺酸盐。
所述R4基团的X可以为钠盐、钾盐、镁盐、钙盐；
上述通式I的化合物包括消旋体、S构型、R构型。
本发明提供通式I的化合物、其立体异构体或药学上可以接受的盐，其中，所述通式I的化合物括下列化合物：
本发明第二方面提供制备可逆性质子泵抑制剂、其立体异构体或药学上可接受的盐的方法。步骤如下：
上述化合物包括消旋体、S构型、R构型。
本发明还提供可逆性质子泵抑制剂或其药用盐在糜烂性食管炎、胃溃疡、十二指肠溃疡中的用途。
本发明还提供含有本发明可逆性质子泵抑制剂和立体异构体或药用盐的药物组合物，其包括临床有效剂量的本发明可逆性质子泵抑制剂、其立体异构体或药用盐以及任选的药学可接受的载体。本发明所获得的可逆性质子泵抑制剂、其立体异构体或药用盐可以单独或以药物组合的形式给药。本发明药物组合可根据给药途径配成各种适宜的剂型。使用一种或多种生理上可接受的载体，包含赋形剂和助剂，它们有利于将活性化合物加工成可以在药学上使用的制剂。适当的制剂形式取决于所选择的给药途径，可以按照本领域熟知的常识进行制造。
给药途径可以是口服、非肠道或局部给药，优选口服和注射形式给药。可以口服的给药制剂包括胶囊剂、颗粒剂和片剂等。患者吞咽有困难时，也可以采用舌下片或者其它非吞咽的方式给药。本发明化合物也可以用于配制用于胃肠外给药或者透皮给药或者经黏膜给药。或者采用栓剂或者埋植剂的方式给药。本领域技术人员可以理解，本发明化合物可以采用合适的药物释放系统以得到更有利的效果。
另外需要指出，本发明化合物使用剂量和使用方法取决于诸多因素，包括患者的年龄、体重、性别、健康状况、营养状况、化合物的活性强度、使用时间、代谢速率、病症的严重程度以及诊治医生的主观判断。优选的使用剂量介于2～1200mg/kg；最好24小时的给药量为每公斤 1～100mg，也可采用多次给药方式。
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，但应理解本发明的范围非仅限于这些实施例的范围。
实施例1： 5-（2-氟苯基）-N-甲基-1-（3-磺酰基吡啶基）-1H-吡咯-3-甲胺磷酸酯的制备
取1L三口瓶，称取5-（2-氟苯基）-N-甲基-1-（3-磺酰基吡啶基）-1H-吡咯-3-甲胺100g，加入瓶中，加入乙腈100ml中，搅拌，冰水浴降温，控温0℃，加入三氯氧磷10g，搅拌30min，升温至25-35℃反应6小时，再降温至0℃，慢慢加入水20ml，加完后用氢氧化钠溶液调节pH至4.0，60℃减压蒸干，加入无水乙醇100ml，搅拌30分钟，过滤，滤液减压蒸干，得类白色固体64.6g，收率71.2%。
实施例2：5-（5-甲氧基苯基）-N-甲基-1-（5-甲基-3-磺酰基吡啶基）-1H-吡咯-3-甲胺磷酸二丙酯的制备
取1L三口瓶，称取5-（5-甲氧基苯基）-N-甲基-1-（5-甲基-3-磺酰基吡啶基）-1H-吡咯-3-甲胺 100g，加入瓶中，加入二氯甲烷100ml中，搅拌，冰水浴降温，控温0℃，加入双丙基磷酰氯16g，搅拌30min，升温至25-35℃反应10小时，再降温至0℃，搅拌3小时，过滤，滤饼用适量水洗涤，40℃鼓风干燥，得类白色固体68.2g，收率77.2%。
实施例3：5-（4-三氟甲基苯基）-N-甲基-1-（3-磺酰基-4-氟基-6-三氟甲基吡啶基）-1H-吡咯-3-甲胺磷酸酯二钠三水合物的制备
取1L三口瓶，称：5-（4-三氟甲基苯基）-N-甲基-1-（3-磺酰基-4-氟基-6-三氟甲基吡啶基）-1H-吡咯-3-甲胺 100g，加入瓶中，加入乙腈100ml中，搅拌，冰水浴降温，控温0℃，加入三氯氧磷17g，搅拌30min，升温至25-35℃反应6小时，再降温至0℃，慢慢加入水20ml，加完后用氢氧化钠溶液调节pH至4.0，60℃减压蒸干，加入无水乙醇100ml，搅拌30分钟，过滤，滤液用氢氧化钠调节pH至7.0-8.0，搅拌1小时，过滤，40℃鼓风干燥，得类白色固体73.9g，收率84.2%。
实施例4：5-（2-甲基苯基）-N-甲基-1-（3-磺酰基-5-三氟甲基乙氧基吡啶基）-1H-吡咯-3-甲胺磷酸酯二钾六水合物的制备
同实施例3方法制备，区别在于将5-（4-三氟甲基苯基）-N-甲基-1-（3-磺酰基-4-氟基-6-三氟甲基吡啶基）-1H-吡咯-3-甲胺替换为5-（2-甲基苯基）-N-甲基-1-（3-磺酰基-5-三氟甲基乙氧基吡啶基）-1H-吡咯-3-甲胺和氢氧化钠替换成氢氧化钾。
实施例5 ：5-（2-氯苯基）-N-甲基-1-（2-甲氧基-3-磺酰基-6-甲基吡啶基）-1H-吡咯-3-甲胺磷酸酯二钾八水合物的制备
同实施例3方法制备，区别在于将5-（4-三氟甲基苯基）-N-甲基-1-（3-磺酰基-4-氟基-6-三氟甲基吡啶基）-1H-吡咯-3-甲胺替换为5-（2-氯苯基）-N-甲基-1-（2-甲氧基-3-磺酰基-6-甲基吡啶基）-1H-吡咯-3-甲胺和氢氧化钠替换成氢氧化钾。
实施例6：5-（3-三氟甲基苯基）-N-乙基-1-（-3-磺酰基-5-氯吡啶基）-1H-吡咯-3-甲胺磷酸酯钙二水合物的制备
同实施例3方法制备，区别在于将5-（4-三氟甲基苯基）-N-甲基-1-（3-磺酰基-4-氟基-6-三氟甲基吡啶基）-1H-吡咯-3-甲胺替换为5-（3-三氟甲基苯基）-N-乙基-1-（-3-磺酰基-5-氯吡啶基）-1H-吡咯-3-甲胺和氢氧化钠替换成氢氧化钙。
实施例7：5-（2-氟苯基）-N-乙基-1-（-3-磺酰基-4-溴吡啶基）-1H-吡咯-3-甲胺磷酸酯二钠七水合物的制备
同实施例3方法制备，区别在于将5-（4-三氟甲基苯基）-N-甲基-1-（3-磺酰基-4-氟基-6-三氟甲基吡啶基）-1H-吡咯-3-甲胺替换为5-（2-氟苯基）-N-乙基-1-（-3-磺酰基-4-溴吡啶基）-1H-吡咯-3-甲胺。
实施例8：本发明的化合物对小鼠静脉给药的急性毒性测试
将200 毫克选实施例制备的化合物组成的组中的一种的混合物对5只ICR小鼠给药 (5周大，雄性，体重 20 克±2 克的小鼠 )。然后观察 2 周后的致死率、体重、症状等，以确定最小致死量 (Minimum Lethal Dose，MLD， mg/Kg )。使用的富马酸沃诺拉赞作为对照。结果如表1所示。
表1：
化合物 最小致死量（MLD，mg/Kg）
富马酸沃诺拉赞 >110
实施例1化合物 >150
实施例2化合物 >150
实施例3化合物 >150
实施例4化合物 >150
实施例5化合物 >150
实施例6化合物 >150
实施例7化合物 >150
根据存活率、体重变化、血液测试和中毒综合症的观察结果证明本发明的可逆性质子泵抑制剂毒性小于富马酸沃诺拉赞。
实施例9：本发明化合物的体内药代动力学试验
方法：
实验动物为雄性小鼠，6 至8 周龄，体重190-215 克，购自北京维利通华实验动物技术有限公司。基于小鼠体重随机分成16组，每组3 只动物。各组小鼠的给药剂量和途径见表2：
在药代动力学试验前，将小鼠禁食16 小时。然后按照表2中所示经静脉(1mL/kg；10mg/kg) 给药单个剂量的化合物。采取颈静脉穿刺的方式在给药后定时收集血液200μL，其中对于经静脉给药的动物组，在给药后0、15 分钟、30 分钟、1 小时、2 小时、4 小时、8 小时和24 小时收集血液。将血样收集于具有EDTA 的样品管中，立即在4℃下以4000rpm 离心血样5 分钟，然后将血浆转移到另一个样品管中，储存于-20 摄氏度下。
采用的方法和仪器如下：
HPLC ：Shimadzu
MS：AB API4000Q
柱子：Phenomenex Luna5μC18
流动相：100％乙腈和100％水(3mM 乙酸铵)
定量方法：内标法
表3
由表3中数据可知，实施例中各化合物与富马酸沃诺拉赞对比，其本发明的化合物半衰期明显长于富马酸沃诺拉赞，说明同等剂量本发明的化合物的作用时间更长，优势明显。
实验例10：质子、钾-腺苷三磷酸酶(H+，K+-ATP酶)抑制活性试验
根据Wallmark等人的方法[Biochim. Biophys. Acta，728，31 (1983)]，用猪胃制备胃粘膜微粒体级分。首先，移除胃，用自来水冲洗，浸于3mol/L盐水中，并用纸巾擦拭粘膜表面。将胃粘膜剥离、破碎并利用polytron (Kinematica)匀浆于0.25mol/L的蔗糖溶液(pH6.8)中，该蔗糖溶液中含有1mmol/L的EDTA和lOmmol/L的tris-盐酸。将所得均浆以20000×g离心30分钟，并特上清液以100000×g离心90分钟。将沉淀物悬浮于0.25mol/L的蔗糖溶液中，添加(superimposed on)含7.5%聚蔗糖(Ficoll)的0.25mol／L的蔗糖溶液，并以100000×g离心5小时。回收包含两层之间的界面的级分，并用0. 25mol／L的蔗糖溶液离心洗涤。
利用所得微粒体级分作为质子、钾-腺苷三磷酸酶标准制品。
向40 uL含2.5 u g/mL（基于蛋白浓度）酶标准制品的50mmol/LHEPES-tris缓冲液(5mmol/L氯化镁，lOmmol/L氯化钾，10 u mol/L缬氨霉素，pH=6.5)中加入溶解于10%二甲亚砜水溶液中的实施例化合物(5 ul)，并将该混合物在37℃培养30分钟。通过加入5ul的2mmol/L三磷酸腺苷tris盐溶液(50mmol/L HEPES-tris缓冲液(5mmol/L氯化镁，pH6.5))启动酶反应。该酶反应在37℃进行20分钟，并加入15ul的孔雀石绿溶液(0.12%孔雀石绿溶液于硫酸中(2.5mol/L)，7.5%钼酸铵和11%的Tween 20以100：25：2的比例混合），以淬灭反应。使之在室温下静置15分钟之后，将所得无机磷与孔雀石绿的反应产物在610nm波长下进行比色法测定。另外，以同样的方式测量不含氯化钾的反应溶液中的无机磷酸的量，并将其从存在氯化钾时的无机磷酸的量中减去，以测定质子、钾-腺苷三磷酸酶活性。由对照的活性值和不同浓度实施例化合物的活性值确定抑制率(%)，并测定质子、钾-腺苷三磷酸酶的50%抑制浓度(IC50)。结果见表4。
实验例11：利用Dulbecco的改进Eagle培养基(DMEM；Invitrogen)，将源于人肝癌的细 胞系HepG2 (ATCC No.HB-8065)在5%CO2和37℃下传代，所述培养基含有10%胎牛血清(FBS； TRACE SCIENTIFIC LTD.)，1mmol/L丙酮酸钠(Invitrogen)，2mmol/L L-谷氨酰胺 (Invitrogen)，50IU/mL青霉素(Invitrogen)和50 ug/mL链霉素(Invitrogen)。用DMSO制备 lOmM的试验试剂，并用DMEM培养基进一步稀释至DMSO终浓度为0.1%，所述DMEM培养基含有 0.5% FBS，1mmol/L丙酮酸钠，2mmol/L L-谷氨酰胺，50IU/mL青霉素和50 ug/mL链霉素。将 HepG2（2×104个细胞/孔）在96孔无色板(Costar)中用试验试剂于5% CO2和37℃下培养。培 养l天之后，利用ATPLiterTM(PerkinElmer Life Sciences)测量细胞内的ATP含量。结果示 于表4(n≥3，平均值±SD)，其为30uM时相对于对照（不加药物）的相对值(%)。
药物 H+/K+-ATP酶抑制活性（IC50,nM） ATP含量（%，30uM）
富马酸沃诺拉赞 13 25.2
实施例1化合物 86 74.0
实施例2化合物 120 85.8
实施例3化合物 48 59.3
实施例4化合物 46 73.2
实施例5化合物 110 88.5
实施例6化合物 93 94.3
实施例7化合物 63 68.3
从表4的结果可以看出，本发明的化合物(I)具有优异的H+lK+-ATP酶抑制活性，而且还具有低毒性。

Claims (6)

1.可逆性质子泵抑制剂结构为I所示，所示化合物包括其水合物、溶剂化物、共晶体、药学上可接受的盐；
Ⅰ
其中:
n 为0至10的整数；
R1选自H、甲氧基、甲基、三氟乙氧基、甲氧基丙氧基、卤素、三氟甲氧基、二氟甲氧基、氟甲氧基、三氟甲基、二氟甲基、氟甲基；
R2选自H、甲氧基、甲基、三氟乙氧基、甲氧基丙氧基、卤素、三氟甲氧基、二氟甲氧基、氟甲氧基、三氟甲基、二氟甲基、氟甲基；
R3选自H、甲氧基、甲基、三氟乙氧基、甲氧基丙氧基、卤素、三氟甲氧基、二氟甲氧基、氟甲氧基、三氟甲基、二氟甲基、氟甲基；
R4选自氢基、甲基、、（结构式中的波浪线表示连接位置）；
R5选自甲基、羟基、（结构式中的波浪线表示连接位置）n为1-4；
R6选自甲基、甲氧基、羟基、卤素、三氟甲氧基、二氟甲氧基、氟甲氧基、三氟甲基、二氟甲基、氟甲基；
Y为盐酸盐，氢溴酸盐，硫酸盐，硫酸氢盐、磷酸盐，硝酸盐，以及醋酸盐，草酸盐，酒石酸盐，琥珀酸盐，苹果酸盐，苯甲酸盐，双羟萘酸盐，海藻酸盐，枸橼酸盐，丁二酸盐，富马酸盐，甲磺酸盐，萘磺酸盐；
所述R4基团的X可以为钠盐、钾盐、镁盐、钙盐。
2.根据权利要求1所述的通式I所示化合物，其特征在化合物构型包括消旋体、S构型、R构型。
3.根据权利要求1所述的通式I所示化合物，其特征在于药学上可接受的盐，选自：盐酸盐，氢溴酸盐，硫酸盐，硫酸氢盐、磷酸盐，硝酸盐，以及醋酸盐，草酸盐，酒石酸盐，琥珀酸盐，苹果酸盐，苯甲酸盐，双羟萘酸盐，海藻酸盐，甲磺酸盐，萘磺酸盐。
4.根据权利要求1至3所述通式I所示化合物，其特征在于，具有代表性的化合物如下：
。
5.根据权利要求1所述的通式I所示化合物，其特征在于，通式I所示化合物包括一种或多种药学上可接受的载体、赋形剂或稀释剂的组合物。
6.权利要求 1-5中任一项所述的化合物或药物组合物，其特征在于所述的化合物或药物组合物在治疗糜烂性食管炎、胃溃疡、十二指肠溃疡的相关药物中的用途。
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