CN1100774C - 具有高效钙拮抗物和抗氧化剂活性的化合物及其用作细胞保护剂 - Google Patents

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Abstract

公开了具有钙拮抗物和抗氧化剂活性的化合物。这类化合物可用于预防或减缓细胞水平的组织损伤。还公开了采用这种性质的化合物和相应的药物组合物的治疗方法。

Description

具有高效钙拮抗物和抗氧化剂 活性的化合物及其用作细胞保护剂
本发明涉及提供具有高效钙拮抗物和抗氧化剂活性的化合物，以及这类化合物作为细胞保护剂的用途。本发明还涉及提供合成本发明化合物的方法和在合成过程中形成的中间体化合物。本发明尤其涉及用本发明的化合物防止或降低与眼科疾病或受伤有关的细胞损坏。
在由外伤、局部缺血再灌流、自然防卫能力耗损、炎症、光损伤(特别是激光或强操作室光)或变性症诱发压迫下的生理系统中会发生损伤，导致细胞游离的钙增加和/或氧化性损害的增加。所有这两种变化都是细胞死亡共同途径的组成部分。这些变化的结果是诱发阶式细胞破裂，损失细胞功能，最终细胞死亡。关键细胞组成部分的死亡导致器官损伤和器官官能下降。后者可由急性发作造成，也可以是由慢性发作的积累作用的结果。涉及这些现象的进一步细节可参考以下试验：
Prog.Neuro-Psychopharmacol.and Biol.Pysch.，17卷，21-70页(1993)；
Age，16卷，23-30页(1993)；
Chem.Res.Tox.，32卷，2-18页(1993)；以及
Ann.Neurol.，32卷，S33-42页(1992)。
钙流是天然细胞功能的必要部分。细胞内游离的钙的水平受到高度调节。受体操作和电压敏感通道控制了细胞信号传输和刺激响应。已识别出多个电压敏感的钙通道。这些包括N，T，P和L通道。涉及调节细胞内游离钙水平的进一步背景情况参见以下文献：
Med.Res.Revien，第9卷，123-80页(1989)；
Pharmacol.Review，第38卷(4)，321-416页(1986)；
Cardiovasc.Drugs and Therapy，第6卷，35-39页(1992)；
Scienec第235卷，46-52页(1987)；
Chem.Biol.Interactions，1-23页(1991)；以及
Biochemical pharmacol.，第43卷(1)，39-46页(1992)。
细胞或细胞系统的过度刺激或细胞内游离钙的防卫性调节导致细胞内钙水平的提高。这可致使生化过程的链引发，导致细胞死亡。减缓细胞内游离钙浓度的增大的药剂可减轻过度刺激或防卫调节的有害作用。参见PNAS，89卷，435-39页(1992)，以及以上列举的文献。另外，起着钙拮抗物作用的化合物通过改善血流量、降低局部缺血发作和促进修复，可提供另外的有益作用。参见Nadnyn-Schmiedebderg′s Acta pharmacol，35卷，680-685页(1987)。这里所用的术语“钙拮抗物”指的是抑制血管内游离的钙浓度增长的有机分子。
起着抗氧化剂作用的药剂可预防与细胞压迫有关的氧化性损害。这种保护作用是许多科学文献的主题，包括以下文献在内：
Arch.pharmacol.，第325卷，129-146(1992)；
Free Rad.Biol.Med.，第6卷，209-224页；
Free Rad.Biol.Med.，第11卷，215-232(1991)；
Eur.J.pharmacol.，第210卷，85-90页(1992)；
J.Photochem.，photobilol.Biol，第8卷，211-224(1991)；
Pharmacol.and Tox.，第70卷，271-288页(1992)；以及
Medicinal Res.Rev.，第13卷(2)第161-182页(1993)。
在Experimental Eye Research，第5卷，71-78页(1993)中讨论了分别具有钙拮抗物和抗氧化剂活性的两种或多种化合物的结合使用。在以下专利文献中讨论了提供具有钙拮抗物和抗氨化剂活性的化合物：
EP267155A和WO89/05803A1。
一种已知具有钙拮抗物活性的化合物(flunarizine)已报道为具有自由基清除活性。参见：
Arch.iht.Pharmacodyn.，第272卷，283-295页(1984)；
Eur.J.Pharmacol.，第204卷，315-322页(1991)；以及
Meth.and Find Exp.Clin，Pharmacol.，第11卷(10)，607-612页(1989)。
另外，已报道其它类的钙拮抗物具有抗氧化剂活性。参见：
Free Ead.Biol.and Med.，第12卷，183-187页(1992)；
Res.Commun.in Chem.Path.and pharmacol.，第76卷(3)，367-370页(1992)；
J.Mol.Cell Cardiol.，第22卷，1199-1208页(1990)；
Circulation Res.，第66卷(5)，1449-1452页(1990)；
J.Cardiovas.Pharmacol.，第18卷(Supll.1)，S6-S10页(1991)；
Basic Res.in Cardiology，第87卷，148-160页(1992)；
Free Rad.，Res.Comms.，第15卷(2)，91-100页(1991)；及
Biochem.Pharmacol.，第37卷(21)，4197页(1988)。
不过，在多数情况下，报道的抗氧化剂效果较弱，临床上不合适。这一点在Biochem.Pharmacol.，第42卷(4)，735-743(1991)和Biochem.Pharmacol.，38(20)，3601-3610页(1989)中已指出。另外，据信许多效果归因于flunarizine的自由基清除作用，这实际上也许是其钙拮抗物活性的作用，因为在八十年代初对这种活性不甚理解。
本发明旨在提供在一个分子中既具有高效钙拮抗活性也具有高效抗氧化剂活性的新的化合物。与使用具有单独活性的化合物相比，使用具有高效抗氧化剂活性和高效钙拮抗物活性的单一化学实体提供了更高的保护性。与两组分的结合体相比，具有这两种活性的单一试剂的优点会通过均匀传送活性分子，简单药物代谢和传送问题来实现。
本发明提供了具高效钙拮抗物和抗氧化剂活性的新的化合物。这种化合物的双重治疗作用提供了与现有技术治疗截然不同的优点。双重治疗作用以互补的方式进行，从而防止或降低了细胞损害。
本发明的化合物是有效的细胞保护剂。这些化合物是通过在赋予抗氧化剂活性的已知钙拮抗物中做改性同时维持钙拮抗物活性而想到的。更确切地说，本发明部分基于具有钙拮抗物活性的化合物的合适的结构改性的发现，它维持了化合物的钙拮抗物活性，同时增加了高效抗氧化剂活性。通过在已知的钙拮抗物哌啶或哌嗪环中利用限定的允许取代，进行了改性，以注入高效抗氧化剂活性，同时维持钙拮抗物活性。
本发明的化合物和相关的药物组合物可用于防止或减缓各类组织的损害。不过，用这类化合物防止或减少细胞水平的眼组织损害是本发明特别有意义的方面。可治疗的病症有白内障、视网膜病、遗传变性病、斑点变性、眼局部缺血、新血管病、青光眼和与眼组织损伤有关的损害，例如局部缺血再灌流损伤、光化学损伤和与眼外科有关的损伤、特别是由于暴露在光或外科仪器下造成的视网膜、角膜或其它组织的损伤。
本发明的化合物能防治因多种发作造成的血管损害。由于这类化合物通过降低自由基或氧化性损害和降低血管内游离钙的增加而提供这种保护作用，所以，它体现了双尖端方法来提供细胞保护性。这两种机理是造成与压迫有关的细胞寿命下降的主要原因，而与病源无关。另外，因钙拮抗物活性造成的血流预期增大有助于疗效。其中，与两种或多种化合物的结合体相比，单一化合物的优点是单个实体提供了具有抗氧化剂和钙拮抗物性质的活性分子的均匀输送。使用单一化合物而不是多种化合物结构体，大大简化了药物动力学、药物代谢和输送等问题。
本发明的化合物具有以下结构式
A-Y-B    (I)其中：
A是抗氧化剂；
Y是(CH2)n或CH＝CH(CH2)n，其中n是1-6；以及
B是选自如下基团：
Figure C9419112000131
其中n′是1-6；
z是H，CN或OH；
X是F，Cl，I，Br，OH，OR′，SH，S(O)-mR′，CN或NO2，其中R是支链或非支链C1-C6烷基，m是0，1或2；以及
O是0-3。
以下基团，其中Y和B定义如上且R是支链或非支链C1-C6烷基，是可用作式(I)化合物抗氧化剂部分的基团的代表例：
Figure C9419112000141
式(I)化合物进一步由下表中给出的代表物类说明，其中R，若存在(即，如果抗氧化剂部分A是a，e，d，j，k或p)，是C1-C6支链或非支链烷基，但最好是甲基。
表1 X           X’                  n            AH            H            1             aH            H            2             aH            H            3             aH            H            5             a4-F          4-F          6             a4-F          4-F          1             a4-F          4-F          2             a4-F          4-F          3             a4-Cl         H            4             a4-Cl         4-Cl         2             a3，4 di-F    3，4 diF     1             a3-F          3-F          2             a4-Me         4-Me         2             aH            H            1             bH            H            3             bCl           Cl           2             b4-F          4-F          2             bH            H            1             cH            H            2             cH            H            3             cX        X’                n         AH         H           5          c4-F       4-F         6          c4-F       4-F         1          c4-F       4-F         2          c4-F       4-F         3          c4-Cl      H           4          cH         H           1          dH         H           3          dCl        Cl          2          d4-F       4-F         2          d4-OMe     4-OMe       3          dH         H           1          eH         H           3          eCl        Cl          2          e4-F       4-F         2          e4-OMe     4-OMe       3          eH         H           1          fH         H           4          fCl        Cl          2          f4-F       4-F         2          f4-OMe     4-OMe       4          fX       X’             n       AH        H         1        gH        H         3        gCl       Cl        5        g4-F      4-F       3        g4-OMe    4-OMe     3        gH        H         1        hH        H         6        hCl       Cl        3        h4-F      4-F       3        h4-OMe    4-OMe     6        hH        H         1        iH        H         3        iCl       Cl        2        i4-F      4-F       2        i4-OMe    4-OMe     3        iH        H         3        jH        H         3        j4-F      4-F       6        j4-F      4-F       1        j4-F      4-F       2        j4-F      4-F       3        jX        X’        n       A4-Cl      H       3        j4-Cl      4-Cl    3        jH         H       3        k4-F       4-F     3        k4-F       4-F     2        l3-F       3-F     3        lH         H       3        lH         H       3        mH         H       4        m3-F       3-F     4        mH         H       2        nH         H       3        nH         H       4        nH         H       6        n4-F       4-F     5        n4-F       4-F     2        n3-Br      3-Br    3        n
表2
Figure C9419112000201
X           X’               n           AH            H           1           aH            H           2           aH            H           3           aH            H           5           a4-F          4-F         6           a4-F          4-F         1           a4-F          4-F         2           a4-F          4-F         3           a4-Cl         H           4           a4-Cl         4-Cl        2           a3，4di-F     3，4diF     1           a3-F          3-F         2           aX        X’            n        A4-Me      4-Me      2         aH         H         1         bH         H         3         bCl        Cl        2         b4-F       4-F       2         bH         H         1         cH         H         2         cH         H         3         cH         H         5         c4-F       4-F       6         c4-F       4-F       1         c4-F       4-F       2         c4-F       4-F       3         c4-Cl      H         4         cH         H         1         dH         H         3         dCl        Cl        2         d4-F       4-F       2         d4-OMe     4-OMe     3         dH         H         1         eH         H         3         eX       X’           n      ACl       Cl       2       e4-F      4-F      2       e4-OMe    4-OMe    3       eH        H        1       fH        H        4       fCl       Cl       2       f4-F      4-F      2       f4-OMe    4-OMe    4       fH        H        1       gH        H        3       gCl       Cl       5       g4-F      4-F      3       g4-OMe    4-OMe    3       gH        H        1       hH        H        6       hCl       Cl       3       h4-F      4-F      3       h4-OMe    4-OMe    6       hH        H        1       iH        H        3       iCl       Cl       2       iX          X’           n        A4-F         4-F      2         i4-OMe       4-OMe    3         iH           H        3         jH           H        3         j4-F         4-F      6         j4-F         4-F      1         j4-F         4-F      2         j4-F         4-F      3         j4-Cl        H        3         j4-Cl        4-Cl     3         jH           H        3         k4-F         4-F      3         k4-F         4-F      2         l3-F         3-F      3         lH           H        3         lH           H        3         mH           H        4         m3-F         3-F      4         mH           H        2         nH           H        3         nH           H        4         nX         X’            n         AH          H         6          n4-F        4-F       5          n4-F        4-F       2          n3-Br       3-Br      3          n
         表3 X         X’            n         AH          H         1          a4-F        4-F       2          a3，4-F     3，4-F    3          a3-Cl       3-Cl      4          aH          H         2          b4-F        4-F       1          bX        X’            n        A4-OMe     4-OMe     3         bH         H         2         cH         H         4         c4-F       4-F       3         c4-NO2    4-NO2    1         d4-CN      4-CN      2         d3-Br      3-Br      2         dH         H         4         f3-F       H         2         f4-F       4-F       2         iH         H         3         lH         H         1         n4-F       4-F       2         n3，4-F    3，4-F    3         n3-Cl      3-Cl      4         n
        表4 X        X’          n      A      ZH         H        1       a       OH4-F       4-F      2       a       CN3，4-F    3，4-F   3       a       OH3-Cl      3-Cl     4       a       OHH         H        2       b       CN4-F       4-F      1       b       CN4-OMe     4-OMe    3       b       OH4-F       4-F      3       c       CN4-NO2    4-NO2   1       d       OH4-CN      4-CN     2       d       CN3-Br      3-Br     2       d       OHH         H        4       f       CN3-F       H        2       f       CNX        X’            n        A        ZH         H         2         c         CNH         H         4         c         CN4-F       4-F       2         i         OHH         H         3         l         OHH         H         1         n         CN4-F       4-F       2         n         CN3，4-F    3，4-F    3         n         OH3-Cl      3-Cl      4         n         OH
           表5
Figure C9419112000271
X       X’             n      n’     AH        H          1       1     a4-F      4-F        2       1     a3，4-F   3，4-F     3       1     a3-Cl     3-Cl       4       1     aH        H          1       2     a4-F      4-F        2       2     a3，4-F   3，4-F     3       2     a3-Cl     3-Cl       4       2     aH        H          1       2     aH        H          1       3     aH        H          1       4     aH        H          2       5     aH        H          1       6     a4-F      4-F        1       3     a4-F      4-F        2       2     a4-F      4-F        1       3     b4-OMe    4-OMe      3       2     bH        H          2       2     cH        H          4       1     c4-F      4-F        3       2     cX       X’            n   n’   A4-NO2   4-NO2    1    4    d4-CN     4-CN      2    5    d3-Br     3-Br      2    5    dH        H         4    5    f3-F      H         2    3    f4-F      4-F       2    3    iH        H         3    4    lH        H         1    2    n4-F      4-F       2    1    n3，4-F   3，4-F    3    1    n3-Cl     3-Cl      4    1    n
以下介绍有关式(I)化合物选择具体抗氧化剂部分和评价抗氧化剂和钙拮抗物活性的标准。
上述化合物的抗氧化剂部分是有机分子之类的物质，它们已知能与生理系统中遇到的自由基反应。对于在生理系统中作为抗氧化剂具有保护作用的物质，它必须起着防止损伤活性自由基的作用，即：(i)抑制导致其产生的过程，(ii)通过清除原始自由基来抑制该过程的扩大，或(iii)通过阻断第二自由基来抑制自由基引发的损害扩大。在生理系统中抗氧化剂的治疗活性依赖于破坏的自由基的来源和性质，损坏部位，以及治疗有效的抗氧化剂浓度对合适部位的传送性。本发明涉及显示了抗氧化剂活性的物质，通过与自由基反应，降低了由这些物质造成的损害。通过中止原始自由基或由于原始损伤过程的推广产生的自由基反应，抗氧化剂组分有助于这些化合物的细胞保护活性。
式(I)化合物中优选的抗氧化剂部分是酚化合物。这些化合物的抗氧化剂活性被认为是归于其与自由基反应并因此终止自由基链反应的能力。这些酚化合物与过氧自由基在生理系统中的反应特别重要。由自由基与酚反应形成苯氧基是稳定的中介，一般不使链反应继续。在生理系统中，由酚抗氧化剂如a-生育酚(维生素E)可通过维生素C和/或谷胱甘肽(GSH)，由苯氧基自由基再生，从而提供了一种完成解毒过程的途径。参见Free Radical Biology &Medicine，第15卷，311-328页(1993)。
通过稳定苯氧基自由基或通过促使自由基转移到解毒机构的其它组分如GSH或维生素C，提高了酚化合物的抗氧化剂活性。通过供电子，烷基取代基稳定了苯氧基自由基，邻取代基的立体位阻降低了苯氧基参与自由基链反应的倾向性。由邻二甲基到邻二叔丁基的位阻增加降低了反应性，因反应性酚羟基过度密集。另外，过度密集降低了生理解毒机构的交换率，从而降低了抗氧化剂的效率。引入对位取代基如OH或O-烷基，因p轨道重叠而使电子密度不受位置的影响，从而提高了苯氧基自由基的稳定性。通过在5或6节环中包括对位氧；氧的p轨道被束缚在一个位置，以致通道垂直于芳环，由此提供了接近最佳重叠并有效地使电子密度不受位置的影响。使邻甲基取代基与束缚在5或6节环中的对烷氧基结合，提供了具有高效抗氧化剂活性的酚化合物。通过选择性地结合改性(例如上面讨论的那样)，可以增强抗氧化剂活性。
基于前面的考虑和钙拮抗物的已知结构-活性关系，优选上述酚基作为未化合物的抗氧化剂部分。最优选的抗氧化剂部分是苯并呋喃和苯并吡喃衍生物，它们提供了高效抗氧化剂活性，但不干扰钙拮抗活性。
本发明的化合物具有自由基清除活性，这可通过上述化合物的抗氧化剂部分骤冷稳定的自由基染料如1，1′-二苯基-2-苦基肼(DPPH)的能力测定〔见Free Radical Research Communications，15卷，91-100页(1991)〕，或通过化合物预防在微脂粒或原浆微粒中氧化性损伤的能力测定(见Biochemica.Biophysica Acta，第1081卷，181-187页，(1991)和Chemical and Biological Interactions，第74卷，233-252页(1990))。所以，在本发明化合物中，抗氧化剂部分将：
1)按照上面引用的DPPH分析法，在不同DPPH和10-4M试验剂的浓度下，提供20％以上的骤冷的自由基；
2)按照上面引用的微脂粒分析，表明IC50低于20μM；或
3)按照上面引用的肝原浆微粒分析，表明IC50低于20μM。
这里满足上述标准的抗氧化剂部分具有“治疗显著的自由基清除活性”。
本发明化合物的钙拮抗物部分是能抑制细胞内游离的钙增长的有机化合物。细胞内游离的钙的增长可由胞外源流出的钙引起，也可由胞内隔离的钙的释放引起。胞内游离钙的浓度受许多机理调控，包括例如受体一操作钙通道，电压灵敏的钙通道，钠-钙交换，钙通过钠通道流出。胞内游离钙的持续增长会导致例如细胞新陈代谢的失控和分解酶的激活，象钙激活的蛋白酶和磷脂酶。这一过程可以立刻造成细胞损失。钙拮抗物可通过各种机理抑制胞内钙的增加，这些机理包括但不局限于：
a)防止通过电压敏感钙通道的流通(N，L，T，P)；
b)阻止通过受体操作钙通道的流通；
c)防止肌质网中隔离钙的释放；或
d)阻止非特异性的通道(例如，钠/钙交换的反向或阻止钙通过钠通道的流通)。
本发明的化合物以抑制胞内钙增加的形式作为钙拮抗物。化合物钙拮抗活性可以按下面所列的一种或多种方法进行测定：
1)放射性配体结构分析，其中放射性同位素标记的硝吡乙甲酯被从鼠脑皮层置换出(最小活性：IC50低于20μM)，象文献Life Sci-ence，第30卷，第2191-2202页(1970)和Procedures of the Na-tional Academy of Science，USA，第79卷，3656-3650页(1982)中描述的那样。
2)钙拮抗物结合分析，如兔主动脉带的前收缩的舒张高于7.0，象文献Journal of Medicinal Chemistry，第34卷，3011-3022页(1991)和所引用文献中描述的那样(最小活性：IC50值低于20μ)；
3)钙在细胞体系内流通的抑制，按文献Journal of Cardiovas-cular Pharmacology，第17卷，41-53页(1991)所述方法，用荧光染料测定，所引用文献(最小活性：IC50低于100nm)；或
4)钙诱发的兔胸主动脉带挛缩的抑制，按照文献Journal Car-diovascular Pharmacology，17卷，41-53页(1991)所述的方法，所引用文献(最小活性：PA2大于7)。
尽管上述活性限定了所需化合物具有的细胞保护活性的上限(这种活性是通过所述结合的抗氧化剂/钙拮抗物的机理)，但为了验证化合物的细胞保护活性，也有必要使化合物传送至靶组织，使组织水平达到疗效水平。也要理解，每种式(I)化合物在不同程度上对已受或易受各类细胞损伤困扰的病人有效。治疗的成功将取决于细胞损伤的类型和用于处理这些情况的服药的方法。
这里，适宜的化合物有：抗氧化剂部分A是a，b，c，d或P和R，甲基(如果有)；n是1至4；钙拮抗物部分是a′或d′，Z是H或OH，X是F，Cl，CN，S(O)mR′或OR′，其中m是1或2，R1是支链或非支链的C1至C4的烷基。
特别优选以下化合物：
1号化合物
1-(4，4′-二氟二苯甲基)-4-(6-羟基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃-2-乙基)哌嗪二盐酸盐半水合物
2号化合物
Figure C9419112000342
1-(4，4′-二氟二苯甲基)-4-(6-羟基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃-2-甲基)哌嗪二马来酸盐半水合物
3号化合物
1-二苯甲基-4-(6-羟基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃-2-乙基)哌嗪盐酸盐半水合物
4号化合物
Figure C9419112000352
1-(4-氯二苯甲基)-4-(6-羟基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃-2-乙基)哌嗪盐酸盐半水合物
5号化合物二盐酸盐
1-二苯甲基-4-(6-羟基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃-2-甲基)哌嗪二盐酸盐
6号化合物二马来酸盐
E-3-〔4-(4′，4″-二氟二苯甲基)哌嗪)-1-〔4-羟基-3，5-双(1，1-二甲基乙基)苯基〕丙烯二马来酸盐
7号化合物
1-(4，4′-二氟二苯甲基-4-(3，5-双(1，1-二甲基乙基)-4-羟基苯基)哌嗪二马来酸盐-水合物
以上定义的式A-Y-B化合物可照以下一般方案以及本领域专业人员很容易识别的其改型而制备：方法1
A-Y-L+B→A-Y-B
在标准条件下，使用乙腈、二甲基甲酰胺、1-丁醇或四氢呋喃之类的溶剂，在碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠或碳酸氢钠之类的一种碱存在下，可将上述通式B的胺与活化的醇衍生物A-Y-L反应，其中L是离去基团，如Cl，Br，I或有机磺酸根(如甲磺酸根或甲苯磺酸根)且A-Y如上所述。本领域专业人员可以理解，可能需要使用某些保护基和脱保护步骤。化合物A-Y-L和B是市售的，或通过已知反应物和方法制备。方法2
A-W-CHO+B→A-W-CH2-B＝A-Y-B
可将以上定义的通式B的胺与醛A-W-CHO缩合(其中W是(CH2)n-1或CH＝CH(CH2)n-1，n为1-6且A定义如上)，然后用还原剂如硼氢化钠、氰硼氢化钠、氢化铝锂或Red-Al还原，得到产物A-Y-B。本领域专业人员可以理解，可能需要使用某种保护基和脱保护步骤。方法3
A-W-CO2H+B→A→W-CH2-B＝A-Y-B
使用标准条件，如1，3-二环己基碳化二亚胺或1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳化二亚胺和1-羟基苯并三唑或4-二甲氨基吡啶，在一种溶剂如二甲基甲酰胺、乙腈、二氯甲烷或其混合物中，可将以上定义的通式B的胺与酸A-W-CO2H(其中A和W定义如上)缩合。所得酰胺可用还原剂如氢化锂铝、甲硼烷-二甲基硫醚或Red-Al还原。本领域专业人员可以理解，可能需要使用某些保护基和脱保护步骤。
通过以下反应方案及其描述进一步说明合成式(I)化合物的方法：方案1 方案2
Figure C9419112000392
方案3 方案4
Figure C9419112000402
方案5 采用在J.Amer.Oil Chem.Soc.，51卷，200-203页(1974)中给出的一般方法，在原甲酸三乙酯、甲醇和酸的存在下，使氢醌(II，方案1)与甲乙酮缩合，得到苯并吡喃衍生物III。乙酰化(乙酸酐，吡啶)和轻微水解得到半乙缩醛V。采用Wittig或Horner Emmons型反应，该半乙缩醛V的反应得到VI。水解二酯得到酚羧酸VII。化合物VII(其中n＝0)是市售的，可由Aldrich化学公司，Milwaukee，Wisconsin，USA(“Aldrich)购买。
采用标准方法(方案2)，羧酸VII可偶合到合适的胺(VII)上。优选的方法包括在二甲基甲酰胺、乙腈、二氯甲烷或其混合物之类的一种溶剂中使用1，3-二氯己基碳化二亚胺或1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺和1-羟基苯并三唑或4-二甲基氨基吡啶。所得酰胺(IX)的反应(优选使用甲硼烷-二甲硫醚的四氢呋喃液)，得到式(I)化合物。这是制备式(I)化合物的优选方法。
也可按方案3介绍的方法制备式(I)化合物。还原二酯VI(优选用氢化铝锂)，得到酚醇X。这类醇也可按欧洲专利公告0369082A介绍的方法直接形成。活化烷基醇，即转化成卤化物(例如，使用三苯膦，溴和四氯化碳)或有机磺酸盐(甲磺酸盐或甲苯磺酸盐)和采用标准方法与合适的胺(VIII)反应，导致形成了式(I)化合物。上句中所称的标准方法包括等摩尔量卤化物或磺酸盐在有机溶剂如乙腈或二甲基甲酰胺中，在碱如碳酸钾或二异丙基乙胺存在下，一般在20-120℃温度下反应。
合适的胺(VIII，Z＝N)是市售的(如，4，4′-二氟二苯甲基哌嗪可由Spectrum Chemical Manufacturing Company，Gardena，Cali-fornia，USA(“Spectrum”)获得，二苯基二苯甲基哌嗪可从Aldrich获得)，或采用市售的二苯酮衍生物，按照已知方法(如方案4)制备。二苯酮也可通过例如硼氢化钠或催化氢化还原或二苯甲基衍生物。
活化所得醇，即转化成卤化物(例如使用亚硫酰氯)，再与哌嗪反应，得到了所需的胺(I)。本领域专业人员使用科技文献如J.Med.Chem.34卷(10)，3011-3022(1991)和其中引用的文献所介绍的方法制备式XV胺。
通过方案5给出的途径可制备式XXIV化合物。可借助于叔丁基二甲基甲硅烷基醚或苄基醚或类似基团保护酚羟基以便提供XVII。羧酸的还原(如，使用氢化铝锂)提供了醇XVIII。醇的氧化(优选使用Swern氧化方法：草酰氯，二甲亚砜和三乙胺)提供了醛XIX。醛的Witting或Horrner Emmons型反应提供了同系酯。用氢氧化钠在乙醇和水的混合物中水解酯。通过标准方法将游离羧酸偶合到胺XI上，得到胺XXII。优选的方法包括在溶剂如二甲亚砜、乙腈、二氯甲烷或其混合物中使用1，3-二环己基碳化二亚胺或1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺以及1-羟基苯并三唑或4-二甲基氨基吡啶。酰胺的还原，优选通过在-78-23℃、往酰胺的四氢呋喃溶液中加入氢化铝锂的乙醚溶液，可得到胺XXII-I。在随所用的保护基而变化的标准条件下，酚氧的脱质子反应提供了胺XXIV。
通过方案6给出的途径可制备以下式(XXVI)化合物：
方案6
市售的式(XXVII)羧酸(Aldrich)可采用标准方法偶合到合适的胺(VIII)上。优选的方法包括在溶剂如二甲基甲酰胺、乙腈、二氯甲烷或其混合物中使用1，3-二环己基碳化二亚胺或1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺和1-羟基苯并三唑或4-二甲氨基吡啶。所得胺(XXVIII)的还原优选使用四氢呋喃中的甲硼烷-二甲基硫醚，得到式(XXVI)化合物。
另外，通过市售醛(XXIX，Aldrich)与合适的胺(VIII)反应，然后还原形成的中间体可制备该化合物(方案6)。反应物可在溶剂(优选甲苯中加热(40-120℃)12-35小时。浓缩反应混合物，残余物溶于溶剂、最优选四氢呋喃中。还原中间体(使用例如氢化铝锂)，得到式(XXVI)化合物。
可通过方案7给出的方法制备下式(XXXII)和式(XXXII)化合物：
方案7
Figure C9419112000441
在惰性溶剂(如甲苯)中，市售的醛(XXIX，Aldrich)与丙二酸以及碱(如哌啶)和酸(如乙酸)反应。使用分子筛或最好Dean Star榻分水器(见J.Med.Chem.第34卷，518-528页(1991)脱除反应中形成的水。采用标准方法，羧酸(XXX)偶合到合适的胺(VIII)上。优选方法包括在溶剂如二甲基甲酰胺、乙腈、二氯甲烷或其混合物中使用1，3-二环己基碳化二亚胺或1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺和1-羧基苯并三唑或4-二甲氨基吡啶。在-78-20℃下，将氢化铝锂加到该酰胺于溶剂如四氢呋喃的溶液中还原所得酰胺(XXXI)，得到化合物XXXII。于-10-35℃，往氢化铝锂的料浆中加入酰胺溶液来还原该酰胺，导致式(XXXII)化合物的形成。
式I化合物一般是通过使该胺与足够的浓度的酸反应生成有机或无机盐而化成胺。优选药用盐的阴离子包括乙酸根、溴化物、氯化物、柠檬酸根、马来酸根、富马酸根、甲磺酸根、磷酸根、硫酸根和酒石酸根。
由于在苯并吡喃环的2位有不对称碳原子，化合物可作为R或S对映体或其混合物出现。单个对映体形式的制备可利用传统手段，如使用旋光胺的非对映体盐，通过拆分式(VII)酸而进行。式(XVIII)醇可通过形成旋光羧酸的酯进行拆分，然后水解拆分的非对映体而拆分。
按照本领域公知的配制技术，在各类药物组合物中可含有式(I)化合物。举例来说，化合物可包括在适于口服的片剂、胶囊、溶液、悬浮液和其它剂型；适于非经肠使用的溶液和悬浮液；以及直肠用的栓剂。适用于给涉及的组织局部给药的溶液、悬浮液和其它剂型(如组织注洗液)特别优选用于治疗与外科有关的急症或其它创伤形式。
本发明特别针对提供适于治疗眼组织的组合物。本发明的眼用组合物将包括一种或多种式(I)化合物和一种用于所述化合物的药用载体。可以使用各种类型的载体。这些载体一般是水性的。根据配制的难易程度以及患者借助于在感染的眼中滴入1-2滴溶液将这类组合物易给药能力，一般优选水溶液。不过，式(I)化合物也可易于掺入其它类型的组合物如悬浮液、粘性或半粘性凝胶或其它类型的固体或半固体组合物中。对于式(I)化合物(难于溶于水)，优选悬浮液。本发明的眼用组合物也可包括不同的其它成分，如缓冲剂、防腐剂、助溶剂和增粘剂(buiding agent)。
可加入一种缓冲剂系统(如，磷酸钠，乙酸钠或硼酸钠)，以防止在贮存条件下pH移动。
眼用产品一般以多剂量形式包装。因此，需要防腐剂以防止在使用过程中微生物污染。合适的防腐剂有：氯化苯杀克，水杨乙汞，氯丁醇，对羟基苯甲酸甲酯，对羟基苯甲酸丙酯，苯乙醇，EDTA二钠，山梨酸，Onamer M，或其它本领域专业人员已知的试剂。这类防腐剂的典型用量为0.001％-1.0％(重量)。
一些式(I)化合物在水中具有有限的溶解度，因此在组合物中可需要一种表面活性剂或其它合适的助溶剂。这类助溶剂有：Polysor-bate 20，60和80；Pluronic F-68，F-84和P-103；环糊精；或本领域专业人员已知的其它试剂。这类助溶剂的典型用量为0.01％-2％(重量)。
高于简单水溶液的粘度可能比较合适，以提高活性化合物的眼吸收性、降低配制制剂的变化性、降低制剂的悬浮液或乳液组分的物理分离性和/或改进眼用制剂。这样的增粘剂的例子有聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素或本领域专业人员已知的其它试剂。这种试剂的一般用量为0.01％-2％(重量)。
含有一种或多种式(I)化合物的药物组合物可用于治疗患有或倾向于患有各类眼病的患者。在组合物中化合物的浓度取决于多种因素，包括待用组合物治疗的病症性质。不过，组合物一般含有一种或多种浓度约0.001-约5wt.％(以组合物的总重计，“wt.％”)的化合物。
给药途径(如，局部，经肠或口服)和剂量由有经验的医师而定，取决于多种因素，如正在治疗的病症的确切性质、患者的年龄和一般身体条件，等等。
如上指出，使用式(I)化合物预防或降低细胞水平的眼组织损害是本发明的一个特别重要方面。可治疗的眼科症病包括但不限于白内障、视网膜病、遗传变性病、斑点变性、眼局部缺血、新血管病、青光眼和与眼组织外伤有关的病症，例如局部缺血再灌注损伤、光化学损伤和与眼外科有关的损伤，特别是视网膜、角膜或其暴露在光或外科仪器下造成的损伤。这类化合物也可用作眼外科的辅助剂，例如眼外科后进行结合膜下注射。这类化合物可用于临时病症的急性治疗，或临床给药，特别是在变性病的情况下。这类化合物可预防性使用，特别是在眼外科或未发病眼科处理或其它类型的外科之前。
当化合物眼内给药时，优选使用生理平衡的注洗液作为式(I)化合物的药用载体。这里所用的术语“生理上平衡的注洗液”意指在发作和未发作医学处置过程中适宜维持生体结构和组织功用的溶液。这类溶液一般含有电解质，如钠、钾、钙、镁和/或氯化物；能源，如葡萄糖，以及维持溶液的pH在或接近生理水平的缓冲剂。这类不同的溶液是已知的(如，Lactated Ringers溶液)。BSSR无菌注洗液和BSS PlusR无菌眼内注洗液(Alcon Laboratories，Inc.，FortWorth，Texas，USA)是生理平衡的眼内注洗液的例子。后一类型的溶液在美国专利4,550,022(Garabedian，等人)中有说明，该专利的整个内容在此结合入本文作参考。
用于任何上述目的的剂量一般为每千克体重约0.01-约100mg(“mg/kg”)，每天给药1-4次。
利用以下实施例进一步说明本发明。实施例1-5说明了式I化合物的合成；实施例6说明了化合物的生理活性，以及测定活性的方法；实施例7进一步说明了本发明的药物组合物。
实施例1
制备1-二苯甲基-4-(6-羟基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃-2-基)哌嗪二盐酸盐
(5号化合物)
在20分钟内，将二环己基碳化二亚胺(Aldrich，4.90g，23.77mmol)的二氯甲烷(50ml)溶液滴加到搅拌着的1-(二苯甲基)-哌嗪(Spectrum，5.00g，19.81mmol)、TrolexR(HoffmanLaRoche，Nutley，New Jersey，USA的注册商标，可从Aldrich获得，4.96g，19.81mmol)和1-羟基苯并三唑水合物(Aldrich，3.20g，23.77mmol)的二氯甲烷(200ml)溶液(在冰/水浴中冷却)中。1小时后，让反应混合物升至室温。于室温搅拌过夜后，过滤反应混合物，滤液用水洗涤(2×100ml)、干燥(MgSO4)并真空浓缩。残余物用色谱法纯化(快速，硅胶，二氯甲烷/甲醇98∶2)，得到8.10g静置结晶的油。固体用乙酸乙酯/己烷重结晶，得到7.2g(75％产率)二苯甲基6-羟基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃-2-甲酰基4-(二苯甲基)哌嗪白色固体。1H NMR(CDCl3)δ7.4-7.1(m，10H)，4.3(s，1H)，4.1(s，1H)，4.1-3.2(m，4H)2.9-2.5(m，4H)，2.1(s，3H)，2.0(bs，6H)，1.8-1.7(m，2H)，1.5(s，3H).IR(KBr)ν 3421(bs，2928(s)，1596(s)，1453(s)，1241(s)，1214(s)，1189(s)，1116(s)，1097(s)cm-1。质谱：m/e 485(M++1，100)，209，167.元素分析：C31H36N2O3.理论值：C，76.82；H，7.49；N，5.78实测值：C，76.87；H，7.46；N，5.76熔点：133-135℃
将甲硼烷-二甲基硫醚的四氢呋喃溶液(Aldrich2M，25.8ml，51.69mmol)滴加到搅拌着的二苯甲基6-羟基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃-2-甲酰基4-(二苯甲基)哌嗪(8.35g，17.23mmol)的四氢呋喃溶液中。加入完毕，将反应混合物回流加热。使用Dean-Stark榻分水器脱除二甲基硫醚。反应混合物回流加热6小时，然后于室温搅拌14小时。反应混合物在冰/水浴中冷却，仔细滴加浓盐酸。加入完毕，反应混合的回流加热1小时。反应混合物冷却到室温，加入300ml水。所得料浆用二氯甲烷萃取(3×200ml)。合并的有机物用水(200ml)洗涤、干燥(MgSO4)并在真空中浓缩。残余物用色谱法(快速，硅胶，乙酸乙酯/己烷3∶7)纯化，得到7.2g(88.8％产率)油状的游离碱。2.5g游离碱样品溶于乙醇/乙醚混合物，并过滤所得混合物。溶液用氯化氢的醚合物(Aldrich，2M)处理，让所得溶液于室温静置过夜。通过过滤-收集形成的白色固体，得到2.19g(81％产率，71％总还原产率)白色固体状5号化合物。1H NMR(d6-DMSO)δ8.1-7.2(bm，10H)，4.0-3.2(m，10H)，3.38(q，2H  乙醇)，2.7-2.5(m，4H)，2.03(s，3H)，2.01(s，3H)，1.96(s，3H)，1.9-1.8(m，2H)，1.2(s，3H)，1.0(，3H乙醇)。IR(KBr)ν 3388(s)，2930(s)，2495(s)，2421(s)，1455(s)，1381(s)，1259(s)，1113(s)，1089(s)。质谱：m/e 471(M++1，100)，393，265.元素分析：C33H38N2O3·2HCl·EtOH理论值：C，67.22；H，7.68；N，4.75.实测值：C，67.41；H，7.96；N，4.67.熔点：210-212℃
实施例2
制备(4-(4，4′-二氟二苯甲基)哌嗪)-3-(4-羟基-3，5-双(1，1-二甲基乙基)苯基)-2-丙烯二马来酸盐
(6号化合物)
将丙二酸(Aldrich，4.36g，41.9mmol)、3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲醛(Aldrich，5.00g，20.9mmol)、哌嗪(Aldrich，0.18g，2.10mmol)和乙酸(0.13g，2.10mmol)的甲苯(100mol)溶液回流加热(用Dean-Stark榻分水器除水)。5.5小时后，加丙二酸(4.36g，41.9mmol)并将反应混合物回流加热12小时。将反应混合物冷却到室温并真空浓缩。残余物用色谱法(SiO2，快速，甲醇/二氟甲烷，5∶95)纯化，得到2.43g(42.1％产率的(E)-1-(3，5-双(1，1-二甲基乙基)-4-羟基苯基丙烯酸白色固体。1H NMR(CDCl3)δ8.0(d，1H)，7.4(s，2H)，6.3(d，1H)，5.6(bs，1H)，1.46(s，18H)。质谱：m/e 277(M++1，100)。
二环己基碳化二亚胺(Aldrich，2.35g，11.4mmol)的二氯甲烷(40ml)溶液加到4，4，-二氟二苯甲基哌嗪(Schweizerhall，Inc.，South Plainfield，New Jersey，USA，以下称作“Schweizerhall”，1.45g，5.02mmol)、(E)-1-(3，5-双(1，1-二甲基乙基)-4-羟苯基丙烯酸(2.43g，8.79mmol)和1-羟基苯并三唑水合物(Aldrich，1.54g，11.4mmol)的溶液中(己搅拌10分钟)。反应混合物搅拌24小时，然后过滤。真空浓缩滤液，残余物用色谱法(SiO2，快速，甲醇/二氯甲烷1∶99)纯化。浓缩合适的级分形成的固体用乙酸乙酯重结晶，得到1.65g(60.2％产率)3-(4-羟基-3，5-双(1，1-二甲基乙基)丙烯酰基4-(4，4′-二氟二苯甲基)哌嗪白色固体，熔点240-242℃。1H NMR(CDCl3)δ7.6(d，1H)，7.4(m，4H)，7.3(s，2H)，7.0(m，4H)，6.7(d，1H)，
5.5(s，1H)，4.3(bs，1H)，3.7(m，4H)，2.4(m，4H)，1.5(s，18H).IR(KBr)ν 3450.5，2960.9，1642.4，1597.6，1505.4，1436.9，1222.2，1099.7cm-1.质谱：m/e 547(M++1,100)，203.元素分析：C34H40N2O2F2理论值：C，76.69；H，7.38；N，5.12实测值：C，74.63；H，7.36；N，5.15熔点：240°-242℃
将3-(4-羟基-3，5-双(1，1-二甲基乙基)丙烯酰基4-(4，4′-氟二苯甲基)哌嗪(7.40g，13.53mmol)的四氢呋喃溶液冷却到-70℃。用5分钟滴加氢化锂的乙醚溶液(Aldrich，1M，14.9ml14.9mmol)。加入完毕后，反应混合物于-75℃搅拌2小时。然后，让溶液回到室温，并于室温搅拌4小时。在水/冰水浴中冷却反应混合物，并随后加5ml 10％四氢呋喃水溶液、0.5ml 15％氢氧化钠水溶液和15ml水。混合物搅拌30分钟，通过CeliteTM滤垫(JohnsManville Corporation)过滤，并真空浓缩。残余物分配在水(100ml)和二氯甲烷(100ml)之间。分层，有机层干燥(MgSO4)并真空浓缩。残余物用快速色谱法在硅胶上(99∶1二氯甲烷∶甲醇)纯化，得到2.50g(36.0％)油状游离碱。
将该油溶于乙醇中并用马来酸(1.24g，10.7mmol)的乙醇溶液处理。通过过滤回收形成的固体并用乙醇重结晶，得到1.40g 6号化合物米色粉末，其熔点为182°-186℃。1H NMR(d6-DMSO)δ7.4(dd，4H)，7.1(dd，4H)，6.7(d，2H)，6.1(s，4H)，4.5(s，1H)，3.8(bd，2H)，3.5-2.1(bm，8H)，1.4(s，18H).IR(KBr)ν3640(m)，3433(bm)，3044(s)，2956(bm)，1702(s)，1619(s)，1573(s)，1511(s)，
1469(s)，1384(s)，1355(s)，1308(s)，1233(s)，1161(s)，1080(s)cm-1.质谱：m/e 533(M++1，100)，329，301，289元素分析：C42H50N2O9F2理论值：C，65.95；H，6.59；N，3.66实测值：C，65.70；H，6.70；N，3.59熔点：182-186℃
实施例3
制备1-(4，4′-二氯二苯甲基-4-(3，5-双(1，1-二甲基乙基)-4-羟基苯基)甲基)哌嗪二马来酸盐一水合物
(7号化合物)
4，4′-二氯二苯甲基哌嗪(Schweizerhall，2.00g，6.93mmol)和3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲醛(Aldrich，16.2g，6.93mmol)的甲苯(100ml)混合物在配有Dean-Stark榻分水器的250ml圆底烧瓶中回流加热，以加速脱除水。回流加热27小时后，真空浓缩反应混合物。残余物溶于四氢呋喃(50ml)，并滴加所得溶液到搅拌着的氢化铝锂料浆(Aldrich 0.52g，13.86mmol)(在冰/水浴中冷却)中。加入完毕后，搅拌反应1小时。依次加入四氢呋喃水溶液(5％四氢呋喃水溶液，10ml)、5％氢氧化钠水溶液(0.5ml)和水(1.55ml)骤冷反应。反应混合物通过CeliteTM滤垫过滤，滤液真空浓缩。残余物分配在水(50ml)和二氯甲烷(100ml)中。分层，有机层用水(50ml)洗涤、干燥(MgSO4)并真空浓缩。
所得油用色谱法(快速，SiO2，Merck，9∶0.2二氯甲烷/甲醇)纯化，得到2.38g所需胺。
将胺溶于30ml乙酸乙酯中并将该溶液加到马来酸(Aldrich，1.33g，11.5mmol)的乙酸乙酯(30ml)溶液中。形成固体，并通过过滤收集。用乙酸乙酯重结晶得到7号化合物(1.59，31.0％产率)白色固体，其熔点为140℃-143℃。1H NMR(d6-DMSO，200mHz)δ11.0(bs，2H)，7.4(m，4H)，7.2(m，6H)，6.1(s，4H)，4.6(s，1H)，4.2(s，1H)，3.4-3.0(m，8H)，3.0-2.8(m，2H)，2.2(m，2H)，1.4(s，18H).IR(KBr)ν3629.9，3568.2，3428.2，2960.5，1710.7，1605.7，1580.0，1510.0，1472.0，1391.5，
1353.2，1236.9，1163.6，1122.5，1096.2cm-1.质谱：m/e 507(M++1)，301，289，219，117(100).元素分析：C32H40N2OF2·2C4H4O4·H2O理论值：C，63.48；H，6.66；N，3.70实测值：C，63.50；H，6.57；N，3.65熔点：140°-143℃
实施例4
制备1-(4，4′-二氟二苯基)-4-(6-羟基-2，5，6，8-四甲基苯并二氢吡喃-2-甲基)哌唪二马来酸盐半水合物
(2号化合物)
1，3-二环己基碳化二亚胺(Aldrich，6.81g，23.62mmol)的二氯甲烷(20ml)溶液加到搅拌着的TroloxR(10.00g，39.95mmol)、4，4′-二氟二苯甲基哌嗪(Schweizerhall，11.52g，39.95mmol)和1-羟基苯并三唑水合物(Aldrich，7.02g，51.94mmol)的二氯甲烷(160ml)溶液(用冰/水浴冷却)中。5分钟后，追加1，3-二环己基碳化二亚胺(Aldrich，3.90g，13.54mmol)的二氯甲烷溶液。3小时后，让反应混合物升到室温。于室温搅拌3.5小时后，过滤反应混合物。滤液用水(2×100ml)洗涤，干燥(MgSO4)和真空浓缩。所得残余物用色谱法(快速，硅胶，Merck，99∶1-95∶5，二氯甲烷/甲醇)纯化，得到6.42g所需酰胺(31.0％产率)。
将2.4g样品溶于二氯甲烷(200ml)并加100ml 3.7％盐酸水溶液。通过过滤收集形成的固体。固体用乙醇重结晶，得到1.78g(76.8％)6-羟基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃-2-甲酰4-(4，4′-二氟二苯甲基)哌嗪白色固体，其熔点为220℃，223℃分解。1H NMR(d6-DMSO，200mHz)δ12.7(s，1H)，7.9(m，4H)，7.3(m，4H)，5.7(s，1H)，5.0-3.0(m，12H)，2.5(m，3H)，2.0(s，3H)，1.9(s，3H)，1.5(bs，3H).IR(KRr)ν 3385.5，3065.4，2993.7，2370.4，1606.2，1241.5，1189.2，1164.3，1103.9，1089.5cm-1.质谱：m/e 521(M++1，100)，245，203元素分析：C31H34N2O3F2-HCl理论值：C，66.83；H，6.33；N，5.02实测值：C，66.47；H，6.20；N，4.95熔点：220℃，分解223℃
将6-羟基2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃-2-甲酰基4-(4，4′-二氟二苯甲基)哌嗪(3.91g，7.51mmol)的无水四氢呋喃溶液滴加到搅拌着的甲硼烷/二甲硫醚(Aldrich，2M于THF中，16.33ml，332.67mmol)溶液中。加入完毕后，回流加热反应混合物。在Dean-Stark榻分水器中收集二甲硫醚。反应混合物回流加热6小时后，将其冷却到定温。小心地滴加浓盐盐，反应混合物回流加热0.5小时。冷却到室温后，反应混合物加到水(400ml)和二氯甲烷(100ml)混合物中。用50％氢氧化钠水溶液将该混合物的pH调到7-8。分层，水层用二氯甲烷(2×100ml)萃取。合并的有机萃取液用饱和氯化钠水溶液(100ml)洗涤并真空浓缩。残余物用色谱法(快速，200g，SiO2，8∶2，己烷/乙酸乙酯)纯化，得到3.18g(83.7％)所需胺。该胺溶于50ml乙酸乙酯中，并将该溶液加到马来酸(Aldrich，1.60g，13.8mmol)的乙酸乙酯溶液中。形成固体，并通过过滤收集。用乙酸乙酯重结晶该固体，得到2.51g(46.2％)2号化合物黄色固体，其熔点为95-100℃。1H NMR(d6-DMSO，200mHz)δ11.0(bs，2H)，7.5(m，4H)，7.1(m，4H)，6.1(s，4H)，4.6(s，1H)，3.3(m，10H)，2.6(m，2H)，2.1(s，3H)，2.0(d，3H)，1.9(s，3H)，1.8(m，2H)，1.2(s，3H).IR(KBr)ν 3420.6，2938.8，2570.7，1909.1，1711.4，1584.2，1501.7，1363.1，1230.8，1084.5cm-1.质谱：m/e 507(M++1，100)，203.元素分析：C31H36N2O2F2·2C4H4O4·5H2O理论值：C，62.63；H，6.07；N，3.74实测值：C，62.64；H，6.12；N，3.74熔点：95°-100℃
实施例5
制备1-(4，4′-二氟二苯甲基)-4-(6-羟基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃-2-乙基)哌嗪
(1号化合物)
该化合物借助于以下介绍的多步合成法制备。
制备6-羟基-2-甲氧基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃
将浓硫酸(0.8ml)滴加到原甲酸三甲酯(Aldrich，48.5g，457.0mmol)和三甲基氢醌(Aldrich，50.0g，328.5mol)的甲醇(200ml)溶液，用水/冰浴冷却。甲基乙烯基酮(Aldrich，46.05g，657.0mmol)缓慢(1.5小时)加到反应混合物中，同时用冰/水浴冷却反应混合物。形成糊状料浆。使反应混合物升到室温，并于室温搅拌48小时。反应混合物用乙醚(600ml)稀释，所得溶液用水(2×200ml)和饱和碳酸氢钠(2×100ml)水溶液萃取。干燥(硫酸钠)有机溶液并真空浓缩，得到褐色固体。该固体用甲醇重结晶，得到71.8g(92.6％)褐色固体状的所需产物。1H NMR(CDCl3，200mHz)δ4.3(s，1H)，3.2(s，3H)，2.9-2.5(m，2H)，2.15(s，3H)，2.14(s，3H)，2.11(s，3H)，1.9-1.7(m，2H)，1.5(s，3H).
制备6-Z酰氧基-2-甲氧基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃
将乙酸酐(135ml)滴加到6-羟基-2-甲氧基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃(71.8g，303.85mmol)的吡啶(90ml)溶液中并在冰/水浴中冷却。加入完毕后，将反应混合物升到室温。于室温搅拌18小时后，反应混合物加到1升冰水中。该混合物搅拌2小时，然后用乙醚(3×200ml)萃取(3×200ml)。合并的有机液用2N HCl(200ml)、盐水(200ml)、饱和碳酸氢钠(200ml)和盐水(200ml)洗涤。干燥(硫酸钠)有机溶液并真空浓缩，得到74.11g(87％粗产率)黄色固体，粗品用于下步反应。1H NMR(CDCl3)δ3.2(s，3H)，2.8-2.5(m，2H)，2.3(s，3H)，2.1(s，3H)，2.0(s，3H)，1.9(s，3H)，1.9-1.7(m，2H)，1.6(s，3H).质谱：m/e 278(M++1)，247(m/z)，236.
制备6-乙酰氧基-2-羟基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃
将6-乙酰氧基-2-甲氧基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃(74.11g，266.25mmol)和浓硫酸(2.5ml)于丙酮(375ml)和水(300ml)的混合物中的溶液加到蒸馏设备中并回流加热。收集馏出物，直至蒸馏头温度达到92℃(约1.5小时)。使料浆冷却到70℃，加240ml丙酮。使所得混合物冷却到室温并通过过滤收集形成的固体。固体用丙酮重结晶，并于60℃真空烘箱干燥，得到53.9g(76.7％产率)褐色固体状所需产物。1H NMR(CDCl3)δ2.8(bs.1H)，2.8-2.5(m，2H)，2.3(s，3H)，2.1(s，3H)，2.0(s，3H)，1.98(s，3H)，1.9-1.7(m，2H)，1.6(s，3H).
质谱：m/e 265(M++1)，247(m/z)，222，205，177.
制备6-乙酰氧基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃-2-乙酸乙酯
亚磷羧基乙酸三乙酯(Aldrich，33.91g，151.3mmol)的四氢呋喃(150ml)溶液滴加到搅拌着的氢化钠(Aldrich，60％油悬浮液，6.05g，151.3mmol，用己烷洗涤(3×30ml))的料浆中，并在冰/水浴中冷却。加入完毕后，反应混合物于室温搅拌1小时。于室温，滴加6-乙酰氧基-2-羟基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃(20.00g，151.3mmol)的四氢呋喃(150ml)溶液。于室温搅拌反应混合物18小时后，将其加热回流4小时。反应混合物冷却到室温，加水(200ml)。真空浓缩混合物(脱除四氢呋喃)，残余物用乙醚(3×200ml)萃取。合并的有机萃取液用水(200ml)洗涤，干燥(硫酸钠)并真空蒸发，得到27.6g(＞100％粘产率)棕色油状所需产物，该产物不用进一步纯化便可使用。1H NMR(CDCl3)δ4.1(q，2H)，2.7-2.5(m，5H)，2.3(s，3H)，2.1(s，3H)，2.0(s，3H)，2.0(s，3H)，1.9(s，3H)，1.9-1.8(m，2H)，1.4(s，3H)，1.3(t，3H).质谱：m/e 33 5(M++1，100)，293，289，225.
制备6-羟基-2，5，7，8-四甲基苯基并二氢吡喃-2-乙酸
6-乙酰氧基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃-2-乙酸乙酯(36.5g，约108mmol)和50％氢氧化钠水溶液(110ml)于乙醇(500ml)和水(500ml)的混合物中的溶液于室温搅拌7小时。反应混合物用己烷(2×200ml)萃取。用浓盐酸将所得溶液的pH调到约2。加水(约200ml)，反应混合物在冰/水浴中冷却。用玻璃棒划痕诱发结晶，通过过滤收集形成的固体。固体用乙醇/水混合物重结晶，得到20.2g(70.9％产率)所需褐色固体状产物。1H NMR(CDCl3+d6-DMSO)δ7.7(bs，2H)，2.7-2.5(m，4H)，2.14(s，3H)，2.10(s，3H)，2.06(s，3H)，2.0-1.8(m，2H)，1.4(s，3H).质谱：m/e 264(M++1，100)，230，164.
制备6-羟基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃-2-乙酰基4-(4，4′-二氟二苯甲基)哌嗪
二环己基碳化二亚胺(Aldrich，3.55g，17.23mmol)的二氯甲烷(50ml)溶液滴加到由6-羟基--2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃-2-乙酸(4.14g，15.66mmol)、4，4′-二氟二甲苯甲基哌嗪(Schweizerhall，4.51g，15.66mmol)和1-羟基苯并三唑水合物(Aldrich，2.33g，17.23mmol)和二氯甲烷(150ml)构成的料浆(在冰/水浴中冷却)中。加入完毕后，让反应混合物回到室温，并于室温搅拌12小时。过滤反应混合物，滤液在真空中浓缩。残余物用色谱法(快速，硅胶，95∶5二氯甲烷/甲醇)纯化，得到的油用乙酸乙酯和己烷的混合物结晶。固体用乙醇重结晶，得到3.67g(43.8％产率)白色固体状的所需产物。1H NMR(CDCl3)δ7.3(m，4H)，6.9(m，4H)，4.1(s，1H)，3.9-3.5(m，4H)，2.8-2.6(m，4H)，2.5-2.3(m，4H)，2.15(s，3H)，2.10(s，3H)，2.0(s，3H)，2.0-1.8(m，2H)，1.3(s，3H).IR(KBr)υ3400(bs)，1621(s)，1505(s)，1419(s)，1262(s)，1218(s)，1204(s)，1089(s).质谱：m/e 535(M++1，100)，331，245，203.元素分析：C32H36N2O3F2理论值：C，71.88；H，6.79；N，5.24.实测值：C，71.73；H，6.81；N，5.26.熔点：208-210℃
制备1-(4，4′-二氟二苯甲基)-4-(6-羟基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃-2-乙基)哌嗪三马来酸盐
甲硼烷：二甲硫醚(Aldrich，10.5M，2.37ml，23.66mmol)的四氢呋喃(25ml)溶液滴加到6-羟基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃-2-乙酰基4-(4，4′-二氟二苯甲基)哌嗪(2.53g，4.73mmol)的四氢呋喃(75ml)溶液中。加入完毕后，回流加热反应混合物。用Dean-Stark榻分水器收集二甲硫醚和四氢呋喃。回流加热3小时后，于室温搅拌反应混合物12小时。小心地添加浓盐酸(2.3ml)，反应混合物回流加热1.5小时。使反应混合物冷却到室温，加水(100ml)。所得混合物的pH用1N氢氧化钠调节到7。水溶液用二氯甲烷(3×100ml)萃取。合并的有机液用盐水和水洗涤，干燥(硫酸镁)并真空浓缩。残余物用色谱法(快速，硅胶，二氯甲烷/甲醇95∶5)纯化，得到2.3g米色泡沫。1.5g泡沫样品用色谱法(快速，硅胶，乙酸乙酯/己烷1∶1)纯化，得到0.55g(1.0mmol)游离碱。将游离碱溶于乙酸乙酯并用马来酸(0.27g，2.3mmol)的乙酸乙酯溶液处理。通过过滤收集形成的固体，得到0.8g(34％产率)1号化合物白色固体。1H NMR(d6-DMSO)δ7.4(m，4H)，7.1(m，4H)，6.2(s，6H)，4.5(bs，1H)，3.6-3.0(m，8H)，2.8-2.6(m，2H)，2.3-2.1(m，2H)，2.03(s，3H)，1.99(s，3H)，1.9(s，3H)，1.9-1.7(m，2H)，1.2(s，3H).IR(KBr)υ3427(bs)，2935(s)，2569(s)，1727(s)，1694(s)，1607(s)，1235(s)，1192(s)，1162(s)，864(s).质谱：m/e 521(M++1)，117(100).元素分析：C32H38N2O2F2·3C4H4O4理论值：C，60.82；H，5.57；N，3.22.实测值：C，60.81；H，5.86；N，3.23.熔点：137-140℃
制备1-(4，4′-二氟二苯甲基)-4-(6-羟基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃-2-乙基)哌嗪二盐酸盐半水合物
HCl的乙醚溶液(Aldrich，1M)加到由1号化合物得到的游离碱(1.8g，3.46mmol)的乙醚(50ml)构成的溶液中。形成白色固体，并通过过滤收集，得到1.77g(85％产率)半水合物白色固体。1H NMR(d6-DMSO)δ7.5-7.4(m，4H)，7.2-7.1(m，4H)，4.7(s，1H)，4.3-2.8(bm，15H)，2.0(s，3H)，1.97(s，3H)，1.95(s，3H)，2.0-1.8(m，2H)，1.75(t，2H)，1.15(s，3H).质谱：521(M++1，100)，319，203.元素分析：C32H38N2O2·2HCl·5H2O理论值：C，63.78；H，6.86；N，4.65.实测值：C，64.06；H，7.06；N，4.65.
实施例6
活性
下表提供的数据表明了本发明的钙拮抗物和抗氧化剂活性(相对于已知化合物)。
                      活性综述
                      视网                                   结合 化合物       DPPH      膜片        肝微粒体    磷酯氧化性  IC50 μM
          ％骤冷    IC50 μM   IC50 μM      IC50 μM1号化合物     99         0.01         1.0             3.6        1-102号化合物     96         0.05         ND              ND         1-10BHT           64         0.5          1.1             201.       ND维生素E       87         0.001        37              42         NDFlunarizine   ND         ND          27.1             149        1-10ND＝未测
DPPH分别是一种化学分析法，用于测定自由基清除活性。视网膜片、肝微粒体和磷酯氧化性模型测定抗氧化剂活性。钙结合分析是一种化合物对钙拮抗物结合部位的亲合性的测定方法。以下更详细地说明试验方法。
通过测定试验化合物骤冷自由基染料1，1-二苯基-2-苦基偕肼(DPPH)的乙醇溶液的能力来确定自由基清除活性。试验物质溶于95％乙醇，并加到DPPH的95乙醇溶液中。试验化合物和DPPH的最终浓度为0.4mMol。在Perkin-Elmer Lamba4B分光光度计上连续记录吸收值。这两种溶液合并30分钟后，测定骤冷％(Free Rad.Res.Comms.，第15卷，91-100页(1991))。化合物             DPPH
               (％C骤冷)1号化合物            992号化合物            96BHT                  64维生素E              87Flunarizine          10*
*值取自Free Rad.Res.Comms.，第15卷，91-100页(1991))，维生素E的报道值为90％。
采用磷酯氧化分析测定抗氧化剂活性。由二亚油酰基胆碱磷酸形成的脂质体暴露在Fe+3/EDTA(167μm)和维生素C(167μm)下。通过使用分光光度计监测共轭二烯烃形成来测定氧化反应(Biochim.Biophys.Acta.，第1081卷，1818-187页(1991)。采用以下非线性回归算法计算IC50∶Y＝A/〔1+(B/X)c〕，其中A＝最大值，B＝IC50且c＝曲线的协同或相对宽度。最小值假定为0。
化合物                                 磷酯氧化
                                       IC50μM
1号化合物                                3.6
2号化合物                                0.18
BHT                                      201
维生素E                                  4.2
Flunarizine                              149
采用肝微粒体分析(Chem.Biol.Interactions，74卷，233-52页(1990))还测定抗氧化剂活性。微粒体在KPi缓冲剂中保温。用ADP(1mM)/FeCl3(10μM)和NADP+的NADPH再生系统引发类脂氧化。采用TBA试验分析类脂过氧化。通过硫代巴比妥酸反应物的形成估算丙二醛(MDA)。使用ε＝156mM-1cm-1计算MDA当量。IC50利用回归线(regressionlines)计算。
化合物                         肝微粒体
                               IC50μM
1号化合物                                   1.0
BHT                                         1.1
维生素E                                     37
Flunarizine                                 27.1
采用放射体结合测定法测定钙结合率。由大鼠取出脑皮层，用标准技术制备膜片段。将膜制备与放射标记硝吡乙甲酯一起保温。在非标记的硝吡乙甲酯存在下确定非特异结合率。将膜过滤并洗涤，计数滤物以测定放射标记硝吡乙酯通道(Acad.Sci.USA，79卷，3656-3660页(1982)，Life Sci.，30卷，2191-2202页(1982))。
化合物                                      Ca2结合
                                            IC50μM
1号化合物                                    1-10
2号化合物                                    1-10
BHT                                           ND
维生素E                                       ND
Flunarizine                                  1-10
DN＝未测
通过测定该化合物对通过电压敏感的膜的钙通量的影响测定钙拮抗物结构活性(见J.Cardiovascular Pharmacology，17卷，41-53页(1991)以及其中引用的文献)。采用标准技术培养大鼠肾上腺phenochromocytoma瘤(PC12，American Type Culture Collection)或NG108细胞。采用荧光钙指示Fura-2 AM定细胞内游离钙浓度。在平衡的盐溶液中测试验药物对去极化诱发激发胞内游离钙的作用。激发前，用含有试验药物的缓冲剂将细胞洗三遍。1小时保温后，将氯化钾加到最终浓度50mM。数据可由不存在药物的条件下得到的细胞内游离钙减去基本含量表示。通过对至少六种浓度的药物的竞争曲线的分析测定IC50。采用Hill方程的线性最小二乘方最近似值分析竞争曲线数据。
钙拮抗物效果也可通过抑制兔胸主动脉的内皮剥露螺旋链段的氯化钙诱发的收缩来测定(见J.Cardiovascular Pharmacology，17卷，41-53页，(1991)，Br.J.Pharmacal，6卷，549-60页(1969))。在含有被测化合物的Krebs缓冲剂中，将组织保温25分钟。通过对三个组织的响应平均化和采用在Arch.Int.Pharmacodyn，3卷，299-330页(1963)中介绍的方法来测定PA2值。
采用牛视网膜片测定化合物的细胞保护作用。将视网膜组织在缺氧介质中保温1小时。缺氧50分钟后，将试验药物加到该介质中，在再氧化之前，允许药物10分钟扩散到组织中。将载体加到无毒组中。保温期后，将组织再氧化1小时。通过硫代巴比妥酸反应物(TBARS)的形成确定类脂的过氧化。将组织均质化并加到TCA-TBA试剂中以及在BHT存在下加热。过滤匀浆，并用分光光度法测定上清液的吸收性。采用双衍生物技术计算各样品中存在的TBARS的浓度。定量估计是以1.56×105摩尔消光系数为基础。
化合物                   视网膜片
                         IC50μM
1号化合物                  0.01
2号化合物                  0.05
BHT                        0.5
维生素E                    0.001
Flunarizine                                   NDND＝未测
在光损模型中测定化合物的视网膜保护性，通过一次48小时宽谱带荧光可见光曝光使自由移动的未麻醉的白化大鼠诱发光化学损伤。在曝光前48和24小时，在曝光过程中每24给大鼠腹膜内给药，并在24小时恢复期中给药1次。曝光24小时之后获得眼组织。采用连接到显微镜上的定量计算机图像分析系统分析组织。视网膜层厚、视网膜下空间中的巨噬细胞数、外核层中的致密核数以及视网膜层区是被测和统计分析的参数。
采用视网膜电图测定眼功能。在暗处4天恢复期后麻醉大鼠。目视得出闪光ERGs。对一组光强增加的闪光的电响应数字化，以分析响应电压-对数强度关系。
处于其正常12小时亮光/12小时暗光循环的对照大鼠在显微镜检测下无视网膜损伤，并估计为具有正常的视网膜功能。不过，48小时连续荧光宽谱带可见光曝光导致光受体细胞不可逆地损失，RPE坏死，血液-视网膜隔离作用劣化。在用1号化合物处理大鼠中，光受体细胞损失显著降为最低，且RPE坏死大大降低。与未给药的曝光大鼠相比，视网膜下空间中巨噬细胞不高于对照值且显著下降。光受体长度分析表明，1号化合物防止了外和内链段破坏。与未给药的动物相比，致密光受体核数在外核层中降低50％。
在48小时曝光后，测定视网膜电图来确定视网膜功能。ERG允许光受体(a-波)和内核层功能(b-i波)(校正为视网膜形态变化)的差别试验。曝光后，ERGa波和b波幅显著缩小80％。在用1号化合物给药的大鼠中测定视网膜功能的显著维持性。
以下述方式研究了单态氧骤冷活性。通过采用热分解桥过氧3，3′-(1，4-亚萘基二丙酸酯)，NPDO2，化学法产生氧。于37℃，将3ml乙醇/氯仿(50∶50)放入恒温小杯中。注入5mM NDPO2起动反应。按照Stern-Volmer曲线，由So/S＝1+(Kq+KR)*〔Q}*I，其中So，S分别为在不存在或存在骤冷剂的条件下的化学发光(1270nm)强度，〔Q}是骤冷剂浓度且I是单态氧的寿命(见J.Amer.Chem.111卷，2704-2914，(1989))。
化合物                                单态氧骤冷
                                    IKq×108(M-1*S-1)
1号化合物                                   ND
2号化合物                                   1.6
BHT                                         1A
维生素E                                     1.2
Flunarizine                                 0.05ND＝未测IA＝惰性
实施例7
配方
提供以下配方以进一步说明本发明的药物组合物、特别是眼局部给药的组合物。在本例中，术语“化合物”旨在代表上式(I)的任何化合物。
成分  用量(wt·％) 目的
化合物(游离碱)聚乙烯醇，USP磷酸二氢钠(一水合物)，USP磷酸一氨钠(无水)，USP氯化钠，USPEDTA二钠(依地酸二钠)，USPPolysorbate 80，NF杀藻胺液，NF氢氧化钠，NF盐酸，NF注射水   1.01.40.050.150.50.010.050.01+5过量q·s·q·s·q·s·100   活性成分赋形剂缓冲剂缓冲剂健康剂防腐剂表面活性剂防腐剂pH调节pH调节载体

Claims (21)

1.下式化合物
A-Y-B其中：
A是一种抗氧化剂，选自：
Figure C9419112000021
其中：
R是C1-C6烷基，
Y是(CH2)n或CH＝CH(CH2)n，其中n是一个整数1-6；以及
B选自
Figure C9419112000022
其中：n′是一个整数1-6；
z是H，CN或OH；
X是F，Cl，I，Br，OH，OR′，SH，S(Om)R′，CN或NO2，其中R′是C1-C6烷基且m是0，1或2；以及
o是0，1，2或3；或其药用盐。
2.按照权利要求1的化合物，其中Z是H或OH；且X是F，Cl，CN，S(O)mR′或OR′，其中m是1或2且R′是C1-C4烷基。
3.按照权利要求1或2的化合物，其中抗氧化剂A是
Figure C9419112000031
其中R是C1-C6烷基。
4.按照权利要求1或2的化合物，其中R是甲基。
5.按照权利要求1或2的化合物，其中B是
6.按照权利要求1或2的化合物，其中X是F，Cl，CN，S(O)mR′或OR′，其中m是1或2且R′是C1-C4烷基。
7.按照权利要求1或2的化合物，其中Y是(CH2)n且n是一个整数1-6。
8.按照权利要求7的化合物，其中n是1或2。
9.按照权利要求8的化合物，其中化合物具有以下结构式：
10.按照权利要求8的化合物，其中化合物具有以下结构式：
11.一种预防或减缓哺乳动物组织损坏的药物组合物，它包括某一用量的一种能有效地减少自由基或氧化性损坏并能控制所述组织中细胞内游离钙含量的下式化合物：
A-Y-B其中：
A是一种抗氧化剂，选自：其中：
R是C1-C6烷基，
Y是(CH2)n或CH＝CH(CH2)n，其中n是一个整数1-6；，以及
B选自其中：n′是一个整数1-6；
z是H，CN或OH；
X是F，Cl，I，Br，OH，OR′，SH，S(Om)R′，CN或NO2，其中R′是C1-C6烷基且m是0，1或2；以及
o是0，1，2或3；或其药用盐，和一种药用载体。
12.按照权利要求11的药物组合物，其中Z是H或OH；且X是F，Cl，CN，S(O)mR′或OR′，其中m是1或2且R′是C1-C4烷基。
13.按照权利要求11或12的药物组合物，其中抗氧化剂A是
Figure C9419112000052
其中R是C1-C6烷基。
14.按照权利要求11或12的药物组合物，其中R是甲基。
15.按照权利要求11或12的药物组合物，其中B是
Figure C9419112000061
16.按照权利要求11或12的药物组合物，其中X是F，Cl，CN，S(O)mR′或OR′，其中m是1或2且R′是C1-C4烷基。
17.按照权利要求11或12的药物组合物，其中Y是(CH2)n且n是一个整数1-6。
18.按照权利要求17的药物组合物，其中n是1或2。
19.按照权利要求18的药物组合物，其中化合物具有以下结构式：
Figure C9419112000062
20.按照权利要求18的药物组合物，其中化合物具有以下结构式：
21.按照权利要求1或2的药物组合物，其中药物可接受的载体包括生理上平衡的冲洗液。
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