CN1237175A - 2r,4s,s,s－和2s,4r,s,s－羟基伊曲康唑 - Google Patents

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Abstract

公开了制备羟基伊曲康唑的光学纯异构体、特别是仲丁基S,S－异构体的两种顺二氧戊环非对映体及其磷酸酯和硫酸酯衍生物的方法。还公开了含有这些化合物的药物组合物及其用于治疗真菌感染的用途。

Description

2R,4S,S,S-和2S,4R,S,S-羟基伊曲康唑
                  发明领域
本发明涉及制备羟基伊曲康唑(hydroxyitraconazole)的光学纯异构体、特别是仲丁基(S,S)-异构体的两种顺二氧戊环非对映体及其磷酸酯和硫酸酯衍生物的方法。本发明还涉及含有这些化合物的药物组合物及其用于治疗真菌感染的用途。
                  发明背景
伊曲康唑是一种已知的抗真菌剂，其在USAN和USP药物名称词典中被定义为4-[4-[4-[4-[[2-(2,4-二氯苯基)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基甲基)-1,3-二氧戊环-4-基]甲氧基]苯基]-1-哌嗪基]苯基]-2,4-二氢-2-(1-甲基丙基)-3H-1,2,4-三唑-3-酮或(±)-1-仲丁基-4-[对-[4-[对-[[(2R*,4S*)-2-(2,4-二氯苯基)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基甲基)-1,3-二氧戊环-4-基]甲氧基]苯基]-1-哌嗪基]苯基]-Δ2-1,2,4-三唑啉-5-酮。可购买到的物质是在二氧戊环上呈顺式的异构体，可用结构式Ⅰ表示：可以发现，式Ⅰ中存在3个不对称碳(由星号表示)：两个在二氧戊环中，一个在三唑酮上的叔丁基侧链中。具有3个不对称碳的结构有8种可能的异构体：(R,R,R)、R,R,S)、R,S,S)、(S,S,S)、(R,S,R)、(S,R,S)、(S,R,R)和(S,S,R)。由于可购买到的伊曲康唑是顺式异构体，所以含有仅在二氧戊环上呈顺式的异构体的混合物。如果采用第一个指定的手性中心是二氧戊环的C-2、第二个是二氧戊环的C4、第三个是在仲丁基中的约定，则市售的伊曲康唑是(R,S,S)、(R,S,R)、(S,R,S)和(S,R,R)的混合物。本发明的化合物在二氧戊环中具有(2R,4S)和(2S,4R)构型。
仲丁基侧链中亚甲基碳的羟基化会产生另一个手性中心并生成8种可能的对映体。本发明的化合物是在叔丁基链上的两个不对称中心为S(α碳)和S(β碳)的化合物。
Figure A9719965900081
文中所用的关于外消旋、ambiscalemic和scalemic或对映体纯的化合物的图示法采用的是Maehr J.Chem.Ed.62.114-120(1985)的方法：用实心和间断的楔形来表示手性元素的绝对构型；波浪形的线表示排除了其代表的键可能产生的任何立体化学可能性；实心和间断的粗体线是表示相对构型的几何符号但指外消旋符号；楔性轮廓和点或间断的线表示未确定绝对构型的对映体纯的化合物。因此，在以下结构式中，有空心楔形的结构式包括一对对映体的两种纯的对映体，有实心楔形的结构式包括单一的、具有所示绝对立体化学的纯的对映体。
伊曲康唑是口服有效的广谱抗真菌剂，其结构与咪康唑和克霉唑相近。该物质可以减弱麦角甾醇的合成，而麦角甾醇是真菌细胞膜的主要甾醇。这可能会导致通透性的增加和细胞内成分的泄漏。在高浓度下，会发生细胞内细胞器的退化、过氧物酶体的增加以及坏死变化。
口服给药后，伊曲康唑被缓慢吸收。在每日给药15天后达到峰值血浆浓度，伊曲康唑的药代动力学是非线性的。该化合物经生物学活性的羟基伊曲康唑而最终代谢为多种无活性的代谢物。代谢似乎是通过肝脏来完成的，在大多数患者中，没有代谢物从尿中排出[参见，Hardin等，抗菌剂和化疗(Antimicro.Agents andChemotherapy),32,1310-1313(1988)]。
伊曲康唑的外消旋混合物已被批准作为抗真菌剂用于芽生菌病和组织胞浆菌病。还研究了将该化合物用于曲霉病、球孢子菌病、隐球菌病、甲癣、皮真菌和念珠菌病感染。
全身性真菌疾病(全身性真菌病)是由正常情况下不致病的机会致病真菌所引起的常见慢性病症，其发展非常缓慢。但是，当其进入被HIV、电离辐射、皮质类固醇、免疫抑制剂等所累及或被气肿、支气管扩张、糖尿病、白血病、烧伤等状况所累及的宿主体内时，它们就变成致病性的了。这些真菌病的症状通常并不很强烈，可以包括发热、寒战、厌食和体重降低、不适以及抑郁症。真菌病通常局限于典型的解剖学分布，并且可能涉及在肺的原发病灶，当真菌从原发病灶播散时会产生特定真菌感染的更特征性表现。例如，球孢子菌病发生的最初形式是急性、良性的自限性呼吸疾病，然后从原发形式逐渐发展为慢性、通常是致命的皮肤、淋巴结、脾和肝脏感染。同样，芽生菌病最初涉及的是肺，偶尔扩散到皮肤。其它感染性疾病如类球孢子菌病和念珠菌病表现出不同的病程，并且根据病因学的不同，可能表现出多种形式，涉及皮肤、粘膜、淋巴结和内脏。
浅真菌感染由皮真菌或涉及皮肤外层、头发或指甲的真菌所引起。感染可导致中度炎症，造成逐渐加强的间歇的缓解和恶化、脱皮和损害的加重。酵母感染，包括念珠菌病和口腔念珠菌病(鹅口疮)，通常局限于皮肤和粘膜，其症状随感染部位而改变。
施用伊曲康唑的副反应包括肝脏毒性和肝内药物代谢的抑制，导致多种临床上显著的不利的药物相互作用。[参见，Gascon和Dayer，欧洲临床药理学杂志(Eur.J.Clin.Pharmacol.)41,573-578(1991)(与咪哒唑仑相互作用)；Honig等，临床药理学杂志(J.Clin.Pharmacol.)33.1201-1206(1993)(与特非那定相互作用)；和Neuvonen等，临床药理学治疗(Clin.Pharmacol.Therap.)60,54-61(1996)(与洛伐他丁相互作用)]。给药时还会伴有过敏性反应,包括荨麻疹和血清中肝酶水平的升高。肝脏毒性是较少见但很严重的副反应。的确，由于低发生率的肝脏毒性的潜在严重后果，通常并不鼓励使用口服康唑类药物(conazoles)作为一线抗真菌剂[参见，Lavrijsen等，柳叶刀(Lancet)340,251-252(1992)]。
我们在离体的豚鼠和兔心脏的研究中发现，施用外消旋的康唑类药物可能伴有心律失常危险性的增加。尽管以前报道过当将外消旋伊曲康唑与特非那定共同给药时会出现一种特殊亚型的心律失常-尖端扭转型室速(Torsades de Pointes)[Pohjola等，欧洲临床药理学杂志，45,191-193(1993)]，但从未报道过心律失常是伊曲康唑全身性给药的副反应。缺乏心律失常或QT异常的临床报道可能仅仅是因为迄今为止仅有相对较少的患者人群。
伊曲康唑的相对非极性和不溶性带来了其它两个缺点：难以将其配制成胃肠外给药的溶液并且难以穿透血脑屏障。结果导致多种需要迅速达到有效的血液浓度或进入CNS的治疗适应症无法使用伊曲康唑进行治疗。具体地讲，无法用伊曲康唑治疗中枢念珠菌病(可能与AIDS相关的痴呆症有关)。
因此，特别需要一种具有伊曲康唑的优点而没有上述缺点的化合物。
                  发明概述
本发明的化合物和组合物在治疗局部和全身性真菌、酵母和皮真菌感染时具有很强的活性，同时避免了施用伊曲康唑所伴有的不利反应。本发明的化合物和组合物的优点还在于其在生理相容性溶液中的溶解度要比伊曲康唑大得多。羟基伊曲康唑单独对映体的首次制备使得可以制备非常易溶的单一对映体及其衍生物。
一方面，本发明涉及下式化合物的基本上纯的单一对映体或其盐，
Figure A9719965900111
其中，X1和X2彼此独立地是氯或氟，R是氢、-P(O)(OH)2或-SO3H。该化合物存在两种可能的单一对映体，分别有式A和B表示：
Figure A9719965900121
另一方面，本发明涉及含有上述化合物和可药用载体的药物组合物。该组合物含有少于10％(重量)具有相同结构式的其它对映体或非对映体。优选该组合物含有单一的对映体A或B。
另一方面，本发明涉及治疗或预防真菌感染的方法，该方法包括，向患有(或可能患有)真菌感染的哺乳动物施用治疗有效量的上述化合物。
另一方面，本发明涉及制备下式2,4-二取代的3H-1,2,4-三唑-3-酮的方法，
Figure A9719965900122
其中R1是芳基或取代的芳基。该方法包括，将下式的2-芳基-3H-1,2,4-三唑-3-酮
Figure A9719965900123
与下式的顺4,5-二甲基-1,2,3-二氧杂四氢噻吩(dioxathiolane)2,2-二氧化物反应，反应通过，在惰性溶剂中、在至少一当量1,4,7,10,13,16-六氧环十八烷(18-冠-6)存在下，用过量氢化钾将所述2-芳基-3H-1,2,4-三唑-3-酮形成钾盐，然后于-5℃至25℃下加入所述二氧杂四氢噻吩。对于伊曲康唑对映体的合成，R1优选为
Figure A9719965900132
其中R2是甲基或苄基。
另一方面，本发明涉及制备下式的二氧戊环甲苯磺酸酯的方法，其中Ph是苯基或取代的苯基，Tos是甲苯磺酰基，R3是杂环基甲基。该方法包括如下一系列步骤：(a)将式R3C(O)Ph的酮和约1当量的光学活性1,2-二羟基苯基甲苯磺酸酯溶于惰性溶剂中；(b)将温度冷却至15℃以下；(c)于15℃以下加入过量的三氟甲磺酸；(d)使上述物质反应生成缩酮；和(e)于0℃-10℃下，将所述缩酮的溶液加入到过量碱金属碳酸盐或碳酸氢盐的水溶液中。
                    发明详述
本发明的化合物通过反应路线1、2、3和4所示的一般路线进行合成。
                    反应路线1
Figure A9719965900141
                    反应路线2
Figure A9719965900142
                      反应路线3
Figure A9719965900151
                      反应路线4
Figure A9719965900152
如在反应路线1中所示，手性二氧戊环DTTT(3)通过文献方法从苏-甲苯磺酰氧基-1,2-丙二醇经酸催化的缩酮化作用得到DTTT来制备。
如反应路线2中所示，通过用氯化亚硫酰处理，然后在存在三氯化钌的条件下，用过氧化钠原位氧化所得的亚硫酸酯从适宜构型的丁二醇制备二氧杂四氢噻吩5。
如反应路线3中所示，存在冠醚条件下，用DMF中的氢化钾，将用美国专利4267179中实施例ⅩⅦ方法制备的2,4-二氢-4-[4-[4-(4-甲氧基苯基)-哌嗪基]苯基]-3H-1,2,4-三唑-3-酮(6)与通过Gaoand Sharpless[J.Am.Chem.Soc.110,7538(1988)]的方法制备的二氧杂四氢噻吩5反应。通过在100-110℃，与48％HBr一起加热，将所得甲氧基硫酸盐裂解成酚-醇8。
如反应路线4中所示，存在氢氧化钾的DMF溶液的条件下，将反应路线1中的甲苯磺酰基酯3与反应路线3中的酚-醇8反应，得到产物9。
当需要A或B中的R是硫酸盐时，可重排反应路线3和4中的步骤顺序以便在加入仲丁基侧链前裂解6的甲氧基，或者先加入3，然后加入5。
当需要A或B中的R是磷酸盐时，首先用叔丁基二甲基甲硅烷基氯化物和二异丙基乙胺处理8以保护酚，然后按照PCT申请WO94/17407的方法用二苄基二异丙基亚磷酰胺(phosphoramidite)和叔丁基氢过氧化物处理，以便将醇磷酸化。用无水四丁基铵氯化物除去甲硅烷基保护基，按反应路线3将苄基保护的磷酸酯与二氧戊环甲苯磺酸盐偶联。在存在钯催化剂条件下，通过氢解裂解苄基保护基以得到磷酸盐产物。
应注意，在上述反应路线3中，形成了8的RR和SS对映异构体的外消旋混合物。用本领域熟知的方法，在手性介质上色谱很容易分离外消旋混合物。或者通过反应路线5、6和7中所述的对反应路线3所作的两种不同的修饰，可产生单一的对映异构体：
                    反应路线5
                      反应路线6
Figure A9719965900181
                    反应路线7
Figure A9719965900191
按反应路线3所述，将2,4-二氢-4-[4-[4-(4-甲氧基苯基)-哌嗪基]苯基]-3H-1,2,4-三唑-3-酮(6)与二氧杂四氢噻吩5a反应，但通过在45-50℃与48％HBr加热水解所得甲氧基硫酸盐的硫酸酯而不用从酚中裂解甲基，即可得到醇11。如反应路线6所示，按Mitsunobu的方法[Synthesis 1981,1-27]用二异丙基偶氮二羧酸盐、三苯基膦和苯甲酸处理醇11，在甲醇中用氢氧化钾水解，然后用48％HBr回流裂解得到17,8的单一对映异构体。或者，如反应路线7所示，在存在二甲基氨基吡啶和二异丙基乙胺的条件下，用甲磺酰氯处理醇11，然后按照Senanyake等的方法[Tet.Lett.34,2425(1993)]用丙酸铯处理转变所得到的甲磺酸酯14，得到丙酸酯16。用氢氧化钾和HBr处理前，可裂解甲氧基酯16得到17。制备(-)-(2R,4S)-2-(2,4-二氯苯基)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基甲基)-4-甲苯磺酰氧基甲基-1,3-二氧戊环甲苯磺酸盐DTTT(3a甲苯磺酸盐(tosylate salt))
Figure A9719965900201
将(R)-甲苯磺酰氧基-1,2-丙二醇(10.0g,40mmol)和1-(2,4-二氯苯基)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)乙醇酮(ethanone)(10.0g,39mmol)的甲苯悬浮液(50ml)冷却至5℃，缓慢加入三氟甲基磺酸(triflic acid)(15mL,4当量)以便温度保持在15℃以下。完全加入后，将反应混合物(2相)在25℃搅拌60小时。用乙酸乙酯(EtOAc)(200ml)稀释混合物并缓慢滴入5℃的K2CO3(50g)水溶液(400ml)中。分离有机相，用EtOAc(150ml)洗涤水层。将合并的有机提取物在硫酸钠(10克)上干燥并过滤。在25℃缓慢加入甲苯磺酸(TsOH)(7.6g)一水合物的乙酸乙酯溶液(50ml)。30分钟后，过滤白色固体产物，洗涤并干燥得到含5％反式的顺DTTT。CH3CN(400ml)的两种结晶得到13.5g纯(2R,4S)-DTTT(50％产率)[a]D 25=+16.6°(c=1,MeOH)；ee=99.6％。制备(-)-(2S,4R)-2-(2,4-二氯苯基)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基甲基)-4-甲苯磺酰氧基甲基-1,3-二氧戊环甲苯磺酸盐DTTT(3b甲苯磺酸盐)
将(S)-甲苯磺酰氧基-1,2-丙二醇(14.8g,60mmol)和1-(2,4-二氯苯基)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)乙醇酮(ethanone)(15.2g,58mmol)的甲苯悬浮液(80ml)冷却至5℃。缓慢加入三氟甲基磺酸(18mL)以便温度保持在15℃以下。完全加入后，将反应混合物(2相)在25℃搅拌60小时。用CH2Cl2(300ml)稀释混合物并缓慢滴入5℃的K2CO3(30g)水溶液(300ml)中。分离有机相并浓缩至约100ml。用甲基异丁基酮(MIBK)(300ml)稀释残余物并在25℃缓慢加入TsOH(11.0g单水合物)的MIBK(100ml)溶液。30分钟后，过滤白色固体产物，洗涤并干燥得到含6％反式的顺DTTT。CH3CN(600ml)的两种结晶得到16.6g纯(2S,4R)-DTTT(44％产率)。[a]D 25=-16.6°(c=1,MeOH)；ee=99.6％。制备内消旋-4,5-二甲基-1,2,3-二氧杂四氢噻吩2,2-二氧化物(5)
向备有回流冷凝器和氯化钙干燥管的三颈500ml圆底烧瓶中加入内消旋-2,3-丁二醇(10.0g,10.1mL,0.11mol)和四氯化碳(20mL)。室温下滴加亚硫酰氯(15.98g,9.8mL,0.134mol)。气体开始迅速释放。将反应混合物在室温搅拌10分钟，然后加热回流30分钟以确保完全除去HCl气体。在冰水浴中将反应混合物冷却至0℃，分别加入乙腈(120ml)、RuCl3H2O(14mg,0.07mmol)、NaIO4(35.6g,0.166mol)和水(180ml)。将反应混合物加热至室温并搅拌1.5小时。将混合物注到甲基叔丁基醚(900ml)中，加入水以溶解剩余的NaIO4(约600ml)。分离相并用甲基叔丁基醚(2×100ml)提取水相。用水(1×50mL)、饱和的碳酸氢钠水溶液(2×50ml)和饱和的氯化钠水溶液(1×50ml)洗涤合并的有机相。在无水硫酸镁上干燥有机溶液并通过硅胶床过滤，得到澄清无色的溶液。真空除去溶剂，得到16.20g(96％产率)的标题化合物。制备(4R,5R)-4,5-二甲基-1,2,3-二氧杂四氢噻吩2,2-二氧化物(5a)
向备有回流冷凝器和氯化钙干燥管的三颈500ml圆底烧瓶中加入(2R,3R)-(+)-2,3-丁二醇(10.0g,10.1mL.0.11mol)和四氯化碳(120mL)。室温下滴加亚硫酰氯(16.0g,9.8mL,0.13mol)。气体开始迅速释放。将反应混合物在室温搅拌10分钟，然后加热回流30分钟以确保完全除去HCl气体。在冰水浴中将反应混合物冷却至0℃，分别加入乙腈(120ml)、RuCl3H2O(14mg,0.07mmol)、NaIO4(35.6g,0.17mol)和水(180ml)。将反应混合物加热至室温并搅拌1.5小时。将混合物注到甲基叔丁基醚(900ml)中，加入水以溶解剩余的NaIO4(约600ml)。分离相并用甲基叔丁基醚(2×100ml)提取水相。用水(1×50mL)、饱和的碳酸氢钠水溶液(2×50ml)和饱和碳酸氢盐水溶液(2×50ml)以及饱和的氯化钠水溶液(1×50ml)洗涤合并的有机相。在无水硫酸镁上干燥有机相并通过硅胶床过滤，得到澄清无色的溶液。真空除去溶剂，得到16.01g(95％产率)的标题化合物。制备(2R*,3R*)-3-[2,4-二氢-4-[4-[4-(4-甲氧基苯基)]-1-哌嗪基]苯基]-3H-1,2,4-三唑-3-酮-2-基]丁-2-基硫酸钾(7)
在室温下，向用己烷(2×50mL)的N,N-二甲基甲酰胺溶液(120ml)预洗涤的氢化钾(8.53g,74.4mmol,35％油分散液)悬浮液中加入18-冠-6(15.73g,59.5mmol)和2,4-二氢-4-[4-[4-(4-甲氧基苯基)-1-哌嗪基]苯基]3-H-1,2,4-三唑-3-酮(6)(17.43g,49.6mmol)。将溶液加热至80-85℃1.5小时，然后在冰水中冷却到9℃。向该溶液中加入(4R*,5S*)-4,5-二甲基-1,2,3-二氧杂四氢噻吩2,2-二氧化物(5)(8.00g,52.6mmol)。反应混合物放热至13℃。再冷却至0℃，将反应混合物加热至室温并搅拌18小时。将混合物倾入2.5L甲基叔丁醚中，从溶液中过滤固体产物。将水(1L)加至粗固体中，然后将混合物加热至80℃并过滤除去固体副产物。将固体用水(400ml)洗涤，使滤液冷却至室温。加入饱和的氯化钾水溶液(50ml)，从溶液中立即沉淀出产物。过滤后，将固体真空干燥，得到13.46g(47％产率)的标题化合物。制备外消旋2,4-二氢-4-[4-[4-(4-羟基苯基)-1-哌嗪基]苯基]-2-[(1S*,2R*)-2-羟基-1-甲基丙基)]-3H-1,2,4-三唑-3-酮(8)
向(2R*,3R*)-3-[2,4-二氢-4-[4-[4-(4-甲氧基苯基)-1-哌嗪基]苯基]-3H-1,2,4-三唑-3-酮-2-基]丁-2-基硫酸钾(7)(7.00g,12.9mmol)和亚硫酸钠(480mg,3.80mmol)中加入48％HBr(40mL)。将溶液加热回流6小时，然后冷却至室温。将反应混合物注到水(100ml)中，用饱和碳酸钾溶液将pH升至7-8。过滤收集产物并真空干燥。将滤液用氯仿(3×20mL)提取，将合并的有机部分在无水硫酸镁上干燥，过滤并真空除去溶剂，得到白色固体。合并固体，得到3.89g(62％产率)的标题化合物作为与SO3的加合物。制备(2R,4S)-4-[4-[4-[4-[[2-(2,4-二氯苯基)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基甲基)-1,3-二氧戊环-4-基]甲氧基]苯基]-[-哌嗪基[苯基]-2,4-二氢-2-[(1R*,2R*)-(2-羟基-1-甲基丙基)]-3H-1,2,4-三唑-3-酮(含A的非对映异构体混合物)
向2,4-二氢-4-[4-[4-(4-羟基苯基)-1-哌嗪基]苯基]-2-[(1R*,2R*)-2-羟基-1-甲基丙基)]-3H-1,2,4-三唑-3-酮SO3加合物(8)(1.00g,2.04mmol)和(-)-(2R,4S)-2-(2,4-二氯苯基)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基甲基)-4-甲苯磺酰基甲基-1,3-二氧戊环甲苯磺酸盐(3a甲苯磺酸盐)(1.52g,2.32mmol)中加入粉末状的氢氧化钾(658mg,11.7mmol)和N,N-二甲基甲酰胺(30ml)。将反应混合物加热至50-55℃8小时，然后冷却至室温。加入水(300ml)，并将混合物搅拌30分钟。将饱和氯化钠水溶液(50ml)加至混合物中，将混合物搅拌1小时并通过过滤收集粗产物，然后真空干燥。用急骤层析纯化，用乙酸乙酯、然后氯仿、98∶2氯仿∶甲醇、95∶5氯仿∶甲醇洗脱，得到420mg(29％产率)的标题化合物；[a]D 25=19.7°(c=0.1,MeOH)。制备(2S,4R)-4-[4-[4-[4-[[2-(2,4-二氯苯基)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基甲基)-1,3-二氧戊环-4-基]甲氧基]苯基]-1-哌嗪基]苯基]-2,4-二氢-2-[(1R,*,2R*)-(2-羟基-1-甲基丙基)-3H-1,2,4-三唑-3-酮(含B的非对映异构体混合物)
向2,4-二氢-4-[4-[4-(4-羟基苯基)-1-哌嗪基]苯基]-2-[(1R*,2R*)-2-羟基-1-甲基丙基)]-3H-1,2,4-三唑-3-酮(8)(1.00g,2.04mmol)和(-)-(2S,4R)-2-(2,4-二氯苯基)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基甲基)-4-甲苯磺酰氧基甲基-1,3-二氧戊环甲苯磺酸盐(3b苯甲磺酸盐)(1.02g,1.56mmol)中加入粉末状的氢氧化钾(428mg,7.63mmol)和N,N-二甲基甲酰胺(22ml)。将反应混合物加热至50-55℃7小时，然后冷却至室温。加入水(220ml)，并通过过滤收集粗产物，然后真空干燥。用急骤层析纯化，用98∶2氯仿∶甲醇洗脱，从甲醇中重结晶得到388mg(23％产率)的标题化合物；[a]D 25=-18.5°(c=0.1,MeOH)。
其中X1和X2是氟的化合物可从合适的3以类似的方式制得，所述3按反应路线1所示通过缩合从合适的2,4-二卤代苯基乙醇酮制得。
本文所用的术语“基本上纯的单一对映异构体”指存在低于10％(重量)的其它对映异构体。所述组合物含有羟基伊曲康唑或其衍生物，其中至少90％(重量)羟基伊曲康唑有上述立体化学所显示的顺二氧戊环和仲丁基侧链。
可用微生物和药理学研究确定光学纯对映异构体的相对潜力和特异性图，作为抗多种真菌、酵母和皮真菌的广谱抗真菌剂的伊曲康唑的外消旋混合物。
就前述化合物的抗微生物活性而言，用所选的试验绘出有用的抗微生物活性图，而不以任何方式限制本发明，包括敏感微生物的范围。可在体外对数个浓度(以μl/mL计)的抗真菌康唑类药物抗多种真菌和细菌的能力进行评估。(参见Van Cutsem,Chemotherapy 38 Suppl1,3-11(1992)and Van Cutsem等，Rev.Infec.Dis.9 Suppl 1,S15-S32(1987))。用16×160mm试验管，在沙氏液(每100ml蒸馏水含1g蛋白胨(neopeptone)Difco和2g葡萄糖Difco)完成抑制真菌的试验，每个管含4.5mL已在120℃高压锅中消毒5分钟的液体培养基。将试验化合物以20mg/ml的起始浓度溶解于50％乙醇。随后用无菌蒸馏水稀释该溶液达到10mg/ml的浓度。用蒸馏水进行连续十进制稀释。将含4.5mL沙氏液体培养基的管中加入0.5mL药物溶液，由此得到浓度为1000、500、100、10和1μg/mL的培养基。通过将0.5mL蒸馏水加至4.5mL培养基中制备对照管，加入乙醇得到与含1000和500μg药物的管相同的浓度。在25℃，将丝状真菌在沙氏琼脂中培养2-3星期。然后将2×2×2mm的块接种至培养基中。所有培养物均一式两份并在25℃保温14天。在含10％灭活牛血清的沙氏肉汤中，伊曲康唑抗真菌活性得到提高，所述活性取决于所用的试验培养基。用犬小孢子菌(Microsporum canis)、须发癣菌(Trichophyton mentagrophytes)、白色念珠菌(Candida albicans)、申克氏孢子丝菌(Sporothrix schenckii)、巴西类球孢子菌(Paracoccidioides brasiliensis)、皮炎芽生菌(Blastomycesdermatitides)、组织胞浆菌属(Histoplasma spp.)、曲霉菌属(Aspergillusspp.)和其它真菌和细菌可观察培养14天后在沙氏肉汤中完全或显著的生长抑制作用。
将含4ml沙氏右旋糖肉汤的10ml试管用从纯培养平板中捡出的一个白色假丝酵母菌落接种。该菌株是从美国典型培养物收集中心(ATCC)定购的。使生物体在30℃生长4小时同时以150RPM振荡。在生物体生长时，含羟基伊曲康唑A和B的非对映体混合物9用DMSO溶解为10mg/ml的浓度。然后将每个样品以1∶10稀释以得到1mg/ml或1000μg/ml样品。然后将这些样品通过系列2倍稀释得到含1000、500、250、125、62.5、31.25、15.6μg/ml的样品。用98μL液体生长培养基得到96孔微滴定皿，在每个试验孔中含1μL羟基伊曲康唑溶液。在生长4小时时，将白色假丝酵母稀释成0.5McFarland标准，该标准代表约105-106细胞/mL，并将和1μL所述接种物放在微滴定皿各试验孔中。然后将该皿盖上并在30℃培养16小时。含A和B的混合物的MIC低于0.156μg/mL。
              Kirby-Bauer试验
按上述制备白色念珠菌、新型隐球酵母(Cryptococcus neoformens)和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的活性生长培养物。将培养物稀释成0.5 McFarland标准并拭抹在150mm沙氏右旋糖琼脂平板上。用平板分液器将纸平板(7mm)放在琼脂平板上。接着移取10μl 10mg/ml各羟基伊曲康唑样品溶液放在每个纸平板上。然后在30℃，将平板培养16小时。随后以mm测量抑制区。
数据总结如下。
化合物 白色假丝酵母 新型隐球酵母 酿酒酵母
非对映体A 23 34 23
非对映体B 27 32 25
±伊曲康唑 17 22 15
数据代表以毫米计的抑制区。
比较羟基伊曲康唑和衍生物对豚鼠试验性皮肤念珠菌病和大鼠阴道念珠菌病的体内活性。通过在卵巢切除和子宫切除的Wistar大鼠(100g)中用白色念珠菌诱发阴道感染来评估所述化合物对于阴道念珠菌病的体内活性，每周用100μg芝麻油中的雌二醇十一烷酸酯皮下处理所述大鼠。用固定浓度的白色念珠菌盐水阴道内的处于假动情期(pseudooestrus)的动物。在感染后的固定时间，通过取阴道涂片来评估感染或治愈对照。以mg/kg计将待评估和比较的药物预防性或治疗性给药，然后通过比较阴性动物与每个药物组中总动物数的比例来判断效力。在类似的研究中，对豚鼠皮肤念珠菌病的活性(Van Cutsem等，Chemotherapy 17,392(1972))提供了比较基础。
本发明的化合物可治疗真菌感染，同时可避免与伊曲康唑有关的副作用。术语“副作用”包括，但不限于致节律紊乱性、肝毒性和血清肝酶的增加、药物相互作用，过敏性反应包括荨麻疹、恶心、呕吐、腹痛、头痛、头晕等。
通过检测羟基伊曲康唑异构体对人、犬和兔心脏的动作电位和收缩性的影响来评估促进节律紊乱的潜力。尖端扭转型室速是引起心脏复极化延长的抗节律紊乱药物熟知的副作用，所述药物例如奎尼丁、甲磺胺心定和乙酰普鲁卡因胺。所有这些药物都能够阻断称为延缓整流器(IK)的细胞钾通道，通常认为这在机制上与其诱导尖端扭转型室速综合征之能力有关。(参见Zehender等Cardiovascular Drugs Ther.,5,515-530(1991))。因此，用离体豚鼠或兔心的QT期和动作电位期的增加来说明致节律紊乱作用。用含0.0；1.0；5.0；10.0或30.0μM外消旋伊曲康唑的氧化的Tyrode′s溶液灌注心。从心电极测量QT期和动作电位期(APD)。
为了观察体内作用，将体重5-20kg任一性别的杂种狗麻醉并用血压和EKG标准技术检测。将dP/dT的固态传感器放在左心室，并插入心外膜电极。以逐渐升高的剂量输注试验化合物，开始的剂量为1μg/kg/分钟，输注15-30分钟，并逐渐增加直到发生心血管破裂。测量的参数是：血压、心率、dP/dT和QT-间隔。血液动力学和电活性的测量，包括QTC间隔四顾按对试验化合物的响应而进行的，并对此进行比较。
用人肝微粒体、人肝淋巴细胞和其他细胞培养系统体外评估促进肝细胞毒性的潜力。肝微粒体是从人肝制备的。将组织融解，然后用Polytron匀浆器用0.15M KCl匀浆。将匀浆液离心并用0.15M KCl重悬浮，然后再匀浆。将等份样品冷冻并贮存于-70℃。从新鲜的肝素化人血中无菌分离人淋巴细胞。将血液用Eagle′s基本培养基稀释并在Ficoll-Paque上分层。将样品离心，然后从含水-Ficoll界面除去淋巴细胞，然后悬浮在培养基(15mM HEPES,pH7.4)中。然后将细胞离心，用HEPES培养基洗涤一次，重悬浮。
通过将3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四唑嗡溴化物(MTT)转变成甲。在微孔板中完成MTT向染料的转变。制备后，在湿润的保温箱中，37℃将肝微粒体或淋巴细胞单独或与浓度为1-400μM的试验化合物一起保温。保温后，用含5％白蛋白的HEPES-缓冲的介质洗涤微粒体/细胞并重悬浮。然后，该微粒体/细胞于湿润的保温箱中在37℃保温。保温后，将125μgMTT加至各孔中。将平板在37℃保温并离心。离心后，加入100μL异丙醇，保温后，用自动平板阅读仪确定光密度。
在急性或慢性疾病的管理中，羟基伊曲康唑或衍生物的预防或治疗剂量随待治疗疾病的严重程度和给药途径而不同。剂量，而且可能还有剂量频率也随个体患者的年龄、体重和反应变化。总之，本文所述疾病的羟基伊曲康唑或衍生物的每天总剂量范围是从约50mg-约1200mg，可以是单一剂量或分装剂量。优选，每天的剂量范围应在约100mg-约800mg之间，可以是单一剂量或分装剂量，而最优选的是，每天的剂量范围应在约200mg-约400mg之间，是分装剂量。在治疗患者的过程中，治疗应从较小的剂量开始，大致是约100mg-约200mg，然后，根据患者的总体反应，增加到约400mg或更大的剂量。还推荐儿童、65岁以上的患者以及肾或肝功能损伤的患者，开始时接受小剂量，所述剂量可根据个体反应和血液水平来确定。在某些情况下，需使用这些范围以外的剂量，这对于本领域技术人员是显而易见的。此外，应注意，临床医生或治疗医生根据个体患者的反应应知道如何以及何时中断、调整或结束治疗。足以缓解或预防感染但不足以引起副作用的量被上述剂量和给药频率方案所包括。
为了给患者提供有效量的羟基伊曲康唑或衍生物，可以使用任何适宜的给药途径。例如，可以使用口、直肠、胃肠道外(皮下、肌肉内、静脉内)、透皮、局部等给药形式。剂型包括片剂、锭剂、分散剂、悬浮剂、溶液剂、胶囊、贴剂、软膏、乳膏、香波等。
本发明的药物组合物含羟基伊曲康唑或衍生物作为活性成分，或者其可药用盐，还可含有可药用载体，而且需要时，还可含有其他治疗成分。
术语“可药用盐”或“其可药用盐”指从包括无机酸和碱以及有机酸和碱的可药用非毒性酸或碱制备的盐。由于本发明的羟基化合物是碱性的，所以可从包括无机和有机酸的可药用非毒性酸制备盐。适宜的本发明化合物的可药用酸加成盐包括乙酸、苯磺酸、苯甲酸、樟脑磺酸、柠檬酸、乙烯磺酸、富马酸、葡萄糖酸、谷氨酸、氢溴酸、盐酸、羟乙磺酸、乳酸、马来酸、苹果酸、扁桃酸、甲磺酸、粘酸、硝酸、双氢萘酸、泛酸、磷酸、琥珀酸、硫酸、酒石酸、对甲苯磺酸等。磷酸和硫酸，作为酸可用于制备碱的盐和内盐。本发明化合物的适宜的可药用碱加成盐包括从铝、钙、锂、镁、钾、钠和锌制备的金属盐或从赖氨酸、N,N′-二苄基乙二胺、氯普鲁卡因、胆碱、二乙醇胺、乙二胺、葡甲胺(N-甲基葡糖胺)和普鲁卡因制备的有机盐。
本发明组合物包括如悬浮剂、溶液剂、酏剂、汽溶胶剂和固体剂型的组合物。载体如淀粉、糖、微晶纤维素、稀释剂、成粒剂、润滑剂、粘合剂、崩解剂等常用于口服固体制剂(如粉末、胶囊和片剂)，而且口服固体制剂优选于口服液体制剂。最优选的口服固体制剂是片剂。
由于易于给药，片剂和胶囊代表了最有利的口服剂型，其中可使用固体药用载体。如果需要，可通过标准含水或不含水技术包被片剂。
第二种优选的给药途径是局部给药，对于这种途径，乳膏、软膏、香波等是适宜的。
除上述所列的常规剂型外，还可通过控释方法和/或传递装置施用本发明化合物，由于其溶解度，还可用胃肠道外溶液，例如静脉内给药。
适用于口服的本发明药物组合物可作为分散单位提供，如胶囊、扁囊剂或片剂或汽溶胶喷雾剂，每单位含有预定量的活性成分，所述活性成分可以是粉末或颗粒，或含水液体中的溶液或悬浮液、非含水液体、水包油乳液或油包水液体乳液。可通过任何药学方法制备所述组合物，但所有方法均包括将活性成分与构成一种或多种必需成分的载体混合的步骤。总之，通过将活性成分均匀细密地与液体载体或细固体载体或两种载体进行缔合，然后，如果需要可将产品制成所需的形状来制备所述组合物。
例如，选择性地通过压制或模压一种或多种辅助成分可制备片剂。用适宜机器通过压制选择性地与粘合剂、润滑剂、惰性稀释剂、表面活性剂或分散剂混合的自由流动形式如粉末或颗粒的活性成分来制备压制的片剂。模压片剂可用适宜的机器，通过模压用惰性液体稀释剂润湿的粉末化合物混合物来制备。所需要的是，每一片剂含有约100mg至约300mg的活性成分。最优选，片剂、扁囊剂或胶囊含有下列三种剂量之一：约50mg，约100m或约200mg活性组分。
为了局部应用，可作为非可喷雾形式、粘或半固定或固体形式使用，所述形式含有与局部应用相适应并且动态粘度优于水的载体。适宜的制剂包括，但不限于溶液剂、悬浮剂、乳剂、乳膏、软膏、粉末剂、擦剂、油膏、汽溶胶等，如果需要，所述制剂可用辅助剂如防腐剂、稳定剂、湿润剂、影响渗透压的缓冲液或盐等稳定或混合。为了局部应用，还可用可喷雾汽溶胶制品，其中优选将活性成分，优选与固体或液体惰性载体物质用压缩瓶包装或与压缩挥发物通常是气体推进剂如氟利昂混合。
参考下列本发明组合物制备方法以及其用途的详细描述的实施例来进一步定义本发明。对本领域技术人员显而易见的是，可对材料和方法进行许多修饰而不偏离本发明的目的。
                    实施例1
                    口服制剂-胶囊
     配方       每胶囊中的量(mg)
    A     B     C
羟基伊曲康唑    50    100    200
乳糖    380    330    230
玉米淀粉    65    65    65
硬脂酸镁    5    5    5
压制重量    500    500    500
将活性成分羟基伊曲康唑或衍生物过筛并与赋形剂混合。用适宜的机器将混合物填充到适宜大小的两片硬明胶中。通过改变填充剂量，如果需要并改变胶囊大小可制备其它剂量。
                      实施例2
                    口服制剂-片剂
      配方          每片剂中的量(mg)
     A      B      C
羟基伊曲康唑     50     100     200
乳糖     109     309     209
玉米淀粉     30     30     30
水(每千片剂)*     300mL     300mL     300mL
玉米淀粉     60     60     60
硬脂酸镁     1     1     1
压制重量     250     500     500
*在制备过程中，水蒸发。
将活性成分与乳糖混合直到形成均匀混合物。将较小量的玉米淀粉与水混合以形成玉米膏。然后将玉米膏与均匀混合物混合直到形成均匀的湿物质并加入剩余的玉米淀粉，混合直到形成均匀的颗粒。用1/4″不锈钢筛网通过适宜的碾磨机过筛颗粒。将碾磨的颗粒在适宜的干燥烤箱干燥并再通过适宜的碾磨机器碾磨。然后将硬脂酸镁混合并将所得的混合物压成所需的形状、厚度、硬度和崩解性能的片剂。

Claims (18)

1．下式化合物的基本上纯的单一对映异构体或其盐：
Figure A9719965900021
其中X1和X2分别独立地是氯或氟，R是氢、-P(O)(OH)2或-SO3H。
2．具有下列结构式的权利要求1的化合物：
3．具有下列结构式的权利要求1的化合物：
4．权利要求1-3之任一项的化合物，其中R是氢。
5．权利要求1-3之任一项的化合物，其中R是磷酸酯。
6．权利要求1-3之任一项的化合物，其中R是硫酸酯。
7．含下式化合物的药物组合物：
Figure A9719965900031
所述组合物含少于10％(重量)的所述化合物的其它对映异构体或非对映异构体或其盐和可药用载体，其中X1和X2分别独立地是氯或氟，R是氢、-P(O)(OH)2或-SO3H。
8．权利要求7的药物组合物含有所述化合物的单一对映异构体和小于10％(重量)的所述化合物的其它对映异构体。
9．治疗真菌感染的方法，所述方法包括给患所述真菌感染的哺乳动物施用治疗有效量的下式化合物：所述化合物含少于10％(重量)的所述化合物的其它对映异构体或其盐，其中X1和X2分别独立地是氯或氟，R是氢、-P(O)(OH)2或-SO3H。
10．预防真菌感染的方法，所述方法包括给有患所述真菌感染危险的哺乳动物施用治疗有效量的下式化合物：
Figure A9719965900041
所述化合物含少于10％(重量)的所述化合物的其它对映异构体或其盐，其中X1和X2分别独立地是氯或氟，R是氢、-P(O)(OH)2或-SO3H。
11．权利要求9或10的方法，包括施用治疗有效量的含少于10％(重量)所述化合物的其它对映异构体的基本上纯的所述化合物的单一对映异构体。
12．权利要求9或10的方法，包括施用下式化合物：
Figure A9719965900042
13．权利要求9或10的方法，包括施用下式化合物：
Figure A9719965900043
14．权利要求9或10的方法，其中所述真菌感染是中枢念珠菌病。
15．制备下式2,4-二取代的3H-1,2,4-三唑-3-酮的方法，其中R1是芳基或取代的芳基，该方法包括，将下式的2-芳基-3H-1,2,4-三唑-3-酮与下式的顺4,5-二甲基-1,2,3-二氧杂四氢噻吩2,2-二氧化物反应，
Figure A9719965900053
是通过，在惰性溶剂中、在至少一当量1,4,7,10,13,16-六氧环十八烷(18-冠-6)存在下，用过量氢化钾形成所述2-芳基-3H-1,2,4-三唑-3-酮的钾盐，然后于-5℃至25℃下加入所述二氧杂四氢噻吩。
16．权利要求15的方法，其中R1是
Figure A9719965900061
其中R2是甲基苄基。
17．制备下式的二氧戊环甲苯磺酸酯的方法，
Figure A9719965900062
其中Ph是苯基或取代的苯基，Tos甲苯磺酰基，R3是杂环基甲基。该方法包括：
(a)将式R3C(O)Ph的酮和约1当量的光学活性1,2-二羟基苯基甲苯磺酸酯溶于惰性溶剂中；
(b)将温度冷却至15℃以下；
(c)于15℃以下加入过量的三氟甲磺酸；
(d)使上述物质反应生成缩酮；和
(e)于0℃-10℃下，将所述缩酮的溶液加入到过量碱金属碳酸盐或碳酸氢盐的水溶液中。
18．权利要求17的方法，其中R3是(1,2,4-三唑-2-基)甲基，Ph是2,4-二氯苯基，所述光学活性1,2-二羟基苯基甲苯磺酸盐是S构型。
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