CN1239718A - 11－乙酰－12,13－二氧杂双环[8.2.1]十三碳烯酮－衍生物、其制备方法和含有该化合物的药物 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了具有改性侧链和作用于胃肠道的胃动素－增效特性的闭环N－脱甲基－N－异丙基－红霉素－A－衍生物及其制备。
Description
本发明涉及具有胃动素-增效特性的、新的、N-取代的(2R，3S，4S，5R，6R，10R，11R)-3-[(2，6-二脱氧-3-C-甲基-3-O-甲基-α-L-核己吡喃糖基(ribohexopyranosyl))-氧基]-5-[3，4，6-三脱氧-3-氨基-β-D-木己吡喃糖基(xylohexopyranosyl))-氧基]-2，4，6，8，10-五甲基-11-乙酰基-12，13-二氧杂双环[8.2.1]十三碳-8-烯-1-酮-化合物和其酸加成盐、以及含有这些化合物的药物制剂和制备这些化合物的方法。本发明化合物为具有改性侧链的红霉素A的闭环N-脱甲基-N-异丙基-衍生物。
众所周知，抗菌素红霉素A除具有抗菌作用以外，还具有对于抗菌素来说所不希望的胃肠道副作用，此外还明显加剧胃肠道收缩作用而伴发胃肠道痉挛、噁心、呕吐和腹泻。
已经有许多尝试，力图改变红霉素A后获得其衍生物，使它们实际上不再有抗菌作用，但是却仍然保留影响胃肠道动力的作用。由欧洲专利号0 550 895已知对胃肠道具有胃动素-增效特性的闭环N-脱甲基-N-异丙基-红霉素-A-衍生物。
此外由欧洲专利申请EP-A 382 472已知类似的但却具有抗菌素作用的闭环红霉素衍生物。
本发明目的是，研究开发出新的口服有效的闭环红霉素A衍生物，它们没有抗菌素作用，但却具有以改良的作用方式有利地影响胃肠道动力的特性。
现已发现，新的闭环红霉素A的N-脱甲基-N-异丙基-衍生物，其于环状基础骨架的11-位的侧链被氧化改性，它们没有抗菌作用，但却具有选择性的胃动素-增效特性、能以有利的方式激发胃肠道动力以及对下食管括约肌张力和胃张力具有增强的作用。
基于其作用方式，本发明物质适合于治疗胃肠道动力失常，并且具有良好耐受性和良好口服有效性。
因此本发明涉及新的通式I的(2R，3S，4S，5R，6R，10R，11R)-2，4，6，8，10-五甲基-11-乙酰-12，13-二氧杂双环[8.2.1]十三碳-8-烯-1-酮-化合物及其稳定的生理耐受的酸加成盐
其中R1为氢或甲基R2为氢或低级链烷酰基。
如果通式I化合物中的取代基为或含有低级烷基，则该烷基可以为支化的或未支化的，并且含有1至4个碳原子。
较为有利的尤其是通式I化合物中R1为甲基。
R2优选为氢。如果R2为低级链烷酰基，则优选乙酰基。
获得通式I化合物的方法是，按照本身已知的方式在通式II化合物中，
其中R1和R2具备上述含义，将于环状基础骨架的11位上的2′，3′-二羟基戊-2′-基-侧链通过氧化糖解(Glykolspaltung)转化成乙酰基侧链，和任选将甲基残基R1导入至所获得的R1为氢的通式I化合物中，或者在所获得的R1为甲基的通式I化合物中裂解掉甲基残基R1，和任选将游离的通式I化合物转化成其稳定的酸加成盐，或者将酸加成盐转化成游离的通式I化合物。
于通式II化合物的环状基础骨架的11-位上的2′，3′-二羟基戊-2′-基-侧链的氧化糖解可以用合适的氧化剂如四醋酸铅在为此合适的溶剂中进行。作为溶剂合适的有非极性的或弱极性的溶剂如苯、甲苯或二甲苯。反应可以在0℃至40℃之间的温度下，优选在室温下进行。
所获得的R1为氢的通式I化合物可以任选事后按照已知的方式烷基化，生成相应的N-甲基-化合物。烷基化反应的完成可以按照已知的方式通过与甲基卤反应，或者作为还原性烷基化反应通过在还原条件下与甲醛反应来进行，可以例如在一种还原剂存在的条件下，例如在一种复合硼氢化物如氰基硼氢钠、三乙酸基硼氢钠或硼氢化钠存在的条件下进行。必要时也可以通过与一种甲基卤，尤其是甲基碘或与一种甲基磺酸酯反应进行烷基化。较为合适的是在一种在反应条件下为惰性的有机溶剂中进行烷基化。对于还原性烷基化合适的溶剂有环醚如四氢呋喃(＝THF)或二噁烷、芳族碳氢化合物如甲苯、或者低级醇。可以在室温至溶剂沸点温度之间的温度下进行烷基化反应。在用甲基衍生物例如甲基卤如甲基碘进行烷基化反应的过程中，较为合适的是在一种碱例如碱金属碳酸盐或者有机叔胺存在的条件下进行。
必要时可以事后由R1为甲基的通式I化合物中裂解掉甲基残基R1。可以按照已知的方式通过用一种卤素尤其是用碘和/或溴、在一种惰性溶剂中、在一种合适的碱存在的条件下处理化合物来完成脱甲基反应。作为碱合适的例如有碱金属醇化物、碱金属氢氧化物和弱有机酸的碱金属盐。
通式I化合物可以按照本身已知的方式由反应混合物分离和提纯。酸加成盐可以按照通常的方式转化成游离碱，可根据需要按照已知的方式将这些游离碱转化成药理学耐受的酸加成盐。为了避免水解副反应，较为合适的是仅仅应用当量剂量的酸以成盐。
作为药理学耐受的通式I化合物的酸加成盐，合适的是其与无机酸的盐，例如碳酸、卤氢酸尤其是氢氯酸，或者与有机酸的盐，例如低级脂族单-或二元羰酸如马来酸、富马酸、乳酸、酒石酸或醋酸。
R2为氢的通式II的起始化合物由EP-B 0 550 895已知，可以按照其中说明的方法制备。
R2为低级链烷酰基的通式II的起始化合物的制备方法是，将R2为氢的通式II的化合物与通式III的羧酸
R3-COOH III其中R3为低级烷基，或者与该酸的具反应能力的衍生物，按照本身已知的方式反应。
作为通式III的酸的具反应能力的衍生物尤其考虑任选混合的酸酐和酰卤。这样例如可以应用通式III酸的酰氯或酰溴、或者应用通式III酸与有机磺酸例如任选被卤素取代的低级烷磺酸如甲磺酸或三氟甲磺酸、或者与芳香磺酸例如苯磺酸、或者与被低级烷基或卤素取代的苯磺酸例如甲苯磺酸或溴苯磺酸的混合酯。作为酰化反应，反应可以在一种在反应条件下为惰性的有机溶剂中，在-20℃至室温之间的温度下进行。作为溶剂合适的有二低级烷基酮例如丙酮、卤代的碳氢化合物如二氯甲烷、或者芳族碳氢化合物如苯或甲苯、或者环醚如THF或二噁烷、或者这些溶剂的混合物。
较为合适的是，尤其是当应用酐或者通式III的酸与磺酸的混合酐作为酰化剂时，在一种酸结合试剂存在的条件下进行酰化反应。作为酸结合试剂合适的有例如无机碱例如碱金属碳酸盐，如碳酸钾，或者可溶解于反应混合物中的有机碱如叔氮碱，例如叔-低级烷基胺和吡啶，例如三乙胺、三丙胺、N-甲基吗啉、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、4-二乙基氨基吡啶或4-吡咯烷基吡啶。
必要时可以向所获得的R1为氢的通式II化合物中导入甲基残基R1，或者在所获得的R1为甲基的通式II化合物中裂解掉甲基残基R1。这种甲基化或脱甲基化可以按照本身已知的方式，例如在通式I化合物中导入或裂解掉甲基所说明的条件下进行。
新的通式I化合物及其生理耐受酸加成盐具有有意义的药理学特性，尤其是激发胃肠道动力的胃动素-增效特性。由于其有利的作用方式，其特征为特别良好的口服有效性。它们没有抗菌作用，但却对胃动素-受体具备高选择性的亲和性，并且在其胃动素-增效有效的剂量范围内对胃肠道的其它受体如肾上腺素-、乙酰胆碱-、组胺-、多巴胺-、或5-羟色胺-受体不具备实际相关的亲和力。这些化合物具备特别良好的肝脏耐受性，这使得其适合于长期使用。
为了保证规律性地消化摄入的食物，在健康状态下自主性的神经系统和胃肠道激素共同作用使胃肠道不仅仅在摄入食物后还在空腹时产生规律性的收缩活动。胃动素是一种众所周知的胃肠道肽类激素，它能激发胃肠道的动力，并且能诱导整个胃肠道在空腹状态下以及在摄食后的协调活动。
通式I化合物具有胃动素样的生理作用，因为其可作为增效剂对胃动素受体起作用。通式I化合物显示其优异的对胃肠道和下段食管括约肌的刺激作用。它们尤其能加速胃的排空、提高胃张力和长时间提高食管括约肌的静息张力。根据其胃动素样的作用方式，该物质适合于治疗一些与胃肠道动力障碍和/或食糜由胃返流至食管有关的疾病状态。也即通式I化合物的适应症为各种原因的胃轻瘫、胃张力障碍、胃排空障碍和胃食管返流、消化不良和术后动力障碍。
通式I化合物的胃肠道作用特性经过体外和体内的药理学标准测试方法得以证实。
测试方法说明
1.测定受测物质对胃动素受体的结合能力。
体外用来自家兔窦部的组织匀浆馏分测定通式I化合物对胃动素受体的亲和力。测定放射标记的碘化的胃动素被受测物质从胃动素受体结合中的排挤。
按照Borman等的方法(调节肽(Regulatory Peptides)15(1986年)，143-153页)的改良方法进行受体结合研究。按照已知的方式例如类似于Bloom等(斯堪的纳维亚胃肠病学杂志(Scand.J.Gastroenterol.)11(1976年)47-52页)所说明的方法在应用乳过氧化酶的条件下酶催碘化胃动素以制备125碘标记的胃动素。
为了由家兔窦部获得试验中所应用的组织匀浆馏分，将由粘膜离解出来的窦部粉碎，并在10倍容积的冷匀浆缓冲液(50mM三羟甲基氨基甲烷盐酸(Tris-HCl)缓冲液、250mM蔗糖、25mM KCl、10mM MgCl2、pH 7.4)中通过添加抑制剂(1mM碘乙酰胺、1μM胃蛋白酶抑制素、0.1mM甲基磺酰基氟、0.1g/l胰蛋白酶抑制物、0.25g/l杆菌肽)用匀浆器在每分钟1500转速下旋转15秒制作匀浆。将匀浆在1000g下用离心器分离15分钟，将所得剩余物用匀浆缓冲液洗涤4次，接着在0.9％氯化钠溶液(在相当于5倍的窦部重量的容积中)中再悬浮。这样所获得组织馏分被称作“粗制膜制剂”，用于试验。
为了进行结合试验将400μl缓冲液A(50mM三羟甲基氨基甲烷盐酸缓冲液、1.5％BSA、10mM MgCl2、pH 8.0)中的200μl粗制膜制剂(0.5-1mg蛋白质)用缓冲液B(10mM三羟甲基氨基甲烷盐酸缓冲液、1％BSA、pH 8)中的100μl碘化胃动素稀释(终极浓度50pM)并在30℃下孵育60分钟。通过添加3.2ml冷缓冲液B终止反应，并将结合的和未结合的胃动素用离心器(1000g，15分钟)相互分离。将离心后所获得的丸状的剩余物用缓冲液B洗涤并在γ-计数器中计数。通过在孵育介质中增加剂量添加受测物质而进行排挤试验。使用含水的溶液作为检测物质溶液，它们通过用60×10--4摩尔浓度的含水原液合适地稀释而制得。将难以溶解于水的检测物质首先溶解于60％乙醇中，然后将该溶液用水稀释，加水量应使受测溶液中的乙醇浓度不超过1.6体积％。由所获得的测量数据确定作为该检测物质的IC50的浓度，在该浓度下50％地抑制碘化胃动素对胃动素受体的特异性结合。由该浓度计算出相应的pIC50值。按照前面所述的方法对实施例1和2物质测出了如下表1中所示的pIC50值，所给出的实施例号与下文中所述的制备实施例有关。
表1
| 实施例号 | pIC50-值 |
| 12 | 8.017.75 |
2.体内测定该物质对胃张力的影响
胃张力在胃排空中起着重要作用。胃张力提高能加速胃排空。
借助于气压补偿器(Barostaten)在小猎犬上测定物质对胃张力的影响，将气压补偿器用一种塑料囊袋连在狗的胃内，它能测量狗胃内的容积和压力。用气压补偿器在胃内稳定的压力下测定胃容积或者在胃内稳定的容积下测定胃压力。测得当胃张力提高时在一定的压力下胃容积缩小和在一定的容积下压力的升高。在为了检测由这些物质所引起的胃张力提高所应用的试验模型中测定稳定压力下该物质所引起的胃容积改变。通过摄入脂肪使试验动物的胃舒张，也即胃张力降低，胃容积相应地增加。以％测定摄入物质后因胃张力再度上升所出现的由于摄入脂肪而增加的胃容积的缩小程度作为提高胃张力作用的尺度。
在该试验模型中，实施例1受测物质在2.15μmol/kg的良好耐受剂量下皮内用药，能使脂肪摄入后增大的胃容积减小59.5％。上述受测物质以2.15μmol/kg的同等剂量口服用药导致胃容积明显减小，由此实际上完全抑制了脂肪所引起的胃容积舒张。这一结果可以认为是本发明化合物的极高生物可用性，尤其是高度口服生物可用性的明显的证据。
3.活体内测定受测物质对下食管括约肌静息张力的作用
在清醒空腹的雄性小猎犬上进行该测定，在试验开始前给小猎犬置入一根食管瘘管和一根十二指肠管。借助于一穿孔导管系统测定下食管括约肌的压力，该导管系统带有一个侧孔、连接有一个测压计和一个记录仪。将导管通过食管瘘管导入胃内，然后缓慢手动回抽(＝拉出式测压法)。当带有侧孔的导管部分经过下食管括约肌的高压区域时可以记录到一个峰值。由此峰值测定mmHg压力。
按照这种方法首先测定食管括约肌的基础压力作为对照值。接着将受测物质口服用药，15分钟后在60分钟时间内以每2分钟时间间隔测定下食管括约肌的压力。与预先测定的基础压力相比较，计算出受测物质用药后的压力升高值。
在该试验中，应用2.15μmol/kg实施例1化合物后，食管括约肌的基础张力升高143％。这一效应在整个60分钟的试验过程中得以保持。
根据其在胃肠道内的作用，通式I化合物适合于作为胃肠病学的药物用于较大的哺乳动物、尤其是人类，用于预防和治疗胃肠道动力障碍。
所应用的剂量可以因个体而不同，并且自然因待治疗状态和用药方式的不同而有所变化。例如胃肠外药剂形式所含有的活性物质一般较口服制剂的少。但是一般来说适合于较大的哺乳动物尤其是人类的药剂形式所含有活性物质为1至100mg每单位剂量。
通式I化合物作为药物可以和常用的制药学佐剂包含于盖伦氏制剂例如片剂、胶囊、栓剂或溶液中。这些盖伦氏制剂可以按照已知的方法应用常用的固态载体物质例如乳糖、淀粉或滑石粉，或液态的稀释剂如水、脂肪油，或液态的石蜡，和应用制药学常用的佐剂例如片剂崩解剂、增溶剂或贮藏剂来制备。
附图中分别示出了式I、II、III化合物的通式。
以下实施例能进一步说明本发明，但并非将其范围仅限于此。
实施例1：
(2R，3S，4S，5R，6R，10R，11R)-3-[(2，6-二脱氧-3-C-甲基-3-O-甲基-α-L-核己吡喃糖基)-氧基]-5-[3，4，6-三脱氧-3-(N-甲基-N-异丙基氨基)-β-D-木己吡喃糖基)-氧基]-2，4，6，8，10-五甲基-11-乙酰基-12，13-二氧杂双环[8.2.1]十三碳-8-烯-1-酮(通式I化合物，R1＝甲基，R2＝氢)
A)将100g[2R(2′R，3′R)，3S，4S，5R，6R，10R，11R]-11-(2′，3′-二羟基戊-2′-基)-3-[(2，6-二脱氧-3-C-甲基-3-O-甲基-α-L-核己吡喃糖基)-氧基]-5-[3，4，6-三脱氧-3-(N-甲基-N-异丙基氨基)-β-D-木己吡喃糖基)-氧基]-2，4，6，8，10-五甲基-12，13-二氧杂双环[8.2.1]十三碳-8-烯-1-酮(＝通式II化合物，R1＝甲基，R2＝氢)在氮气氛下溶于2500ml甲苯中。向此溶液加入100.0g四醋酸铅，并且将所形成的悬浮液在室温下搅拌5小时。接着将反应混合液按照先后顺序用饱和碳酸氢钠溶液洗涤，然后多次用水洗涤直至洗涤水呈中性。将有机相经硫酸钠干燥和在减压下浓缩蒸发。将所剩余的残渣用硅胶(洗脱剂：甲基-叔丁基醚＝MTBE)色谱分离得81.9g标题化合物为白色粉末，熔点＝198-200℃，旋光度[α]D 20＝-24.6°(c＝1.0于CH2Cl2中)。
B)将1.1g前面所获得的化合物溶于1ml乙腈中。向此溶液中加入0.17g丙二酸和加热至60-70℃。当固态成份溶解后添加10ml MTBE，然后在回流冷却下于沸点加热5分钟。接着重新添加10ml MTBE，并且让混合液在搅拌下冷却至室温。将所沉淀的结晶物质由溶液中滤出，分别用10ml MTBE洗涤2次和在60℃下真空中干燥。得1.2g标题化合物的单丙二酸盐，熔点为115.6-174.6℃(不精确)。
实施例2：
(2R，3S，4S，5R，6R，10R，11R)-3-[(2，6-二脱氧-3-C-甲基-3-O-甲基-α-L-核己吡喃糖基)-氧基]-5-[3，4，6-三脱氧-2-O-乙酰基-3-(N-甲基-N-异丙基氨基)-β-D-木己吡喃糖基)-氧基]-2，4，6，8，10-五甲基-11-乙酰基-12，13-二氧杂双环[8.2.1]十三碳-8-烯-1-酮(通式I化合物，R1＝甲基，R2＝乙酰基)
A)将210.0g实施例1的起始化合物(＝通式II化合物，R1＝甲基，R2＝氢)在氮气氛下溶于2.41丙酮中，并且与85.8g碳酸钾混合。向此前体溶液添加63.4g醋酸酐，并且将所获得的悬浮液室温下搅拌20小时。接着将反应混合液浇注至由2400g冰和1000ml水所组成的混合液中并且搅拌30分钟。将水相用醋酸乙酯萃取3次，合并有机相和将过量的溶剂在真空中蒸发。由正-戊烷结晶所获得的粗产物得200g[2R(2′R，3′R)，3S，4S，5R，6R，10R，11R]-11-(2′，3′-二羟基戊-2′-基)-3-[(2，6-二脱氧-3-C-甲基-3-O-甲基-α-L-核己吡喃糖基)-氧基]-5-[3，4，6-三脱氧-2-O-乙酰基-3-(N-甲基-N-异丙基氨基)-β-D-木己吡喃糖基)-氧基]-2，4，6，8，10-五甲基-12，13-二氧杂双环[8.2.1]十三碳-8-烯-1-酮(＝通式II化合物，R1＝甲基，R2＝乙酰基)熔点＝128-130℃。
B)将10.1g前面所获得的产物按照实施例1中说明的方法与9.1g四醋酸铅反应。得6.0g标题化合物为白色固态物质，熔点＝164℃，旋光度[α]D 20＝-23.2°(c＝1.0于CH2Cl2中)。
实施例I：
含有(2R，3S，4S，5R，6R，10R，11R)-3-[(2，6-二脱氧-3-C-甲基-3-O-甲基-α-L-核己吡喃糖基)-氧基]-5-[3，4，6-三脱氧-3-(N-甲基-N-异丙基氨基)-β-D-木己吡喃糖基)-氧基]-2，4，6，8，10-五甲基-11-乙酰基-12，13-二氧杂双环[8.2.1]十三碳-8-烯-1-酮的胶囊：
应用以下佐剂和内容物制备在每粒胶囊中含有活性物质的胶囊：(2R，3S，4S，5R，6R，10R，11R)-3-[(2，6-二脱氧-3-C-甲基-3-O-甲基-α-L-核己吡喃糖基)-氧基]-5-[3，4，6-三脱氧-3-(N-甲基-N-异丙基氨基)-β-D-木己吡喃糖基)-氧基]-2，4，6，8，10-五甲基-11-乙酰基-12，13-二氧杂双环[8.2.1]十三碳-8-烯-1-酮 20mg玉米淀粉 60mg乳糖 301mg醋酸乙酯(＝EE) 适量
将活性物质、玉米淀粉和乳糖在添加醋酸乙酯的条件下加工处理成匀质的糊状混合物。将糊剂粉碎和将所形成的粒剂置于合适的板上，并且在45℃干燥以去除溶剂。将干燥的粒剂通过粉碎机，然后在混合器内与以下佐剂混合：滑石粉 5mg硬脂酸镁 5mg玉米淀粉 9mg
然后充填成400mg含量的胶囊(＝胶囊大小0)。
Claims (5)
1.通式I(2R，3S，4S，5R，6R，10R，11R)-2，4，6，8，10-五甲基-11-乙酰-12，13-二氧杂双环[8.2.1]十三碳-8-烯-1-酮-化合物及其生理耐受的酸加成盐
其中R1为氢或甲基R2为氢或低级链烷酰基。
2.按照权利要求1的化合物，其中R1为甲基。
3.按照以上权利要求之一的化合物，其中R2为氢。
4.含有药理学活性量的权利要求1化合物和通常的制药学佐剂和/或载体物质的药物。
5.通式I(2R，3S，4S，5R，6R，10R，11R)-2，4，6，8，10-五甲基-11-乙酰-12，13-二氧杂双环[8.2.1]十三碳-8-烯-1-酮-化合物及其生理耐受的酸加成盐的制备方法其中R1为氢或甲基R2为氢或低级链烷酰基，其特征为，在通式II化合物中，其中R1和R2具备上述含义，将于环状骨架的11位上的2′，3′-二羟基戊-2′-基-侧链通过氧化糖解转化成乙酰基侧链，和任选将甲基残基R1导入至所获得的R1为氢的通式I化合物中，或者在所获得的R1为甲基的通式I化合物中裂解掉甲基残基R1，和任选将游离的通式I化合物转化成其稳定的酸加成盐，或者将酸加成盐转化成游离的通式I化合物。
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