大環(huán)內(nèi)酯化合物及它們的使用方法
【專利說明】大環(huán)內(nèi)酯化合物及它們的使用方法
[0001] 本申請是2007年9月12日提交的發(fā)明名稱為"大環(huán)內(nèi)酯化合物及它們的使用方 法"的第200780033959. 3號中國專利申請的分案申請。
[0002] 相關(guān)申請的交叉引用
[0003] 本申請要求2006年9月13日提交的美國臨時(shí)申請第60/825, 531號的優(yōu)先權(quán)，該 申請的公開通過引用結(jié)合于此。
[0004] 關(guān)于在聯(lián)邦政府資助的研宄或開發(fā)中作出本發(fā)明的權(quán)利聲明
[0005]無。
[0006] 以光盤形式提交的"序列表"、表格或計(jì)算機(jī)程序清單附件的參考。
[0007]無。 發(fā)明領(lǐng)域
[0008] 本發(fā)明涉及去甲基、羥基、去甲基羥基和環(huán)氧大環(huán)內(nèi)酯的結(jié)構(gòu)，它們的合成、藥物 組合物和用于全身性和定位治療應(yīng)用的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0009] 雷帕霉素（西羅莫司）是用吸濕鏈霉菌（Streptomyceshygroscopicus)生產(chǎn)的 31元天然大環(huán)內(nèi)酯[C51H79N1013;MWt= 914. 2]并且發(fā)現(xiàn)于二十世紀(jì)七十年代（美國專 利第3, 929, 992、3, 993, 749號）。雷帕霉素（結(jié)構(gòu)如下所示）于1999年被食品藥物管理局 (FDA)批準(zhǔn)用于預(yù)防腎移植排斥反應(yīng)。
[0010]
[0011] 雷帕霉素類似他克莫司（與相同的細(xì)胞內(nèi)結(jié)合蛋白或稱為FKBP-12的親免素結(jié) 合）但是其作用機(jī)理不同。然而，他克莫司和環(huán)孢霉素通過阻斷淋巴因子（比如IL2)基因 轉(zhuǎn)錄來抑制T細(xì)胞激活，西羅莫司通過結(jié)合到哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶點(diǎn)（mTOR)來抑制T細(xì)胞 激活和T淋巴細(xì)胞增殖。雷帕霉素能與環(huán)孢霉素或他克莫司協(xié)同作用來抑制免疫系統(tǒng)。 [0012] 雷帕霉素還用于預(yù)防或治療全身性紅斑狼瘡[美國專利第5, 078, 999]、肺炎[美 國專利第5, 080, 899]、胰島素依賴型糖尿病[美國專利第5, 321，009]、皮膚病，例如銀肩病 [美國專利第5, 286, 730]、腸病[美國專利第5, 286, 731]、血管損傷后平滑肌細(xì)胞增殖和內(nèi) 膜增厚[美國專利第5, 288, 711和5, 516, 781]、成人T細(xì)胞性白血病/淋巴瘤[歐洲專利 申請525, 960A1]、眼部炎癥[美國專利第5, 387, 589]、惡性癌[美國專利第5, 206, 018]、心 臟炎性疾病[美國專利第5, 496, 832]、貧血癥[美國專利第5, 561，138]和神經(jīng)突加速生長 [Parker,E.M?等，Neuropharmacology39, 1913-1919, 2000] 〇
[0013] 盡管雷帕霉素能用于治療各種疾病癥狀，但是該化合物作為醫(yī)藥藥物的用途受到 其極低和易變的生物利用度及其高免疫抑制效力和潛在的高毒性的限制。而且，雷帕霉素 僅微溶于水。為了克服這些問題，已經(jīng)合成該化合物的前藥和類似物。已經(jīng)記載過通過衍 生雷帕霉素結(jié)構(gòu)的31和42位（原來的28和40位）以形成甘氨酸鹽、丙酸鹽和吡咯烷基 丁酸鹽前藥來制備的水溶性前藥（美國專利第4, 650, 803號）。本領(lǐng)域中所述的一些雷帕 霉素的類似物包括單?；投；愃莆铮绹鴮＠?, 316, 885號）、縮醛類似物（美 國專利第5, 151，4133號）、甲硅烷基醚（美國專利第5, 120, 842號）、羥基酯（美國專利第 5, 362, 781號）、以及烷基、芳基、烯基和炔基類似物（美國專利第5, 665, 772、5, 258, 389、 6, 384, 046 號；WO97/35575)。
[0014] 雷帕霉素的前藥和類似物通過化學(xué)合成來合成，其中需要另外的合成步驟對某些 位置進(jìn)行保護(hù)和去保護(hù)。類似物還能以生物學(xué)方式合成，其中鏈霉菌屬菌株經(jīng)遺傳改造以 產(chǎn)生這些雷帕霉素的類似物。類似物需要保持蛋白質(zhì)結(jié)合或其它細(xì)胞相互作用所需的位置 并且不產(chǎn)生空間位阻，以便保持其活性。這些類似物的安全性需要用一系列臨床前和臨床 實(shí)驗(yàn)進(jìn)行廣泛地試驗(yàn)。
[0015] 本發(fā)明包含新型大環(huán)內(nèi)酯類和大環(huán)內(nèi)酯類的新應(yīng)用，其中所述組合物能以化學(xué)方 法和生物方法合成并且保存至少一部分免疫抑制、抗增殖、抗真菌和抗腫瘤性質(zhì)，用于全身 應(yīng)用和定位應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供包含藥學(xué)上可接受的賦形劑和下式化合物的藥物 組合物及其鹽、水合物、異構(gòu)體、代謝物和前藥：
[0017]
[0018] 其中R1、R2、R3、R5、R6和R8各自獨(dú)立地選自H、CK烷基或OH ;R4、R7和R9各自獨(dú)立地
[0022] 在第二個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供用于體內(nèi)使用的裝置，該裝置包括植入體和至 少一個(gè)本發(fā)明化合物的來源。
[0023] 在第三個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供通過給予需要的對象治療有效量的本發(fā)明化合 物來抑制細(xì)胞增殖的方法。
[0024] 在第四個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供下式大環(huán)內(nèi)酯化合物及其鹽、水合物、異構(gòu)體、 代謝物和前藥：
[0025]

[0031] 在第五個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供制備本發(fā)明化合物的方法，該方法包括使大環(huán) 內(nèi)酯與酸接觸以便用親核試劑取代烷氧基，由此制備本發(fā)明化合物。
[0032] 在第六個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供制備本發(fā)明化合物的方法，該方法包括使大環(huán) 內(nèi)酯與環(huán)氧化試劑接觸以便將烯基修飾成環(huán)氧基團(tuán)，由此制備本發(fā)明化合物。
[0033]附圖簡要說明
[0034]圖1顯示大環(huán)內(nèi)酯類化合物的結(jié)構(gòu)，其中一些潛在位點(diǎn)經(jīng)化學(xué)修飾后能提供本發(fā) 明化合物。用方塊標(biāo)記的區(qū)域是脫甲基位點(diǎn)，而用圓圈標(biāo)記的區(qū)域是羥基化位點(diǎn)，并且C= C位點(diǎn)（C17 =C18、C19 =C20 =、C21 =C22、C29 =C30)是環(huán)氧化位點(diǎn)。
[0035] 圖2A-2ZA顯示本發(fā)明化合物。
[0036] 圖3顯示具有可擴(kuò)張結(jié)構(gòu)的支架結(jié)構(gòu)的例子。
[0037] 圖4顯示化合物AR的制備型HPLC層析圖。
[0038] 圖5顯示化合物AR的質(zhì)子-NMR譜圖。
[0039] 圖6顯示化合物AR的液相色譜和質(zhì)譜的結(jié)果。
[0040] 圖7 (a)顯示化合物AR的分析型HPLC層析圖。
[0041] 圖7 (b)顯示具有異構(gòu)體的化合物AR的分析型HPLC層析圖。
[0042] 圖8顯示接觸不同濃度的雷帕霉素和化合物AR后人平滑肌細(xì)胞的增殖百分率。
[0043] 圖9顯示經(jīng)冠狀動(dòng)脈血管造影（QCA)分析，豬冠狀動(dòng)脈模型中植入28天后，與釋 放雷帕霉素的Cypher支架相比，釋放化合物AR的支架發(fā)生狹窄的定量結(jié)果。
[0044] 圖10顯示豬冠狀動(dòng)脈模型中不同時(shí)間點(diǎn)化合物AR的組織濃度。
[0045] 圖11顯示豬冠狀動(dòng)脈模型中從支架釋放化合物AR的百分率。
[0046] 圖12(a)顯示通過接觸IOnM濃度的大環(huán)內(nèi)酯化合物AR和西羅莫司來抑制活化巨 噬細(xì)胞釋放IL-6、MMP-9和MCP-I。
[0047] 圖12(b)顯示通過接觸IOnM濃度的大環(huán)內(nèi)酯化合物AR和西羅莫司來抑制活化巨 噬細(xì)胞釋放IL-10。
[0048] 圖13顯示接觸不同濃度的17, 18-29, 30-雙環(huán)氧大環(huán)內(nèi)酯和化合物AR后人平滑 肌細(xì)胞的增殖百分率。
[0049] 圖14顯示本發(fā)明的16-0-脫甲基大環(huán)內(nèi)酯的合成。
[0050] 圖15顯示19, 20-雙-羥基大環(huán)內(nèi)酯的合成。
[0051] 圖16顯示17, 18-29, 30-雙環(huán)氧大環(huán)內(nèi)酯的合成。
[0052] 發(fā)明詳述
[0053]I?定義
[0054] 如本文使用的，術(shù)語"酸"指任何當(dāng)溶解在水中時(shí)提供pH小于7. 0的溶液的化合 物。酸通常被描述為貢獻(xiàn)氫離子（H+) (Bronsted-Lowry)的化合物或電子對受體（路易斯 酸）。用于本發(fā)明的酸包括但不局限于，HC1、H2S04、HN03和乙酸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識 到，其它酸能用于本發(fā)明。
[0055] 如本文使用的，"給藥"指全身和局部給藥或它們的組合，例如口服、作為栓劑給 藥、局部接觸給藥、胃腸道外給藥、血管內(nèi)給藥、靜脈內(nèi)給藥、腹腔內(nèi)給藥、肌內(nèi)給藥、病損內(nèi) 給藥、鼻內(nèi)給藥、肺給藥、粘膜給藥、經(jīng)皮給藥、皮下給藥、鞘內(nèi)給藥、經(jīng)臨時(shí)裝置，例如導(dǎo)管 和多孔氣球遞送、經(jīng)植入體（例如滲透泵）或假體（例如藥物釋放支架）或其它裝置遞送 給個(gè)體。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，其它給予本發(fā)明化合物的模式和方法可用于本發(fā)明 中。
[0056] 如本文使用的，術(shù)語"烷氧基"指包含氧原子的烷基，例如甲氧基、乙氧基等。"鹵 代烷氧基"如對于烷氧基定義的，其中部分或全部氫原子用鹵素原子取代。例如，鹵代烷氧 基包括三氟甲氧基等。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，其它烷氧基能用于本發(fā)明。
[0057]如本文使用的，術(shù)語"烷基"指具有所示碳原子數(shù)的直鏈或分支的、飽和的脂肪族 原子團(tuán)。例如,C1-C6烷基包括但不局限于，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、異丙基、異丁 基、仲丁基、叔丁基等。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，其它烷基能用于本發(fā)明。
[0058] 如部位使用的，術(shù)語"體腔"指動(dòng)脈、靜脈或器官的內(nèi)襯或空腔。
[0059] 如本文使用的，術(shù)語"接觸"指引起至少兩種不同的物質(zhì)接觸以便它們能發(fā)生反應(yīng) 的過程。然而，應(yīng)該認(rèn)識到，所得反應(yīng)產(chǎn)物可以由加入試劑間直接反應(yīng)產(chǎn)生，或由一種或多 種加入試劑的中間體（其能夠在反應(yīng)混合物中產(chǎn)生）產(chǎn)生。
[0060] 如本文使用的，術(shù)語"水合物"指與至少一個(gè)水分子絡(luò)合的化合物。本發(fā)明化合物 能與1-100個(gè)水分子絡(luò)合。
[0061] 如本文使用的，術(shù)語"植入物"指為了治療病癥而插入身體的醫(yī)療用具。植入物包 括但不局限于藥物釋放裝置。
[0062] 如本文使用的，術(shù)語"抑制作用"、"抑制"和"抑制劑"指阻止、減小、削弱或減少的 化合物，或指阻止、減小、削弱或減少特定作用或功能的方法。
[0063] 如本文使用的，術(shù)語"體內(nèi)的"指哺乳動(dòng)物身體。
[0064] 如本文使用的，術(shù)語"異構(gòu)體"指具有不對稱碳原子（光學(xué)中心）或雙鍵的本發(fā)明 化合物，外消旋物、非對映體、對映體、幾何異構(gòu)體、結(jié)構(gòu)異構(gòu)體和個(gè)別異構(gòu)體都應(yīng)包括在本 發(fā)明范圍內(nèi)。
[0065]如本文使用的，術(shù)語"器官"指哺乳動(dòng)物的任何器官，例如但不局限于，心臟、肺、 腦、眼、胃、脾、骨豁、胰腺、腎、肝、腸、子宮、結(jié)腸、卵巢、血液、皮膚、肌肉、組織、前列腺、乳房 和膀胱。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，其它器官能用于本發(fā)明。
[0066] 如本文使用的，術(shù)語"過酸"指酸的-OH基被-OOH基取代的酸。過酸可以是式R-C(O)-OOH的過氧羧酸，其中R基可以是例如H、烷基、烯基或芳基等基團(tuán)。過酸包括但不 局限于，過氧乙酸和間氯-過氧苯甲酸（MCPBA)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，其它過酸能 用于本發(fā)明。
[0067]如本文使用的，術(shù)語"過氧化物"指含有氧-氧單鍵的化合物。過氧化物的例子包 括但不局限于，過氧化氫。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，其它過氧化物能用于本發(fā)明。
[0068] 如本文使用的，術(shù)語"藥學(xué)上可接受的賦形劑"指有助于給予對象活性藥劑和對象 吸收的物質(zhì)。用于本發(fā)明的藥物賦形劑包括但不局限于，聚合物、溶劑、抗氧化劑、粘合劑、 填充劑、崩解劑、潤滑劑、包衣劑、甜味劑、調(diào)味劑、穩(wěn)定劑、著色劑、金屬、陶瓷及半金屬。下 文中對藥學(xué)上可接受的賦形劑進(jìn)行了進(jìn)一步討論。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，其它藥物 賦形劑能用于本發(fā)明。
[0069] 如本文使用的，術(shù)語"聚合物"指由共價(jià)化學(xué)鍵連接的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元或單體組成的 分子。下文敘述了用于本發(fā)明的聚合物。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，其它聚合物能用于 本發(fā)明。
[0070] 如本文使用的，術(shù)語"前藥"指當(dāng)該前藥給予哺乳動(dòng)物對象時(shí)能夠釋放本發(fā)明方法 的活性藥劑的化合物。活性成分的釋放發(fā)生在體內(nèi)。前藥可以用本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的 技術(shù)來制備。這些技術(shù)通常修飾給定化合物中的合適官能團(tuán)。然而，這些修飾的官能團(tuán)通 過常規(guī)操作或在體內(nèi)再生原先的官能團(tuán)。本發(fā)明活性藥劑的前藥包括羥基、脒基、胍基、氨 基、羧基或類似基團(tuán)修飾的活性藥劑。
[0071] 如本文使用的，術(shù)語"鹽"指用于本發(fā)明方法的化合物的酸式鹽或堿式鹽。藥學(xué) 上可接受的鹽的說明性例子是無機(jī)酸（鹽酸、氫溴酸、磷酸等）鹽、有機(jī)酸（乙酸、丙酸、 谷氨酸、檸檬酸）鹽。合適的藥學(xué)上可接受的鹽的其它信息可以參見《雷明頓藥物科學(xué)》 (Remington'sPharmaceuticalSciences)，第17版，賓夕法尼亞州伊斯頓的馬克出版公司 (MackPublishingCompany,Easton,Pa.)，1985,該文獻(xiàn)通過引用結(jié)合于此。
[0072] 本發(fā)明酸