大环内酯化合物及它们的使用方法
【专利说明】大环内酯化合物及它们的使用方法
[0001] 本申请是2007年9月12日提交的发明名称为"大环内酯化合物及它们的使用方 法"的第200780033959. 3号中国专利申请的分案申请。
[0002] 相关申请的交叉引用
[0003] 本申请要求2006年9月13日提交的美国临时申请第60/825, 531号的优先权，该 申请的公开通过引用结合于此。
[0004] 关于在联邦政府资助的研宄或开发中作出本发明的权利声明
[0005]无。
[0006] 以光盘形式提交的"序列表"、表格或计算机程序清单附件的参考。
[0007]无。 发明领域
[0008] 本发明涉及去甲基、羟基、去甲基羟基和环氧大环内酯的结构，它们的合成、药物 组合物和用于全身性和定位治疗应用的应用。
【背景技术】
[0009] 雷帕霉素（西罗莫司）是用吸湿链霉菌（Streptomyceshygroscopicus)生产的 31元天然大环内酯[C51H79N1013;MWt= 914. 2]并且发现于二十世纪七十年代（美国专 利第3, 929, 992、3, 993, 749号）。雷帕霉素（结构如下所示）于1999年被食品药物管理局 (FDA)批准用于预防肾移植排斥反应。
[0010]
[0011] 雷帕霉素类似他克莫司（与相同的细胞内结合蛋白或称为FKBP-12的亲免素结 合）但是其作用机理不同。然而，他克莫司和环孢霉素通过阻断淋巴因子（比如IL2)基因 转录来抑制T细胞激活，西罗莫司通过结合到哺乳动物雷帕霉素靶点（mTOR)来抑制T细胞 激活和T淋巴细胞增殖。雷帕霉素能与环孢霉素或他克莫司协同作用来抑制免疫系统。 [0012] 雷帕霉素还用于预防或治疗全身性红斑狼疮[美国专利第5, 078, 999]、肺炎[美 国专利第5, 080, 899]、胰岛素依赖型糖尿病[美国专利第5, 321，009]、皮肤病，例如银肩病 [美国专利第5, 286, 730]、肠病[美国专利第5, 286, 731]、血管损伤后平滑肌细胞增殖和内 膜增厚[美国专利第5, 288, 711和5, 516, 781]、成人T细胞性白血病/淋巴瘤[欧洲专利 申请525, 960A1]、眼部炎症[美国专利第5, 387, 589]、恶性癌[美国专利第5, 206, 018]、心 脏炎性疾病[美国专利第5, 496, 832]、贫血症[美国专利第5, 561，138]和神经突加速生长 [Parker,E.M?等，Neuropharmacology39, 1913-1919, 2000] 〇
[0013] 尽管雷帕霉素能用于治疗各种疾病症状，但是该化合物作为医药药物的用途受到 其极低和易变的生物利用度及其高免疫抑制效力和潜在的高毒性的限制。而且，雷帕霉素 仅微溶于水。为了克服这些问题，已经合成该化合物的前药和类似物。已经记载过通过衍 生雷帕霉素结构的31和42位（原来的28和40位）以形成甘氨酸盐、丙酸盐和吡咯烷基 丁酸盐前药来制备的水溶性前药（美国专利第4, 650, 803号）。本领域中所述的一些雷帕 霉素的类似物包括单酰基和二酰基类似物（美国专利第4, 316, 885号）、缩醛类似物（美 国专利第5, 151，4133号）、甲硅烷基醚（美国专利第5, 120, 842号）、羟基酯（美国专利第 5, 362, 781号）、以及烷基、芳基、烯基和炔基类似物（美国专利第5, 665, 772、5, 258, 389、 6, 384, 046 号；WO97/35575)。
[0014] 雷帕霉素的前药和类似物通过化学合成来合成，其中需要另外的合成步骤对某些 位置进行保护和去保护。类似物还能以生物学方式合成，其中链霉菌属菌株经遗传改造以 产生这些雷帕霉素的类似物。类似物需要保持蛋白质结合或其它细胞相互作用所需的位置 并且不产生空间位阻，以便保持其活性。这些类似物的安全性需要用一系列临床前和临床 实验进行广泛地试验。
[0015] 本发明包含新型大环内酯类和大环内酯类的新应用，其中所述组合物能以化学方 法和生物方法合成并且保存至少一部分免疫抑制、抗增殖、抗真菌和抗肿瘤性质，用于全身 应用和定位应用。
【发明内容】
[0016] 在一个实施方式中，本发明提供包含药学上可接受的赋形剂和下式化合物的药物 组合物及其盐、水合物、异构体、代谢物和前药：
[0017]
[0018] 其中R1、R2、R3、R5、R6和R8各自独立地选自H、CK烷基或OH ;R4、R7和R9各自独立地
[0022] 在第二个实施方式中，本发明提供用于体内使用的装置，该装置包括植入体和至 少一个本发明化合物的来源。
[0023] 在第三个实施方式中，本发明提供通过给予需要的对象治疗有效量的本发明化合 物来抑制细胞增殖的方法。
[0024] 在第四个实施方式中，本发明提供下式大环内酯化合物及其盐、水合物、异构体、 代谢物和前药：
[0025]
[0031] 在第五个实施方式中，本发明提供制备本发明化合物的方法，该方法包括使大环 内酯与酸接触以便用亲核试剂取代烷氧基，由此制备本发明化合物。
[0032] 在第六个实施方式中，本发明提供制备本发明化合物的方法，该方法包括使大环 内酯与环氧化试剂接触以便将烯基修饰成环氧基团，由此制备本发明化合物。
[0033]附图简要说明
[0034]图1显示大环内酯类化合物的结构，其中一些潜在位点经化学修饰后能提供本发 明化合物。用方块标记的区域是脱甲基位点，而用圆圈标记的区域是羟基化位点，并且C= C位点（C17 =C18、C19 =C20 =、C21 =C22、C29 =C30)是环氧化位点。
[0035] 图2A-2ZA显示本发明化合物。
[0036] 图3显示具有可扩张结构的支架结构的例子。
[0037] 图4显示化合物AR的制备型HPLC层析图。
[0038] 图5显示化合物AR的质子-NMR谱图。
[0039] 图6显示化合物AR的液相色谱和质谱的结果。
[0040] 图7 (a)显示化合物AR的分析型HPLC层析图。
[0041] 图7 (b)显示具有异构体的化合物AR的分析型HPLC层析图。
[0042] 图8显示接触不同浓度的雷帕霉素和化合物AR后人平滑肌细胞的增殖百分率。
[0043] 图9显示经冠状动脉血管造影（QCA)分析，猪冠状动脉模型中植入28天后，与释 放雷帕霉素的Cypher支架相比，释放化合物AR的支架发生狭窄的定量结果。
[0044] 图10显示猪冠状动脉模型中不同时间点化合物AR的组织浓度。
[0045] 图11显示猪冠状动脉模型中从支架释放化合物AR的百分率。
[0046] 图12(a)显示通过接触IOnM浓度的大环内酯化合物AR和西罗莫司来抑制活化巨 噬细胞释放IL-6、MMP-9和MCP-I。
[0047] 图12(b)显示通过接触IOnM浓度的大环内酯化合物AR和西罗莫司来抑制活化巨 噬细胞释放IL-10。
[0048] 图13显示接触不同浓度的17, 18-29, 30-双环氧大环内酯和化合物AR后人平滑 肌细胞的增殖百分率。
[0049] 图14显示本发明的16-0-脱甲基大环内酯的合成。
[0050] 图15显示19, 20-双-羟基大环内酯的合成。
[0051] 图16显示17, 18-29, 30-双环氧大环内酯的合成。
[0052] 发明详述
[0053]I?定义
[0054] 如本文使用的，术语"酸"指任何当溶解在水中时提供pH小于7. 0的溶液的化合 物。酸通常被描述为贡献氢离子（H+) (Bronsted-Lowry)的化合物或电子对受体（路易斯 酸）。用于本发明的酸包括但不局限于，HC1、H2S04、HN03和乙酸。本领域的技术人员将认识 到，其它酸能用于本发明。
[0055] 如本文使用的，"给药"指全身和局部给药或它们的组合，例如口服、作为栓剂给 药、局部接触给药、胃肠道外给药、血管内给药、静脉内给药、腹腔内给药、肌内给药、病损内 给药、鼻内给药、肺给药、粘膜给药、经皮给药、皮下给药、鞘内给药、经临时装置，例如导管 和多孔气球递送、经植入体（例如渗透泵）或假体（例如药物释放支架）或其它装置递送 给个体。本领域的技术人员将认识到，其它给予本发明化合物的模式和方法可用于本发明 中。
[0056] 如本文使用的，术语"烷氧基"指包含氧原子的烷基，例如甲氧基、乙氧基等。"卤 代烷氧基"如对于烷氧基定义的，其中部分或全部氢原子用卤素原子取代。例如，卤代烷氧 基包括三氟甲氧基等。本领域的技术人员将认识到，其它烷氧基能用于本发明。
[0057]如本文使用的，术语"烷基"指具有所示碳原子数的直链或分支的、饱和的脂肪族 原子团。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、异丙基、异丁 基、仲丁基、叔丁基等。本领域的技术人员将认识到，其它烷基能用于本发明。
[0058] 如部位使用的，术语"体腔"指动脉、静脉或器官的内衬或空腔。
[0059] 如本文使用的，术语"接触"指引起至少两种不同的物质接触以便它们能发生反应 的过程。然而，应该认识到，所得反应产物可以由加入试剂间直接反应产生，或由一种或多 种加入试剂的中间体（其能够在反应混合物中产生）产生。
[0060] 如本文使用的，术语"水合物"指与至少一个水分子络合的化合物。本发明化合物 能与1-100个水分子络合。
[0061] 如本文使用的，术语"植入物"指为了治疗病症而插入身体的医疗用具。植入物包 括但不局限于药物释放装置。
[0062] 如本文使用的，术语"抑制作用"、"抑制"和"抑制剂"指阻止、减小、削弱或减少的 化合物，或指阻止、减小、削弱或减少特定作用或功能的方法。
[0063] 如本文使用的，术语"体内的"指哺乳动物身体。
[0064] 如本文使用的，术语"异构体"指具有不对称碳原子（光学中心）或双键的本发明 化合物，外消旋物、非对映体、对映体、几何异构体、结构异构体和个别异构体都应包括在本 发明范围内。
[0065]如本文使用的，术语"器官"指哺乳动物的任何器官，例如但不局限于，心脏、肺、 脑、眼、胃、脾、骨豁、胰腺、肾、肝、肠、子宫、结肠、卵巢、血液、皮肤、肌肉、组织、前列腺、乳房 和膀胱。本领域的技术人员应认识到，其它器官能用于本发明。
[0066] 如本文使用的，术语"过酸"指酸的-OH基被-OOH基取代的酸。过酸可以是式R-C(O)-OOH的过氧羧酸，其中R基可以是例如H、烷基、烯基或芳基等基团。过酸包括但不 局限于，过氧乙酸和间氯-过氧苯甲酸（MCPBA)。本领域的技术人员将认识到，其它过酸能 用于本发明。
[0067]如本文使用的，术语"过氧化物"指含有氧-氧单键的化合物。过氧化物的例子包 括但不局限于，过氧化氢。本领域的技术人员将认识到，其它过氧化物能用于本发明。
[0068] 如本文使用的，术语"药学上可接受的赋形剂"指有助于给予对象活性药剂和对象 吸收的物质。用于本发明的药物赋形剂包括但不局限于，聚合物、溶剂、抗氧化剂、粘合剂、 填充剂、崩解剂、润滑剂、包衣剂、甜味剂、调味剂、稳定剂、着色剂、金属、陶瓷及半金属。下 文中对药学上可接受的赋形剂进行了进一步讨论。本领域的技术人员将认识到，其它药物 赋形剂能用于本发明。
[0069] 如本文使用的，术语"聚合物"指由共价化学键连接的重复结构单元或单体组成的 分子。下文叙述了用于本发明的聚合物。本领域的技术人员将认识到，其它聚合物能用于 本发明。
[0070] 如本文使用的，术语"前药"指当该前药给予哺乳动物对象时能够释放本发明方法 的活性药剂的化合物。活性成分的释放发生在体内。前药可以用本领域的技术人员已知的 技术来制备。这些技术通常修饰给定化合物中的合适官能团。然而，这些修饰的官能团通 过常规操作或在体内再生原先的官能团。本发明活性药剂的前药包括羟基、脒基、胍基、氨 基、羧基或类似基团修饰的活性药剂。
[0071] 如本文使用的，术语"盐"指用于本发明方法的化合物的酸式盐或碱式盐。药学 上可接受的盐的说明性例子是无机酸（盐酸、氢溴酸、磷酸等）盐、有机酸（乙酸、丙酸、 谷氨酸、柠檬酸）盐。合适的药学上可接受的盐的其它信息可以参见《雷明顿药物科学》 (Remington'sPharmaceuticalSciences)，第17版，宾夕法尼亚州伊斯顿的马克出版公司 (MackPublishingCompany,Easton,Pa.)，1985,该文献通过引用结合于此。
[0072] 本发明酸