大环内酯化合物及它们的使用方法
【专利说明】大环内醋化合物及们的使用方法
[0001] 本申请是2008年3月11日提交的发明名称为"大环内醋化合物及它们的使用方 法"的第200880128027. 1号中国专利申请的分案申请。
[0002] 相关申请的交叉引用
[0003]无。
[0004] 关于在联邦政府资助的研究或开发中作出本发明的权利声明
[0005]无。
[0006]W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] 本发明设及去甲基、径基、去甲基径基、环氧化物、Ν-氧化物、开放式半酬缩醇环和 开联（seco)-大环内醋的结构，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（Str巧tomyceshygroscopicus)生产的 31元天然大环内醋[C51H79N1013;MWt= 914. 2]并且发现于二十世纪屯十年代（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异反应。
[0010]
[0011] 雷帕霉素类似于他克莫司（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，他克莫司和环抱霉素通过阻断淋己因子（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祀点（mTOR)来抑制T细胞 激活和T淋己细胞增殖。雷帕霉素能与环抱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]、膜岛素依赖型糖尿病[美国专利第5, 321，009]、皮肤病，例如银屑病 [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/淋己瘤[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, 01引、屯、 脏炎性疾病[美国专利第5, 496, 832]、贫血症[美国专利第5, 561，13引和神经突加速生长 [Parker,E.M.等，Neuro地a;rmacology39, 1913-1919, 2000]。
[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。为了克服运些问题，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）W形成甘氨酸盐、丙酸盐和化咯烷基 下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酷基和二酷基类似物（美国专利第4, 316, 885号）、缩醒类似物（美 国专利第5, 151，4133号）、甲娃烷基酸（美国专利第5, 120, 842号）、径基醋（美国专利第 5, 362, 781号）、W及烷基、芳基、締基和烘基类似物（美国专利第5, 665, 772、5, 258, 389、 6, 384, 046 号；W0 97/35575)。
[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W生物学方式合成，其中链霉菌属菌株经遗传改造W 产生运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，W便保持其活性。运些类似物的安全性需要用一系列临床前实验和 临床实验进行广泛地试验。
[0015] 本发明包含新型大环内醋类和大环内醋类的新应用，其中所述组合物能W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及其 盐、水合物、异构体、代谢物、N-氧化物和前药的药物组合物：
[0017]
[001引式中Ri、R2、R3、R5、R6、R8、M\ M2、M3、M4、M5、M6和M7各自独立地选自下组：H、C 1 e 烷基、OH和Cle径烷基；R4、R嘴R9各自独立地选自下组：C1e烷氧基和OH;R1°选自下组：H、-0H、-0P(0)Μθ2、
-0-(邸2)η-ΟΗ和-0-(邸2)m-0-(邸2)。-邸3,其中 下标η和m各自独立的是2-8,下标0是1-6山1和L4各自独立地选自下组：
[0019]
[0020] 其中各M8独立地选自下组：Cle烷基、0H和Cle径烷基；L2和L3各自独立地选自下 组：
[0021]
[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Ξ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，本发明提供下式的大环内醋化合物及其盐、水合物、异构 体、代谢物、N-氧化物和前药：
[00 巧]
[0026] 其中R\r2、r3、r4、r5、r6、护、r8、r9、rID、Ml、m2、m3、m4,、Μ?、Μ?、M\L\?Λl3和L4如 上所述；
[0027] 前提是当1?1、护、护、]\16和]\17是16，1?3、1?5、]\11、]\1 2、]\13、]\14和]\15是扎1?4、护和1? 9是畑16， r1°和Μ8是 0H，L2和L3是-CH=CH-，L1和L4是
'时，R2不是 0Η;
[002引 前提是当Ri、R6、R8、Μ哺Μ7是Me，R2、R3、R5、Ml、Μ2、Μ3、Μ呀ΡΜ5是Η，R嘴R9是OMe， Ri°和Μ8是 0H，L2和L3是-CH=CH-，L嘴L4是 _
时，R4不是 0Η;
[0029]前提是当r1、R6、R8、Μ6和Μ7是Me，R2、R3、R5、Ml、Μ2、Μ3、Μ呀PΜ5是H，R呀PR7是OMe， r1°和M8是OH,L2和L3是-CH=CH-，L1和L4是
时，R9不是OH;
[0030]前提是当R\R6、R8、M哺M7是Me,R2、R3、R5、M\M2、M3、M4和M5是H，R4、R嘴R9 是OMe，MS是OH,L2和L3是-CH=CH-，L1和L4是
时，R…不是OH、-OP(0)Me2、
-0-(邸2)n-OH和-0-(邸2)m-0-(邸2)。-邸3。
[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 内醋与酸接触W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 内醋与环氧化试剂接触W便将締基改性为环氧基团，由此制备本发明化合物。
[0033] 在第屯个实施方式中，本发明提供一种药物组合物，该药物组合物包含药学上可 接受的赋形剂和下式化合物及其盐、水合物、异构体、代谢物、N-氧化物和前药：
[0034]
[0035]其中R\r2、r3、r4、r5、r6、护、r8、r9、rId、Ml、m2、m3、Μ?、Μ?、L\?Λl3和L4如上 所述。
[0036] 在第八个实施方式中，本发明提供一种药物组合物，该药物组合物包含药学上可 接受的赋形剂和下式化合物及其盐、水合物、异构体、代谢物、N-氧化物和前药：
[0037]
[0038]其中R\r2、r3、r4、r5、r6、护、r8、r9、rID、Ml、m2、m3、Μ?、Μ?、M\ L\?Λl3和L4如上 所述。
[0039] 在第九个实施方式中，本发明提供一种治疗眼科病症或疾病的方法，该方法是通 过给予需要该治疗的对象治疗有效量的本发明化合物来实现的。
[0040] 附图简要说明
[0041] 图1显示大环内醋类化合物的结构，其中一些潜在位点经化学改性后能提供本发 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径基化位点，并且C= C位点（C17 =C18、C19 =C20 =、C21 =C22、C29 =C30)是环氧化位点。
[004引图2A-2FV显示本发明化合物。
[0043] 图3显示具有可扩张结构的支架结构的例子。
[0044] 图4显示化合物AR的制备型HPLC色谱图。
[004引图5显示化合物AR的质子-NMR谱图。
[004引图6显示化合物AR的液相色谱和质谱的结果。
[0047]图7 (a)显示化合物AR的分析型HPLC色谱图。
[004引图7化）显示具有异构体的化合物AR的分析型HPLC色谱图。
[0049] 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。
[0050] 图9显示经冠状动脉血管造影（QCA)分析，在猪冠状动脉模型中植入28天后，与 释放雷帕霉素的切地er支架相比，释放化合物AR的支架发生狭窄的定量结果。
[0051] 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。
[0052] 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。
[005引图12(a)显示通过接触lOnM浓度的大环内醋化合物AR和西罗莫司来抑制活化巨 隧细胞释放的IL-6、MMP-9和MCP-1。
[0054]图12(b)显示通过接触lOnM浓度的大环内醋化合物AR和西罗莫司来抑制活化巨 隧细胞释放的IL-10。
[005引图13显示接触不同浓度的17, 18-29, 30-双环氧大环内醋和化合物AR后人平滑 肌细胞的增殖百分率。
[0056] 图14显示本发明的16-0-脱甲基大环内醋的合成。
[0057] 图15显示19, 20-双-径基大环内醋的合成。
[0058] 图16显示17, 18-29, 30-双环氧大环内醋的合成。
[0059] 图17显示31-径基，44-径基和47-径基大环内醋的合成。
[0060] 图18显示43-径基和47-径基大环内醋的合成。
[00川发明详述
[006引I.定义
[006引如本文使用的，术语"酸"指任何当溶解在水中时提供抑小于7. 0的溶液的化合 物。酸通常被描述为贡献氨离子化+)度ronsted-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，hci、H2S04、hn03和乙酸。本领域的技术人员将认识 至IJ，其它酸能用于本发明。
[0064] 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 (intralesional)给药、鼻内给药、肺给药、粘膜给药、经皮给药、皮下给药、銷内给药、眼内 给药、玻璃体内给药、经临时装置，例如导管和多孔气球递送、经植入体（例如聚合物植入 体、渗透累）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。
[0065] 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。"面 代烷氧基"按对于烷氧基定义的，其中部分或全部氨原子被面素原子取代。例如，面代烧氧 基包括Ξ氣甲氧基等。本领域的技术人员将认识到，其它烷氧基能用于本发明。
[0066] 如本文使用的，术语"烷基"指具有所示碳原子数的直链或支链的、饱和的脂肪族 原子团。例如，Ci-Ce烷基包括但不局限于，甲基、乙基、丙基、下基、戊基、己基、异丙基、异下 基、仲下基、叔下基等。本领域的技术人员将认识到，其它烷基能用于本发明。
[0067] 如本文使用的，术语"径烷基"指其中至少一个氨原子被径基取代的如上所定义的 烷基。例如，径烷基包括径甲基、径乙基（1-或2-)、径丙基（1-、2-或3-)、径下基 3-或 4-)、径戊基（1-、2-、3-、4-或 5-)、径己基（1-、2-、3-、4-、5-或 6-)、1, 2-二径基乙基， 等等。本领域的技术人员将认识到，其它径烷基能用于本发明。
[0068] 如部位使用的，术语"体腔"指动脉、静脉或器官的内衬（lining)或空腔。
[0069] 如本文使用的，术语"接触"指引起至少两种不同的物质接触W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W由加入试剂间的反应直接产生，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。
[0070] 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。
[0071] 如本文使用的，术语"植入体"指为了治疗病症而插入身体的医疗用具。植入体包 括但不局限于药物释放装置。
[007引如本文使用的，术语"抑制作用"、"抑制"和"抑制剂"指阻止、减小、削弱或减少特 定作用或功能的化合物，或指阻止、减小、削弱或减少特定作用或功能的方法。
[0073] 如本文使用的，术语"体内的"指哺乳动物身体。
[0074] 如本文使用的，术语"异构体"指具有不对称碳原子（光学中屯、）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。
[0075] 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，屯、脏、肺、 脑、眼、胃、脾、骨骼、膜腺、肾、肝、肠、子宫、结肠、卵巢、血液、皮肤、肌肉、组织、前列腺、乳房 和膀脫。本领域的技术人员应认识到，其它器官能用于本发明。
[0076] 如本文使用的，术语"过酸"指酸的-0H基被-00H基取代的酸。过酸可W是式 R-C(0)-00H的过氧簇酸，其中R基可W是例如H、烷基、締基或芳基等基团。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。
[0077] 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，过氧化氨。本领域的技术人员将认识到，其它过氧化物能用于本发明。
[0078] 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被对 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。
[0079] 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。
[0080] 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W用本领域的技术人员已知的 技术来制备。运些技术通常改性给定化合物中的合适官能团。然而，运些改性的官能团通 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径基、脉基、脈基、氨 基、簇基或类似基团改性的活性药剂。
[0081] 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、氨漠酸、憐酸等）盐、有机酸（乙酸、丙酸、 谷氨酸、巧樣酸）盐。合适的药学上可接受的盐的其它信息可W参见《雷明顿药物科学》 巧emington'S化armaceuticalSciences),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。
[0082] 本发明酸性化合物的药学上可接受的盐是用碱形成的盐，即阳离子盐，例如碱金 属和碱±金属盐，例如钢、裡、钟、巧、儀W及锭盐，例如锭、Ξ甲基锭、二乙基锭、和^-(径 甲基）-甲基-锭盐。
[0083] 类似的酸加成盐，例如无机酸、有机簇酸和有机横酸，例如盐酸、甲横酸、马来酸的 盐也是可能的，只要碱性基团，例如化晚基构成部分结构。
[0084] 可W通过使碱或酸与该盐接触并且W常规方法分离母化合物来再生化合物的中 性形式。化合物的母体形式与各种盐形式在某些物理性质方面，例如在极性溶剂中的溶解 性方面不同，然而在别的方面，运些盐等同于本发明目的的化合物的母体形式。
[0085] 如本文使用的，术语"来源"指提供本发明化合物供给和治疗剂供给的本发明装置 上的位置。该本发明装置可W具有一个W上来源，例如第一和第二来源。每一个来源可W 具有不同的化合物和组合物并且可用于治疗不同的适应症。
[0086] 如本文使用的，术语"对象"指动物，例如哺乳动物，包括但不限于，灵长类（例如 人）、牛、绵羊、山羊、马、猪、狗、猫、兔、大鼠、小鼠等。在某些实施方式中，对象是人。
[0087] 如本文使用的，术语"治疗剂"指对给予该治疗剂的病人具有疗效的药剂、化合物 或生物分子。
[008引如本文使用的，术语"治疗有效量或剂量"或"治疗足够量或剂量"或"有效或足 够量或剂量"指对给药的对象产生疗效的剂量。确切的剂量将取决于治疗的目的并且可 由本领域的技术人员使用已知的技术（见例如Lieberman，《药物剂型》（Pharmaceutical DosageF'orms)(第1-3卷，1992) ;Lloyd，《药物组合的方式、科学和技术》（TheArt, ScienceandTechnologyofPharmaceuticalCompounding) (1999) ;Pickar，《剂量计算》 (DosageCalculations) (1999);和《雷明顿：药学科学和实践》巧emington:TheScience andPracticeofF^harma巧），第 20 版，2003，Gennaro编辑，LWW公司（Li卵incott， Williams&W