专利名称：：S-亚硝基谷胱甘肽还原酶的新抑制剂的制作方法
技术领域：
：本发明涉及新化合物、包含此类化合物的药物组合物以及所述化合物的制备和使用方法。这些化合物可用作S-亚硝基谷胱甘肽还原酶(GSNOR)的抑制剂。
背景技术：
：化合物一氧化氮为分子式NO的气体。NO是生物系统中已知的极少量气体信号分子之一，并在多种生物学事件的控制中起到重要作用。例如，内皮使用NO在微动脉壁的平滑肌周围传导信号以放松，导致血管舒张并增加通向低氧组织的血流量。NO还涉及平滑肌增生、血小板功能和神经传递的调控，并在宿主防御中起作用。尽管NO具有高反应性且具有数秒的寿命，但是其不但可以自由跨膜扩散，还可以与许多分子靶标结合。这些特质使得NO成为理想的信号分子，其能够控制相邻细胞间和细胞内的生物学事件。NO为自由基气体，这使其具有反应性且不稳定，因而NO在体内寿命短，在生理条件下的半衰期为3-5秒。在氧气的存在下，NO可以与硫醇结合以产生一类生物学重要的被称为S-亚硝基硫醇(SNO’s)的稳定NO加合物。考虑到NO在细胞自动调节中集中性，已假定该NO的稳定集合体(stablepool)为生物活性NO的来源，并且其本身似乎在健康和疾病中极其重要(Stamleretal.，Proc.Natl.Acad.Sci.USA,89:7674-7677(1992))。蛋白SNO’s在心血管系统、呼吸系统、代谢系统、胃肠道系统、免疫系统和中枢神经系统的功能上起到广泛的作用(Fosteretal.,TrendsinMolecularMedicine,9(4):160-168，(2003))。在生物系统中最常研究的SN0’s之一是S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)(Gastonetal.，Proc.Natl.Acad.Sci.USA90:10957-10961(1993))，其为一种新出现的在NO信号传导中的关键调节剂，这是因为其是有效的反亚硝基化试剂(trans-nitrosatingagent),并似乎在细胞中维持与其他S-亚硝基化蛋白的平衡(Liuetal.，Nature,410:490-494(2001))。考虑到GSNO在N0-SN0连续体中的关键位置，当NO调节是药理学适合的(pharmacologicallywarranted)时，GSNO提供了潜在治疗革巴标。按照GSNO作为NO内稳态和细胞SNO水平的关键调节剂的这一理解，研究已集中在检查GSNO和SNO蛋白的内源性产生上，其发生在从一氧化氮合成酶(NOS)的NO自由基产生的下游。最近对GSNO的酶分解代谢具有增进的理解，其在控制GSNO以及由此可得的NO和SN0’s的有效浓度上发挥重要作用。按照对于GSNO分解代谢的这一理解，研究人员最近已识别出高度保守的S-亚硝基谷胱甘肽还原酶(GSNOR)(Jensenetal.,BiochemJ.，331:659-668(1998);Liuetal.，(2001))。GSNOR也被称为谷胱甘肽依赖的甲醛脱氢酶(GSH-FDH)、乙醇脱氢酶3(ADH-3)(UotilaandKoivusalo,CoenzymesandCofactors.,D.Dolphin,ed.pp.517-551(NewYork,Johnffiley&Sons,1989))和乙醇脱氧酶5(ADH-5)。重要的是，GSNOR表现出比其他底物更高的对GSNO活性(Jensenetal.，1998;Liuetal.，2001)，并似乎在细菌、植物和动物中介导重要的蛋白和肽的反亚硝化活性(denitrosatingactivity)。GSNOR似乎是真核生物中的主要GSNO-代谢酶(Liuetal.，2001)。因而，GSNO可以在GSNOR的活性较低或无活性的生物隔室(例如呼吸道衬液(airwayliningfluid))中聚积(Gastonetal.,1993)。GSNOR中的酵母不足使并非所述酶的底物的S-亚硝基化蛋白聚积，其强烈表明GSNO以与SNO-蛋白处于平衡而存在(Liuetal.，2001)。对GSNO和由此产生的SNO-蛋白的环境水平的精确酶控制增加了GSN0/GSN0R可能在宿主的生理和病理功能上发挥作用的可能性，其包括进行保护以免亚硝化应激(nitrosativestress),在所述亚硝化应激中产生超过生理需求的NO。事实上，GSNO特别涉及生理过程，所述生理过程包括对呼吸的驱策(drivetobreathe)(Liptonetal.，Nature,413:171-174(2001))、对囊性纤维化跨膜调节因子的调控(Zamanetal.,BiochemBiophysResCommun,284:65-70(2001))、对血管紧张度、血栓形成和血小板功能的调控(deBeideretal.,CardiovascRes.;28(5):691-4(1994));(Z.Kaposzta,etal.,Circulation;106(24):3057-3062，(2002))以及宿主防御(deJesus-Berriosetal.，Curr.Biol.，13:1963-1968(2003))。其他研究已发现GSNOR在体外(Liuetal.，2001)和体内(deJesus-Berriosetal.,(2003))均保护酵母细胞以免亚硝化应激。全部数据表明GSNO为S-亚硝基谷胱甘肽还原酶(GSNOR)的主要生理配体，其分解代谢GSNO并随后减少生物系统中的有效SN0’s和N0(Liuetal.,(2001)),(Liuetal.，Cell,116(4)，617-628(2004))和(Queetal.，Science,308(5728):1618-1621(2005))。就此而论，该酶在调控局部和全身生物活性NO中起到关键作用。由于对NO生物利用度的干扰与多种疾病状态(包括高血压、动脉粥样硬化、血栓形成、哮喘、胃肠道病症、炎症和癌症)的发病机制相关，调控GSNOR活性的物质为用于治疗与NO失调相关的疾病的候选治疗剂。一氧化氮(NO)、S_亚硝基谷胱甘肽(GSNO)和S-亚硝基谷胱甘肽还原酶(GSNOR)调节一般肺生理机能，并且涉及肺病理生理。在正常条件下，NO和GSNO维持正常肺生理机能，并通过它们的抗炎和支气管扩张作用发挥功能。肺疾病(例如哮喘、慢性阻塞性肺疾病(COPD))中较低水平的这些调节物可以通过GSNOR酶活性的上调而发生。NO和GSNO的这些较低水平以及由此较低的抗炎能力是促进肺疾病的关键事件，并且可以潜在地通过GSNOR的抑制而逆转。包括克隆病和溃疡性结肠炎在内的炎性肠病(IBD)是胃肠(GI)道的慢性炎性病症，其中N0、GSN0和GSNOR可以施加影响。在正常条件下，NO和GSNO通过抗炎作用发挥功能以维持正常肠生理机能并维持肠上皮细胞屏障。在IBD中，降低水平的GSNO和NO是明显的，并且可能通过GSNOR活性的上调而发生。较低水平的这些调节物通过涉及维持上皮的紧密连接的蛋白的失调而破坏上皮屏障从而有助于IBD的病理生理。这种上皮屏障功能障碍使得微生物从腔进入，以及在较低的NO和GSNO存在下整体较低的抗炎能力是可能被靶向GSNOR影响的IBD进展中的关键事件。当前，在本领域中对诊断、预防、改善和治疗与NO合成增加和/或NO生物活性增加相关的医学病况有很大的需求。另外，对用于预防、改善或逆转其他与NO相关的病症的新型化合物、组合物和方法具有明显的需求。本发明满足这些需求
发明内容本发明提供新化合物(式I)。这些化合物可用作S-亚硝基谷胱甘肽还原酶(“GSN0R”)抑制剂。本发明涵盖所述化合物的药学可接受的盐、前药、代谢物和立体异构体。本发明还涵盖包含至少一种本发明的化合物以及至少一种药学可接受的载体的药物组合物。本发明的药物组合物可以任何合适的药学可接受的剂型制备。本发明提供一种抑制有需要的个体中的GSNOR的方法。该方法包括给予治疗有效量的包含至少一种GSNOR抑制剂或其药学可接受的盐、前药、代谢物或立体异构体，与至少一种药学可接受的载体组合的药物组合物。所述GSNOR抑制剂可以是本发明的新化合物，或者其可以是以前不知其为GSNOR的抑制剂的已知化合物。本发明还提供一种治疗有需要的个体的由NO供体疗法改善的病症的方法。该方法包括给予治疗有效量的包含至少一种GSNOR抑制剂或其药学可接受的盐、前药、代谢物或立体异构体，与至少一种药学可接受的载体组合的药物组合物。所述GSNOR抑制剂可以是本发明的新化合物，或者其可以是以前不知其为GSNOR的抑制剂的已知化合物。本发明还提供一种治疗有需要的个体的细胞增殖性病症的方法。该方法包括给予治疗有效量的包含至少一种GSNOR抑制剂或其药学可接受的盐、前药、代谢物或立体异构体，与至少一种药学可接受的载体组合的药物组合物。所述GSNOR抑制剂可以是本发明的新化合物，或者其可以是以前不知其为GSNOR的抑制剂的已知化合物。本发明的方法包括与一种或多种第二活性物质给药。这样的给药可以是顺序的或者在联合组合物中。尽管类似或等同于本文所述的方法和材料的方法和材料可以用于实施或测试本发明，但是下文描述合适的方法和材料。所有公众可得的出版物、专利申请、专利和其他本文所述的参考文献整体援引加入本文。在冲突的情况下，包括定义在内，以本说明书为准。上文的概述和下文的详述为示例和解释性的，并意图提供所要求保护的组合物和方法的进一步细节。根据下文的发明详述，本发明的其他目的、优势和新特征对于本领域技术人员是显而易见的。具体实施例方式A.发明综述迄今，已知S-亚硝基谷胱甘肽还原酶(GSNOR)氧化甲醛谷胱甘肽加合物，即S-羟甲基谷胱甘肽。已在多种细菌、酵母、植物和动物中鉴定出GSN0R，并得到很好的保藏。大肠杆菌(E.coli)、酿酒酵母菌(S.cerevisiae)和小鼠巨噬细胞中的蛋白具有60%以上的相同氨基酸序列。已在大肠杆菌、小鼠巨噬细胞、小鼠内皮细胞、小鼠平滑肌细胞、酵母以及人的HeLa细胞、上皮细胞和单核细胞中检测出GSNOR活性(即，当NADH作为所需的辅因子存在时GSNO的分解)。可以以登记号M29872、NM_000671从NationalCenterforBiotechnologyInformation(NCBI)数据库中获得人类GSNOR核苷酸和氨基酸序列的信息。可以以登记号NM_007410从NCBI数据库中获得小鼠GSNOR核苷酸和氨基酸序列的信息。在所述核苷酸序列中，起始位点和终止位点标有下划线。CDS指编码序列。SNP指单核苷酸多态性。可以在美国专利申请2005/0014697中找到其他相关GSNOR核苷酸和氨基酸序列(包括其他物种在内)。根据本发明，已证明GSNOR通过控制少量NO供体化合物的细胞内水平和预防蛋白亚硝基化达到毒性水平来在体内和体外发挥作用，使得S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)和蛋白S-亚硝基硫醇(SNO)发生代谢以调节NO生物活性。在此基础上得出，对所述酶的抑制可以在适用于NO供体疗法的疾病中增强生物活性、抑制病理性增殖细胞的增殖并增强疾病中有益的NO生物活性。本发明提供药学物质，其为GSNOR的有效抑制剂。特别地，本发明提供具有以下结构(式I)的类似物，或其药学可接受的盐、立体异构体、前药或代谢物。权利要求1.式⑴的化合物2.权利要求I的化合物，其中R4选自四唑、I,2，4-噁二唑-5(4H)-酮-3-基、I,2，4-噻二唑-5(4H)-酮-3-基、I,3，4-噁二唑-2(3H)_酮-5-基、1，3，4-噻二唑_2(3Η)_酮-5-基、1，2，4-噻二唑-3(2Η)-酮-5-基、1，2，4-噁二唑-3(2Η)-酮_5_基、甲基磺酰基氨基甲酰基和N-羟基氨基甲酰基；以及R5选自羧基、四唑、1，2，4-噁二唑-5(4H)-酮-3-基、I,2，4-噻二唑-5(4H)-酮-3-基、I,3，4-噁二唑-2(3H)-酮-5-基、I,3，4-噻二唑-2(3H)-酮-5-基、I,2，4-噻二唑-3(2H)-酮-5-基、1，2，4-噁二唑-3(2H)-酮_5_基、甲基磺酰基氨基甲酰基和N-羟基氨基甲酰基。3.权利要求I的化合物，其中R1选自氢、CF3、CF2H,CF2CH3、CF2CH2CH3、甲基、异丙基、异丁基、环戊基、CH2OCH3、SCH3、苄基、4-羧基苄基、噻吩-2-基和噻吩-3-基；R2选自氢、氟、氯、甲氧基和氰基；以及·R3选自氢、氟、氯、甲基、CF3、甲氧基、氰基和N，N-二甲基氨基。4.权利要求I的化合物，其中札选自氢、0&、0匕!1、甲基和4-羧基苄基；R2选自氢和氟；R3选自氢、氟、氯和甲基；R4选自四唑、I,2，4-噁二唑-5(4H)-酮-3-基、I,2，4-噻二唑-5(4H)-酮-3-基、1,3,4-噁二唑-2(3H)-酮-5-基、甲基磺酰基氨基甲酰基和N-羟基氨基甲酰基；以及R5选自羧基、四唑、1，2，4-噁二唑-5(4H)-酮-3-基、I,2，4-噻二唑-5(4H)-酮-3-基、1，3，4-噁二唑-2(3H)-酮-5-基、甲基磺酰基氨基甲酰基和N-羟基氨基甲酰基。5.权利要求I的化合物，其选自3-(4-(1Η-四唑-5-基)苯基)-7-羟基-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃-4-酮；5-(7-羟基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃-3-基)噻吩-2-羧酸；(反式)-4-(7-羟基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃-3-基)环己烷羧酸；(顺式)-4-(7-羟基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃-3-基)环己烷羧酸；3-(4-(1Η-四唑-5-基)苯基)-2-(二氟甲基)-7-羟基-4H-苯并吡喃-4-酮；3-(4-(1Η-四唑-5-基)苯基)-7-羟基-2-甲基-4H-苯并吡喃_4_酮；4-(2-(4-羧基苄基)-I-羟基-4-氧代-4H-苯并硫吡喃-3-基)苯甲酸；4-(7-羟基-2-甲基-4-氧代-4H-苯并硫吡喃-3-基)苯甲酸；3-(4-(7-羟基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃_3_基)苯基)_1，2，4-噁二唑-5(4H)-酮；4-(7-羟基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃-3-基)-N-(甲基磺酰基)苯甲酰胺；3-(4-(7-羟基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃_3_基)苯基)-1,2,4-噻二唑-5(4H)-酮；3-(4-(1H-四唑-5-基)苯基)-7-羟基-2-甲基-4H-苯并硫吡喃_4_酮；5-(7-羟基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃-3-基)噻吩-3-羧酸；3-((反式)-4-(1Η-四唑-5-基)环己基)-7-羟基-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃-4-酮；N-羟基-4-(7-羟基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃_3_基)苯甲酰胺；3-(2-氯-4-(1H-四唑-5-基)苯基)-7-羟基-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃_4_酮；3-(3-氯-4-(7-羟基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃_3_基)苯基)-1，2，4-噁二唑-5(4H)_酮；3-(3-氟-4-(7-羟基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃_3_基)苯基)-1，2，4-噁二唑-5(4H)_酮；3-(3-氯-4-(1!1-四唑-5-基)苯基)-7-羟基-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃-4-酮；和3-(4-(1H-四唑-5-基)苯基)-7-羟基-4H-苯并吡喃-4-酮；和5-(4-(7-羟基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃_3_基)苯基)-1,3,4-噁二唑-2(3H)_酮。6.药物组合物，其包含有效量的前述权利要求中任一项所述的化合物以及药学可接受的载体或赋形剂。7.治疗疾病或疾病状况的方法,所述方法包括向有需要的患者给予治疗有效量的前述权利要求中任一项所定义的式I的化合物。8.制备前述权利要求中任一项所定义的式I的化合物的方法。全文摘要本发明涉及S-亚硝基谷胱甘肽还原酶(GSNOR)的抑制剂、包含此类GSNOR抑制剂的药物组合物及其制备方法。文档编号A01N43/16GK102869255SQ201180008906公开日2013年1月9日申请日期2011年2月10日优先权日2010年2月12日发明者孙喜成,邱键申请人:N30医药品公司