专利名称：苯并呋喃和其在治疗房性纤维颤动中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及能在哺乳动物心房中抑制一定的跨膜钾离子流而不显著影响其它离子通道的新颖化合物。本发明还涉及某些已知化合物在制备用于治疗心脏病尤其是房性纤维颤动药物中的应用。本发明进一步涉及用于治疗心脏病尤其是房性纤维颤动的药物组合物，所述组合物包含能在哺乳动物心房中抑制一定的跨膜钾离子流而不显著影响其它离子通道的化合物。
背景技术：
细胞膜具有不能渗透离子的脂质双层结构。已研制了特殊蛋白(下文指离子通道)，它能为离子穿过细胞膜提供通道，从而使膜对离子，如钾(下文指K)、钠(下文指Na)或钙(下文指Ca)成为可渗透性的。离子通道的开启和关闭使得膜对不同的离子成为可渗透性的或不可渗透性的，因此它们能调节细胞膜的许多性质和功能。离子通道通过细胞膜使细胞建立起膜势能，并由离子流流动来改变膜势能，乃至基层电信号。跨膜流(下文指I)是通过开放的离子通道的离子流。离子通道是许多抗心律不齐药物的靶点，该药物用来治疗心脏中的异常电活性。从治疗的角度出发，阻断K-通道延长了动作电位持续时间(APD)和不应期，是一典型的在心电图(Singh B和Nademanee K，Am Heart J，1985，109421-30)上产生Q-T延长的抗心律不齐机理。
几种不同的离子通道包括Na-、Ca-和K-离子通道在哺乳动物心脏中具有活性，产生不同的离子流(如INa、ICa和IK)。大部分钾离子通道不是电压激活如延迟整流(Delayed Rectifier)钾离子通道(产生IK流)、瞬间外向(Transient Outward)钾离子通道(产生Ito流)，就是配体操纵如ATP-敏感性钾离子通道，它在新陈代谢损伤期间(当细胞内ATP水平降低时)被开放形成IK流(ATP)。另一个配体激活的钾离子通道是毒蕈碱性钾离子通道，当乙酰胆碱结合到毒蕈碱性受体M2(产生IK(ACh)流)上或腺苷结合到腺苷受体A1(产生IK(Ado)流)上时被激活。
抗心律不齐药物根据它们对某些离子流的基本抑制作用来分类；种类I主要抑制钠离子流，种类III主要抑制钾离子流。然而，今天所用的抗心律不齐药物在它们的离子通道阻断中不是选择性的，每种药物能与几种离子流相互作用。
心脏中的钾离子通道阻断可能是迄今已证明的许多有效的抗心律不齐机理中的一种。问题是任何延长极化恢复的药物都与在心室中引起尖端扭转性室性心动过速的风险有着本质联系。然而，由于负责重新极化的钾离子通道实际上在心房和心室中不同，这就可能区别出对室上心律不齐具有活性的钾离子通道，而该通道不能延长QT-间隔，因此不会导致药物性心律不齐。
特定的配体激活钾子流IK(Ado)和/或IK(ACh)阻断已被证明伴随抗心律不齐药剂发生。也已证明该机理可能在解释用于治疗房性纤维颤动的抗心律不齐药物的功效中具有重要意义(Mori K等，Circulation 1995 Jun1；91(11)2834-43；Ohmoto-Sekine Y等，Br J Pharmacol 1999 Feb；126(3)751-61；Watanabe Y等，J Pharmacol Exp Ther 1996 Nov；279(2)617-24)。正常条件下，配体控制流IK(Ado)、IK(ACh)和IK(ATP)可能在形成重新极化中只有很小的作用，但当它们分别被细胞外的乙酰胆碱、细胞外的腺苷或细胞内ATP浓度降低所激活时，这些离子流都会增加从而显著缩短动作电位持续时间(APD)(Belardinelli L等，FASEB J 1995；9(5)359-365；Belardinelli L和Isenberg G.Am J Physiol 1983；244(5)H734-H737；Findlay I和Faivre JF.FEBS Lett 1991；279(1)95-97)。抗心律不齐药物的治疗作用是延长APD从而使心房心肌对异常电活性更具折射性。
配体控制通道IK(Ado)和IK(ATP)被认为在房性快速型心律紊乱(也就是房性纤维颤动(AF)和房性扑动)中比在正常的窦性心律中更具活性，而IK(ACh)活性依赖于迷走神经的活性(突触前的Ach释放)。在房性快速型心律紊乱中心房ATP消耗增加，导致腺苷(ATP的代谢物)水平增加，激活IK(Ado)，并导致细胞内ATP浓度降低，因此激活IK(ATP)(Ashcroft SJ和Ashcroft FM，Cell Signal 1990；2(3)197-214)。
今天房性纤维颤动很少用抗心律不齐药物来治疗使异常电活性正常。不愿用能有效地将心房电活性正常化的药物来治疗AF患者的主要原因是除配体控制通道IK(Ado)、IK(ACh)和IK(ATP)之外，可用的抗心律不齐药物也阻断心脏中其它的离子通道。因此，用现有的抗心律不齐药物来治疗AF患者有引起致命的药物性心律不齐(如心室中的尖端扭转性室性心动过速)的巨大风险。考虑到以下这一点也十分重要表I中供参考的抗心律不齐药物对配体控制离子流IK(Ado)、IK(ACh)和IK(ATP)不是具有排他性的活动，而是也阻断其它跨膜流(表2中的参考资料)。
已表明种类III药物乙胺碘呋酮对治疗AF是有效的，(Roy D，等，N Engl J Med 2000 Mar 30；342(13)913-20)，实际上乙胺碘呋酮不阻断配体控制离子流IK(Ado)和IK(ACh)(Watanabe Y等，见上)。然而，尽管乙胺碘呋酮对治疗AF的疗效已被证明，该药物的副作用描述是复杂的；有许多明显限制它被临床广泛使用的特征如肺部毒性、眼和皮肤变化、以及其它形式的器官毒性(Pollak，T.M.Am.J.Cardiol.，1999，84，37R-45R；Wiersinga，W.M.Chapter 10，乙胺碘呋酮和甲状腺，在Handbook ofExperimental Pharmacology，Weetman A.P.，Grossman，A.，Eds.，Springer-Verlag.Berlin，Heidelberg，1997，Vol 128)。乙胺碘呋酮有着复杂的药理动力学图形，药物的排除非常缓慢(Wiersingha，见上)。尽管它治疗AF的疗效已被证明，由于所有与它相关的副作用，乙胺碘呋酮不被经常用于治疗。一种新颖的抗心律不齐药物可提供对AF更好的治疗，该药物与乙胺碘呋酮一样对配体激活离子流IK(Ado)/IK(ACh)有抑制作用，但相比表现出较低的器官毒性。实际上，采用本发明化合物或用于本发明的毒理学研究的数据表明与乙胺碘呋酮相比，毒性降低。乙胺碘呋酮的极限药理动力学表现使该药物的用药剂量复杂化，所以使用与乙胺碘呋酮一样对配体激活离子流IK(Ado)/IK(ACh)/IK(ATP)有抑制作用、但表现出主流的药理动力学的药物是有巨大临床价值的。用于本发明的化合物的血液药理动力学、组织分布和质量平衡研究的数据显示这些化合物的临床使用没有乙胺碘呋酮复杂。治疗房性纤维颤动的理想药物也选择性地抑制在疾病特征的病理条件下增加的心房的离子流，并对其它离子流影响较弱。由于IK(Ado)/ATP离子流主要在纤维颤动的心房具有活动，而IK(ACh)是诱导迷走神经触发的房性纤维颤动的离子流，这就是本发明化合物的情况。与其它抗心律不齐药物(表2)相比，本发明化合物基本上不与其它离子流相互作用，所以可被认为是钾离子流(IK(Ado)、IK(ACh)和IK(ATP))的选择性抑制剂，在室上心律不齐(即房性纤维颤动)中有较高活性，但没有能力阻断在心室和正常心房中其它介导电活动的离子流。
本发明主题的化合物和乙胺碘呋酮都显示出在细胞中拮抗三碘甲状腺原氨酸(T3)-信号的活动(准备中的原稿)，所以应注意所见的这些化合物在IK(Ado)、IK(ACh)和IK(ATP)上的抑制作用不归因于T3拮抗作用。以下是支持这一陈述的两个发现(a)T3对IK(Ado)或IK(ACh)没有急性作用(acute effects)；(b)有效的T3拮抗剂(比本发明化合物对T3受体介导信号的效力强100倍)对IK(Ado)或IK(ACh)没有表现出相似的急性作用。
发明内容
本发明中各种化合物的急性和慢性作用已通过对心肌培养使用电生理学技术得以研究。发明人发现特定化合物抑制了跨膜钾离子流，该钾离子流由毒蕈碱性受体激动剂如乙酰胆碱(ACh)或A1腺苷受体激动剂如腺苷(Ado)的刺激以及细胞内ATP的减少而诱导产生。
用Ach、Ado或二硝基酚(DNP减少了细胞内ATP)诱导离子流后的数秒内，产生了抑制作用。以前还没有揭示过本发明化合物所引起的在心肌组织中对钾离子流的急性抑制作用。原因包括这样的事实这些配体激活的钾离子流(IK(Ado)、IK(ACh)和IK(ATP))在心房心肌中具有优先的活性(Workman AJ等，Cardiovasc Res 1999 Sep；43(4)974-84；Koumi S-I，和Wasserstorm A.American Journal of Physiology 266[35]，H1812-H1821.1994)，而以前的研究是用来自心室的组织进行的。此外，在观察到任何抑制作用前，IK(Ado)和IK(ACh)必须先通过M2或A1受体诱导(分别用ACh和Ado)。在膜的细胞外位置没有任何激动剂时，这些配体控制通道在形成重新极化时可能只起很少的作用，但当被细胞外乙酰胆碱或腺苷活化时，它们能显著缩短心房的动作电位持续时间(Tristani-Firouzi M等，Am J Med 2001 Jan；110(1)50-9)。
类似的作用(即IK(Ado)或IK(ACh)抑制作用)在其它抗心律不齐药物中已有描述如E-4031，MS-551(Mori等，见上)，aprinidine(Ohmoto等，见上)，乙胺碘呋酮(Watanabe等，见上)或terikalant(Brandts B.等，Pacing Clin Electrophysiol 2000 Nov；23(11 Pt 2)1812-5)；见表I。
本发明的一个方面是，能阻断钾离子流IK(Ado)和IK(ATP)中的一个或全部的化合物在房性纤维颤动和/或房性扑动的药理性治疗中是有效的。
众所周知，延长性房性纤维颤动容易使心律不齐持续和/或复发(Wijffels M等，Circulation 92，1954-1968.1995)。这一发现的病理生理学背景是心房心肌中离子通道表达的改变(electrical remodeling；Yue L.等，Circulaion Research 81，512-525.1997；Yue L.等，Circ Res 1999；84(7)776-784)。寻找治疗房性纤维颤动的方法时，应认识到这样的事实，即电子重新再造不是心律不齐的主要起因。电子重新再造是在患者和健康心脏中显示出的一种症状。除了电子重新再造之外的其它机理都被表明是患上“房性纤维颤动疾病”的原因。这些机理被认为在心律不齐的前期(几分钟到几小时)是相关的。
在房性纤维颤动(超过5Hz)中心肌高频率活化表现出显著地增加了心房氧气的消耗，从而由于细胞内ATP损失导致细胞内和细胞间腺苷浓度显著增加。这些机理在室性纤维颤动中有很好的描述(Weiss JN等。JPhysiol 1992；447649-673；Schrader J.等，Experientia 199046(11-12)1172-1175；Decking UK等，Circ Res 199781(2)154-164；Deussen A.和Schrader J.J Mol Cell Cardiol 1991；23(4)495-504)。由于心房层面上的方法医学困难(组织更少，不能选择性地收集心房溢出物(effluate))，只能间接观察到房性纤维颤动中的局部缺血。在房性纤维颤动片断过后，Daod等显示了心房有效不应期的减少，该不应期在窦性心律中数十秒后消失(Daoud EG等，Circ 1996；941600-1606)。此外，Rubart等显示了在AF中升高的钾浓度(Rubart M.等，J Cardiovasc Electrophysiol 2000；11(6)652-664)。这两个观察与心房中房性纤维颤动诱导局部缺血的假设十分吻合。当房性纤维颤动时心房局部缺血的后果是IK(Ado)和IK(ATP)的活化。这两个离子流都已知能显著减少心房有效不应期。然而，这一期间的减少是折返性心动过速如房性纤维颤动发展的一个主要决定因素。由于抑制IK(Ado)和IK(ATP)能逆转心房有效不应期的缩短，这种抑制作用被预期在治疗房性纤维颤动中有重要的药理学价值。此外，由于当房性纤维颤动时心室组织以一“正常”速率被活化，而IK(Ado)和IK(ATP)不被希望活化。所以，选择性抑制IK(Ado)和IK(ATP)的药物将不影响心室电生理学，因而不产生危险的药物性心律不齐副作用。此外，如上所述，IK(Ado)在心室心肌中表达较少。
本发明的另一个方面是，能阻断IK(ACh)的化合物作为药理学治疗对一部分患者是有效的，所述患者中的房性纤维颤动的病理生理学特征已被清楚表现迷走神经诱导的房性纤维颤动被认为是如下条件引发的一种心律不齐，通过IK(ACh)的活化，迷走神经活动的增加减少了心房有效不应期。因为腺苷-和乙酰胆碱-诱导内向整流钾离子流为相同的离子通道群的活化所表现(Bunemann M.等，J Physiol(Lond)1995.489(3)701-707；Bunemann M.等，EMBO 1996)，一种腺苷活化的离子通道抑制剂也是有效的IK(ACh)抑制剂。IK(ACh)抑制剂对治疗迷走神经诱导的房性纤维颤动有着重要价值。
本发明的主题是化合物能排它性地阻断三种离子流IK(ACh)、IK(Ado)、和IK(ATP)的独特特异性。几种表现出熟悉的抗心律不齐性质的化合物显示出抑制这三种离子流中的至少一种(见表2)。而其它的所有这些化合物也能抑制其它的离子流。表2汇集了能抑制IK(ACh)的抗心律不齐药物。有趣的是，来自不同种类的抗心律不齐化合物都对这种特定的离子流显示出相似的作用，这个汇编包括了“第二代”的种类III抗心律不齐的化合物，例如D-甲磺胺心定和Terikalant，它们都是延迟整流钾离子流(IKr)快组分(rapid component)的强效抑制剂。这个汇编也包括种类III药物乙胺碘呋酮和Dronedarone，它们已知能抑制除表2所列离子流外的几种跨膜流(即钙离子流)。也包括了种类I抗心律不齐药物如氟卡胺、奎尼丁、达舒平和Aprinidine。这些种类I化合物抗心律不齐活性的最重要的机理是阻断内向钠离子流。
表2包括了本发明化合物对除IK(ACh)、IK(Ado)、和IK(ATP)之外的其它离子流的电压钳实验结果。这些电压钳实验的数据证明了本发明化合物对离子流IK1、IKs、INa和Ito没有任何相关联的抑制。
本发明的主题是化合物只抑制IK(ACh)、IK(Ado)、和IK(ATP)的独特选择性，表明它们在治疗房性纤维颤动和/或房性扑动中能有效地使心房中病理性的电活性正常化。对其它离子流如内向整流钾离子流(IK1)、延迟整流钾离子流(IKs)的慢组分(slow component)、瞬间外向钾离子流(Ito)或去极化的钠离子流(INa)的不抑制预示了本发明化合物在正常心脏组织中诱导药物性心律不齐的风险很小。今天，由于与现有药物相关的在心室中引发药物性心律不齐副作用的内在风险，临床医生不愿意用有效的抗心律不齐药物来治疗AF-病人。本发明化合物的选择性作用排除了对心室电生理学的显著副作用，从而在这个层面上防止了药物性心律不齐。此外，本发明化合物的药效特点被期望对治疗每种房性纤维颤动(包括迷走神经诱导的房性纤维颤动)有特殊效果，而不引发心室药物性心律不齐。
本发明的另一个方面是作为IK(Ado)、IK(ACh)、和IK(ATP)离子流的阻断剂，具有与乙胺碘呋酮药物至少同样强效的化合物，并提供表明本发明化合物比乙胺碘呋酮具有更加显著安全性的证明资料，这两者显示了本发明化合物治疗AF时，至少有乙胺碘呋酮的功效但副作用更少。
发明详细内容根据本发明的第一个方面，本发明提供了抑制一定跨膜钾离子流的新颖化合物，所述钾离子流通过毒蕈碱性受体激动剂如乙酰胆碱(ACh)或A1腺苷受体激动剂如腺苷(Ado)和细胞内ATP减少的刺激而诱导产生。
因此，本发明的第一个方面是提供了如通式I所示的化合物 其中R1为C1-C4烷基；R2为NHCORa、NHCONHRa或氢；R3和R4独立地选自氟、氯、C1-C6烷基和CF3；Ra选自CF3、C1-3烷基和-(4-Rb)C6H4；Rb选自C1-4烷氧基、羟基、氟和硝基；R5选自氢和-CH2-COOH；
X选自CH2和C＝O；并且以R5为氢时，X是-CH2-为条件；以及上述化合物的可药用盐、酯和异构体。
优选的R2为氢。同样优选地，当R2为氢或NHCORa时，R3和R4相互独立地为C1-4烷基，更优选的R3和R4为异丙基。
化合物中当R5为-CH2-COOH时，优选的R1为甲基；优选的R2为氢；优选的R3和R4为独立的C1-4烷基；优选的R5为-CH2-COOH；优选的X为-CH2-。
特别优选的本发明化合物是2-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-羟基苯甲酰基)苯并呋喃(E1)；2-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-羧甲氧基苯甲酰基)苯并呋喃(E2)；2-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-羟基苯甲基)苯并呋喃(E3)；2-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-羧甲氧基苯甲基)苯并呋喃(E4)；以及上述化合物的可药用盐、酯和异构体。
根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种抑制一定跨膜钾离子流而不影响其它离子通道的化合物的药物应用，用于制备一种治疗或预防房性纤维颤动和房性扑动的药物，所述钾离子流在哺乳动物患病的心房中比在正常心房中更加活跃。优选地，所述的抑制产生于三种配体敏感性钾离子流IK(Ado)、IK(ACh)、和IK(ATP)中的一种或几种的抑制作用。更加优选地，所述化合物引起的抑制不是由于T3拮抗作用。
所述化合物如通式II所示
其中R6为C1-C4烷基；R7为NHCOR10、NHCONHR10或氢；R8和R9独立地选自碘和溴；R10选自CF3、C1-3烷基和-(4-R11)C6H4；R11选自C1-4烷氧基、羟基、氟和硝基；R12选自氢和-CH2-COOH；X选自CH2和C＝O；或上述化合物的可药用盐、酯和异构体。
优选地，通式II化合物选自2-甲基-3-(3，5-二碘-4-羟基-苯甲酰基)苯并呋喃(E5)；2-甲基-3-(3，5-二碘-4-羧甲氧基-苯甲基)苯并呋喃(E6)；或上述化合物的可药用盐、酯和异构体。
本发明的另一实施例是涉及一种治疗房性纤维颤动或房性扑动的药物组合物，所述组合物包含通式I或II中的至少一种化合物，合适的情况下还包括一种可药用载体。
而本发明的另一实施例是涉及一种治疗房性纤维颤动或房性扑动的方法相关，包括给所需病人提供药用有效剂量的通式I或II中的至少一种化合物。
通式II化合物的合成和详细描述记载在WO96/0510和WO92/20331中。
通式I和通式II化合物可与其它治疗房性纤维颤动和房性扑动的有用药剂结合使用。这种结合中的单个成分可在疗程中单独地几次服用或同时地以分开的或整个的结合形式服用。所以本发明可理解为包含所有同时或交替治疗的疗法，所述的术语“服用”作相应解释。本发明化合物与其它治疗房性纤维颤动和房性扑动的有用药剂的结合范围，原则上包括任何与治疗房性纤维颤动和房性扑动的有用组分的结合。
通式I和通式II化合物可用下列口服剂型来服用片剂、胶囊(每一种包括缓释或定时释放的配方)、丸剂、散剂、粒剂、酏剂、酊剂、悬液、糖浆和乳剂。同样地，它们也可以通过以下形式用药静脉内的(大药丸或注射液)、腹膜内的、局部的(如皮肤药膏或眼药水)、皮下的、肌内的、或经皮肤的(如药膏)形式，以及所有药物技术领域内普通技术人员所熟知的使用形式。
使用这些化合物的剂量情况是根据下列许多因素来选择的包括体型、种族、年龄、体重、性别和病人的体格条件；病情严重程度；用药途径；病人的肾和肝功能；以及所用的特定的化合物或该化合物的盐。一个具有普通技能的医师、兽医或临床医生能很容易地确定并开出预防、对抗或阻止病情发展所需的有效剂量。
本发明用来达到所述的效果时，其口服剂量范围是约0.01mg每kg体重每天(0.01mg/kg/day)～约100mg/kg/day，优选的范围是0.01mg/kg/day～10mg/kg/day，最优选的范围是0.1～5.0mg/kg/day。口服时，根据患者症状而调整剂量，优选的片剂组成是含0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、15.0、25.0、50.0、100和500mg活性成分。药物通常含有大约0.01～500mg活性成分，优选的范围是约1～100mg活性成分。静脉用药情况下，以恒定速度输液时，最优选的剂量是约0.1～10mg/kg/min。为方便起见，本发明的化合物可以将一天的剂量一次使用，或者将一天的剂量分成2、3或4次使用。此外，本发明优选的化合物可以通过局部使用合适的鼻内赋形剂以鼻内形式用药，或通过经皮途径，使用本领域普通技术人员所熟知的皮肤药膏形式。以经皮肤传送体系的形式用药时，在整个用药过程中，用药的剂量当然是连续的而不是间断的。
这里所述的通式I和通式II化合物能形成活性成分，并通常与合适的制药稀释剂、exipients或载体(总的来说，这里指“载体”物质)形成混合物后服用，所述的载体按所需服用的形式(即口服片剂、胶囊、酏剂、糖浆以及类似形式)、并按常规的制药实践来进行适当选择。
例如，对于片剂或胶囊形式的口服用药，活性的药物组分可以与一种口服的、无毒性的、可药用的、惰性的载体相结合，该载体可以是乳糖、淀粉、蔗糖、葡萄糖、甲基纤维素、硬脂酸镁、磷酸二钙、硫酸钙、甘露醇、山梨醇及类似物。对于液体形式的口服用药，口服的药物组分可以与任一种口服的、无毒性的、可药用的惰性载体相结合，例如乙醇、甘油、水及类似物。此外，当要求或是必需时，混合物中还可加入合适的粘合剂、润滑剂、崩解剂、着色剂。合适的粘合剂包括淀粉、凝胶、天然糖如葡萄糖、β-乳糖、玉米甜味剂、天然和合成树胶如阿拉伯树胶、黄芪胶、藻酸钠、羧甲基纤维素、聚乙烯乙二醇、石蜡及类似物。用于这些剂型的润滑剂包括油酸钠、硬脂酸钠、硬脂酸镁、苯甲酸钠、醋酸钠、氯化钠及类似物。崩解剂包括无限制的淀粉、甲基纤维素、琼脂、膨润土、黄原胶及类似物。
通式I和通式II化合物也可以用脂质体传送体系的形式用药，例如小单层泡、大单层泡和多层泡。脂质体可由多种磷脂例如1，2-二棕榈酸酰基卵磷脂、磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)或卵磷脂(蛋黄素)等形成。
下列定义适用于整个说明书中所使用的术语，除非在特定情况下受到限制。
这里使用的术语“烷基”是指那些特定碳原子数目的基团，碳原子以直链或支链碳氢化合物形式存在，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、2-甲基戊基和类似物。
这里使用的术语“烷氧基”指一种通过氧键连接的直链或支链的基团，在正链中包含1、2、3或4个碳原子。烷氧基基团的例子有甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、异丁氧基和类似物。
通式I和通式II化合物可以以盐，特别是可药用盐的形式存在。如果它们有例如至少一个碱性中心，那么它们可以形成酸式加成盐。这些盐是通过化合物与下列酸作用而形成的，例如强无机酸，如硫酸、磷酸或氢卤酸等无机酸；强有机羧酸，如未取代或取代(例如被卤素取代)的1～4个碳原子的烷链羧酸(例如醋酸)、饱和或不饱和的二羧酸(例如草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸)、羟基羧酸(例如抗坏血酸、羟基乙酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸)、氨基酸(例如天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸或精氨酸)或苯甲酸；有机磺酸，如未取代或取代(如被卤素取代)的C1-4烷基或芳基磺酸(例如甲磺酸、p-甲苯磺酸)。如果需要，可以形成具有一个附加碱性中心的相应酸式加成盐。具有至少一个酸根(如COOH)的式I和式II化合物也可以形成带碱基的盐。下列是合适的带碱基的盐，例如金属盐，如碱金属或碱土金属盐(例如钠、钾或镁盐)；或者是带有氨或有机胺的盐，如吗啉、硫代吗啉、哌啶、吡咯烷、一种单、二或三低级烷基胺(例如乙基胺、叔丁基胺、二乙基胺、二异丙基胺、三乙基胺、三丁基胺、二甲基丙胺)或一种单、二或三羟基低级烷基胺(例如单乙醇胺、双乙醇胺或三乙醇胺)。可进一步生成相应的内盐。也包括那些虽然不适合药用、但可以用于例如分离或纯化游离化合物或其药用盐的盐。
优选的含一个碱基基团的通式I和通式II化合物的盐包括一氢氯化物、硫酸氢盐、酒石酸盐、富马酸盐或马来酸盐。优选的含一个酸基基团的化合物的盐包括钠盐、钾盐、镁盐和可药用有机胺。
通式I和通式II化合物可以包含一个或多个手性中心并因此作为旋光异构体存在。所以本发明包括非旋光的外消旋(rac)混合物(一种一对一的对映体混合物)、旋光浓缩scalemic混合物以及旋光纯的单个对映体。本发明中的化合物也可以包括多于一个的手性中心并因此作为非对映异构体存在。所以本发明包括单个非对映异构体以及非对映体的混合物(当化合物包含一个以上立体中心时)。本发明化合物也可以包含无环烯烃或肟，并因此存在E(在双键平面异侧)或Z(在双键平面同侧)异构体。所以本发明包括单个E或Z异构体以及E或Z异构体的混合物(当化合物包含一个无环烯烃或肟官能团时)。本发明化合物的多晶型物、水合物和溶剂化物也包括在本发明范围内。
通式I和通式II化合物的药物前体也包括在本发明范围内。通常，这些药物前体是本发明化合物的官能衍生物，能容易地在体内转化为所需的化合物。所以，在本发明的治疗方法中，术语“服用”包括与明确说明的化合物或未明确说明的化合物一起描述的各种条件的治疗方法，该化合物在给病人服用后在体内转化为特定的化合物。选择和制备合适的药物前体衍生物的常规程序已有描述，例如在“Design of Prodrugs”书中(H.Bundgaard，Elsevier，1985)已由参考书目全部编入。化合物的代谢物包括在本发明范围内。化合物的代谢物包括将本发明化合物引入到生物环境内所产生的活性物质。
通式I的新颖化合物可按照下列图解和非限制性的实施例使用合适的原料来制备，并通过以下非限制性的特定例子作进一步例证。实施例进一步详细阐述了式I化合物的制备。本领域普通技术人员很容易理解下列制备程序的条件和过程的已知变化都可以用来制备这些化合物。
通式I化合物按照图解1和2中简述的通用方法以及详述的方法来制备。这些反应的反应物和步骤的例子出现在以下和实施例当中。
当X为羰基(C＝O)，R2为氢，可在R1、R3、R4和R5位置上引入变化时，本发明通式I化合物可用以下简述和图解1(实施例1和2)中显示的方法制备。该方法中，在Lewis催化剂如四氯化锡存在下，苯并呋喃1在β位上被酰基氯2区域选择性地酰化，经标准的逐步加工(standard work-up)后得到偶合物3。文献中有大量不同的芳香族化合物酰化方法(例如见Jerry March的Advanced Organic Chemistry，4thed，1992，John Wiley & Sons，Inc，p539-542和这里引用的参考文献)，其中几种可用于本方法中。
用1-2当量的Lewis酸(如三溴化硼)在低温下和惰性溶剂(如二氯甲烷或苯)中处理3，可除去甲醚官能团。反应混合物经标准的逐步加工和纯化后，得到最终产物4。文献中有几种可供选择的苯甲醚衍生物的脱甲基方法，有些能用于3到4的转化。这样可供选择的方法的例子包括使用(i)AlBr3/乙硫醇，Nade Manubu等，Tetrahedron Lett.，1989；(ii)BF3/二甲基硫，Bindal R.D.，Katzenellenbogen J.A.，J.Org.Chem.，1987，pp3181；(iii)HBr/醋酸，Takeshita Hitosh，Bull.Chem.Soc.Jpn.，1986，pp1125；及类似物。
在碱如碳酸钾的存在下，最后用合适的卤化物将苯酚4上的氧进行烷基化，然后用碱进一步处理，得到含羧甲氧基官能团的最终产物。文献中有几种可供选择的苯酚O-烷基化和羧酸酯水解方法，有些能用于4到5的转化。
图解1 4实施例1R1＝Me，R2＝H，R3＝R4＝i-Pr 5实施例2R1＝Me，R2＝H，R3＝R4＝i-Pr当X为亚甲基基团(-CH2-)，R2为氢，可在R1、R3、R4和R5位置上引入变化时，本发明通式I化合物可用以下简述和图解2(实施例3和4)中显示的方法制备。该方法中，用氢化铝锂和三氯化铝相结合作为还原剂，将3的羰基基团(C＝O)还原为亚甲基基团(-CH2-)。文献中有几种其它的将羰基基团还原为亚甲基基团的方法，在这里使用能得到满意的结果，这些方法为本领域普通技术人员所熟知(例如见Jerry March的Advanced Organic Chemistry，4thed，1992，John Wiley & Sons，Inc，p1209-1211和这里引用的参考文献)。反应混合物经标准的逐步加工后，生成相应的还原物7，采用上述的相同方法能进一步反应得到羧甲氧基8。
图解2 实施例3R1＝Me，R3＝R4＝i-Pr 实施例4R1＝Me，R3＝R4＝i-Pr实施例下列实施例代表本发明优选的式I化合物。然而，它们并不限制本发明。
以下描述中用到的缩写、反应物、表达式或装置解释如下气相色谱质谱仪(GC-MS)；电子碰撞(EI)；液相色谱质谱联用(LC-MS)；电雾化(ES)；乙酸乙酯(EtOAC)。
实施例12-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-羟基苯甲酰基)苯并呋喃(E1)(a)将搅拌状态下的含3，5-二异丙基-4-甲氧基安息香酸(5mmol，1.2g)和五氯化磷(1.3g，6.0mmol)的二氯甲烷(50mL)混合溶液回流2小时。将反应混合物冷却到室温，依次加入2-甲基苯并呋喃(0.76g，5mmol)和四氯化锡(1.3g，5mmol)。两小时后，除去有机溶剂，残余物溶解在EtOAc中，依次用盐酸(2N)、氢氧化钠(1N)和氯化钠饱和水溶液洗涤。有机相放在硫酸镁上面干燥。粗产物在柱(硅胶，石油醚/EtOAc 9∶1)上纯化，得到1.7g(97％)无色油状的2-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-甲氧基苯甲酰基)苯并呋喃，在室温下缓慢地凝固1H NMR(CD3COCD3)d 1.22(d，12H，CHCH3，J＝6.9)，2.50(s，3H，CH3)，3.82(s，3H，OCH3)，7.24-7.56(m，4H，芳烃)，7.65(s，2H，H-2’和H-6’)；MS(ES)m/z 351(M-1)。
(b)将搅拌状态下的含2-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-甲氧基苯甲酰基)苯并呋喃(1.7g，4.8mmol)的20mL二氯甲烷溶液置于氮气下，并冷却到-40℃。向溶液中加入三溴化硼(6.0mL，1N，在二氯甲烷中)，然后在室温下过夜。反应混合物用冷盐酸(1N)处理，分离两相，用水洗涤有机相一次。有机相放在硫酸镁上面干燥，过滤并浓缩。残余物经柱(硅胶，石油醚/EtOAc 8∶1)处理，得到浅黄晶体状的2-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-羟基苯甲酰基)苯并呋喃(1.3g，81％)1H NMR(丙酮-d6)d 1.21(d，12H，CHCH3，J＝6.9)，2.51(s，3H，CH3)，3.41(m，1H，CH)，7.57-7.21(m，4H，芳烃)，7.64(s，2H，H-2’和H-6’)；GC-MS(EI，70eV)m/z 336(M+)。
实施例22-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-羧甲氧基苯甲酰基)苯并呋喃(E2)在5分钟内，向含2-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-羟基苯甲酰基)苯并呋喃(170mg，0.5mmol)和K2CO3(138mg，1mmol)的无水丙酮(10mL)混合溶液中加入a-溴乙酸乙酯(170mg，1mmol)，在室温下搅拌溶液过夜。再加入乙酸乙酯，并用水洗涤溶液。有机相蒸发至干燥，残余物溶解在甲醇(2mL)和氢氧化钠(2mL，1N)的混合物中。室温下搅拌溶液过夜，用乙酸乙酯萃取，并放在硫酸镁上干燥。有机相的蒸发得到1.1g在柱(硅胶，氯仿/甲醇/醋酸95∶5∶1)上被纯化的产物1H NMR(CD3COCD3)d1.21(d，12H，CHCH3，J＝6.9)，2.50(s，3H，CH3)，3.49(m，1H，CH)，4.56(s，2H，CH2)，7.21-7.61(m，4H，芳烃)，7.66(s，2H，H-2’和H-6’)；LC-MS(ES)m/z393(M+-1)。
实施例32-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-羟基苯甲基)苯并呋喃(E3)0℃下，在20分钟内将含三氯化铝(120mg，4mmol)的二乙基乙醚(1.5mL)加入到含氢化铝锂(40mg，2mmol)的二乙基乙醚(1mL)悬浮液中。加入含2-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-羟基苯甲酰基)苯并呋喃(330mg，1mmol)的3mL乙醚，然后在室温下搅拌混合物两小时。通过加入水(1mL)和氢氧化钠(0.1mL)除去过量反应物。加入乙酸乙酯(100mL)，用碳酸钠洗涤有机层，然后放在硫酸镁上干燥。蒸发有机相，残余物在柱(石油醚/EtOAc 9∶1)上纯化，得到红色油状的290mg(90％)2-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-羟基苯甲基)苯并呋喃GC-MS(EI，70eV)m/z 322(M+)。
实施例42-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-羧甲氧基苯甲基)苯并呋喃(E4)本化合物采用实施例2中所述程序，由2-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-羟基苯甲基)苯并呋喃(290mg，1mmol)和a-溴乙酸乙酯(230mg，1.5mmol)制备得到。粗产品在柱(氯仿/甲醇/醋酸95∶5∶1)上纯化，得到300mg(79％)白色晶体状的2-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-羧甲氧基苯甲基)苯并呋喃1H NMR(CD3COCD3)d 1.15(d，12H，CHCH3，J＝6.9)，2.46(s，3H，CH3)，3.34(m，1H，CH)，3.97(s，2H，CH2)，4.37(s，2H，CH2)，7.05-7.45(m，4H，芳烃)，7.10(s，2H，H-2’和H-6’)；LC-MS(ES)m/z 379(M+-1)。
下表I说明了在用腺苷或乙酰胆碱(或碳酰胆碱)刺激离子流后，与其它抗心律不齐药物相比，通式I和II化合物抑制跨膜离子流IK(Ado)和IK(ACh)的效力(IC50-值)。
表I用腺苷或乙酰胆碱(或碳酰胆碱)刺激离子流后，本发明化合物和其它抗心律不齐药物抑制跨膜离子流IK(Ado)和IK(ACh)的效力(IC50-值)IC50诱导活动的50％抑制作用发生时化合物的摩尔浓度化合物 IK(Ado)抑制作用IK(ACh)抑制作用腺苷诱导 (ACh或碳酰胆碱诱导)d，1-甲磺胺心定 无效果 36μM(IC50)(Mori)心得安(Brandts) 8μM(IC50) 56μM(IC50)E-4031(Mori)100μM处有效 8μM(IC50)MS-551(Mori)100μM处有效 11μM(IC50)Aprinidine(Ohmoto) 没有研究 0.4μM(IC50)乙胺碘呋酮 2μM(IC50) 2μM(IC50)(Watanabe)Terikalant(Brandts) 2μM(IC50) 2μM(IC50)SUN1165(Inomata)没有研究 29μM(IC50)氟卡胺(Inomata) 没有研究 3.6μM(IC50)达舒平(Inomata) 没有研究 1.7μM(IC50)奎尼丁(Inomata) 没有研究 1.6μM(IC50)Dronedarone(Guillemare) 没有研究 0.01μM(IC50)E5 1μM(IC50) 1μM(IC50)E6 与E5类似 与E5类似(50μM处100％Inh) (50μM处100％Inh)E4 50μM处100％Inh50μM处100％InhIC50诱导活动的50％抑制作用发生时化合物的摩尔浓度E5是2-甲基-3-(3，5-二碘-4-羟基-苯甲酰基)苯并呋喃(通式II)E6是2-甲基-3-(3，5-二碘-4-羧甲氧基-苯甲基)苯并呋喃(通式II)E4是2-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-羧甲氧基苯甲基)苯并呋喃(通式I)参考见表2。
表2E4、E6与其它抗心律不齐药物对不同跨膜离子流阻断活动的比较
解释是化合物被证明能抑制指定离子流(参见括号内)否化合物被证明不能抑制指定离子流(参见括号内)U文献中未发现有关化合物与指定离子流之间相互作用的数据IK(Ado)腺苷激活的钾离子流IK(ACh)乙酰胆碱激活的钾离子流IK(ATP)ATP敏感性的钾离子流IK1内向整流钾离子流IKs延迟整流钾离子流的慢组分Ito瞬间外向钾离子流INa去极化的钠离子流表2参考文献Inomata N.等，Br J Pharmacol 1991 Dec；104(4)1007-11。
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权利要求
1.一种如以下通式I所示的化合物 其中R1为C1-C4烷基；R2为NHCORa、NHCONHRa或氢；R3和R4独立地选自氟、氯、C1-C6烷基和CF3；Ra选自CF3、C1-3烷基和-(4-Rb)C6H4；Rb选自C1-4烷氧基、羟基、氟和硝基；R5选自氢和-CH2-COOH；X选自CH2和C＝O；并且以R5为氢时，X是-CH2-为条件；以及上述化合物的可药用盐、酯和异构体。
2.如权利要求1所述的化合物，其中R2为氢或NHCORa时，R3和R4相互独立地为C1-4烷基。
3.如权利要求2所述的化合物，其中R3和R4为异丙基。
4.如权利要求1所述的化合物，其中R2为H或NHCORa，或如权利要求2或3所述的化合物，其中R5为-CH2-COOH。
5.如权利要求1所述的化合物，其中R1为甲基，R2为氢，R3和R4为C1-4烷基，R5为-CH2-COOH，X为-CH2-。
6.如权利要求1～5中任一项所述的化合物为2-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-羟基苯甲酰基)苯并呋喃(E1)；或2-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-羧甲氧基苯甲酰基)苯并呋喃(E2)；或2-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-羟基苯甲基)苯并呋喃(E3)；或2-甲基-3-(3，5-二异丙基-4-羧甲氧基苯甲基)苯并呋喃(E4)；或上述化合物的可药用盐、酯和异构体。
7.如权利要求1～6中任一项所述的化合物在医学治疗中的应用。
8.一种包含如权利要求1～6中任一项所述的化合物以及一种可药用载体的药物组合物。
9.一种治疗房性纤维颤动或房性扑动的方法，包括给所需患者提供药用有效剂量的如权利要求1～6中任一项所述的化合物。
10.如权利要求1～6中任一项所述的化合物在制备用于治疗或预防房性纤维颤动或房性扑动的药物中的应用。
11.在制备用于治疗或预防房性纤维颤动或房性扑动的药物中能抑制跨膜钾离子流，所述离子流在哺乳动物患病的心房中比正常心房更活跃，而不影响其它离子通道的化合物的药学应用。
12.如权利要求11所述的应用，其中所述的抑制来自于抑制三种配体控制的钾离子流IK(Ado)、IK(ACh)和IK(ATP)的一种或多种。
13.如权利要求11或12所述的应用，其中所述的由化合物引起的抑制不归因于T3拮抗作用。
14.如权利要求11～13中任一项所述的应用，其中所述化合物为如以下通式II所示的化合物 其中R6为C1-C4烷基；R7为NHCOR10、NHCONHR10或氢；R8和R9独立地选自碘和溴；R10选自CF3、C1-3烷基和-(4-R11)C6H4；R11选自C1-4烷氧基、羟基、氟和硝基；R12选自氢和-CH2-COOH；X选自CH2和C＝O；或上述化合物的可药用盐、酯和异构体。
15.如权利要求11～14中任一项所述的应用，其中所述的化合物为2-甲基-3-(3，5-二碘-4-羟基-苯甲酰基)苯并呋喃(E5)；2-甲基-3-(3，5-二碘-4-羧甲氧基-苯甲基)苯并呋喃(E6)；或上述化合物的可药用盐、酯和异构体。
16.一种用于治疗房性纤维颤动或房性扑动的药物组合物，包含至少一种能抑制一定跨膜钾离子流而不影响其它离子通道的化合物，所述离子流在哺乳动物患者的心房中比正常心房更活跃。
17.如权利要求16所述的药物组合物，其中所述的抑制来自于抑制三种配体控制的钾离子流IK(Ado)、IK(ACh)和IK(ATP)的一种或几种。
18.如权利要求16或17所述的药物组合物，其中所述的由化合物引起的抑制不归因于T3拮抗作用。
19.如权利要求16～18中任一项所述的药物组合物，其中所述的化合物为如权利要求14定义的通式II所示的化合物。
20.如权利要求19所述的药物组合物，其中所述的化合物为2-甲基-3-(3，5-二碘-4-羟基-苯甲酰基)苯并呋喃(E5)；2-甲基-3-(3，5-二碘-4-羧甲氧基-苯甲基)苯并呋喃(E6)；或上述化合物的可药用盐、酯和异构体。
21.一种治疗房性纤维颤动或房性扑动的方法，包括给所需患者提供药用有效剂量的至少一种能抑制一定跨膜钾离子流而不影响其它离子通道的化合物，所述流量在哺乳动物患病的心房中比正常心房更活跃。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述的抑制来自于抑制三种配体控制的钾离子流IK(Ado)、IK(ACh)和IK(ATP)的一种或几种。
23.如权利要求21或22所述的方法，其中所述的由化合物引起的抑制不归因于T3拮抗作用。
24.如权利要求21～23中任一项所述的方法，其中所述的化合物为如权利要求14定义的通式II所示的化合物。
25.如权利要求21～24中任一项所述的方法，其中所述的化合物为2-甲基-3-(3，5-二碘-4-羟基-苯甲酰基)苯并呋喃(E5)；2-甲基-3-(3，5-二碘-4-羧甲氧基-苯甲基)苯并呋喃(E6)；或上述化合物的可药用盐、酯和异构体。
全文摘要
本发明涉及新颖化合物和它们的药物应用。也涉及用于治疗心脏病尤其是房性纤维颤动的已知化合物的药物用途，所述化合物在哺乳动物心房中能抑制一定的跨膜钾离子流而不显著影响其它离子通道。本发明还涉及包含这些化合物的药物组合物。
文档编号A61K31/343GK1533274SQ02814442
公开日2004年9月29日 申请日期2002年7月15日 优先权日2001年7月20日
发明者博多·勃兰特斯, 博·卡尔松, 约翰·马尔姆, 博多 勃兰特斯, 尔松, 马尔姆 申请人:卡罗生物股份公司