专利名称：2，3-二芳基-1-苯丙吡喃衍生物在生产治疗和预防骨损失和骨质疏松症药物中的用途的制作方法
背景技术：
骨的再造是动力学过程，其更新及维持骨质和骨结构。这种更新和维持在骨吸收和骨形成之间呈平衡态，破骨细胞和成骨细胞被认为是再造过程中两个主要参与者。破骨细胞通过消溶骨腔而启动再造循环，当成骨细胞合成并将新骨基质沉积到陷凹中时，骨腔又被填充。通过全身激素和再造部位生长因子和细胞因子的局部产生之间的复杂作用而调节破骨细胞和成骨细胞的活性。
骨再造的失调与骨质疏松症、佩吉特病和甲状旁腺机能亢进等疾病有关。特征为骨质减少的骨质疏松症是绝经后妇女最常见的疾病，该病常常是脊柱、髋和腕部无力和疼痛骨折的原因。
大约有25％绝经后妇女患有骨质疏松症，一般认为该疾病的病因是循环雌激素的减少(Komm等，Science 24181-84，1988)。Komm等人另外报道了美国白种妇女中很可能会发生髋骨折的比例为15％，或者是年龄超过45的妇女每年有247000例髋骨折。
骨质疏松症的代价(个人和财政上)是巨大的。1984年，对年过65岁的美国妇女进行了145000例骨折复原术和107000髋关节成形术。在髋骨折前独自生活的患者中，15％至20％的患者在骨折后需要长期护理，骨折后一年仍不能自理。治疗骨质疏松症(包括骨折)的总费用，在美国1986年就达70-100亿美元(Peck等，Am.J.Med.84275-282，1988)。
通过给予外原雌激素已抑制了与骨质疏松症相关的骨损失。为了有效，必须在绝经开始的几年内即开始雌激素的治疗，并且按照Thorneycroft(Am.J.Obstet.Gynecol.1601306-1310，1989)应持续10至15年。尽管有几种不同类型的雌激素，17-β-雌二醇是通常在绝经前妇女中发现的主要雌激素，并且其常为治疗选用的化合物。但是，在建议剂量时即有明显的副作用，最大的防碍是雌激素治疗与子宫内膜癌和乳腺癌之间确切的联系。癌症的发生率是剂量依赖性及持续时间依赖性的。
将孕激素与雌激素同用可以避免患上癌症。但是，这种联合用药可以引起月经回潮，使许多妇女难以忍受。另外的一个不利是孕激素的长期效果尚未完全确定。因此，大多数妇女要求激素替代治疗，这可以安全地防止绝经所带来的迅速骨损失。
某些取代的2，3-二芳基-1-苯并吡喃已表现出抗雌激素样活性同时几乎没有或没有动情性(estrogenicity)，并且已建议用它来治疗乳腺癌。参见Kapil等的美国专利5254568；Saeed等，J.Med.Chem，333210-3216，1990；Sharma等，J.Med.Chem，333222-3229，1990；以及Sharma等，J.Med.Chem，333216-3222，1990。这些化合物从前没有发现对骨吸收有作用。
本领域仍需要可减少骨损失(特别是与骨质疏松症相关的骨损失)的组合物和方法。另外还需要这种组合物没有雌激素不必要的副作用。本发明即提供了这种组合物和方法，同时提供了其它有关的优越性。
图1为用于本发明的某些化合物的制备。
图2为2，3-二芳基-1-苯丙吡喃对卵巢切除后大鼠中骨密度效果的研究结果。发明概述本发明中，2，3-二芳基-1-苯丙吡喃及其盐可在人类和兽医学范围内调节骨代谢。这些化合物可用于，例如治疗由于骨质疏松症(包括绝经后骨质疏松症和糖皮质激素相关的骨质疏松症)、佩吉特病、甲状旁腺机能亢进、癌症高钙血及其它特征为骨吸收过度和/或骨形成速率降低而导致患有或很可能患有骨损失的患者。
本发明的2，3-二芳基-1-苯丙吡喃具有通式I结构 其中，R1和R2独立地为H、OH、直链或支链的C1-C17烷氧基、直链或支链C2-C18酰氧基或者直链或支链C2-C18烷氧羰基；R3是 其中，R4和R5独立地为1到18碳原子的直链或支链烷基，或者R4和5与N一起形成一个3元或10元环；n是1到6的整数，优选1-3，更优选1。优选地，R4和R5独立地为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基，或者R4和R5与N一起形成一个5元或6元环。最优选地，R3是 在优选的实例中，化合物I具有如下结构 在其它优选的实例中，R1和R2是烷氧基。在其它优选的实例中，R1和R2独立地为H，OH或C1-C4烷氧基、C2-C5烷氧羰基或C2-C5酰氧基。R3优选为2-哌啶乙氧基。在其它优选的实例中，R1和R2独立地为H或OH。本文所用术语“酰氧基”是指下述结构的基团 其中，R′为直链或支链的烷基或氨基烷基。
本发明特别优选的化合物包括 R3是 即R1＝R2＝H和 R2＝H，且R3是 即R1＝OH， R2＝OH，且R3是 即R1＝H， 即R1＝R2＝OH和R3是 尽管优选使用上述2，3-二芳基-2H-1-苯丙吡喃，但是也可使用2位取代的2，3-二芳基-1-苯丙吡喃来减少骨损失。就此而优选的取代基包括甲基、乙基、丙基和丁基。此外，I上每个芳环的一个或多个位置都可以另外被OH；F；CF3；CN；1到18个碳原子的直链烷基、烷氧基或酰氧基；3到18个碳原子的支链烷基、烷氧基或酰基氧基；NO2；NH2或NHCOR″(其中R″是1到18个碳原子的直链或支链烷基)取代。本领域的技术人员会意识到，一般应在数目上和/或大小上限定取代，这样不会由于在溶解性、受体相互反应、生物活性等方面有很大改变而破坏分子的功能。因此，优选限定取代的数目并含有小的基团，例如低级(C1-C4)烷基。
通式I中苯并吡喃可以根据Saeed等在J.Med.Chem.333210-3216，1990；Sharma等在J.Med.Chem.333222-3229，1990；以及美国专利5254568中的方法制备而得，这些文献在此作为参考。一个代表性的合成方案如图1所示。将二苯乙酮II与4-羟基苯甲醛在碱催化下进行缩合得到二氢-4H-1-苯并吡喃-4-酮IV和2-苯基查耳酮VII的混合物。类似地，将二苯乙酮III与4-羟基苯甲醛缩合而得二氢苯并吡喃-4-酮V和2-苯基查耳酮VII的混合物。将苯基查耳酮VI和VII与硼氢化钠进行还原反应，接着将醇热环化脱水而分别得到2H-苯并吡喃酚VIII和IX。然后将化合物VIII和IX烷基化，分别得到醚X和XI。I的羟基衍生物(即其中R1和R2至少一个为OH)可以按照Sharma等(同上)和美国专利5254568中的方法通过将用适当OTHP(O-四氢吡喃基)保护的二苯乙酮羟基衍生物缩合而制得。在2-苯基上有哌啶乙氧基残余基的酚衍生物可以通过从适当二苯乙酮的THP醚开始，然后将侧链选择性连接到所需OH基上而制备。
用常规的合成技术从适宜前体，例如取代的二苯乙酮和/或取代的苯甲醛(如4-羟基-3-甲氧基苯甲醛、3，4-二羟基苯甲醛或2，4-二羟基苯甲醛)来合成芳环上有一个或多个位置取代的2，3-二芳基-1-苯并吡喃。
在本发明范围内，2，3-二芳基-1-苯并吡喃可以制成可药用盐的形式，特别是酸加成盐，有机酸和无机酸盐。这些盐的实例包括有机酸如甲酸、乙酸、丙酸、羟基乙酸、乳酸、丙酮酸、草酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、苯甲酸、水杨酸等的盐。适当的无机酸加成盐包括盐酸、氢溴酸、硫酸和磷酸等的盐。酸加成盐可以作为化合物合成的直接产物得到。另外，也可以将游离碱溶于适宜的含有适当酸的溶剂中，通过蒸发溶剂或另外将盐和溶剂分离而分离到盐。
对本发明范围内的用途而言，2，3-二芳基-1-苯并吡喃及其可药用盐可以与可药用载体配制而成按照常规方法非肠道、口服、鼻腔、直肠、皮下或透皮给药的药物。制剂可以另外包括一种或多种稀释剂、填充剂、乳化剂、防腐剂、缓冲剂、赋形剂等，可以为液体、粉末、乳剂、栓剂、脂质体、透皮贴剂、控释皮下植入剂，片剂等形式。本领域中的专业人员可以以适当方式、根据经验配制化合物，例如公开在Remington′sPharmaceutical Sciences，Gennaro，ed.，Mack Publishing Co.，Easton，PA，1990中的内容(其在此引入本文作为参考)。
优选口服给药。这样，活性化合物可以配制成适于口服给药的形式，例如片剂或胶囊。一般地，将该化合物的可药用盐与载体结合并压成片剂。适当的载体包括淀粉、糖、磷酸二钙、硬脂酸钙、硬脂酸镁等。这种组合物可以另外包括一种或多种辅助成分，例如湿润剂、乳化剂、防腐剂、稳定剂、着色剂等。
药物组合物可以每日至每周间隔给药。这种药物组合物的“有效量”是指可以在临床上显著抑制骨损失的剂量。该剂量部分取决于待治疗的特定状况、患者的年龄、体重和总体健康状况以及其它对本领域专业人员明显的因素。一般地，对骨损失的抑制表现为治疗组和对照组之间网状骨质的统计学显著差异。例如，经过两年在脊柱骨质或骨无机物含量中有5-10％或更多的差异。来自诸如卵巢切除后的小鼠或骨质疏松症的大鼠模型等可接受动物模型中的数据通常可以预见一个数量级以内人体的剂量。这些动物模型可以模拟绝经后状况并且是公认的骨质疏松症模型。治疗骨质疏松症的治疗剂量范围一般为0.01-50mg/kg/天，优选0.05-10mg/kg/天，更优选0.1-5.0mg/kg/天。
药物组合物可以按每日至每周的单位剂量给药。同样，也可以将其制成适用于皮下植入的控释制剂。将植入剂配制成可在所需时间段内释放活性化合物，这一时间段可以达数年。例如Sanders等在J.Phar.Sci.731294-1297，1984；美国专利4489056和美国专利4210644中公开了控释制剂，这些都为本文的参考。
下述实施例旨在说明，并非限定。实施例从Central Drug Research Institute，Lucknow，India获得2-[4-(2-哌啶乙氧基)-苯基]-3-苯基-2H-1-苯并吡喃。该化合物又称CDRI 85/287。在卵巢切除后的大鼠中测试CDRI 85/287对骨吸收的效果。将体重至少200克的两个月大雌性Sprague Dawley大鼠用3H-四环素(Du Pont NEN ResearchProducts，Boston，MA；19.6 Gbq/mmol，0.53Ci/mmol，放射化学活性＝98.6％)进行预标记，通过每周三次腹膜内注射15μCi的3H-四环素实现。在最后一次预标记注射后第三天，将大鼠随机分成以下治疗组(每组10只动物)a)假(sham)/赋形剂(安慰剂)b)卵巢切除后(OVX)/赋形剂c)OVX/CDRI 85/287；15mg药丸＝1mg/天/kg，250克大鼠d)OVX/17β-雌二醇；0.5mg药丸＝35μg/天/kg，250克大鼠e)OVX/结合药丸(CDRI 85/287+雌二醇)f)基线对照将CDRI 85/287和17β-雌二醇(E2)以持续释放的药丸皮下植入。含有胆固醇、乳糖、纤维素、磷酸和硬脂酸基质的药丸是由InnovativeResearch of America(Toledo，OH)制备的。将该药丸设计成在60天的期限释放激素。
用全身麻醉(氯胺酮/甲苯噻嗪)下的动物进行手术。在背正中和尾底之间沿中线背部皮肤切一个小口。沿体侧向下1/2至2/3处切开两块肌肉而加入腹腔。经肌肉切口拉出卵巢，在输卵管和子宫角连接处切一刀。将子宫角送回腹腔，用一两针缝合肌肉层。两个卵巢切除后，将药丸经皮肤切口皮下植入在背中区域。用皮肤钳夹住该处皮肤以防止咀嚼切口位。
将大鼠在两个笼子中饲养，在约70°F维持12小时白天/黑夜。将其成对喂养，每对每天接受40克平衡配给食物(Harlan/Teklad laboratories#8604；来自Animal Specialities，Inc.，Hubbard，OR)和自由量的水。整个实验中定期监测体重。处死大鼠前两天和八天，以15毫克/千克腹膜下注射钙黄绿素(用于特殊骨部位组织形态学测定的荧光骨标记物)。
在第57天或58天手术处死动物。除去胫骨，剔净剩余软组织。将近端1厘米的部分用乙醇和氯仿脱水以除去剩余的脂肪和组织。用Archimedes法则(水中骨重量÷骨体积)确定该段的骨密度。
用StatView软件(Abacus Concepts，Inc.，Berkeley，CA)通过ANOVA和Fisher′s PLSD分析数据。结果如下表及图2所示。在卵巢切除后(OVX)赋形剂治疗的动物和卵巢切除后CDRI 85/287治疗的动物之间有显著差异。sham/赋形剂动物和卵巢切除后CDRI 85/287治疗的动物之间的差异不显著。
表治疗 平均差异 Fisher′sPLSDsham/赋形剂相对于0.126 0.058*OVX/赋形剂sham/赋形剂相对于0.055 0.058OVX/CDRI 85/287sham/赋形剂相对于-0.0780.058*OVX/E2sham/赋形剂相对于0.015 0.057OVX/CDRI85/287+E2OVX/赋形剂相对于-0.071 0.057*OVX/CDRI 85/287*在95％范围显著作差异尽管已在某些细节上通过易于理解的图解和实施例描述了本发明，但是很显然某些改变和修饰仍包含在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1.用于减少患者骨损失的方法，包括给予需要的患者有效量的含有以下通式化合物及其可药用盐以及可药用载体的组合物， 其中R1和R2独立地为H、OH、直链或支链的C1-C17烷氧基、直链或支链C2-C18酰氧基或者直链或支链C2-C18烷氧羰基；R3是 其中，R4和R5独立地为1到18碳原子的直链或支链烷基，或者R4和5与N一起形成一个3元或10元环；n是1到6的整数。
2.权利要求1的方法，其中R1和R2独立地为H、OH或C1-C4烷氧基。
3.权利要求1的方法，其中R1是H或OH。
4.权利要求1的方法，其中R2是H或OH。
5.权利要求1的方法，其中R4和R5独立地为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基，或者R4和R5与N一起形成一个5元或6元环。
6.权利要求1的方法，其中R3是
7.权利要求6的方法，其中R1和R2独立地为H或OH。
8.权利要求1的方法，其中所述化合物是
9.权利要求8的方法，其中R1和R2独立地为H或OH，R3是
10.权利要求1的方法，其中所述骨损失是由于骨质疏松症、佩吉特病、癌症高钙血或甲状旁腺机能亢进。
11.权利要求1的方法，其中所述患者是绝经后的女性。
12.权利要求1的方法，其中所述组合物是适用于口服给药的形式。
13.权利要求1的方法，其中所述化合物以0.1-5.0mg/kg患者体重/天的剂量给药。
14.权利要求1的方法，其中所述组合物是每日至每周地间隔给药。
15.权利要求1的方法，其中所述组合物是皮下植入剂的形式。
16.用于治疗骨质疏松症的方法，包括给予患者以下通式的化合物或其可药用盐，以及足以抑制骨吸收量的可药用载体； 其中R1和R2独立地为H、OH、直链或支链的C1-C17烷氧基、直链或支链C2-C18酰氧基或者直链或支链C2-C18烷氧羰基；R3是 其中，R4和R5独立地为1到18碳原子的直链或支链烷基，或者R4和5与N一起形成一个3元或10元环；n是1到6的整数。
17.权利要求16的方法，其中R4和R5独立地为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基，或者R4和R5与N一起形成一个5元或6元环。
18.权利要求16的方法，其中R3是
19.权利要求16的方法，其中所述化合物是
20.权利要求19的方法，其中R1和R2独立地为H或OH，R3是
21.权利要求16的方法，其中所述患者是绝经后的女性。
22.以下通式化合物或其可药用盐在制备可减少患有骨损失或很可能患有骨损失患者的骨损失药物组合物中的用途 其中R1和R2独立地为H、OH、直链或支链的C1-C17烷氧基、直链或支链C2-C18酰氧基或者直链或支链C2-C18烷氧羰基；R3是 其中，R4和R5独立地为1到18碳原子的直链或支链烷基，或者R4和5与N一起形成一个3元或10元环；n是1到6的整数。
23.以下通式化合物或其可药用盐在制备可治疗患有骨质疏松症患者骨质疏松症的药物组合物中的用途 其中R1和R2独立地为H、OH、直链或支链的C1-C17烷氧基、直链或支链C2-C18酰氧基或者直链或支链C2-C18烷氧羰基；R3是 其中，R4和R5独立地为1到18碳原子的直链或支链烷基，或者R4和R5与N一起形成一个3元或10元环；n是1到6的整数。
全文摘要
本文公开了用于减少骨损失的方法和药物组合物。将2，3-二芳基-1-苯并吡喃及其可药用盐配制成治疗由于骨质疏松症或其它疾病所造成的骨损失的药物。制剂包括片剂和其它适用于口服给药的形式及控释皮下植入剂。
文档编号A61K31/352GK1142767SQ94194925
公开日1997年2月12日 申请日期1994年12月14日 优先权日1993年12月30日
发明者V·M·拉布洛 申请人:津莫吉尼蒂克斯公司