专利名称：具有神经保护活性的硫杂吗啡喃类化合物的制作方法
吗啡喃类化合物发明领域本发明涉及多环生物碱，更具体地说，涉及S-吗啡喃衍生物和它们在治疗中作为神经保护剂和抗惊厥剂的用途。
背景技术：
兴奋性氨基酸例如L-谷氨酸(Glu)和L-天冬氨酸(Asp)，是哺乳动物中枢神经系统中的主要神经递质。存在这些氨基酸神经递质的多种酸性氨基酸受体亚型。例如其包括介导神经元去极化的离子通道连接的受体，根据原型激动剂N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)，α-氨基-5-甲基-4-异唑proprionic acid(AMPA)，红藻氨酸和推定的突触前刺激子，L-2-氨基-4-膦酰基丁酸(L-AP4)而命名。五分之一的兴奋性氨基酸受体是与磷酸肌醇代谢相关的促代谢受体(Farooqui和Horrocks，《大脑研究综述》(Brain Res．Rev．)16，171，1991)。
NMDA受体由于其连接的离子通道的独特性质而起着特殊的作用，并且参加到各种生物环境适应性神经元过程中，包括长期电位的启动，它是人们提出的学习和记忆的基础物质，在神经元发育过程中建立突触接触。NMDA受体也在其它过程中涉及，例如感觉信息的传递(MacDermott和Dale，《神经科学动向》(TrendsNeurosci．)10，280，1987)。
除了它们重要的生理作用外，兴奋性氨基酸例如NMDA也在中枢神经系统病理生理过程中涉及。异常低水平的谷氨酸(Glu)会危害正常水平的情绪，并且引起例如学习和记忆力差。Glu水平过量会产生毒性作用。术语“兴奋毒性”是由Olney(在Hyhan W．L．[ed]“氨基酸代谢继承性疾病”(Heritage Disorders of Amino Acids Metabolism)纽约Macmillan pp．501-512，1989)造的词，来描述一种过程，兴奋性氨基酸可以通过这种过程引起神经元细胞死亡。
证据表明NMDA受体存在于外周组织中，这些受体的激活在肺和其它器官损伤的机理中涉及(Said，S．I．等，Letters to Neuroscience，65，943-946，1995)。细胞毒性过程主要由NMDA受体刺激过度介导，并且可能发生在脑中风，脑局部缺血，癫痫，阿尔茨海默病，艾滋病相关疾病，脑外伤，和其它神经变性病病例中(Olney，Ann．Rev．Pharmacol．Toxicl．3047-71，1990；Foster等，“抗惊厥，焦虑和中风治疗的现状和未来动向”(Current and FutureTrends in Anticonvulsant，Anxiety and Stroke Therapy)Wiley-Liss，Inc．pp．301-329，1990；Rogawskiand Porter，Pharmacol．Rev．，42223-286，1990)。
NMDA受体包括几个为了适当功能和调控神经细胞活性而彼此相互作用的结合区。理论上说，NMDA受体形成作为受体连接离子通道而起作用的复合物。该受体的功能实质上是结合NMDA或天然氨基酸，Glu或Asp，并且打开相关的离子通道，使钠(Na+)和钙(Ca2+)进入被刺激的神经元，并且使钾(K+)排出。而其它兴奋性氨基酸受体(AMPA，红藻氨酸和L-AP4)的离子通道只是对Na+和K+是可通透的，而NMDA受体通道对于Ca2+也是可通透的。该特性对于提出的该受体在短期和长期生物对环境适应性例如学习，记忆和神经病理学中的作用是重要的。
细胞内Ca2+负责调控各种各样的细胞活性(Farooqui andHorrocks，《大脑研究综述》(Brain Res．Rev．)16，171；1991)。在缺氧症，局部缺血和低血糖病例中发现的脑NMDA受体的刺激过度导致被刺激神经元中Ca2+浓度的提高以及导致细胞内一系列级联反应(激活磷脂酶[PLA2，PLC]，脂酶，蛋白酶和核酸内切酶)，其导致神经元细胞死亡(Farooqui and Horrocks，《大脑研究综述》(BrainRes．Rev．)16，171；1991)。
因此需要这样的化合物，其能结合或拮抗NMDA受体复合物或者保护神经元对抗兴奋性氨基酸受体诱导的变性作用。
发明概述一方面，本发明提供一种抑制哺乳动物兴奋毒性的方法，包括给所述哺乳动物施用兴奋毒性抑制量的式(Ⅰ)化合物
其中R1是氢，卤素，羟基，N(R3)2，羧基，C1-4烷基，C1-4烷氧基，C1-4烷氧基羰基，C1-4酰基，C1-4酰氧基，巯基，C1-4烷硫基，或任选地被卤素、羟基、N(R3)2、羧基、C1-4烷基、C1-4烷氧基或C1-4烷氧基羰基取代的饱和或不饱和的5-或6-元碳环或杂环；X是S，SO，SO2，或S+(R2)；R2是任选地插入一个或几个杂原子且任选地被R1取代的C1-6烷基、C2-6链烯基或C2-6炔基；R3独立地是H或C1-3烷基；m是0-3的整数；和n是0-2的整数。
在一个具体的实施方案中，提供了一种抑制哺乳动物惊厥的方法，包括给所述哺乳动物施用惊厥抑制量的上文定义的一种式(Ⅰ)化合物。
在另一个实施方案中，提供了一种抑制哺乳动物NMDA受体复合物刺激过度介导的病症的方法，包括给所述哺乳动物施用有效量的上文定义的一种式(Ⅰ)化合物。
在另一个实施方案中，提供了一种抑制哺乳动物兴奋毒性的方法，包括给所述哺乳动物施用兴奋毒性抑制量的上文定义的一种式(Ⅰ)化合物，其中所述兴奋毒性是由NMDA受体复合物刺激过度介导的。
在另一个实施方案中，提供了一种抑制哺乳动物兴奋毒性的方法，包括给所述哺乳动物施用兴奋毒性抑制量的上文定义的一种式(Ⅰ)化合物，其中所述兴奋毒性是由兴奋性氨基酸体内水平过量介导的。
在另一个实施方案中，提供了一种抑制哺乳动物兴奋毒性的方法，包括给所述哺乳动物施用兴奋毒性抑制量的上文定义的一种式(Ⅰ)化合物，其中所述兴奋毒性是由NMDA或谷氨酸体内水平过量介导的。
在另一个实施方案中，上文定义的式(Ⅰ)化合物或其组合物在制备用作抗兴奋毒性的保护剂的药物中被使用。
根据本发明的再一个方面，提供式(Ⅰ)新的化合物，前提是X不是S和当R2是甲基或烯丙基时R1不是H，羟基或甲氧基。
另一方面，提供含有式(Ⅰ)化合物和一种药学可接受载体的药物组合物，前提是X不是S和当R2是甲基或烯丙基时R1不是H，羟基或甲氧基。
发明的详细说明在说明书中使用了下面的通用缩写‘EAA’指兴奋性氨基酸；‘NMDA’指N-甲基-(D)-天冬氨酸；‘AMPA’指α-氨基-5-甲基-4-异噁唑proprionic acid；‘烷基’以及‘烷氧基’，‘烷氧基羰基’，‘酰基’，‘酰氧基’，和‘烷硫基’代表饱和或不饱和的直链或支链烃链；‘链烯基’和‘炔烃基’代表不饱和的，直链或支链烃链。
本发明提供一种抑制哺乳动物兴奋毒性的方法，包括给所述哺乳动物施与兴奋毒性抑制量的上文所示式(Ⅰ)化合物。
R1可以是氢，卤素，羟基，N(R3)2，羧基，C1-4烷基，C1-4烷氧基，C1-4烷氧基羰基，C1-4酰基，C1-4酰氧基，巯基，C1-4烷硫基，或任选地被卤素、羟基、N(R3)2、羧基、C1-4烷基、C1-4烷氧基或C1-4烷氧基羰基取代的饱和或不饱和的5-或6-元碳环或杂环。
优选R1是氢。
优选R1是羧基。
优选R1是巯基。
最优选优选R1是羟基。
优选R1是卤素，例如F，Cl，Br和I。
更优选R1是F，或Cl。
优选R1是C1-4烷基，例如甲基，乙基，丙基和丁基。
更优选R1是甲基。
最优选R1是C1-4烷氧基，例如甲氧基，乙氧基，丙氧基和丁氧基。
更优选R1是甲氧基。
优选R1是C1-4烷氧基羰基，例如甲氧基羰基，乙氧基羰基，丙氧基羰基和丁氧基羰基。
更优选R1是甲氧基羰基。
优选R1是C1-4酰基，例如甲基羰基，乙基羰基，丙基羰基。
更优选R1是甲基羰基。
优选R1是C1-4酰氧基，例如甲基羰基氧基，乙基羰基氧基和丙基羰基氧基。
更优选R1是甲基羰基氧基。
优选R1是C1-4烷硫基，例如甲硫基，乙硫基和丁硫基。
更优选R1是甲硫基。
优选R1是基团N(R3)2基团，其中两个R3独立地选自H和C1-3烷基。
更优选两个R3是H。
更优选两个R3是甲基。
优选R1是饱和或不饱和的5-或6-元碳环或杂环。
更优选R1是环己基或苯环。
更优选R1是吡咯，咪唑，哌啶，哌嗪，吡啶或吡嗪环。
R1位于环系1-4位的任一位置(编号依据Belleau等，Can．J．Chem．，1986，64110)。
优选R1位于环系的3-位。
X可以是S，SO，SO2，或S+(R2)，其中R2是任选地插入一个或几个杂原子且任选地被R1取代的C1-6烷基、C2-6链烯基、或C2-6炔烃基。
优选X是SO，SO2，或S+(R2)。
更优选X是S+(R2)。
优选R2是C1-6烷基。
更优选R2是甲基。
更优选R2是苯基乙基。
优选R2是C2-6链烯基。
更优选R2是烯丙基。
更优选R2是二甲基烯丙基。
包含硫的桥环通过m和n确定其大小，其中m和n分别是选自0-3和0-2的整数。优选n是0而m是1-2，更优选n是0。
更优选m是1。
在具体实施方案中，构象拆分这些化合物，即如Lemaire等(Eur．J．Pharmacol．，1994，258111)提出的关于桥环硫原子的平伏(α)或直立(β)构象。
优选以α构象拆分化合物。
更优选以β构象拆分化合物。
在本发明方法应用中，一种优选的化合物是3-羟基-17-去氮杂-17-硫杂吗啡喃11。
在本发明方法应用中，一种优选的化合物是3-羟基-17-去氮杂-17-烯丙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃12。
在本发明方法应用中，一种优选的化合物是3-羟基-17-去氮杂-17-二甲基烯丙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃13。
在本发明方法应用中，一种优选的化合物是3-羟基-17-去氮杂-17-苯乙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃14。
在本发明方法应用中，一种优选的化合物是3-羟基-17-去氮杂-17-烯丙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃12。
在本发明方法应用中，一种更优选的化合物是3-羟基-17-去氮杂-17-烯丙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃16的β构象。
在本发明方法应用中，一种更优选的化合物是3-羟基-17-去氮杂-17-甲基硫鎓-17-硫杂吗啡喃17。
本发明一种优选的化合物是3-羟基-17-去氮杂-17-二甲基烯丙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃13。
本发明一种优选的化合物是3-羟基-17-去氮杂-17-苯乙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃14。
本发明一种更优选的化合物是3-羟基-17-去氮杂-17-烯丙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃16的β构象。
本发明化合物与离子移变NMDA受体结合并阻断离子移变NMDA受体，并且防止过量的Ca+2进入NMDA受体介导过程中的神经元脑髓或脊髓损伤，中风和癫痫发作后神经元损伤的发生前兆；并且与变性病例如阿尔茨海默病，亨廷顿舞蹈病，帕金森病和肌萎缩性脊髓侧索硬化；和肺和其它器官损伤中所涉及的末梢神经毒性相关。另外，这些化合物也结合突触前神经元和胶质细胞上的σ受体，并阻断响应于神经病理生理学症状的兴奋性氨基酸过量释放。因此，式(Ⅰ)化合物用作中风，大脑局部缺血，脑外伤或脊髓损伤和癫痫发作中的神经保护剂；用于治疗神经变性病例如阿尔茨海默病，亨廷顿舞蹈病，帕金森病和肌萎缩性脊髓侧索硬化(ALS)。
在另一个实施方案中，可以用本领域技术人员公知的方法改变式(Ⅰ)化合物，使其连接或者结合放射性同位素例如11C，13N，15O，和18F，使其用作正电子发射断层X射线照相法(PET)中的放射示踪剂。式(Ⅰ)化合物也可以直接标记或者通过与放射性核素金属或者与顺磁性离子的螯合化合物标记，所述放射性核素金属例如99mTc，188Re，和186Re，用于闪烁照相成象，所述顺磁性离子例如钆，锰，用于磁共振成象(MRI)。
本发明优选化合物可以通过有机和生物有机合成领域技术人员公知的常规的制备步骤和回收方法来合成。对于每种化合物提供新的独特的总体合成的设计。下面反应路线1中详细说明了中间体和终产物的优选合成途径。
反应路线1
参照反应路线1，商购或用成熟的合成技术获得的起始四氢萘酮(a)，通过与1，4-二卤-取代丁烷反应转化成相应的螺中间体(b)。该中间体与通式CH2=CH2-(CH2)m-MgX的格林试剂反应得到(c)，(c)接着进行硼氢化反应得到羟基中间体(d)后酰化得到(e)。中间体(e)转化成三环(f)，其进行Wagner-Meerwein重排(g)，接着进行苄基重排，甲磺酰化(h)，转化成硫代乙酸盐(i)，脱酰化并最后环化得到S-吗啡喃中间体(j)。中间体(j)通过与一种结合了卤取代基的所需R2基团反应，转化成所期望的终产物(k)。对于其中X是SO或SO2的化合物，用一种合适的氧化剂例如过氧化氢氧化中间体(j)。在合适的条件下产生砜或亚砜。
根据成熟的合成技术制备其中n不是0的本发明化合物。其中n是1的本发明化合物可以通过将甲磺酰化的中间体(h)转化成甲硫基中间体，接着将甲基离子化并环化来制备。然后生成的成桥的中间体与期望的卤素-R2基团反应得到终产物。
应该理解一些R1取代基在合成途径中需要保护并接着去保护。例如当R1是羟基时，可以转化成烷氧基或一种酯并随后去保护。其它R1取代基的保护基团描述于《有机合成中的保护基团》(ProtectiveGroups in Organic Synthesis)，第二版，Greene和Wuts，JohnWiley&Sons，纽约，1991。
本领域技术人员会理解，式(Ⅰ)化合物根据取代基可以含有一个或几个手性中心，因此存在很多不同异构体，旋光异构体(即对映体)和其混合物包括外消旋混合物形式。所有这些异构体，对映体和其混合物包括外消旋混合物均包括在本发明范围内。本发明α和β构象异构体通过常规技术分离。一般情况下，将α和β混合物的硫鎓盐转化成其苦味酸盐衍生物并分级结晶。
也应该理解本发明化合物可以以这样一种方式通过本领域已知技术修饰，使之连接或插入标记物例如放射标记或顺磁标记，使本发明化合物用于显影剂的检测。
应该理解本发明化合物可以以这样一种方式由本领域技术人员修饰，使之防止进入中枢神经系统，这样它们可以作为外周组织中NMDA受体拮抗剂而起作用，以保护对抗／或减小外周NMDA受体介导的过程中所涉及的细胞毒性(神经毒性)。
本发明也提供药物组合物，其含有一种药学有效量的本发明化合物，或其药学上可接受盐，以及，优选地，一种药学上可接受载体或助剂。本发明治疗方法包括以药学上可接受方法用本发明化合物或组合物治疗患者步骤。
本发明组合物可以是片剂，胶囊，丸剂，粉末剂，颗粒剂，锭剂，栓剂，可重新配制的粉末剂，或液体制剂，例如口服或无菌肠胃外溶液或混悬剂。
本发明制剂可以单独给药或者与药学上可接受载体结合给药。每种载体的比例通过化合物的溶解度和化学性质，给药途径，和标准的药学操作而确定。
为了获得给药的一致性，优选本发明组合物是单位剂量形式。口服单位剂量存在形式可以是片剂和胶囊，并且可以含有常规赋形剂。例如，粘合剂，例如阿拉伯树胶，山梨糖醇，明胶，或聚乙烯吡咯烷酮；填料，例如乳糖，蔗糖，玉米淀粉，磷酸钙，山梨糖醇或甘氨酸；片剂润滑剂是例如硬脂酸镁；崩解剂，例如淀粉，聚乙烯吡咯烷酮，淀粉乙醇酸钠或微晶纤维素；或者药学上可接受湿润剂例如月桂基硫酸钠。
本发明化合物可以肠胃外注射，可以肌内，静脉内，或皮下注射。对于肠胃外给药，化合物可以是含有其它溶液的无菌溶液形式，例如含有足量的盐水或葡萄糖使溶液等张。肠胃外给药的活性成分的量是每70kg体重大约0．1-100mg，优选1-10mg。
本发明化合物可以以含有合适的赋形剂例如淀粉，乳糖，白糖等的片剂，胶囊，或颗粒剂的形式口服给药。这些化合物可以以含有着色剂和／或调味剂的溶液形式口服给药。这些化合物也可以以tracheas或锭剂形式舌下给药，所述tracheas或锭剂中各活性成分与糖或玉米糖浆，调味剂和染料混合后脱水到足够程度，使该混合物适合于压制成固体形式。口服给药的活性成分的量取决于具体化合物的生物利用度，大约是每70kg体重10-500mg，更优选100-200mg。
固体口服组合物可以通过混合，装填，成片或类似常规方法制备。重复混合操作可以用来将活性试剂分散于使用大量填料的这些组合物中。这些操作当然是本领域常规的操作。片剂可以根据常规制药中公知的方法包衣，特别是用肠溶包衣。
口服液体制剂可以是乳剂，糖浆，或酏剂形式，或者可以作为干产品存在，使用前用水或其它合适的赋形剂重新配制。这样的液体制剂可以含有常规的添加剂或不含有常规的添加剂。例如悬浮剂，例如山梨糖醇，糖浆，甲基纤维素，明胶，羟乙基纤维素，羧甲基纤维素，硬脂酸铝胶，或者氢化食用脂肪；乳化剂，例如山梨糖醇单油酸酯或阿拉伯树胶；非水赋形剂(可以包括食用油)，例如杏仁油，精馏的椰子油，选自甘油，丙二醇，乙二醇，和乙醇的油酯；防腐剂，例如对羟基苯甲酸甲酯，对羟基苯甲酸乙酯，对羟基苯甲酸正丙酯，或对羟基苯甲酸正丁酯，和山梨酸；和如果希望，常规的调味剂或着色剂。
对于肠胃外给药，液体单位剂量形式可以通过使用肽和无菌赋形剂来制备，而且根据所使用的浓度，可以悬浮或溶解于赋形剂中。在溶液中时，在装入管形瓶或安瓿之前，化合物可以注射和过滤灭菌，接着密封容器或贮存包装。助剂，例如局部麻醉剂，防腐剂或缓冲剂，可以在使用之前溶解在赋形剂中。药物组合物的稳定性可以通过在装入管形瓶并在真空下去除水之后冷冻组合物(即冻干组合物)来增强。肠胃外混悬剂基本上以相同方式制备，除了肽应该悬浮于赋形剂中而不是溶解，还有，灭菌不是通过过滤进行的。然而化合物可以通过在将其悬浮于无菌赋形剂之前将其暴露于环氧乙烷来灭菌。组合物中还有表面活性剂或湿润剂是有好处的，有利于化合物的均匀分布。
本发明药物组合物含有药学有效量的一种本发明化合物和一种药学上可接受载体。典型情况下，根据使用的给药方法，其含有大约0．1％-99％重量，优选大约10％-60％重量本发明化合物。
本发明也提供一种治疗患者例如哺乳动物包括人的兴奋毒性和／或疾病的方法，包括给患者施用药学有效量的如上所述的一种化合物，其药学上可接受盐，或药物组合物。
医生确定本发明治疗剂最合适的剂量。剂量根据给药方式和所选择的特定的化合物而不同。另外，剂量可以随治疗的特定患者而不同。治疗中所使用的化合物剂量根据疾病的严重程度，患者体重，化合物的相对药效和治疗医生的判断而不同。这种治疗可以持续几星期，以间歇式或连续式，直到患者症状消失。
为了进一步理解本发明，提供了下面的非限制性实施例。
实施例1制备3-羟基-17-去氮杂-17-硫杂吗啡喃11
氰化钠(8．58g，60％矿物油溶液)悬浮于无水甲苯(130ml)中，通入氩气并加热到110℃。向其中滴加叔戊醇(9．31ml)，接着加入四氢萘酮1(15g)(原料)的甲苯溶液(250ml)，混合物在回流下搅拌1小时。然后向该热溶液中快速加入1，4-二溴丁烷(12．3ml1，4-二溴丁烷溶解于105ml无水甲苯)，混合物在110℃下搅拌过夜。然后反应在冰浴中冷却，用异丙醇缓慢中止，用水稀释，用盐水充分洗涤，有机层用硫酸镁干燥并真空蒸发。快速色谱纯化粗产物油(4∶1 甲苯∶己烷洗脱剂)得到2，澄清的无色油状物。产率90％(18．2g)。1H NMR(CDCl3，300MHz，δ，ppm)；1．5-1．6(2H，m)，1．63-1．85(4H，m)，2．05(2H，t，J=6．04)，2．06-2．16(2H，m)，2．9(2H，t，J=6．04)，3．8(3H，s)，6．9-7．5(3H，ArH)。
起始酮2(15g，65．2mmol)与苯共沸，溶解于THF(100ml)并冷却到-78℃。向其中快速加入乙烯溴化镁(1．0M THF溶液，130．4ml，2当量)。10分钟后，移走冷却浴，使反应在室温下反应2小时。然后用盐水中止反应，过滤，并用乙酸乙酯萃取母液(3×)。然后用硫酸镁干燥合并的有机层，并真空蒸发，得到黄色油状物3(20．5g)。产率 90％。
起始醇3(2．0g，7．7mmol)与苯共沸，溶解于无水THF(25ml，刚蒸馏)，置于氩气下并冷却到0℃。向其中加入甲硼烷／二甲亚砜配合物(77ml 2M THF溶液，10当量)，使反应在室温下反应2小时。然后使反应冷却到0℃。缓慢加入氢氧化钠溶液(30ml，5N，155mmol，20当量)，紧接着加入过氧化氢(35ml，30％w／w，40当量)，混合物升至室温过夜。然后反应用乙酸乙酯萃取(3×)。合并的有机层用氯化铵(2×)，盐水(3×)洗涤，用硫酸镁干燥，并真空蒸发，得到黄色油状物(2．8g)。粗产物然后经快速色谱纯化(Merck c-60硅胶，5∶1 己烷∶乙酸乙酯)得到4，白色固体(1．8g)，产率73％。1H NMR(CDCl3，300MHz，δ in ppm)；7．18(1H，d)，6．96(1H，m)，6．70(1H，m)，3．80(3H，s)，3．6(1H，s)，3．2(1H，s)，3．05(1H，s)，2．6-2．9(2H，m)，1．1-2．2(12H，m)。
二醇4(7．0g，25．4mmol)与苯共沸，溶解于二氯甲烷(150ml)并冷却到0℃。向其中加入吡啶(9．53ml，5．0当量)。接着经10分钟滴加乙酸酐(7．16ml，3当量)。使反应搅拌72小时，在冷却的同时将混合物倒入饱和碳酸氢钠溶液中。加入更多的碳酸氢钠直到溶液呈碱性。然后分离各层，水相用二氯甲烷萃取2次。合并的有机层用饱和的氯化铵洗涤，硫酸镁干燥，并真空蒸发，得到米色结晶(7．3g)。粗产物然后经快速色谱纯化(2．5∶1 己烷∶乙酸乙酯)得到5，白色结晶，产率88％(7．3g)。
1H NMR(CDCl3，300MHz，δ in ppm)；1．2-1．8(8H，m)，1．95(3H，s，AcO)，2．05-2．15(2H，m)，2．75-2．85(2H，m，ArCH2)，3．8(3H，s，OCH3)，4．0-4．1(1H，m)，4．2-4．3(1H，m)，6．68-6．71(1H，m，ArH)，6．94-6．97(1H，m，ArH)，7．05-7．06(1H，m，ArH)。
醇5(7．0g，22mmol)与苯共沸，置于氩气下并溶解于无水THF(250ml)。向其中加入三氟化硼乙醚化物(1．5ml)。使反应回流过夜。然后将溶剂蒸发至其1／3原体积，用乙酸乙酯稀释。倒入饱和碳酸氢钠溶液中。水相用乙酸乙酯萃取2次。合并的有机层用盐水洗涤，硫酸镁干燥，并真空蒸发，经快速色谱纯化(7∶1 己烷∶乙酸乙酯洗脱剂)得到6，白色结晶，产率69％(5．31g)。
1H NMR(CDCl3，300MHz，δ，ppm)；1．85(3H，s，AcO)，1．1-2．2(10H，m)，2．25-2．34(1H，m)，3．29(2H，m，ArCH2)，3．46-3．55(1H，m)，3．78(3H，s，OCH3)，3．85-3．95(1H，m)5．6-5．7(1H，m，乙烯基氢)，6．6-6．97(3H，m，ArH)。
乙酸酯6(5．31g)与苯共沸，溶解于无水DMSO(100ml)。室温下向其中加入叔丁醇钾(4．35g，4．6当量)。将混合物搅拌5天，然后用盐水中止反应。用乙酸乙酯萃取(3×)。然后合并的有机层用盐水充分洗涤去除残留的DMSO，有机层用硫酸镁干燥，并真空蒸发至干，残余物然后溶解于甲醇(100ml)，溶液通入氨气至饱和，室温下搅拌过夜。然后蒸发溶剂至干。残余物经快速色谱纯化(5∶1 己烷∶乙酸乙酯洗脱剂)得到7，白色结晶，产率55％(2．2g)。
1H NMR(CDCl3，300MHz，δ，ppm)；0．85-1．7(8H，m)，1．99-2．17(2H，m)，2．39-2．44(1H，m)，3．37-3．58(2H，m)，5．75-5．85(1H，dd，J=9．5Hz，J′=6．15Hz)，6．25-6．31(1H，dd，J=9．5Hz，苄基氢)，6．65-6．69(1H，m，ArH)，6．78-6．83(1H，m，ArH)，6．95-7．0(1H，m，ArH)。
醇7(3g，11．7mmol)与苯共沸，置于氩气下，溶解于THF，并冷却到-78℃。向其中加入DMAP(1．4g，1当量)，接着加入甲磺酰氯(0．9ml，1当量)，然后使反应升至室温过夜。然后将反应物倒入水中，并用二氯甲烷萃取(3×)。然后用硫酸镁干燥合并的有机层，并真空蒸发，得到8，黄色油状物(3．9g)。1H NMR(CDCl3，300MHz，δ in ppm)；0．9-1．75(10H，m)，1．97-2．04(1H，m)，2．22-2．311(1H，m)，2．4-2．44(1H，m)，2．85(3H，s，CH3SO2)，3．80(3H，s，OCH3)，3．889-4．15(2H，m)，5．83(1H，dd，J=9．6，J′=6．15)，6．31 (1H，s，J=9．6)，6．7(1H，m，ArH)，6．8-6．85(1H，m，ArH)。
甲磺酰酯8(3．9g，11．7mmol)与苯共沸(3×)，置于氩气下并溶解于DMF(150ml)。向其中加入硫代乙酸钾(6．7g，5当量)。使反应搅拌72小时。将反应物倒入盐水中，并用乙酸乙酯萃取(3×)。然后用盐水充分洗涤合并的有机层，用硫酸镁干燥，并真空蒸发，得到棕色油状物。经快速柱纯化(9∶1 甲苯∶己烷洗脱剂)得到9，红色油状物。产率95％(3．5g)。1H NMR(CDCl3，300MHz，δ，ppm)；0．99-1．63(8H，m)，1．99-2．10(2H，m)，2．26(3H，s，AcS)，2．36-2．46(2H，m)，2．82-2．93(1H，m)，3．82(3H，s，CH3O)，5．81(1H，dd，J=9．5Hz，J′=6．15)，6．31(1H，d，J=9．5Hz)，6．69-6．72(1H，m，ArH)，6．83-6．84(1H，m，ArH)，7．0(1H，m，ArH)。
硫代乙酸酯9(3g，10．95nmol)与甲苯共沸，溶解于无水THF(100ml)，并在室温下用氩气脱气1／2小时。向该溶液中加入甲醇钠(0．5M溶液，20．9ml)。使混合物搅拌2小时，蒸发溶剂，残余物用二氯甲烷萃取，分别用饱和的氯化铵，盐水洗涤，硫酸镁干燥后蒸发。残余物与甲苯共沸，溶解于无水甲苯(250ml)，用氩气脱气1／2小时后加入三丁基膦(2．37ml，1当量)。水冷凝器与反应瓶连接，氩气下用日光灯将其中的物质光解3天。蒸发溶剂，残余物在硅胶柱上纯化，使用己烷和甲苯混合物洗脱(分别是2∶1，1∶1，1∶1．5)。产物10，澄清的油状物(1．5g，产率55％)从己烷中结晶。
硫醚10(1．21g，3．82mmol)与甲苯共沸，溶解于无水二氯甲烷(40ml)并冷却到-78℃。向其中加入BBr3(5．3ml，1．36当量)。使反应升至室温并搅拌96小时。然后反应冷却到0℃，加入甲醇(5ml)，并使溶液在室温下搅拌1小时。然后蒸发溶剂至干，残余物重新溶解于乙醚，用饱和的碳酸氢钠溶液洗涤，并用乙醚萃取水层(3×)。合并的有机萃取液然后用硫酸镁干燥，并真空蒸发，通过快速色谱纯化(氯仿为洗脱剂)得到黄色油状物(0．74g)。然后该产物从热的二氯甲烷中结晶得到11，白色结晶，产率60％(0．6g)。1H NMR(CDCl3，300MHz，δ，ppm)；1．16-1．52(6H，m)，1．63-1．73(3H，m)，1．80-1．87(1H，m)，2．10-2．23(3H，m)，2．54-2．73(3H，m)，2．54-2．73(1H，m)，3．14(1H，d，J=18Hz)，3．47(1H，dd，J=18Hz，J′=6．5Hz)，5．41(1H，s，OH)，6．63-6．73(2H，m，ArH)，6．93-7．00(1H，m，ArH)。
实施例2制备3-羟基-17-去氮杂-17-烯丙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃12
硫杂吗啡喃11(0．10g)溶解于无水乙腈(1．5ml)，向其中加入烯丙基溴(2ml)。该溶液在室温下搅拌72小时，此时用冷乙醚稀释反应物引起沉淀。然后过滤沉淀并用冷乙醚洗涤，得到白色固体产物。产率15％(0．022g)。
1H NMR(DMSO，400MHz，δ，ppm)；1．0-1．65(9H，m)，2．1-2．25(2H，m)，3．05-3．1(2H，m)，3．45-3．55(1H，m)，3．75-3．8(0．75H，m)，3．9-3.95(0．25H，m)，4．15-4．2(0．67H，d)，4．3-4．38(1．33H，d)，5．5-6．1(3H，m) 6．2-7．2(2H，m，ArH)，7．0-7．09(1H，m，ArH)，9．31(0．33H，s，ArOH)，9．325(0．67H，s，ArOH)用类似的方法，用甲基溴代替烯丙基溴制备类似的甲基-硫鎓化合物，3-羟基-17-去氮杂-17-甲基硫鎓-17-硫杂吗啡喃17。
实施例3制备3-羟基-17-去氮杂-17-二甲基烯丙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃13
硫杂吗啡喃11(0．050g)溶解于无水乙腈(10ml)，向其中加入4-溴-2-甲基-2-丁烯(0．65ml，30当量)。该溶液在室温下搅拌72小时，此时用冷乙醚稀释反应物引起沉淀。然后过滤沉淀并用冷乙醚洗涤，得到白色固体产物。产率81％(0．064g)。1H NMR(DMSO，400MHz，δ，ppm)；1．0-1．8(9H，m)，1．8(6H，s)，2．15-2．3(2H，m)，2．9-3．15(2H，m)，3．5(2H，dd)，3．75(1H，d)，5．28-5．35(1H，t)，6．65-7．02(3H，m，ArH)，9．31(1H，s，ArOH)。
实施例4制备3-羟基-17-去氮杂-17-苯乙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃14
硫杂吗啡喃11(0．150g)溶解于苯乙基碘(0．72ml)，向其中加入四氟硼酸银(0．0118g，1．0当量)。该溶液在室温下搅拌72小时，此时用二氯甲烷稀释反应物并过滤。然后蒸发滤液，残余物重新溶解于乙醇／水(1∶1)，用乙醚萃取，冻干水相，得到白色固体。产率 3．2％。
实施例5制备sulfallorphan拆分的α(15)和β(16)构象异构体根据Belleau等在Can．J．Chem．，1986，64110中描述的方法制备α-sulfallorphan(化合物15)和β-sulfallorphan(化合物16)，该文献在此引入作为参考。简要地说，通过将混合物转化成苦味酸衍生物然后分级结晶来分离α和β构象异构体。
实施例6抑制NMDA诱导的惊厥用总体积为10微升的各种剂量的试验化合物和NMDA(1和2nmol；Sigma 化学公司，St．Louis，MO)对20-25g雄性Swiss Webster小鼠[(SW)fBR](Canadian Breading Farms St．Constant，Quebec)脑室内(i．c．v．)共注射。注射后观察30分钟小鼠惊厥症状和死亡。应答于NMDA的惊厥在注射5分钟内发生，特征在于狂跳，迅速跳跃和肌阵挛癫痫(即包括所有四肢同时重复运动，通常伴随正确反射丧失)。每个处理组中使用最少15只动物。记录每组中惊厥的小鼠数目。通过Litchfield和Wilcoxon方法(“Manual and PharmacologicalCalculation with Computer Program”第二版，Springer，纽约，1987)计算50％小鼠发生惊厥的剂量(CD50)。抑制研究结果总结于表Ⅰ中，表明本发明化合物比典型的NMDA拮抗剂具有更大的抗惊厥活性。表Ⅰ
实施例7 抑制AMPA，红藻氨酸和比枯枯灵碱诱导的惊厥用总体积为10微升的各种剂量的试验化合物，α-和β-sulfallorphan，与AMPA(0．25-2．0nmol；Research BiochemistryInc．)，红藻氨酸(0．25-0．75nmol；Sigma 化学公司，St．Louis，MO)和比枯枯灵碱(1-10 nmol；Research Biochemistry Inc．)对20-25g雄性Swiss Webster小鼠[(SW)fBR]脑室内(i．c．v．)共注射。注射后观察30分钟小鼠惊厥症状和死亡。应答于AMPA，红藻氨酸和比枯枯灵碱的惊厥在注射5分钟内发生，特征在于狂跳，迅速跳跃和肌阵挛癫痫(即包括所有四肢同时重复运动，通常伴随正确反射丧失)。每个处理组中使用最少15只动物。记录每组中惊厥的小鼠数目。通过Litchfield和Wilcoxon方法计算50％小鼠发生惊厥的剂量(CD50)。LD50，发生50％小鼠死亡的剂量通过Fisher exect试验测定。α-和β-sulfallorphan的结果总结于表Ⅱ和Ⅲ中。
表Ⅱ
注“没有”表示在试验剂量没有发现死亡表Ⅲ
注“没有”表示在试验剂量没有发现死亡*P≤0．05时有效数实施例8 运动和癫痫将各小鼠放入观察笼中放60分钟适应期，用不同化合物i．c．v．注射，注射后观察15-30分钟。根据Koek和Colpaert方法(J．Pharm．Exp．Ther．，1990，252349)评价运动和癫痫。对每只小鼠记录存在的运动(用所有四肢运动至少15秒)和癫痫(后腿直立或者向后或旁边站立位置作癫痫状)情况。通过Fray等的方法(．，1980，69253)试验发生特定行为的药物诱导的变化的统计学意义。表Ⅳ总结的结果表明本发明硫鎓化合物比典型的NMDA拮抗剂具有更小的副作用，例如运动和癫痫。特别是，α-sulfallorphan在试验的任何剂量时都不具有作用。β-sulfallorphan显示比右美沙芬更少的运动，并且需要更大的量以显示明显的作用。
表Ⅳ
注括号中的数值表示显示出明显作用的小鼠的百分数。
实施例9 转动杆试验使用小鼠转动杆蹋车(7600型，UGO Basile，意大利)来评估试验化合物的运动效果。使用的方法类似于Dunhamh和Miya描述的方法(J．Am．Pharmac．Assoc．，1957，46208)。仪器由一个直径为2．5cm的踏板组成，该踏板水平悬于平坦工作面之上50cm处。踏板以每分钟8转的速度转动。环状有机玻璃分离器沿着踏板以一定间隔放置，这样五只动物可以同时进行试验。在给予任何化合物之前，所有被试验的小鼠都放在转动的踏板上1分钟，连续放2天。排除在该项试验中从踏板上掉下来的小鼠。i．c．v．给药试验化合物，并监测显示出运动效果的小鼠百分数。表Ⅴ列出的结果表明α-sulfallorphan(30nmol／小鼠)不显示明显的运动效果，而NMDA拮抗剂右吗喃(60nmol／小鼠)诱导运动效果明显上升。
表
>*P≤0．05，与对照组相比。
权利要求
1．一种抑制哺乳动物兴奋毒性的方法，包括给所述哺乳动物施用兴奋毒性抑制量的一种式(Ⅰ)化合物
其中R1是氢，卤素，羟基，N(R3)2，羧基，C1-4烷基，C1-4烷氧基，C1-4烷氧基羰基，C1-4酰基，C1-4酰氧基，巯基，C1-4烷硫基，或任选地被卤素、羟基、N(R3)2、羧基、C1-4烷基、C1-4烷氧基或C1-4烷氧基羰基取代的饱和或不饱和的5-或6-元碳环或杂环；X是S，SO，SO2，或S-(R2)；R2是任选地插入一个或几个杂原子且任选地被R1取代的C1-6烷基、C2-6链烯基或C2-6炔基；R3独立地是H或C1-3烷基；m是0-3的整数；和n是0-2的整数。
2．权利要求1的方法，其中所述兴奋毒性是由NMDA受体复合体过度刺激介导的。
3．权利要求2的方法，其中所述兴奋毒性是由体内过量水平的兴奋性氨基酸介导的。
4．权利要求3的方法，其中所述兴奋性氨基酸是NMDA。
5．权利要求4的方法，其中所述兴奋性氨基酸是谷氨酸。
6．权利要求1的方法，其中所述化合物选自3-羟基-17-去氮杂-17-硫杂吗啡喃11；3-羟基-17-去氮杂-17-烯丙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃12；3-羟基-17-去氮杂-17-二甲基烯丙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃13；3-羟基-17-去氮杂-17-苯乙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃14；3-羟基-17-去氮杂-17-烯丙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃的α-构象异构体15；3-羟基-17-去氮杂-17-烯丙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃的β-构象异构体16；3-羟基-17-去氮杂-17-甲基硫鎓-17-硫杂吗啡喃17。
7．一种通过对所述哺乳动物施用有效量的一种式(Ⅰ)化合物而抑制哺乳动物中由NMDA受体复合物刺激过度介导的病症的方法
其中R1是氢，卤素，羟基，N(R3)2，羧基，C1-4烷基，C1-4烷氧基，C1-4烷氧基羰基，C1-4酰基，C1-4酰氧基，巯基，C1-4烷硫基，或任选地被卤素、羟基、N(R3)2、羧基、C1-4烷基、C1-4烷氧基或C1-4烷氧基羰基取代的饱和或不饱和的5-或6-元碳环或杂环；X是S，SO，SO2，或S+(R2)；R2是任选地插入一个或几个杂原子且任选地被R1取代的C1-6烷基、C2-6链烯基或C2-6炔基；R3独立地是H或C1-3烷基；m是0-3的整数；和n是0-2的整数。
8．权利要求7的方法，其中所述病症是局部缺血。
9．权利要求7的方法，其中所述病症是兴奋性氨基酸诱导的惊厥。
10．权利要求7的方法，其中所述化合物选自3-羟基-17-去氮杂-17-硫杂吗啡喃11；3-羟基-17-去氮杂-17-烯丙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃12；3-羟基-17-去氮杂-17-二甲基烯丙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃13；3-羟基-17-去氮杂-17-苯乙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃14；3-羟基-17-去氮杂-17-烯丙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃的α-构象异构体15；3-羟基-17-去氮杂-17-烯丙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃的β-构象异构体16；3-羟基-17-去氮杂-17-甲基硫鎓-17-硫杂吗啡喃17。
11．一种式Ⅰ化合物
其中R1是氢，卤素，羟基，N(R3)2，羧基，C1-4烷基，C1-4烷氧基，C1-4烷氧基羰基，C1-4酰基，C1-4酰氧基，巯基，C1-4烷硫基，或任选地被卤素、羟基、N(R3)2、羧基、C1-4烷基、C1-4烷氧基或C1-4烷氧基羰基取代的饱和或不饱和的5-或6-元碳环或杂环；X是SO，SO2，或S+(R2)；R2是任选地插入一个或几个杂原子且任选地被R1取代的C1-6烷基、C2-6链烯基或C2-6炔基；R3独立地是H或C1-3烷基；m是0-3的整数；和n是0-2的整数，前提是当R2是甲基或烯丙基时，R1不是H，羟基或甲氧基。
12．权利要求11的化合物，其中X是S+(R2)。
13．权利要求12的化合物，其中R2是二甲基烯丙基。
14．权利要求12的化合物，其中R2是苯乙基。
15．权利要求12的化合物，其中R1选自甲氧基和羟基。
16．权利要求12的化合物，其中所述化合物是α构象。
17．权利要求12的化合物，其中所述化合物是β构象。
18．一种含有一种权利要求11化合物和一种药学上可接受载体的组合物。
19．一种含有一种权利要求11化合物和一种药学上可接受载体的组合物，其中所述组合物基本上没有α构象化合物。
20．一种含有一种权利要求11化合物和一种药学上可接受载体的组合物，其中所述组合物基本上没有β构象化合物。
21．权利要求11的化合物，选自3-羟基-17-去氮杂-17-硫杂吗啡喃11；3-羟基-17-去氮杂-17-二甲基烯丙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃13；3-羟基-17-去氮杂-17-苯乙基硫鎓-17-硫杂吗啡喃14。
22．式(Ⅰ)化合物在制备用作抗兴奋毒性的保护剂的药物中的应用，
其中R1是氢，卤素，羟基，N(R3)2，羧基，C1-4烷基，C1-4烷氧基，C1-4烷氧基羰基，C1-4酰基，C1-4酰氧基，巯基，C1-4烷硫基，或任选地被卤素、羟基、N(R3)2、羧基、C1-4烷基、C1-4烷氧基或C1-4烷氧基羰基取代的饱和或不饱和的5-或6-元碳环或杂环；X是S，SO，SO2，或S+(R2)；R2是任选地插入一个或几个杂原子且任选地被R1取代的C1-6烷基、C2-6链烯基或C2-6炔基；R3独立地是H或C1-3烷基；m是0-3的整数；和n是0-2的整数。
全文摘要
本发明涉及吗啡喃衍生物,它们是抗兴奋性氨基酸(EAA)细胞毒性的神经保护剂。特别是,本发明吗啡喃衍生物作为离子移变NMDA(N－甲基－D－天冬氨酸)受体拮抗剂起作用,并且用作抗末梢和中枢神经系统NMDA－受体介导的毒性和惊厥的保护剂。
文档编号A61K31/38GK1205633SQ96199227
公开日1999年1月20日 申请日期1996年10月30日 优先权日1996年10月30日
发明者S·勒迈雷 申请人:生化制药有限公司