专利名称：作为基质金属蛋白质酶和TACE抑制剂的β－亚磺酰氨基异羟肟酸的制作方法
背景技术：
本发明涉及基质金属蛋白酶(如明胶酶、溶基质素和胶原酶)和TNF-α转化酶(TACE，肿瘤坏死因子-α转化酶)的新的低分子量非肽抑制剂的发现，此类抑制剂可以用于治疗与这些酶有关的疾病，例如关节炎、肿瘤转移、组织溃疡、异常的伤口愈合、牙周病、骨病、蛋白尿、主动脉瘤、创伤性关节炎后的退行性软骨丢失、神经系统的脱髓鞘病及HIV感染。
基质金属蛋白酶(MMPs)为一组与结缔组织和基膜的病理学破坏有关的疾病[Woessner，J.F.，Jr.FASEB J.，1991，5，2145；Birkedal-Hansen，H.；Moore，W.G.I.；Bodden，M.K.；Windsor，L.J.；Birkedal-Hansen，B.；DeCarlo，A.；Engler，J.A.Crit.Rev.OralBiol.Med.1993，4，197；Cawston，T.E.Pharmacol.Ther.1996，70，163；Powell，W.C.；Matrisian，L.M.Cur.Top.Microbiol.andImmunol.1996，213，1]。这些含锌的内肽酶由酶如胶原酶、溶基质素和明胶酶的几种亚型组成。在这几类酶中，已显示明胶酶是与肿瘤的生长和扩散最密切相关的MMPs，而胶原酶与骨关节炎的发病机理有关[Howell，D.S.；Pelletier，J.-P.In Arthritis and AlliedConditions；McCarthy，D.J.；Koopman，W.J.，Eds.；Lea andFebigerPhiladelphia，1993；第12版，2卷，1723页；Dean，D.D.Sem.Arthritis Rheum.1991，20，2；Crawford，H.C；Matrisian，L.M.Invasion Metast.1994-95，14，234；Ray，J.M.；Stetler-Stevenson，W.G.Exp.Opin.Invest.Drugs，1996，5，323]。
已知在恶性肿瘤中明胶酶的表达水平升高，且明胶酶能降解可导致肿瘤转移的基膜[Powell，W.C.；Matrisian，L.M.Cur.Top.Microbiol.and Immunol.1996，213，1；Crawford，H.C；Matrisian，L.M.Invasion Metast.1994-95，14，234；Ray，J.M.；Stetler-Stevenson，W.G.Exp.Opin.Invest.Drugs，1996，5，323；Himelstein，B.P.；Canete-Soler，R.；Bernhard，E.J.；Dilks，D.W.；Muschel，R.J.Invasion Metast.1994-95，14，246；Nuovo，G.J.；MacConnell，P.B.；Simsir，A.；Valea，F.；French，D.L.CancerRes.1995，55，267-275；Walther，M.M.；Levy，A，；Hurley，K.；Venzon，D.；Linehen，W.M.；Stetler-Stevenson，W.J.Urol.1995，153(Suppl.4)，403A；Tokuraku，M；Sato，H.；Murakami，S.；Okada，Y.；Watanabe，Y.；Seiki，M.Int.J.Cancer，1995，64，355；Himelstein，B.；Hua，J.；Bernhard，E.；Muschel，R.J.Proc.Am.Assoc.Cancer Res.Ann.Meet.1996，37，632；Ueda，Y.；Imai，K.；Tsuchiya，H.；Fujimoto，N.；Nakanishi，I.；Katsuda，S.；Seiki.，M.；Okada，Y.Am.J.Pathol.1996，148，611；Gress，T.M.；Mueller-Pillasch，F.；Lerch，M.M.；Friess，H.；Buechler，M.；Adler，G.Int.J.Cancer，1995，62，407；Kawashima，A.；Nakanishi，I.；Tsuchiya，H.；Roessner.A.；Obata，k.；Okada，Y.Virchows Arch.，1994，424，547-552.]。最近表明实体瘤生长所需的血管生成从其病因学来说，也具有明胶成分[Crawford，H.C；Matrisian，L.M.Invasion Metast.1994-95，14，234；Ray，J.M.；Stetler-Stevenson，W.G.Exp.Opin.Invest.Drugs，1996，5，323]。而且，有证据提示明胶酶与动脉粥样硬化相关的蚀斑破裂(plaque rupture)有关[Dollery，C.M.；McEwan，J.R.；Henney，A.M.Circ.Res.1995，77，863；Zempo，N.；Koyama，N.；Kenagy，R.D.；Lea，H.J.；Clowes，A.W.Arterioscler.Thromb.Vasc.Biol.1996，16，28；Lee，R.T.；Schoen，F.J.；Loree，H.M.；Lark，M.W.，Libby，P.Arterioscler.Thromb.Vasc.Biol.1996，16，1070.]。由MMPs介导的其它疾病有再狭窄、MMP-介导的骨质减少、中枢神经系统的炎症疾病、皮肤老化、肿瘤生长、骨关节炎、类风湿性关节炎、脓毒性关节炎、角膜溃疡、异常的伤口愈合、骨病、蛋白尿、主动脉瘤、创伤性关节炎后的退行性软骨丢失、神经系统的脱髓鞘病、肝硬化、肾小球疾病、胎膜的早期破裂(premature rupture)、炎性肠道疾病、牙周病、老年性视网膜黄斑变形、糖尿病性视网膜病、增殖性玻璃体视网膜病、早熟性视网膜病、眼部炎症、圆锥形角膜、Sjogren’s综合症、近视、眼瘤、眼血管生成/新血管生成和角膜移植排斥反应。
自从首次认识到这些酶能够降解为软骨的主要结构成分的胶原蛋白和蛋白聚糖，长期以来一直假定MMPs是发生在关节炎组织破坏的重要介质[Sapolsky，A.I.；Keiser，H.；Howell，D.S.；Woessner，J.F.，Jr.；J.Clin.Invest.1976，58，1030；Pelletier，J.-P.；Martel-Pelletier，L.；Howell，D.S.；Ghandur-Mnaymneh，L.；Enis，J.E.；Woessner，J.F.，Jr.，Arthritis Rheum.1983，26，63.]，并由于鉴定了新的MMPs，该假设得到进一步的发展，例如，1994年从乳癌细胞中克隆出胶原酶-3(MMP-13)，并在1995年首次报告胶原酶-3与关节炎有关[Freiji，J.M.；Diez-Itza，I.；Balbin，M.；Sanchez，L.M.；Blasco，R.；Tolivia，J.；Lopez-Otin，C.J.Biol.Chem.1994，269，16766；Flannery，C.R.；Sandy，J.D.102-17，41stAnn.Meet.Orth.Res.Soc.Orlando，FL.1995年二月13-16日]。越来越多的证据提示MMP-13与关节炎的发病机理有关。关节软骨的主要结构成分，即II型胶原蛋白，为MMP-13的优选底物，并且该酶在裂解II型胶原酶方面明显比其它胶原酶更有效[Knauper.V.；Lopez-Otin，C.Smith，B，；Knight，G.；Murphy，G.J.Biol.Chem.，1996，271，1544-1550；Mitchell，P.G.；Magna，H.A.；Reeves，L.M.；Lopresti-Morrow，L.L.；Yocum，S.A.；Rosner，P.J.；Geoghegan，K.F.；Hambor，J.E.J.Clin.Invest.1996，97，761.]。MMP-13由软骨细胞产生，在人骨关节组织中已发现MM-13的水平升高[Reboul，P.；Pelletier，J-P.；Hambor，J.；Magna，H.；Tardif，G.；Cloutier，J-M.；Martel-Pelletier，J.；Arthritis Rheum.1995，38(Suppl，9)，S268；Shlopov，B.V.；Mainardi，C.L.；Hasty，K.A.ArthritisRheum.1995，38(Suppl，9)，S3 13；Reboul，P.；Pelletier，J-P.；Tardif，G.；Cloutier，J-M.；Martel-Pelletier，J.J.Clin.Invest.1996，97，2011]。尽管10年前已对有效的MMPs抑制剂作了描述，但这些早期发现的肽的底物模拟MMP抑制剂的生物利用度较差，结果它们被排除在关节炎动物模型之外。生物利用度更高的非-肽MMP抑制剂可优选用于治疗由MMPs介导的疾病。
THF-α转化酶催化由膜结合的THF-α前体蛋白形成THF-α。THF-α是-种促炎细胞因子，目前认为该因子在类风湿性关节炎、脓毒性休克、移植排斥反应、胰岛素抵抗和HIV感染以及它的为文献所充分证明的抗肿瘤特性中起作用。例如，用抗-THF-α抗体和转基因动物进行的研究证实，阻断THF-α的形成可抑制关节炎的进展[Rankin，E.C.；Choy，E.H.；Kassimos，D.；Kingsley，G.H.；Sopwith，A.M.；Isenberg，D.A.；Panayi，G.S.Br.J.Rheumatol.1995，34，334；Pharmaprojects，1996，Therapeutic Updates 17(Oct.)，au197-M2Z.]。这种观察近来也扩大到人。由TNF-α介导的其它疾病有充血性心力衰竭、恶病质、食欲低下、炎症、发热、中枢神经系统的炎症疾病和炎性肠道疾病。
因此，期望小分子明胶酶和TACE抑制剂能有效治疗各种疾病状态。尽管在所述文献中已经鉴定和公开了多种MMP和TACE抑制剂，但绝大多数此类分子为肽的或肽-样化合物，这类化合物具有生物利用度和药代动力学的问题，以致限制它们的临床效果。为了上述疾病状态的有效的长期治疗，因而非常需要低分子量的、强效的及长效的、口服可生物利用的明胶酶、胶原酶和/或TACE抑制剂。近来已公开了多种非肽，含硫异羟肟酸，现列于下。
美国专利5455258、5506242和5552419，以及欧洲专利申请EP606046A1和WIPO国际申请WO96/00214和WO97/22587公开了非肽基质金属蛋白酶排制剂，其中以化合物CGS27023A为代表。
该类MMP抑制剂的发现由MacPherson等在J.Med.Chem.，(1997)，40，2525中给予进一步的描述。其它的公开以氨磺酰(sulfonamide)为基础的MMP抑制剂的出版物为欧洲专利申请EP-757984-A1和WIPO国际公布WO95/35275、WO95/35276、WO96/27583、WO97/19068和WO97/27174，这些抑制剂为如所示的氨磺酰-异羟肟酸酯或类似的氨磺酰-甲酸酯。
在WIPO国际专利申请WO96/33172和WO97/20824中公开了β-磺酰胺-异羟肟酸酯MMP抑制剂CGS27023A的类似物，其中异羟肟酸的α碳连在磺酰胺氮环上。
德国专利申请DE19,542,189-A1公开了其它作为MMP抑制剂的环磺酰胺的实例。此处含磺酰胺的环与苯环稠合形成异喹啉。
欧洲专利申请EP-780386-A1和WIPO国际专利申请WO97/24117公开了磺酰胺-异羟肟酸酯MMP抑制剂的类似物，其中磺酰胺的氮由碳原子取代，见以下结构通式。
本发明概述本发明抑制TACE和MMP的邻-亚磺酰氨基杂芳基异羟肟酸由下式及其药学上可接受的盐和其光学异构体及非对映体来表示
其中异羟肟酸部分和亚磺酰胺部分与相邻的A基团的碳原子结合，其中A是具有1-2个独立选自N，O，和S的杂原子的5-7元饱和或不饱和的单环杂环，其任选由R1、R2、R3和R4取代；含有0-2个双键且任选由R1、R2、R3和R4取代的-C3-C7-环烷基；或-CHR5＝CHR6-；Z是芳基、杂芳基、或稠合于苯基的杂芳基，其中芳基是任选由R1、R2、R3和R4取代的苯基或萘基；杂芳基是一个具有1-3个独立选自N，O，和S的杂原子且任选由R1、R2、R3和R4取代的5-6元杂芳环；而当杂芳基稠合于苯基时，两环之一或两者都可任选由R1、R2、R3和R4取代；R1、R2、R3和R4独立为-H、-COR5、-F、-Br、-Cl、-I、-C(O)NR5OR6、-CN、-OR5、-C1-C4-全氟烷基、-S(O)xR5其中x是0-2、-OPO(OR5)OR6、-PO(OR6)R5、-OC(O)NR5R6、-COOR5、-CONR5R6、-SO3H、-NR5R6、-NR5COR6、-NR5COOR6、-SO2NR5R6、-NO2、-N(R5)SO2R6、-NR5CONR5R6、-NR5C(＝NR6)NR5R6、具有1-3个独立选自N，O，和S的杂原子且任选具有1或2个双键及任选由1-3个各自独立选自R5取代的3-6元环杂烷基；如上定义的芳基或杂芳基、-SO2NHCOR5或-CONHSO2R5其中R5不是H；-四唑-5-基、-SO2NHCN、-SO2NHCONR5R6或直链或支链的-C1-C6烷基、-C2-C6链烯基、或-C2-C6链炔基、或任选具有1或2个双键的-C3-C6环烷基，其各自任选由-COR5、-CN、-C2-C6链烯基、-C2-C6链炔基、-OR5、-C1-C4-全氟烷基、-S(O)xR5其中x是0-2、-OC(O)NR5R6、-COOR5、-CONR5R6、-SO3H、-NR5R6、-NR5COR6、-NR5COOR6、-SO2NR5R6、-NO2、-N(R5)SO2R6、-NR5CONR5R6、如上定义的-C3-C6环烷基、如上定义的3-6元环杂烷基、如上定义的芳基或杂芳基、-SO2NHCOR5或-CONHSO2R5其中R5不是H，-PO(OR5)R6、-PO(OR6)R5、四唑-5-基、-C(O)NR5OR6、-NR5C(＝NR6)NR5R6、-SO2NHCONR5R6或-SO2NHCN；条件是当R1和R2在A相邻的碳原子上时，R1和R2与其相连的碳原子一起可形成5-7元饱和或不饱和的单环杂环，或5-6元杂芳环，其各自具有1或2个独立选自N，O，和S的杂原子，其中所述杂环或杂芳环可任选由1-4个各自独立选自R4的基团取代；或R1和R2与其相连的碳原子一起可形成5-7元饱和或不饱和的碳环或芳环，其中所述碳环或芳基环可任选由1-4个各自独立选自R4的基团取代；R5和R6独立定义为H、如上定义的芳基或杂芳基、如上定义的-C3-C6环烷基、如上定义的-C3-C6环杂烷基、-C1-C4-全氟烷基、或直链或支链的-C1-C6烷基、-C2-C6链烯基、或-C2-C6链炔基，其各自任选由-OH、-COR8、-CN、-C(O)NR8OR9、-C2-C6链烯基、-C2-C6链炔基、-OR8、-C1-C4-全氟烷基、-S(O)xR8其中x是0-2、OPO(OR8)OR9、-PO(OR8)R9、-OC(O)NR8R9、-COOR8、-CONR8R9、-SO3H、-NR8R9、-NCOR8R9、-NR8COOR9、-SO2NR8R9、-NO2、-N(R8)SO2R9、-NR8CONR8R9、如上定义的-C3-C6环烷基、如上定义的-C3-C6-环杂烷基、如上定义的芳基或杂芳基、-SO2NHCOR8或-CONHSO2R8其中R8不是H，-四唑-5-基、-NR8C(＝NR9)NR8R9、-SO2NHCONR8R9或-SO2NHCN取代；R7是氢、直链或支链的-C1-C6烷基、-C2-C6链烯基、或-C2-C6链炔基其各自任选由-OH、-COR5、-CN、-C2-C6链烯基、-C2-C6链炔基、-OR5、-C1-C4-全氟烷基、-S(O)xR5其中x是0-2、-OPO(OR5)OR6、-PO(OR5)R6、-OC(O)NR5R6、-COOR5、-CONR5R6、-SO3H、-NR5R6、-NR5COR6、-NR5COOR6、-SO2NR5R6、-NO2、-N(R5)SO2R6、-NR5CONR5R6、如上定义的-C3-C6环烷基、如上定义的-C3-C6-环杂烷基、如上定义的芳基或杂芳基、-SO2NHCOR5或-CONHSO2R5其中R5不是H，-四唑-5-基、-NR5C(＝NR6)NR5R6、-C(O)NR5OR6、-SO2NHCONR5R6或-SO2NHCN；或R7是任选由R1、R2、R3和R4取代的苯基或萘基，或是具有1-3个独立选自N、O、和S的杂原子且任选由R1、R2、R3和R4取代的5-6元杂芳基；或R7是同上定义的-C3-C6环烷基或3-6元环杂烷基；或R7CH2-N-A，其中A定义同上，可与连有亚磺酰氨基的碳原子相邻的碳形成任选再含有一个选自O、S和N的杂原子的非芳族的稠合的7-10元杂环，其中所述杂环可任选与另一个苯环稠合；R8和R9独立为H、如上定义的芳基或杂芳基、如上定义的-C3-C7环烷基或环杂烷基、-C1-C4-全氟烷基、或直链或支链的-C1-C6烷基、-C2-C6链烯基、或-C2-C6链炔基，其各自任选由羟基、烷氧基、芳氧基、-C1-C4-全氟烷基、氨基、单-或双-C1-C6烷基氨基、羧酸、羰基烷氧基和羰基芳氧基、硝基、氰基、一级甲酰氨基、单-或双-C1-C6烷基氨基甲酰基取代。如上定义的术语“含有1或2个独立选自N，O，和S的杂原子的5-7元饱和或不饱和的单环杂环”包括，但不限于，四氢呋喃、四氢噻吩、四氢噻吩砜、四氢吡喃、二氢吡喃、吡咯烷、吗啉和哌啶。如上定义的术语“5-6元杂芳基”包括，但不限于，吡咯、呋喃、噻吩、吡啶、嘧啶、哒嗪、吡嗪、三唑、吡唑、咪唑、异噻唑、噻唑、异噁唑和噁唑。术语“稠合于苯基的杂芳基”包括，但不限于，吲哚、异吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、喹啉、异喹啉、喹喔啉、喹唑啉、苯并三唑、吲唑、苯并咪唑、苯并噻唑、苯并异噁唑和苯并噁唑。用于制备本发明化合物的下列化合物(I-X)是熟知的，以下给出参考。
化合物I和IIJacobsen，Poul；Schaumburg，Kjeld；Krogsgaard-Larsen，Povl.
Acta Chem.Scand，Ser.B(1980)，B34(5)，319-26.化合物IIIa)Baldwin，Jack E；Adlington，Robert M；Gollins，Dayid W；Godfrey，Christopher R.A.Tetrahedron(1995)，51(17)，5169-80.
b)Gallina，C；Marta，C；Colombo，C；Romeo，A.Tetrahedron(1971)，27(19)，4681-5.
c)Kogoori，Yasushi；Wakayama，Mikio；Sano，Tetsuya；Sato，Yuji.Jpn.Kokai Tokyo Koho，JP 04360866 A2.
d)Gallina，Carlo；Koch，Virginio；Romeo，Aurelio.Tetrahedron Lett.(1969)，(35)，3055-6.化合物IVa)Thorbek，Pia；Hjeds，Hans；Schaumburg，Kleld.Acta Chem.
Scand.Ser.(1981)，B35(7)，473-9.
b)Kunisch，Franz；Mittendorf，Joachim；Plempel，Manfred；Militzer，Hans Christian.欧洲专利申请，EP 538692 A1.化合物VKunisch，Franz；Mittendorf，Joachim；Plempel，Manfred；欧洲专利申请，EP 538688 A1.
a)Crowley，Patrick Jelf；Heaney，Stephen Paul；Lawson，Kevin Robert；Youle，David.PCT Int.Appl.WO 9507022A1.化合物VIa)Mittendorf，Joachim；Kunisch，Franz；Plempel，Manfred.
欧洲专利申请.EP 538691 A1.
b)Crowley，Patrick Jelf；Heaney，Stephen Paul；Lawson，Kevin Robert；Youle，David.PCT Int.Appl.WO 9507022A1.化合物VIIMittendorf，Joachim；Kunisch，Franz；Plempel，Manfred.
欧洲专利申请.EP 538691 A1.化合物VIIIKunisch，Franz；Mittendorf，Joachim；Plempel，Manfred；欧洲专利申请，EP 538688 A1.化合物IX
Malis，Jerry L；Rosenthale，Marvin E.美国专利，3746495.化合物XOhki，Hidenori；Inamoto；Kawabata，Kohji；Kamimura，Toshiaki；Sakane，Kazuo.J.Antibiot，(1991)，44(5)，546-9.本发明的化合物还显示出抑制酶MMP-1、MMP-9、MMP-13和TNF-α转化酶(TACE)的能力，因此可用于治疗关节炎、肿瘤转移、组织溃疡、异常创伤愈合、牙周病、移植排斥反应、胰岛素抵抗、骨病和HIV感染。发明详述下列反应流程(流程I)说明按此合成本发明的异羟肟酸的通用反应路线。仅供说明，将其中A代表环己基环的反式-2-氨基环己烷甲酸用其中Z是对甲氧基苯的对甲氧基苯磺酰胺磺酰化得到磺酰胺，首先将其转化成其叔丁酯，再用其中R7为苄基的苄基溴烷基化得到N，N-双取代的磺酰胺，随后用两步将其转化成相应的异羟肟酸。流程I
流程II和III说明将氨基结合在本发明化合物的磺酰胺的氮相连的取代基上的两个方法。因此，在流程II中，将NH-磺酰胺用炔丙基溴烷基化得到炔丙基磺酰胺。该炔在伯胺或仲胺及氯化亚铜存在下与多聚甲醛反应得到炔丙基胺，将其同前一样转化成所要求的异羟肟酸。流程II
流程III中，将对乙酯基苯甲磺酰胺基团的酯选择性水解得到单羧酸。可将该酸转化成酰胺(未图示)，再将酯A-CO2R转化成相应的异羟肟酸酯，或用乙硼烷将其还原成相应的醇。可将该醇通过苄基溴转化成类似的胺，再将该酯A-CO2R转化成相应的异羟肟酸酯。流程III
合成磺酰芳基上不同取代基的方法见流程IV-VI中所示。如流程IV中所示，联芳基磺酰基是通过在溴取代的苯磺酰胺上Suzuki偶合来合成。起始原料溴取代的苯磺酰胺由商业提供的溴代苯磺酰氯和氨基-酸或氨基-酯，H2N-A-CO2R，的合成，再将得到的NH-磺酰胺烷基化而制得。另外，可将溴代芳基磺酰胺用Ishiyama等[J.Org.Chem.(1995)，60，7508]的方法转化成相应的硼酸，再与适当的芳基卤偶合而制得。流程IV
合成磺酰芳基醚的方法见流程V-VII中所示。在流程V中，联芳基醚或芳基杂芳基醚由熟知的磺酰氯为原料合成(见例如ZookSE；Dagnino，R；Deason，ME，Bender，SL；Melnick，MJ WO 97/20824)。流程V
另外，该联芳基醚可按流程VI中所示由相应的硼酸或通过磺酰苯酚来制备。流程VI
芳基醚也可按流程VII中所示由对氟苯磺酰胺的氟取代来制备。也可用此方法制备芳基或烷基醚。流程VII.
本发明的其它基团A的起始原料可合成制得。例如，流程VIII中所示的哌啶类似物可由类似的吡啶通过氢化而容易地制得.流程VIII
异羟肟酸的碱性盐可用药学上可接受的形成碱的金属阳离子如锂、钠、钾、钙和铝来形成。酸加成盐在当取代基含有碱性氨基时，用药学上可接受的无机或有机酸如盐酸、氢溴酸、磷酸、硫酸、乙酸、苯甲酸、琥珀酸、乳酸、苹果酸、马来酸、富马酸或甲磺酸来形成。
下列特别的实施例只用于说明，对本说明并不以任何方式构成限制。用于制备本发明化合物的其它方法对本领域的技术熟练人员来讲是显而易见的。
实施例1(反式)-2-(4-甲氧基苯磺酰基)-氨基环己烷甲酸在室温的1g(6.8mmol)反-2-氨基-1-环己基甲酸的50ml含1.7ml(12.2mmol)三乙胺的二噁烷∶水(1∶1)的溶液中加入1.54g(7.46mmol)4-甲氧基苯磺酰氯。将混合液在25℃下搅拌18小时。将得到的混合物用戊烷稀释得到1.119g(51％)所要求的磺酰胺产物，为白色固体。1HNMR(DMSO-d6)7.7ppm(dd，2H，Ar)，7.4ppm(d，1H，NH)，7.0ppm(dd，2H，Ar)，3.8ppm(s，3H，OMe)，3.5ppm(m，1H，N-CH)，1.0-1.7ppm(m，9H，烃)。
实施例2(顺式)-2-(4-甲氧基苯磺酰基)氨基环己烷甲酸按实施例1所述相同的方法，用2.5g(17mmol)顺-2-氨基-1-环己基甲酸提供3.283g(60％)所要求的羧酸。电子喷射质谱314.1(M+H)。
实施例3(反式)-2-(4-甲氧基苯磺酰基)氨基环己烷甲酸叔丁酯在0.313g(1mmol)的实施例1产物的5.0mL甲苯溶液中加入1mL(4mmol)的N，N-二甲基甲酰胺二叔丁基缩醛。将得到的混合液在通氮气下在110℃加热4小时，然后放冷至室温。将溶液倒至硅胶柱的顶端。在硅胶上层析，用10-20％乙酸乙酯/己烷洗脱得到353mg(96％)的所要求的酯，为白色固体。1HNMR(CDCl3)7.8ppm(dd，2H，Ar)，7.0ppm(dd，2H，Ar)，5.7ppm(d，1H，NH)，3.9ppm(s，3H，OMe)，3.4ppm(m，1H，N-CH)，2.5ppm(m，1H，CH-CO2-)，1.0-1.2ppm(m，17H，烃)。
实施例4(顺式)-2-(4-甲氧基苯磺酰基氨基)-环己烷甲酸叔丁酯按实施例3所述相同的方法，用1.438g(4.59mmol)的实施例2的产物提供0.739g(44％)所要求的叔丁酯，为无色油状物。电子喷射质谱370.1(M+H)。
实施例5(反式)-2-[苄基-(4-甲氧基苯磺酰基)氨基]环己烷甲酸叔丁酯在1.146g(3.1mmol)的实施例3产物的31mL的DMF溶液中加入0.137g(3.42mmol)的60％的氢化钠。将得到的混合液在25℃搅拌30分钟，然后一次全部加入0.42ml(3.50mmol)苄基溴。将反应混合液在55℃搅拌10小时，然后倒入水中，用乙醚提取。将合并的有机液用水和盐水洗涤，用MgSO4干燥，过滤，真空浓缩得到白色固体，用EtOAc/己烷重结晶得到1.364g(95％)的所要求的产物。1HNMR(CDCl3)7.7ppm(dd，2H，Ar)，7.1-7.4(m，5H，Ar)，6.9ppm(dd，2H，Ar)，4.5-4.7ppm(AB四重峰，2H，CH2-Ar)，3.9ppm(s，3H，OMe)，4.0ppm(m，1H，N-CH)，2.9ppm(m，1H，CH-CO2-)，1.0-2.3ppm(m，17H，烃质子)。
实施例6(顺式)-2-[苄基-(4-甲氧基苯磺酰基)-氨基]环己烷甲酸叔丁酯按实施例5所述相同的方法，用0.600g(1.62mmol)的实施例4的产物提供0.310g(42％)所要求的苄基化的酯，为无色油状物。电子喷射质谱460.1(M+H)。
实施例7(反式)-2-[苄基-(4-甲氧基苯磺酰基)-氨基]-环己烷甲酸在1.364g(2.97mmol)实施例5产物的10mL二氯甲烷溶液中加入10mL三氟乙酸，将混合物室温下搅拌4小时。然后真空浓缩溶剂，残留物在硅胶上层析，用10-100％的乙酸乙酯/己烷洗脱得到1.092g(73％)所要求的产物，为白色固体。电子喷射质谱404.2(M+H)。
实施例8(顺式)-2-[苄基-(4-甲氧基苯磺酰基)-氨基]-环己烷甲酸按实施例7所述相同的方法，0.240g(0.522mmol)的实施例6中的产物提供0.207g(98％)所要求的羧酸，为白色固体。电子喷射质谱404.0(M-H)。
实施例9(反式)-2-[苄基-(4-甲氧基苯磺酰基)-氨基]-环己烷甲酸羟基酰胺在807mg(2mmol)的实施例7产物的20mL的二氯甲烷溶液中加入0.0SmlDMF，再加入2.2ml(2.52mmol)2M的草酰氯溶液，将得到的反应混合液室温下搅拌0.5小时。在一分离瓶中，将4ml(29mmol)三乙胺加入到0℃的695mg(10mmol)盐酸羟胺的22mL THF和5mL水的混合液中。将混合物在0℃下搅拌15分钟后，将酰氯溶液分部分加入其中，将得到的溶液温热至室温，再搅拌4小时。然后将水加入到烧瓶中，过滤收集到所要求的异羟肟酸850mg(收率100)，为白色固体。电子喷射质谱419.3(M+H)。
实施例10(顺式)-2-[苄基-(4-甲氧基苯磺酰基)-氨基]-环己烷甲酸羟基酰胺按实施例9所述相同的方法，用0.144g(0.357mmol)的实施例8中的产物提供0.90g(60％)所要求的羧酸，为白色固体。电子喷射质谱419.1(M+H)。
药理学测定MMP-1，MMP-9，和MMP-13抑制作用的方法这些测定是以用基质金属蛋白质酶MMP-1、MMP-13(胶原酶)或MMP-9(明胶酶)卵裂(cleavage)硫肽底物如Ac-Pro-Leu-Gly(2-巯基-4-甲基-戊酰基)-Leu-Gly-OEt为基础，其导致能与DTNB(5，5｀-二硫双(2-硝基-苯甲酸))进行比色反应的底物产物释放。通过色率增加测定酶活性。将硫肽底物在100％DMSO中按20mM原液新鲜制备，将DTNB按100mM原液溶于100％DMSO中，并于室温下暗处储存。使用前，将底物和DTNB用底物缓冲液(50mM HEPES pH7.5，5mM CaCl2)两者一起稀释至1mM。将酶原液用测试缓冲液(50mM HEPES pH7.5，5mM CaCl2，0.02％Brij)稀释至要求的最终浓度。将测试缓冲液、酶、溶媒或抑制剂、及DTNB/底物按此顺序加入到96孔平板(反应总体积200μl)中，在一平板读出器上在405nm处分光光度监测颜色增加5分钟，绘出颜色增加对时间的线性直线。
另外，还使用荧光肽底物。在此实验中，该肽底物含有荧光基团及猝灭基团。在用MMP切断底物时，用荧光平板读数器定量产生的荧光。该测定用HCBC测试缓冲液(50mM HEPES pH7.0，5mM Ca+2，0.02％Brij，0.5％半胱胺酸)及人重组MMP-1、MMP-9或MMP-13进行。将底物溶于甲醇中，以1mM等份试样冷冻储存。测定时，将底物和酶用HCBC缓冲液稀释到所要求的浓度。将化合物加入到含酶的96孔平板中，通过加入底物开始反应。观测反应(激发340nm，发射444nm)10分钟，绘出荧光增加对时间的线性直线。
无论是硫肽或是荧光肽测定都用直线的斜率计算及代表反应率。确定反应率的线性(r2＞0.85)。用Dunnett’S多点对比实验，计算对照率的均值(x±sem)，并与药物处理率比较统计学差异(p＜0.05)。用多剂量的药物得出量效关系，用线性回归估算具有95％CI的IC50值。
测定TACE抑制作用的方法用96孔微量滴定板，每孔加入由10μl TACE(Immunex，最终浓度1μg/mL)、70μl(pH7.4)含10％甘油的Tris缓冲液(最终浓度10mM)，及10μl待测化合物的DMSO溶液(最终浓度1μM，DMSO浓度＜1％)组成的溶液，室温下孵育10分钟。加入荧光肽基底物(最终浓度100μM)至每孔开始反应，然后在振摇器中振摇5秒钟。
观测反应(激发340nm，发射420nm)10分钟，绘出荧光增加对时间的线性直线。计算直线的斜率，其代表反应率。
确定反应率的线性(r2＞0.85)。用Dunnett’S多点对比实验，计算对照率的均值(x±sem)，并与药物处理率比较统计学差异(p＜0.05)。用多剂量的药物得出量效关系，用线性回归估算具有95％CI的IC50值。
以上体外基质金属蛋白质酶抑制作用和TACE抑制作用的药理测定结果在下表I中给出。表I.MMP和TACE的抑制作用实施例MMP-11MMP-91MMP-131TACE19 176 181233 161210 616 275286 24％1.在1μM浓度下的IC50nM或％抑制作用药用组合物可将本发明化合物单独或与药用载体一起给与需要此治疗的患者服用。药用载体可以是固体或液体。
所用的固体载体可包括一或多种物质，其也可用作香味剂、润滑剂、助溶剂、混悬剂、填充剂、润滑剂、助压剂、粘合剂或片剂崩解剂或包封物质。粉末剂中，载体是细分散的固体，其与分散较好的活性组分混合。片剂中，活性组分与适当比例的具有必需的压制性质的载体混合，按所要求的形状和尺寸压紧。粉末剂和片剂优选含有高达99％的活性组分。适当的固体载体包括，如，磷酸钙、硬脂酸镁、滑石粉、糖、乳糖、糊精、淀粉、明胶、纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷、低熔点蜡和离子交换树脂。
液体载体可用在制备溶液、混悬液、乳液、糖浆剂和酏剂中。可将本发明的活性组分溶解或混悬于药学上可接受的液体载体如水、有机溶剂、二者混合物或药学上可接受的油类或油脂中。液体载体可含有其它适当的药学用添加剂如助溶剂、乳化剂、缓冲剂、保护剂、甜味剂、香味剂、混悬剂、增稠剂、着色剂、粘度调节剂、稳定剂或渗透压调节剂。口服及非肠道给药的适当的液体载体实施例包括水(部分含有以上的添加剂，如纤维素衍生物，优选羧甲基纤维素钠溶液)、醇类(包括单元醇及多元醇，如乙二醇)和其衍生物、及油类(如精馏的椰子油和花生油)。非肠道给药的载体也可以是油酯如油酸乙酯和十四烷酸异丙酯。无菌液体载体可用于非肠道给药的无菌液体形式的组合物中。
可利用是无菌溶液或混悬液的液体药用组合物进行如肌内、腹膜内或皮下注射。也可以静脉内给予无菌溶液。口服给药可用液体或固体组合物的形式。
本发明的化合物也可以常用的栓剂形式直肠给药。对于鼻腔内或支气管内吸入或吹入给药，可将本发明化合物制成水或部分水溶液，然后利用其气雾剂的形式。本发明化合物也可通过利用含有活性组分和载体的透皮贴片透皮给药，该载体对活性组分惰性、对皮肤无毒、且可通过皮肤将药剂转运入血全身吸收。该载体可采用各种形式如乳油和膏剂、糊剂、凝胶剂、及吸附装置。乳油和膏剂可以是水包油或油包水类型的粘性液体或半固体乳剂。由分散在含有活性组分的石油或亲水性石油中的吸附粉末组成的糊剂也是适合的。可用各种吸附装置将活性组分释放至血流中，如覆盖有一含活性组分及有或无载体的储层的半透膜，或含有活性组分的基膜。其它吸附装置可从文献中得知。
治疗患有MMP或TACE依赖疾病的特殊患者所用的剂量必须由主治医生主观决定。可变因素包括机能障碍的严重性、体重、年龄、患者的反应方式。治疗一般从小于该化合物最适剂量的小剂量开始。然后增加剂量直至达到最佳效果。准确的口服、非肠道、鼻腔、或支气管内的给药剂量将由主治医生根据对所治疗的个体经验及标准医疗原则来决定。
优选的药用组合物是单位剂量形式，如片剂或胶囊。在这些形式中，组合物再分为含有适量活性组分的单位剂型；该单位剂型可被包装成组合物，如袋装的粉末、含有液体的小瓶、安瓿、预充满的注射器或小药囊。单位剂量形式可以是，如胶囊或片剂本身，或是任何这些组合物的适量的包装形式。
权利要求
1.具有下式的化合物，其光学异构体或非对映体或其药学上可接受的盐
其中异羟肟酸部分和亚磺酰胺部分与相邻的基团A的碳原子结合，其中A是具有1-2个独立选自N，O，和S的杂原子的5-7元单环的、非芳香杂环，其任选由R1、R2、R3和R4取代；含有0-2个双键且任选由R1、R2、R3和R4取代的-C3-C7-环烷基；或-CHR5＝CHR6-；Z是芳基、杂芳基、或稠合于苯基的杂芳基，其中芳基是任选由R1、R2、R3和R4取代的苯基或萘基；杂芳基是具有1-3个独立选自N，O，和S的杂原子且任选由R1、R2、R3和R4取代的5-6元杂芳环；而当杂芳基稠合于苯基时，两环之一或两者都可任选由R1、R2、R3和R4取代；R1、R2、R3和R4独立为-H、-COR5、-F、-Br、-Cl、-I、-C(O)NR5OR6、-CN、-OR5、-C1-C4-全氟烷基、-S(O)xR5其中x是0-2、-OPO(OR5)OR6、-PO(OR6)R5、-OC(O)NR5R6、-COOR5、-CONR5R6、-SO3H、-NR5R6、-NR5COR6、-NR5COOR6、-SO2NR5R6、-NO2、-N(R5)SO2R6、-NR5CONR5R6、-NR5C(＝NR6)NR5R6、具有1或2个双键及任选由1-3个各自独立选自R5取代的-C3-C6-环烷基、具有1-4个独立选自N，O，和S的杂原子且任选具有1或2个双键及任选由1-3个各自独立选自R5取代的3-6元环杂烷基；如上定义的芳基或杂芳基、-SO2NHCOR5或-CONHSO2R5其中R5不是H；-四唑-5-基、-SO2NHCN、-SO2NHCONR5R6或直链或支链的-C1-C6烷基、-C2-C6-链烯基、-C2-C6-链炔基，其各自任选由-COR5、-CN、-C2-C6链烯基、-C2-C6链炔基、-OR5、-C4-C4-全氟烷基、-S(O)xR5其中x是0-2、-OC(O)NR5R6、-COOR5、-CONR5R6、-SO3H、-NR5R6、-NR5COR6、-NR5COOR6、-SO2NR5R6、-NO2、-N(R5)SO2R6、-NR5CONR5R6、如上定义的-C3-C6环烷基、如上定义的3-6元环杂烷基、如上定义的芳基或杂芳基、-SO2NHCOR5或-CONHSO2R5其中R5不是H，-PO(OR5)OR6、-PO(OR6)R5、-四唑-5-基、-C(O)NR5OR6、-NR5C(＝NR6)NR5R6、-SO2NHCONR5R6或-SO2NHCN；条件是当R1和R2在A相邻的碳原子上时，R1和R3与其相连的碳原子一起可形成5-7元饱和或不饱和的单环杂环，或一个5-6元杂芳基环，其各自具有1或2个独立选自N、O、和S的杂原子，其中所述杂环或杂芳基环可任选由1-4个各自独立选自R4的基团取代；或R1和R2与其相连的碳原子一起可形成5-7元饱和或不饱和的碳环或芳环，其中所述碳环或芳基环可任选由1-4个各自独立选自R4的基团取代；R5和R6独立定义为H、如上定义的芳基或杂芳基、如上定义的-C3-C6环烷基、如上定义的-C3-C6环杂烷基、-C1-C4-全氟烷基、或直链或支链的-C1-C6烷基、-C2-C6链烯基、或-C2-C6链炔基，其各自任选由-OH、-COR8、-CN、-C(O)NR8OR9、-C2-C6链烯基、-C2-C6链炔基、-OR8、-C1-C4-全氟烷基、-S(O)xR8其中x是0-2、OPO(OR8)OR9、-PO(OR8)R9、-OC(O)NR8R9、-COOR8、-CONR8R9、-SO3H、-NR8R9、-NCOR8R9、-NR8COOR9、-SO2NR8R9、-NO2、-N(R8)SO2R9、-NR8CONR8R9、如上定义的-C3-C6环烷基、如上定义的-C3-C6-环杂烷基、如上定义的芳基或杂芳基、-SO2NHCOR8或-CONHSO2R8其中R8不是H，-四唑-5-基、-NR8C(＝NR9)NR8R9、-SO2NHCONR8R9或-SO2NHCN取代；R7是氢、直链或支链的-C1-C6烷基、-C2-C6链烯基、或-C2-C6链炔基，其各自任选由-OH、-COR5、-CN、-C2-C6链烯基、-C2-C6链炔基、-OR5、-C1-C4-全氟烷基、-S(O)xR5其中x是0-2、-OPO(OR5)OR6、-PO(OR5)R6、-OC(O)NR5R6、-COOR5、-CONR5R6、-SO3H、-NR5R6、-NR5COR6、-NR5COOR6、-SO2NR5R6、-NO2、-N(R5)SO2R6、-NR5CONR5R6、如上定义的-C3-C6环烷基、如上定义的-C3-C6-环杂烷基、如上定义的芳基或杂芳基、-SO2NHCOR5或-CONHSO2R5其中R5不是H，-四唑-5-基、-NR5C(＝NR6)NR5R6、-C(O)NR5OR6、-SO2NHCONR5R6或-SO2NHCN；或R7是任选由R1、R2、R3和R4取代的苯基或萘基，或是具有1-3个独立选自N、O和S的杂原子且任选由R1、R2、R3和R4取代的5-6元杂芳基；或R7是如上所定义的-C3-C6环烷基或3-6元环杂烷基；或R7CH2-N-A，其中A定义同上，可与连有亚磺酰氨基的碳原子相邻的碳形成任选再含有一个选自O、S和N杂原子的非芳族的稠和的7-10元杂环，其中所述杂环可任选与另一个苯环稠和；R8和R9独立为H、如上定义的芳基或杂芳基、如上定义的-C3-C7环烷基或环杂烷基、-C1-C4-全氟烷基、或直链或支链的-C1-C6烷基、-C2-C6链烯基、或-C2-C6链炔基，其各自任选由羟基、烷氧基、芳氧基、-C1-C4-全氟烷基、氨基、单-或双-C1-C6烷基氨基、羧酸、羰基烷氧基和羰基芳氧基、硝基、氰基、一级甲酰氨基、单-或双-C1-C6烷基氨基甲酰基取代。
2.根据权利要求1的化合物，其中Z是对烷氧基苯基、对芳氧基苯基或对杂芳氧基苯基。
3.根据权利要求2的化合物，其选自(反式)-2-[苄基-(4-甲氧基-苯磺酰基)-氨基]环己烷甲酸羟基酰胺(顺式)-2-[苄基-(4-甲氧基-苯磺酰基)-氨基]环己烷甲酸羟基酰胺
4.抑制哺乳动物由基质金属蛋白酶介导的病理改变的方法，其包括给予需要此治疗的哺乳动物治疗有效量的抑制基质金属蛋白酶的根据权利要求1的化合物。
5.根据权利要求4的方法，其中治疗的病症是动脉粥样硬化、动脉粥样硬化蚀斑形成、由动脉粥样硬化蚀斑破裂引起的冠状血栓形成、MMP-诱发的骨质疏松症、中枢神经系统的炎性疾病、皮肤老化、血管生成、肿瘤转移、肿瘤生长、骨关节炎、类风湿性关节炎、脓毒性关节炎、角膜溃疡、异常创伤愈合、骨病、蛋白尿、主动脉瘤、创伤性关节损伤后的退行性软骨丢失、神经系统脱髓鞘疾病、肝硬化、肾小球疾病、胎膜的过早破裂(premature rupture)、炎性肠道疾病或牙周病。
6.根据权利要求4的方法，其中治疗的病症是老年性视网膜黄斑变形、糖尿病性视网膜病、增殖性玻璃体视网膜病、早熟性视网膜病、眼部炎症、圆锥形角膜、Sjogren’s综合征、近视、眼瘤、眼血管生成/新血管生成和角膜移植排斥反应。
7.抑制哺乳动物由TNF-α转化酶(TACE)诱发的病理变化的方法，其包括给予需要此治疗的哺乳动物治疗有效量的抑制TACE的根据权利要求1的化合物。
8.根据权利要求7的方法，其中治疗的症状是类风湿性关节炎、移植排斥反应、恶病质、厌食症、炎症、发热、胰岛素抵抗、败血性休克、充血性心力衰竭、中枢神经系统的炎症疾病、炎性肠道疾病、或HIV感染。
9.药用组合物，其包括药物载体及治疗有效量的抑制基质金属蛋白酶或TACE的根据权利要求1的化合物。
全文摘要
本发明涉及基质金属蛋白酶(如明胶酶、溶基质素和胶原酶)和TNF－α转化酶(TACE,肿瘤坏死因子－α转化酶)的新的低分子量非肽抑制剂,其可用于治疗与这些酶有关的疾病,例如关节炎、肿瘤生长和转移、血管生成、组织溃疡、异常的伤口愈合、牙周病、骨病、蛋白尿、主动脉瘤、创伤性关节炎后的退行性软骨丢失、神经系统的脱髓鞘病、移植排斥反应、恶病质、食欲低下、炎症、发热、胰岛素抵抗、脓毒性休克、充血性心力衰竭、中枢神经系统的炎性疾病、炎性肠道疾病、HIV感染、老年性视网膜黄斑变形、糖尿病性视网膜病、增殖性玻璃体视网膜病、早熟性视网膜病、眼部炎症、圆锥形角膜、Sjogren’s综合征、近视、眼瘤、眼血管生成/新血管生成。本发明抑制TACE和MMP的邻－亚磺酸氨基异羟肟酸由式(1)及其药学上可接受的盐和其光学异构体及非对映体来表示,其中异羟肟酸部分和亚磺酰胺部分与相邻的基团A的碳原子结合,其中:A是一个具有1－2个独立选自N、O和S的杂原子的5－7元单环的、非芳香杂环,其任选由R
文档编号A61K31/165GK1240424SQ97180606
公开日2000年1月5日 申请日期1997年10月8日 优先权日1996年10月16日
发明者J·I·莱文, A·扎斯克, 谷岩松 申请人:美国氰胺公司