专利名称：用于治疗衰老相关性疾病和糖尿病性血管性并发症的新化合物,其制备方法,及其治疗用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一类新的吡啶鎓系列化合物以及它们在治疗糖尿病及相关疾病中的用途。更具体地说，本发明涉及这一系列的化合物，其制备方法，含此类化合物的药物组合物和它们在治疗糖尿病并发症中的用途。这些化合物表现出破坏AGE的活性，这对于治疗与糖尿病和衰老相关的并发症十分重要，这些疾病包括肾病、神经损伤、动脉粥样硬化、视网膜病和皮肤病。本发明还涉及一种逆转牙齿因非酶作用口腔褐变引起的发黄，该方法包括给予有效量的药物来逆转已形成的晚期糖基化交联键。
糖尿病患者的血糖水平显著高于正常人，葡萄糖与血红蛋白、晶状体蛋白和胶原等多种蛋白质的反应形成了AGE,AGE继而引起糖尿病并发症，诸如肾病、毛细血管病、内皮机能不良和其他器官机能不良。此外，基础成纤维细胞生长因子等多种生长因子的活性也受到损害。不象组织内的正常蛋白，AGE产物的周转速度和补充速度很慢。据报道，实际上，AGE可能引发一种有RAGE(晚期糖基化终产物受体)参与的复杂的免疫反应，以及激活一些尚不完全清楚的免疫过程。据报道，有毛细血管病和大血管病症状的糖尿病还表现有氧化性应激，其机制尚不清楚。
在试验室内将葡萄糖或核糖等还原糖与牛血清白蛋白共培养，可研究AGE的体外形成。可以根据荧光度提高或与抗AGE抗体交叉反应性提高来检测AGE的形成。荧光度提高似乎先于AGE特异性抗原表位形成。这一荧光度提高被用于检测体外AGE形成(Brownlee,M.等，科学1986,232:1629-1632)。除此之外，体外AGE形成的重要特征之一是AGE特异性而非天然蛋白特异性的抗原表位的形成。所以，可以激发产生抗某蛋白质晚期糖基化终产物的抗体，然后用它们检测其他蛋白质中AGE的形成。这已经成为AGE研究中的重要分析工具。
因为AGE形成重要的临床意义，目前有多种方法用于诊断、预防或逆转体内AGE的形成。通过与靶蛋白质与葡萄糖之间初期反应产生的早期糖基化产物反应可抑制AGE的形成。这一抑制作用被认为是因为抑制剂与早期糖基化产物之间的反应可能中断了该糖基化蛋白质接着与其他蛋白质形成晚期交联产物的反应。氨基胍之类化合物可以通过这一机制抑制AGE的形成。
长寿蛋白质上AGE的产生也与这些蛋白质的交联有关。已知，AGE衍生蛋白交联键可被溴化N-苯甲酰甲基噻唑鎓(PTB)切断，此类化合物与AGE衍生蛋白交联键反应并将其切断(Vasan等，自然，1996,382:275-278；1998年12月29日的US5,853,703)。氨基胍因其作用机制的特性作用缓慢，该机制减少组织内的AGE则相对迅速。本发明涉及吡啶鎓类化合物，它们和PTB一样破坏已形成的AGE，但在某些情况下比PTB更有效。
本发明的目的还在于提供表现出AGE破坏活性的吡啶鎓系列化合物。
本发明的目的还在于提供一种制备表现出AGE破坏活性的吡啶鎓系列化合物的方法。
本发明的目的还在于提供一种含本发明吡啶鎓系列化合物及其药学上认可的盐和合适的载体、溶剂、赋形剂、稀释剂等药物组合物常用介质形成的混合物的药物组合物。
本发明的目的还在于提供一种治疗糖尿病患者的方法，包括将要求剂量的本发明化合物或其药学上认可的盐单独或与抗糖尿病药物一起与药学上认可的稀释剂、溶剂、赋形剂、载体或其他适用介质混合给予患者。详细描述本发明提供一种通式Ⅰ所示的AGE破坏剂， 其中，R1是-R4-R5或-N(R7)N(R7)R9；R4选自-N(R7)R6O,-N(R7)R6N(R7)-,OR6O,-OR6N(R7)-，其中R6为烃基；R5选自烃基，包括杂芳基的芳基，-COR7,SO2R7,-C(S)NHR7,-C(NH)NHR7,-COR10,-C(O)NHR7和 其中的R7选自H，烃基或包括杂芳基的芳基；R2选自F,Cl,Br,I,OR7,NO2,烃基，包括杂芳基的芳基，甲酰基，酰基，C(O)NR7R10,C(O)OR7,NR7R10,N=C(R7)(R10),SR7,SO2NH2,SO2烃基和SO2芳基，m等于0、1或2，R3选自R7,OR7,N(R7)(R10),N=C(R7)(R10),N(R7)N(R7)(R10),N(R7)N=C(R7)(R10)和CH(R7)C(O)R8，其中的R8选自R7,OR7,和N(R7)(R10)；R9选自H，烃基，包括杂芳基的芳基，C(O)R10,-SO2R10,-C(S)NHR10,-C(NH)NH(R10),-C(O)NHR10，R10选自H，烃基，包括杂芳基的芳基，可以与R7不同；X选自卤离子，乙酸根离子，高氯酸根离子，磺酸根离子，草酸根离子，柠檬酸根离子，甲苯磺酸根离子，马来酸根离子，甲磺酸根离子，碳酸根离子，亚硫酸根离子，磷酸氢根离子，膦酸根(phosphonate)离子，磷酸根(phosphate)离子，BF4-,PF6-，条件是
(ⅰ)当同一碳原子或氮原子上连有两个烃基时，它们可以连接成环结构，(ⅱ)如果杂芳环R10含有氮原子，它可以与X-CH2C(O)-R3类化合物形成季氮。
本文中，“烃基”指以碳-碳单键连接的，含1-8个碳原子的取代或非取代的烃基。烃基可以是直链、支链或环状的，饱和或不饱和的。取代剂选自F,Cl,Br,I,N,S,O和芳基。取代基以最多不超过3个为宜。
“芳基”在此指取代或非取代的，至少有一个具有共轭π电子系统的环，含有至多两个共轭或稠环系统的芳香基。芳基包括碳环，杂环和联芳基，它们都可以被取代。取代基选自F,Cl,Br,I,N,S,O和直链或支链C1-6烃基。
表1A列举的是物通式Ⅰ中m为0,-COR1在3位的本发明新化合，表1B列举的是物通式Ⅰ中m为0,-COR1在4位的本发明新化合。以下列出的化合物只是上述本发明通式Ⅰ化合物的代表性例子，它们不限定本发明的范围。
二溴化N,N＇-二[3-羰基-1-(2-苯基-2-氧乙基)-3-吡啶鎓]肼(化合物1)，二溴化N,N＇-二[3-羰基-1-(2-乙氧基-2-氧乙基)吡啶鎓]肼(化合物2)，二溴化N,N＇-二[3-羰基-1-(2-(2,4-二氯苯基)-2-氧乙基)吡啶鎓]肼(化合物3)，溴化1-(2-乙氧基-2-氧乙基)-3-(2-(2-吡啶基)肼基羰基)吡啶鎓(化合物4)溴化1-(2-噻吩-2＇-基-2-氧乙基)-3-(甲磺酰基肼基羰基)吡啶鎓(化合物5)二溴化N,N＇-二[3-羰基-1-(2-噻吩-2＇-基-2-氧乙基)吡啶鎓]肼(化合物6)，溴化1-(2-乙氧基-2-氧乙基)-3-(2-苯甲酸基)乙基氨基羰基)吡啶鎓(化合物7)溴化1-(2-(2,4-二氯苯基)-2-氧乙基)-3-(2-(苯甲酸基)乙基氨基羰基)吡啶鎓(化合物8)溴化1-(2-噻吩-2＇-基-2-氧乙基)-3-(2-(2-吡啶基)肼基羰基)吡啶鎓(化合物9)溴化1-(2-苯基-2-氧乙基)-3-(2-(2吡啶基)肼基羰基)吡啶鎓(化合物10)溴化1-(2-苯基-2-氧乙基)-3-(肼基羰基)吡啶鎓(化合物11)溴化1-(2-苯基-2-氧乙基)-3-(甲磺酰基肼基羰基)吡啶鎓(化合物12)溴化1-(2-乙氧基-2-氧乙基)-3-(甲磺酰基肼基羰基)吡啶鎓(化合物13)溴化1-(2-苯基-2-氧乙基)-3-(苯基磺酰基肼基羰基)吡啶鎓(化合物14)溴化1-(2-苯基-2-氧乙基)-2-氯-3-(苯基磺酰基肼基羰基)吡啶鎓(化合物15)溴化1-(2-苯基-2-氧乙基)-3-(2-(甲氧基)羰基)乙氧基羰基吡啶鎓(化合物16)溴化1-(2-乙氧基-2-氧乙基)-3-(2-(苯甲酸基)乙氧基羰基)吡啶鎓(化合物17)溴化1-(2-噻吩-2＇-基-2-氧乙基)-4-(2-(苯甲酸基)乙基氨基羰基)吡啶鎓(化合物18)
表1A-代表性吡啶鎓衍生物(m为0,-COR1在3位)
表1B-代表性吡啶鎓衍生物(m为0,-COR1在4位)
根据本发明实施例，本发明化合物可用于治疗已形成AGE水平过高所致包括肾病、神经损伤、动脉粥样硬化、视网膜病、皮肤病和牙齿发黄等糖尿病并发症及衰老相关性并发症。可用本发明化合物破坏AGE产物，从而降低过高的已形成AGE的水平。
本发明还提供一种制备这些吡啶鎓化合物的方法。
所述制备化合物1的方法包括，将苯甲酰甲基溴的异丙醇溶液加入N,N＇-二-(烟酰基)肼的甲醇溶液中，回流6小时，冷却，滤出沉淀，用热乙酸乙酯洗涤固体，最后用20ml甲醇∶乙酸乙酯(3∶1)纯化固体，得到所需化合物。
类似的，可用相应的取代吡啶衍生物，在甲醇、乙醇、丙醇等醇溶剂和甲苯或二甲苯等高沸点溶剂中回流6-48小时，以相应的试剂进行季铵化，从而得到所需化合物。
在实验室中，将还原糖核糖与牛血清白蛋白共培养引起的体外AGE形成，使溶液褐变，荧光度升高。用荧光度为指标来检测AGE形成的增加。
为了测定AGE破坏活性，10μg/ml和100μg/ml 16周的AGE-BSA与不同浓度的试验化合物37℃共培养24小时，用ELISA测定其AGE破坏活性。
如下进行ELISA1．将不同浓度的16周AGE-BSA涂在微滴板上作为标准。每一浓度涂三份。
2．将5-20ng的试验样品涂在微滴板的各孔内，一式三份。
3．微滴板37℃培养1小时。
4．培养后，用PBST(PBS含0.05％ Tween20)洗涤微滴板。
5．以5％脱脂乳PBS溶液在37℃封闭1小时。
6．用PBST洗涤微滴板。
7．加入抗AGE-BSA的第一抗体，微滴板在37℃培养1小时。
8．用PBST洗涤微滴板。
9．加入第二抗体抗兔HRPO(辣根过氧化物酶)偶联物，37℃培养1小时。
10．用PBST洗涤微滴板。
11．加入OPD(二盐酸邻苯二胺)和过氧化氢显色。
12．37℃培养15分钟后，用微滴板ELISA读数仪读取OD(光密度)(450nm-620nm)。
用以下公式计算化合物的破坏剂活性 OD450-620对照=20ng AGE-BSA不与试验化合物一起而是单独在37℃培养24小时后的吸光度OD450-620试验=20ng AGE-BSA与所需浓度试验化合物一起在37℃培养24小时后的吸光度表2记录了用特定实施例算得的％AGE破坏活性。
表2
可见，化合物6具有显著的AGE破坏活性，即其效率比PTB高得多。
以下实施例提供制备表1中本发明新化合物的方法。以下化合物只是举例，不限定本发明的范围。
当本发明化合物或其盐或合适的配合物是片剂之类定量剂型时，其中可含有本领域常用的药学惰性赋形剂。也可使用淀粉、乳糖、磷酸氢钙、滑石粉、硬脂酸镁、聚合物(例如甲基纤维素)、脂肪酸及其衍生物、乙醇酸淀粉钠等稀释剂。实施例20口服剂型的制备一种典型的片剂具有以下组成通式Ⅰ活性成分乳糖135mg淀粉76mg聚乙烯吡咯烷酮(K-30)2mg滑石粉 1.5mg硬脂酸镁1.0mg肠胃外制剂用于肠胃外给药，可将本发明化合物或其盐或合适的配合物包含在无菌运载体中，所述运载体可以是一种或多种水性或非水系运载体。运载体的例子是水、油酸乙酯、油和多元醇的衍生物，乙二醇及其衍生物。其中可以含有注射剂中常有的添加剂，例如稳定剂、助溶剂、pH调节剂、缓冲液、抗氧化剂、共溶剂、络合剂、渗透压调节剂等。
合适的添加剂例如酒石酸、柠檬酸之类缓冲液，醇，氯化钠，葡萄糖和高分子聚合物。另一选择是无菌粉剂的重溶。化合物的给予可以是每日一次以上的注射，或静脉输液/点滴，或使用其他合适的贮存制剂。
实施例21适合肠胃外给药的制剂具有以下组成通式Ⅰ活性成分聚乙二醇400 0.75ml偏亚硫酸氢钠 0.01％等渗盐水/WFI 余量其他制剂适合用于皮肤和牙齿的制剂是含适量通式Ⅰ化合物的擦剂、漱口液和牙膏。
提供以上实施例只是为了说明本发明，绝对不是限定本发明的范围。
权利要求
1．治疗与糖尿病及衰老相关疾病的血管性并发症的通式Ⅰ所示吡啶鎓系列化合物及其药学上认可的盐， 其中，R1是-R4-R5或-N(R7)N(R7)R9；R4选自-N(R7)R6O,-N(R7)R6N(R7)-,OR6O,-OR6N(R7)-，其中R6为烃基；R5选自烃基，包括杂芳基的芳基，-COR7,SO2R7,-C(S)NHR7,-C(NH)NHR7,-COR10,-C(O)NHR7和 其中的R7选自H，烃基或包括杂芳基的芳基；R2选自F,Cl,Br,I,OR7,NO2，烃基，包括杂芳基的芳基，甲酰基，酰基，C(O)NR7R10,C(O)OR7,NR7R10,N=C(R7)(R10),SR7,SO2NH2,SO2烃基和SO2芳基，m等于0、1或2，R3选自R7,OR7,N(R7)(R10),N=C(R7)(R10),N(R7)N(R7)(R10),N(R7)N=C(R7)(R10)和CH(R7)C(O)R8,其中的R8选自R7,OR7，和N(R7)(R10)；R9选自H，烃基，包括杂芳基的芳基，C(O)R10,-SO2R10,-C(S)NHR10,-C(NH)NH(R10),-C(O)NHR10，R10选自H，烃基，包括杂芳基的芳基，可以与R7不同；X选自卤离子，乙酸根离子，高氯酸根离子，磺酸根离子，草酸根离子，柠檬酸根离子，甲苯磺酸根离子，马来酸根离子，甲磺酸根离子，碳酸根离子，亚硫酸根离子，磷酸氢根离子，膦酸根(phosphonate)离子，磷酸根(phosphate)离子，BF4-,PF6-，条件是(ⅰ)当同一碳原子或氮原子上连有两个烃基时，它们可以连接成环结构，(ⅱ)如果杂芳环R10含有氮原子，它可以与X-CH2C(O)-R3类化合物形成季氮。
2．根据权利要求1所述的化合物，其中，-C(O)R1基团在3或4位。
3．根据权利要求1或2所述的化合物，其中，-C(O)R1基团在3位。
4．根据权利要求1,2或3所述的化合物，其中的m是0或1。
5．根据权利要求1或4所述的化合物，其中的m是0。
6．根据权利要求1或2所述的化合物，其中的X是卤离子。
7．根据权利要求1所述的化合物，它选自(a)二溴化N,N＇-二[3-羰基-1-(2-噻吩-2＇-基-2-氧乙基)-3-吡啶鎓]肼或其药学上认可的盐，(b)溴化1-(2-乙氧基-2-氧乙基)-3-(2-(2-吡啶基)肼基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐，(c)溴化1-(2-乙氧基-2-氧乙基)-3-(2-苯甲酸基)乙基氨基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐，(d)二溴化N,N＇-二[3-羰基-1-(2-苯基-2-氧乙基)吡啶鎓]肼或其药学上认可的盐，(e)溴化1-(2-苯基-2-氧乙基)-3-(肼基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐，(f)溴化1-(2-噻吩-2＇-基-2-氧乙基)-3-(甲磺酰基肼基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐，(g)二溴化N,N＇-二[3-羰基-1-(2-(2,4-二氯苯基)-2-氧乙基)吡啶鎓]肼或其药学上认可的盐，(h)溴化1-(2-苯基-2-氧乙基)-3-(甲磺酰基肼基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐，(i)溴化1-(2-乙氧基-2-氧乙基)-3-(甲磺酰基肼基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐，(j)溴化1-(2-苯基-2-氧乙基)-3-(苯基磺酰基肼基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐，(k)溴化1-(2-苯基-2-氧乙基)-2-氯-3-(苯基磺酰基肼基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐，(l)溴化1-(2-噻吩-2＇-基-2-氧乙基)-4-(2-(苯甲酸基)乙基氨基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐，(m)溴化1-(2-(2,4-二氯苯基)-2-氧乙基)-3-(2-苯甲酸基)乙基氨基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐，(n)溴化1-(2-苯基-2-氧乙基)-3-(2-(甲氧基)羰基)乙氧基羰基吡啶鎓或其药学上认可的盐，(o)溴化1-(2-乙氧基-2-氧乙基)-3-(2-苯甲酸基)乙氧基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐。
8．一种制备权利要求1所述吡啶鎓化合物的方法，包括根据所需的目标产物制备适当取代的吡啶衍生物，然后用合适的试剂，在醇溶剂和/或高沸点溶剂中回流6-48小时，将该取代吡啶衍生物季铵化成所需的产物。
9．权利要求1所述通式Ⅰ化合物的用途，是用于制造治疗糖尿病并发症和与衰老相关的疾病的药物，所述疾病包括肾病、神经损伤、动脉粥样硬化、视网膜病、皮肤病和牙黄，及其他器官机能不良。
10．根据权利要求9所述的用途，所述化合物选自(a)二溴化N,N＇-二[3-羰基-1-(2-噻吩-2＇-基-2-氧乙基)-3-吡啶鎓]肼或其药学上认可的盐，(b)溴化1-(2-乙氧基-2-氧乙基)-3-(2-(2-吡啶基)肼基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐，(c)溴化1-(2-乙氧基-2-氧乙基)-3-(2-苯甲酸基)乙基氨基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐，(d)二溴化N,N＇-二[3-羰基-1-(2-苯基-2-氧乙基)吡啶鎓]肼或其药学上认可的盐，(e)溴化1-(2-苯基-2-氧乙基)-3-(肼基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐，(f)溴化1-(2-噻吩-2＇-基-2-氧乙基)-3-(甲磺酰基肼基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐，(g)二溴化N,N＇-二[3-羰基-1-(2-(2,4-二氯苯基)-2-氧乙基)吡啶鎓]肼或其药学上认可的盐，(h)溴化1-(2-苯基-2-氧乙基)-3-(甲磺酰基肼基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐，(i)溴化1-(2-乙氧基-2-氧乙基)-3-(甲磺酰基肼基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐，(j)溴化1-(2-苯基-2-氧乙基)-3-(苯基磺酰基肼基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐，(k)溴化1-(2-苯基-2-氧乙基)-2-氯-3-(苯基磺酰基肼基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐，(l)溴化1-(2-噻吩-2＇-基-2-氧乙基)-4-(2-(苯甲酸基)乙基氨基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐，(m)溴化1-(2-(2,4-二氯苯基)-2-氧乙基)-3-(2-苯甲酸基)乙基氨基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐，(n)溴化1-(2-苯基-2-氧乙基)-3-(2-(甲氧基)羰基)乙氧基羰基吡啶鎓或其药学上认可的盐，(o)溴化1-(2-乙氧基-2-氧乙基)-3-(2-苯甲酸基)乙氧基羰基)吡啶鎓或其药学上认可的盐。
11．一种用于治疗糖尿病并发症和与衰老相关的疾病的药物组合物，含有药学有效量的一种或多种权利要求1所述通式Ⅰ化合物或其药学上认可的盐，与药学上认可的载体、稀释剂、溶剂或赋形剂形成混合物。
12．根据权利要求11所述的药物组合物，其形式是口服制剂。
13．根据权利要求12所述的药物组合物，所述药学上认可的载体选自淀粉，乳糖，聚乙烯吡咯烷酮(K-30)，滑石粉和硬脂酸其中一种或多种。
14．根据权利要求11所述的药物组合物，其形式是肠胃外给药制剂。
15．一种制备权利要求14所述肠胃外给药制剂的方法，包括将权利要求1所述通式Ⅰ所示的活性成分溶于聚乙二醇400，然后用等渗溶液或水稀释到要求的浓度。
16．根据权利要求11所述的药物组合物，其形式是擦剂、漱口液和牙膏。
17．一种通过破坏患者体内已形成的AGE来治疗糖尿病的方法，包括单独给予以有效量的权利要求1所述合物，或将其与抗糖尿病药物联合给予。
18．一种预防或治疗糖尿病引起的疾病或衰老相关性并发症的方法，包括单独给予有效量的权利要求1所述的式Ⅰ化合物，或将其与药学上认可的载体、稀释剂或赋形剂一起给予。
19．根据权利要求18所述的方法，其中需要预防或治疗的疾病是肾病，神经病，动脉粥样硬化，视网膜病，皮肤病，非酶所致口腔褐变，内皮或其他器官机能不良和发育不全。
全文摘要
本发明揭示一种具有通式Ⅰ的吡啶鎓系列化合物及其医学上认可的盐，它们可以通过破坏已形成的AGE来治疗与糖尿病及衰老相关的血管性并发症，包括肾病、神经损伤、动脉粥样硬化、视网膜病、皮肤病和牙齿褐变，其中的R
文档编号A61K31/444GK1318056SQ99811038
公开日2001年10月17日 申请日期1999年10月15日 优先权日1999年10月6日
发明者A·桑卡兰拉亚安 申请人:托伦脱药品有限公司