专利名称：光致环化的雷帕霉素的制作方法
背景技术：
本发明涉及光致环化的雷帕霉素、以及使用它们以诱导免疫抑制和将其用于治疗移植排斥、移植物抗宿主疾病、自身免疫疾病、炎性疾病、成人T-细胞白血病/淋巴瘤、实体瘤、真菌感染与过度增生性血管疾病的方法。
雷帕霉素是一种由吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)产生的大环三烯抗生素，已发现它不但在体外、而且在体内具有抗真菌活性，尤其是抗白色念珠菌(Candida albicans)[C.Vezina等，J.Antibiot.28，721(1975)；S.N.Sehgal等，J.Antibiot 28，727(1975)；H.A.Baker等，J.Antibiot.31，539(1978)；美国专利3,929,992；以及美国专利3,993,749]。
单独的雷帕霉素(美国专利4,885,171)与picibanil(美国专利4,401,653)联合的雷帕霉素已显出具有抗肿瘤活性。R.Martel等[Can.J.Physio1Pharmacol.55，48(1977)]揭示出在实验性变应性脑脊髓炎模型(一种适合于多发性硬化的模型)中及在佐剂性关节炎模型(一种适合于类风湿性关节炎的模型)中，雷帕霉素是有效的；并且它有效地抑制IgE样抗体形成。
在FASEB 3，3411(1989)中，公开了雷帕霉素的免疫抑制效应。同样，已表明了其它的大环分子即环孢菌素A和FK-506作为免疫抑制剂是有效的；因此在防止免疫排斥方面是有用的[FASEB 3，3411(1989)；FASEB 3，5256(1989)；R.Y.Calne等，Lancet 1183(1978)；和美国专利5,100,899]。
在预防或治疗系统性红斑狼疮[美国专利5,078,999]、肺部炎症[美国专利5,080,899]、依赖胰岛素的糖尿病[美国专利5,321,009]、在血管损伤后平滑肌细胞增生和内膜增厚[美国专利5,516,781]、成人T-细胞白血病/淋巴瘤[欧洲专利申请525,960 A1]以及眼炎[美国专利5,387,589]方面，也已表明雷帕霉素是有效的。
本发明的所述化合物作为免疫抑制剂、消炎剂、抗真菌剂、抗增生剂和抗肿瘤剂是有效的。
本发明也提供制备式I化合物的方法，该方法包括在氮气下用紫外光环化固体状态的雷帕霉素。本发明也提供制备式II化合物的方法，该方法包括在含水/有机溶剂混合物中溶解式I化合物，以及分离式II的化合物。
通过使固体状态的雷帕霉素在氮气下于一日光橱中经受光反应大约7天，制备式I的β-内酰胺化合物。通过在含水/有机溶剂混合物例如1∶1的乙酸四乙铵缓冲液/乙腈中溶解式I化合物，制备式II的β-内酰胺化合物。在本文描述的条件下，式I化合物和式II化合物在溶液中存在于平衡状态之中。在乙酸四乙铵缓冲液/乙腈中，该平衡被推向式II化合物；可以将式II化合物与式I的化合物分开，并且可以从式I化合物中分离出式II化合物。式I和式II的化合物也相应地称为化合物I和II。
由式I和式II的化合物可制备本发明的酯和醚。在专利文献中有许多资料证明了雷帕霉素的31-和/或42-酯或醚的制备方法。下面是优选的酯和醚，以及公开了类似的雷帕霉素酯和醚的制备的对应专利；通过引用特此完全将下面列举的专利结合于此烷基酯(美国专利4,316,885)、氨烷基酯(美国专利4,650,803)、氟化酯(美国专利5,100,883)、酰胺酯(美国专利5,118,677)、氨基甲酸酯(美国专利5,118,678)、甲硅烷基醚(美国专利5,120,842)、氨基酯(美国专利5,130,307)、乙缩醛(美国专利5,51,413)、氨基二酯(美国专利5,162,333)、磺酸酯和硫酸酯(美国专利5,177,203)、酯(美国专利5,221,670)、烷氧基酯(美国专利5,233,036)、O-芳基醚、-烷基醚、-烯基醚和-炔基醚(美国专利5,258,389)、碳酸酯(美国专利5,260,300)、芳基羰基氨基甲酸酯和烷氧羰基氨基甲酸酯(美国专利5,262,423)、氨基甲酸酯(美国专利5,302,584)、羟基酯(美国专利5,362,718)、受阻酯(美国专利5,385,908)、杂环酯(美国专利5,385,909)、偕双取代的酯(美国专利5,385,910)、氨基链烷酸酯(美国专利5,389,639)、磷酰基氨基甲酸酯(美国专利5,391,730)、氨基甲酸酯(美国专利5,411,967)、氨基甲酸酯(美国专利5,434,260)、脒基氨基甲酸酯(美国专利5,463,048)、氨基甲酸酯(美国专利5,480,988)、氨基甲酸酯(美国专利5,480,989)、氨基甲酸酯(美国专利5,489,680)、受阻N-氧化物酯(美国专利5,491,231)、生物素酯(美国专利5,504,091)、以及O-烷基醚(美国专利5,665,772)。当本发明的化合物是化合物I或化合物II的酯或醚时，优选它为42-单酯或单醚。
通过评价本发明抗几种真菌菌株的一种代表性化合物(化合物I)，证实了本发明化合物的抗真菌活性。简短地说，用下面步骤评价这样的活性。用RPMI 1640装填一块96孔U形底的微量滴定板(50μl/孔)，将被评价的化合物放入适当的孔中，且在相继的孔中系列稀释，以提供11个稀释度。浓度的范围从64μg/ml直到0.06μg/ml。将调整了的真菌接种物(50μl)加到每个孔中，并于35℃培养所述板24-48小时。MIC为在孔中完全抑制生物体生长的化合物的最低浓度。下面的表显示了在这标准的药理学试验过程中得到的结果。该表表明在不止一次地列举同样真菌的地方，评价了不止一种株菌。
表1.抗真菌活性(按μg/ml的MIC)
在这标准的药物学试验过程中所得到的结果证实本发明的化合物作为抗真菌剂是有效的。
通过评价本发明一种代表性化合物(化合物I)在体外对六种肿瘤细胞系的抗肿瘤活性，证实了本发明化合物的抗肿瘤活性。简短地说，将来自六个细胞系的肿瘤细胞放置到一块96微量滴定孔板的孔中；使用下面肿瘤细胞系A2780S(卵巢的)、A2780DDP(抗顺铂的卵巢的)、A431(起源于外阴表皮样瘤)、SW620(结肠)、SKBR3(乳腺)、以及MDA-MB-435(乳腺)。在存在连续稀释的被评价的本发明化合物的情况下，培养所述肿瘤细胞48小时；并用一比色步骤(surforhrodamine B)测定细胞的生长。与在试验化合物添加时的细胞数相比，计算生长的抑制。以IC50(μg/ml)形式表示结果。对于化合物I，得到下面的IC50A2780S(IC50＝8.756μg/ml)、A2780DDP(IC50＝6.51μg/ml)、A431(IC50＝20.46μg/ml)、SW620(IC50＝24.84μg/ml)、SKBR3(IC50＝7.029μg/ml)、以及MDA-MB-435(IC50＝27.28μg/ml乳腺)。该标准的药理学试验过程的结果证实本发明化合物作为抗肿瘤剂是有效的。尤其是，本发明化合物对包括肉瘤和癌的实体瘤是有效的；且更特别是，本发明化合物对星形细胞瘤、前列腺癌、乳腺癌、结肠癌、小细胞肺癌和卵巢癌是有效的；并对成人T-细胞白血病/淋巴瘤有效。
基于已得到的所述活性谱，本发明化合物在治疗或抑制移植排斥方面也是有用的，所述移植排斥例如肾、心脏、肝、肺、骨髓、胰(胰岛细胞)、角膜、小肠、皮肤同种移植物以及心脏瓣膜异种移植物的移植排斥；在治疗或抑制移植物抗宿主疾病方面，在治疗或抑制例如狼疮、类风湿性关节炎、糖尿病、重症肌无力以及多发性硬化的自身免疫疾病方面，以及在治疗或抑制炎症和例如再狭窄及动脉粥样硬化的过度增生性血管疾病方面，本发明的化合物同样是有用的；所述炎症例如银屑病、皮炎、湿疹、皮脂溢性皮炎、炎性肠病、肺部炎症(包括哮喘、慢性阻塞性肺部疾病、肺气肿、急性呼吸窘迫综合征、支气管炎等等)、以及眼部眼色素层炎。当用于再狭窄时，优选运用本发明化合物治疗发生在血管成形术手术之后的再狭窄；当用于该目的时，可以在所述手术之前、在该手术期间、在该手术之后、或在上述的任何组合期间，给予本发明的化合物。
当为了治疗或抑制上述的疾病状态而给药时，可将本发明化合物经口服、非肠道、鼻内、支气管内、经皮、局部、阴道内或直肠给予哺乳动物。
设想了当将本发明化合物用作免疫抑制剂或消炎剂时，本发明化合物可以和一种或更多种其它的免疫调节剂一起用。这样的其它免疫调节剂包括但不限定于硫唑嘌呤、皮质类固醇(例如泼尼松和甲泼尼松)、环磷酰胺、雷帕霉素、环孢菌素A、FK-506、OKT-3和ATG。通过将本发明化合物与这样的其它药物或药剂联合用于诱导免疫抑制或治疗炎性疾病，需要较少量的每种药剂来达到所希望的效果。这样的联合疗法的基础由Stepkowski确立，他的结果显示以亚治疗剂量使用雷帕霉素和环孢菌素A的组合显著地延长心脏同种移植物的生存时间。[Transplantation Proc.23507(1991)]。
为了需要本发明化合物的哺乳动物，可以配制纯的本发明化合物，或者可与一种药用载体一起配制本发明的化合物。所述药用载体可以是固体或液体。
固体载体包括一种或更多种的物质，所述物质也可以作为调味剂、润滑剂、增溶剂、悬浮剂、填充物、助流剂、压缩助剂、粘合剂或片剂崩解剂；该固体载体也可以是一种包胶囊的材料。在粉剂中，该载体是与细碎的活性成分相混合的细碎固体。在片剂方面，以合适的比例将活性成分与具有必要的压缩特性的载体混合，并压制成所希望的形状和大小。所述粉剂和片剂最好包含多达99％的所述活性成分。合适的固体载体包括例如，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、羧基甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯酮、低熔点蜡和离子交换树脂。
在制备溶液、悬浮液、乳液、糖浆、酏剂和加压组合物方面，使用液体载体。在药学上可接受的液体载体例如水、有机溶剂、它们两者的混合物之中，或者在药学上可接受的油或油脂中，可溶解或悬浮所述的活性成分。所述液体载体可包含其它合适的药用添加剂，例如增溶剂、乳化剂、缓冲剂、防腐剂、增甜剂、调味剂、悬浮剂、增稠剂、颜料、粘度调节物、稳定剂或渗透调节物。用于口服和非肠道给药的液体载体的合适实例包括水(部分含有如上所述的添加剂，例如纤维素衍生物，优选羧基甲基纤维素钠溶液)、醇(包括一元醇和多元醇，例如乙二醇)及其衍生物、卵磷脂(lethicins)、以及油(例如分级椰子油和花生油)。对于非肠道给药，所述载体也可以是诸如油酸乙酯和肉豆蔻酸异丙基酯之类的油性酯。在用于非肠道给药的无菌液体形式的组合物中，无菌的液体载体是有用的。用于加压组合物的液体载体可以是卤代烃或其它药学上可接受的喷射剂。
例如可通过肌内注射、腹膜内注射或皮下注射，应用成为无菌溶液或无菌悬浮液的液体药用组合物。也可以静脉内给予无菌溶液。同样可以以液体组合物或固体组合物的形式，口服地给予所述化合物。
可以以常规的栓剂形式，经直肠给予本发明的化合物。对于通过鼻内给药、或者通过支气管内吸入或吹入给药，可以将本发明化合物配制成水溶液或部分含水的溶液；然后，可以以气雾剂的形式利用这些溶液。通过使用包含该活性化合物和载体的、经皮贴剂，也可以经皮地给予本发明的化合物；所述载体对该活性化合物是惰性的，且对皮肤是无毒的，并且允许将该制剂经过皮肤系统的吸收到血流中的传送。所述载体可采用许多种的形式，例如乳膏和软膏、糊剂、凝胶、以及包藏装置。所述乳膏和软膏可以是粘性液体或半固体乳剂，所述半固体乳剂或者是水包油型，或者是油包水型。由分散在包含该活性成分的石油或亲水石油中的吸收性粉末组成的糊剂同样可以是合适的。可用各种各样的包藏装置将该活性成分释放到血流中，例如，用包住贮液器的半渗透膜，该贮液器含有所述活性成分与载体、或含有该活性成分而无载体；或者，用包含所述活性成分的基质。在文献中可了解其它的包藏装置。
另外，用药学上可接受的载体配制，可以以溶液、乳膏或洗剂的形式使用本发明的化合物，所述溶液、乳膏或洗剂包含0.1-5％且优选2％的活性化合物，可以将所述溶液、乳膏或洗剂用于真菌侵袭的区域。
剂量之要求随使用的特定组合物、给药途径、表现出的症状的严重程度和所治疗的各个受治疗者而变化。基于在标准的药物学试验过程中获得的结果，设计活性化合物的日剂量将为0.1μg/kg-100mg/kg，优选在0.001-25mg/kg之间，且更优选在0.01-5mg/kg之间。一般将用少于该化合物最适剂量的小剂量开始治疗；此后，增加剂量，直到达到在这种情形下的最适效果为止。用于口服、非肠道、鼻、或支气管内给药的精确剂量，将由给药的医生根据在所治疗的各个受治疗者身上的经验而确定。该药用组合物最好是单位剂型，例如片剂或胶囊。在这样的形式中，以包含适当量的活性化合物的单位剂量，细分所述的组合物；所述单位剂型可以是包装的组合物，例如，小包的粉剂、管形瓶、安瓿剂、预先装满的注射器或包含液体的香囊。该单位剂型例如可以是胶囊或片剂本身，或者，它可以是包装形式的、适当数目的一些这样的组合物。
下面的实施例阐明本发明代表性化合物的制备和生物学活性。
权利要求
1.结构I或结构II的化合物， 或 或者其31-和/或42-酯或醚。
2.权利要求1的化合物，该化合物是(1S，2R，3R，6S，8S，9E，11E，13E，15S，17R，19R，20R，21E，23R，26S，29S，33R)-1，2，30-三羟基-26-[(1R)-2-[(1S，3R，4R)-4-羟基-3-甲氧基环己基]-1-甲基乙基]-8，19-二甲氧基-3，9，15，17，21，23-六甲基-27，36-二氧杂-35-氮杂四环[27.4.2.1.[2，6].0[33，35]]三十六烷-9，11，13，21-四烯-18，24，28，34-四酮。
3.权利要求1的化合物，该化合物是(1S，4S，7R，8E，10R，11R，13R，15S，16E，18E，20E，22S，24S，27R，29S，30R)-10，24，29-三羟基-4-[(1R)-2-[(1S，3R，4R)-4-羟基-3-甲氧基环己基]-1-甲基乙基]-11，22，-二甲氧基-7，9，13，15，21，27-六甲基-3-氧杂-34-氮杂三环[27.4.2..30.34]三十五烷-8，16，18，20-四烯-2，6，12，28，35-五酮。
4.在需要治疗移植排斥或移植物抗宿主疾病的哺乳动物身上治疗移植排斥或移植物抗宿主疾病的方法，该方法包括给予所述的哺乳动物抗排斥有效量的结构I或结构II的化合物 或 或者其31-和/或42-酯或醚。
5.在需要治疗真菌感染的哺乳动物身上治疗真菌感染的方法，该方法包括将抗真菌有效量的结构I或结构II的化合物 或 或者其31-和/或42-酯或醚给予所述的哺乳动物。
6.在需要治疗再狭窄的哺乳动物身上治疗再狭窄的方法，该方法包括将抗增生有效量的结构I或结构II的化合物 或 或者其31-和/或42-酯或醚给予所述的哺乳动物。
7.在需要治疗实体瘤的哺乳动物身上治疗实体瘤的方法，该方法包括将抗肿瘤有效量的结构I或结构II的化合物 或 或者其31-和/或42-酯或醚给予所述的哺乳动物。
8.药用组合物，所述组合物包括结构I或结构II的化合物 或 或者其31-和/或42-酯或醚，并包括一药用载体。
9.制备在权利要求1中所定义的式I化合物的方法，该方法包括在氮气中用紫外光环化固体状态的雷帕霉素。
10.制备在权利要求1中所定义的式II化合物的方法，该方法包括在一含水/有机溶剂混合物中溶解式I化合物，并分离出式II的化合物。
全文摘要
结构(Ⅰ)或结构(Ⅱ)的化合物、或者其31－和/或42－酯或醚,所述物质可用作免疫抑制剂、消炎剂、抗真菌剂、抗增生剂、以及抗肿瘤剂。
文档编号A61P35/02GK1323310SQ99812174
公开日2001年11月21日 申请日期1999年8月16日 优先权日1998年8月17日
发明者朱天民, 李爀九 申请人:美国家用产品公司