专利名称：一种硝酮类化合物及其制备方法和在制药中的应用的制作方法
一种硝酮类化合物及其制备;5r法和在制药中的应用
本发明涉及一种硝酮类化合物，其制备方法和在制备用于治疗和预防由于自由基过量产生和/ 或血栓形成引起的神经系统疾病，感染性疾病，代谢系统疾病，心、脑血管系统疾病以及退行性 老化疾病等的药物中的应用。 背景駄
氧对人类和动物的生命都非常重要，作为正常代谢的一部分，人体产生出多种活性氧簇自由基
(ROS)，同时人体有多种使ROS失去活性的机制。在正常状态下，ROS的产^I率不会超过组 织代镇挖们的能力，但是在某些瞎况下，ROS会升高至鹏出这對默机制的水平(例如由于辐射、 环境因素、铁离子负荷过多等)，或者当这些机制出现错误时(例如遗传缺陷)，ROS将造成细胞 和组织损坏，导致多种疾病甚至死亡。蛋白质、月旨肪和DNA都是ROS进攻的底物，每^iSAa 胞的1012个氧分子中，有1/100会破坏蛋白质，1/200会破坏DNA，特别是当人体自然抵抗力低下 的时候，这种对DNA、蛋白质和脂质的破坏使得ROS变得非常有害。
氧化应激在老化过程中扮演着重要的角色， 一些抗氧化酶比如超氧化物岐化酶(SOD)和抗 氧化剂ti如尿酸、(3-胡萝卜素和维生素E的水平与生物的生命周期呈正相关性，也就是说这， 氧化,卩抗氧化剂的水平由人类到猩猩再到老鼠^I减的(Culter， F微if^'ca/s / 历o/ogy 4: 371， 1984)。 一种假说认为细胞被自由基破坏不能正常发挥功能，这种细胞损伤的积聚导致老化(Culter， 似)；另一种假说认为自由基使细胞从它们的正常分化状态下产生异常分化，而这些细胞的分化异 常导致老化以及各种老年病(Culter,似)。自由基导致老化以及各种^病，如自由基与中风、缺 血再灌注、心血管疾病和神经性疾病包括阿尔茨海默氏病、帕金森氏病、霍奇金病等都有关。
动脉粥样硬化的并发症比如心肌梗塞、中风和外周血管性疾病占美国死亡人数的一半。动脉 硬化开始于上皮细胞的损伤，并且伴随着动脉平滑肌细胞的增生。在动脉粥样硬化过程中，血液 变得粘稠，血小板和氧化修饰低密度脂蛋白(LDL， LDL中最主要的脂质就是胆固醇酯)以及其他一醜质开始粘附在动脉壁上形成斑点和结块。LDL的氧化正是由于自由基弓胞的。
现有技术(McCully,^w"J尸a决o/. 56:111， 1969)证实，血浆中高水平的同型半胱氨酸与由于 冠心病造成的死亡率的递增相^(Nygard " a/., A( 24: 337， 1997; Graham " a/.,
277:1775,1997)。同型半胱氨酸损伤上皮细胞，通过一系列机制包括过氧化氢的产生引起动脉粥样 硬化，曾经有J随称同型半胱氨酸减少了 NO的生物利用度(不是它的产物)并且损伤细胞内的 抗氧化物酶，特别是谷胱甘肽过氧化物,pchurch"fl/.， 说o/. Oze/w. 272: 17012， 1997)，这个过 程正是自由基的存在和增加的关键，过氧化氢的增加可能是原因也可能是结果。同型半胱氨酸产 生自由基包括过氧化物(02—)， 02'""与No的反应导致其生物禾,度降低和羟自由教'OH) 的产生，或者经SOD歧化产^1氧化氢(11202)。过氧化氢进一步通过Fenton反应和金属催化的 Haber-Weiss反应被转化成 。H ，这些反应产生的自由翻每会破坏保护自由基损伤的抗氧化酶。
科学家们己经付出大量的研究工作去对抗自由基弓胞的损伤效应，包括抗氧化酶和抗氧化剂 的利用，遗感的是，蛋白酶太大而不能穿透细胞膜和血脑屏障，单独使用抗氧化齐他由于各种原 因难以令人满意，包括它们会被自由基消耗而需要很大的数量。
ROS存在种类较多，包括超氧负离子(02'—)，过氧化氢(H202)和羟教，OH)。 ROS是多 个生命过程的副产品，如线粒体电子转移，各种利用氧的酶系，过氧化酶体以及与脂质过氧化反 应一样与正常有氧代谢相关的其他生命过程。这些损坏性的副产品可以相互作用也可与其它化学 药物反应产生更大的毒性产品，例如，H202肯,Fenton反应和金属催化的Haber-Weiss反应转 换成高活性的羟自由基'OH:
Fe2 + H202 - Fe3++'OH + OH一
OH + OH— - - 02'+H+ (ponton反应)
02'+H202 -争OH + OH一 + O2 (F^/Fe"催化Haber-Weiss反应)
超氧化物(G2'—)与NO反应形成有毒性的过氧化亚硝酸根，然后进一步分解产生羟自由基 02*一 + NO - ONOO一 -NC^ + "OH
人类本身有防御系统来抵抗由于代谢而产生的有毒副产品，包括各种酶系统，如超氧化物岐 化酶(SOD)、过氧化氢酶、过氧化物酶以及各种抗氧化剂如维生素类(维生素A、 P-胡萝卜素、维生素C和E)、谷胱甘肽、尿酸和其他酚类化，。SOD催化j顿氧化物转变成过氧化氢和氧。 2Jf + 02*+ 02' - H202 + 02(SOD催化)
过氧化氢能被过氧化氢酶和过氧化物酶转换成氧气和水。
2H202 - 02 +H20 (由过氧化氢酶和过氧化物斷崔化)
尽管机体的防御系统很好，还是有些损伤性自由基逃脱清除，这些m的自由基及其产物直 接作用于细胞DNA、蛋白质及脂质引起DNA损伤和细胞駒旨质过氧化，这种ROS产生的结果专 业术语称为氧化应激，氧化应激可以影响正常的基因表达、细胞分化以及造成细胞死亡(Culter，i^e /"5/o/ogy， 4:371， 1984; Culter， iVew KwV^ooi Sd. 621:1， 1991)。现在氧化应激被认为与 很多疾病的起因，如心血管疾病、神经系统疾病、肿瘤以及与老年有关的老年病。脂质斑块造成 动EifiL管壁增厚，血管狭窄。动脉粥样硬化弓胞的动脉狭窄使得血流不畅造成血液供应的部分器 官难以维持正常的功能，例如大腿动脉粥样硬化使得腿部血流减少，造成走路或运动腿部疼痛， 大腿溃疡或者腿部仓ij伤难以愈合。大脑动脉粥样硬^^tt管性^痴呆和脑中风，在发达国家， 脑血管疾病已经成为继心脏病和肿瘤后的第三大死因，65岁群人中有5%受到脑中风的困扰。在 美国，每年有超过50万人饱受中风的折磨(Digravio, G 296:2939,2006)， 70-85%的脑中顺 预血性脑中风，其死亡率为15-33%。现有的治疗急性缺血性脑中风的方,括细胞保护和溶栓 (Phillips " fl/.，尸rag Carafovosc 50: 264， 2008)，细胞保护力图保护在 再灌注期间的细胞死 亡，溶栓主要是在疾病初期应用溶栓药保持血管畅通。尽管人们做了大量的努力，脑中风仍然是 医学界最具破坏性的疾病之一，现有的脑中风治疗效果不理想的其中一个原因是还没有一个药物 同时具有确切的溶栓和细胞保护作用。
冠状动脉粥样硬化引起心M胞血流较少，心肌功能的弱^it成冠心病，包括心脏病发作、 意外猝死、心肌梗死弓胞的胸痛、心律失常以及心衰等，大部分心脏病发作是因为冠状动脉疾病 (CAD)， CAD是冠状动脉血管内壁长期粥样斑±央造成的。偶然情况下，斑块的一部分，脱落 造成该部位形成血栓， 一旦栓塞造 |71061流大部分或，停滞，心肌,产生。如果血流在2040 射中内没有得到恢复，就^t成心肌不可逆转的死亡，心肌SS发作期间，心肌细胞持续死亡" 小时。治疗心肌體首先顿用溶栓药去除血栓，然后采用抗氧化药物保护受损伤的心肌细胞。中医药治疗脑中风的研究报道很多，中药研究主要集中在丹参、川芎等活血化淤中药，目前 公认有一定疗效的有川芎嗪(TMP)注射液、血塞通注射液和丹参注射液等。TMP注射液被广泛用 于缺血性中风急性期，并有大量临床试验研究其疗效及安全性(李可建，好參房度房,17:1874， 2006)。 TW药理活性很多，与治疗缺血性脑中风相关的研究主要集中在以下几个方面
(1) TMP抗凝作用明显。TMP可以明显抑制LPS诱导的PAI-l蛋白及其mRNA在内皮细胞的 表达(Songe/fl^OH'weseMecfca/J 113:136,2000)。 TMP低剂量时抑制磷脂肌醇的^^和TXA2的 形成，高剂量时通过结含瞎蛋白nb/nia抑制血小板聚集(Sheu""/.,77zram6i ey. 88:259,1997)。
(2) 1MP可以直接溶栓。大鼠动脉和静EJfiL栓模型皆i正明TMP具有抗血栓作用(Liuand Sylvester, 7T^簡6i es. 58:129， 1990)，其抗血栓作用可能与TMP抑制血小板活性有关，包括抑制胞 内Ca2+活性，抑制磷酸二酯酶活性，提高胞内cAMP水平以及减少血小板表面糖蛋白nb/ma的暴露 等(Liu and Sylvester, 7Trow6i ey. 75:51， 1994)。 1TVlP可以显著降fKADP诱导的急性肺栓塞小鼠死 亡率，静脉注ltTMP可以显著延长肠系膜动脉切断大鼠的、她时间达1.5倍，证明TW具有显著的 体内 栓活性(Sheu"a/"似)。
G) TMP保护神经细胞作用明显(Hsiao "a/.,尸/antoMM 72:411-417,2006; 2006; Kao A/em cfew M 48:166， 2006)。 TMP显著改善MCAo弓胞的大鼠脑细胞缺血损伤，TMP显著清除 人中性粒细胞产生的自由基。1MP 3Bi过调节Bel-2和Bax ,减少细胞调亡从而保护神经细胞。 (4)TMP是一种钙M阻滞剂，同时舰钾MiI开放，抑制牵丐离子内流，抑制自由基生成，超 氧化物歧化斷SOD)活性增强，抑制脂质过氧化反应，抑制炎症反应(ZhuWAEwr/iV^maco/. 510:187,2005)。
长期临床应用已证明j I l芎嗪其具有溶栓和抗氧化作用。
硝酮类化合物与氮氧化物是可以穿透细胞膜的稳定的自由基。硝酮类化合物可以与自由基反
应生成氮氧自由基氮氧自由基具有类i鹏氧化钩歧化酶的活性，催^f鹏氧离子的歧化(Samuni" a/" J历o/. Cte/w. 263:17921， 1988; KrishnaWa/, </历o/.271:26018， 1996; KrishnaWa( / 5/o/. 271: 26026, 1996)刺激血红蛋白产生过氧化氢酶样的活性(Krishna " <历o/. O em. 271:
26026,1996)，从而保护细胞免受自由基损伤。氮氧自由基与其他抗氧剂相比较还有一个优点在于作为催化剂其浓度在催化反应前后没有变化。例如，苯基叔丁基硝酮(PBN)可以与自由基反应生成
氮氧自由基
R*
CH3
《"^~C=N—C—CH3
CH3
《"^~C—N—C—CH3
R C仏
Nitrone (PBN) Nitroxide 氮氧自由基可以直接与自由基反应从而去除自由基也可以氧化还原性金属从而抑制Fenton反应 和金属催化的Haber-Weiss反应(Mohsen " a/.， Mo/. CWM.历o&e肌145:103， 1995)。例如，l-氧
-2,2,6，6-四甲基哌啶(TEMPOL)可以以下列方式清除超氧阴离子("'一)
OH
H3C. H3C
OH
CH3 T' 、CH3
02
H3C. H3C
OH
、N'
II O
OH
CH3 ■CH3
H202
H3C H3C
、N'
II O
CH3 CH3
02
H3C H3C.
CH3 CH3
02
Nitroxide (L is a biological ligand) hydroxylamine硝酮类化合物和自由基反应的最终产物包括羟胺衍生物、醛类及胺类化合物。这些化合物对 细胞的损伤都比自由基要小得多(Chamulitrat" a/., J历o/. 11520,1993; Janzen " a/., Wee
MM 12:169， 1992; Kotake and Janzei^ J爿附,5bc. 113:948， 1991)。 给加速衰老的小 鼠每^M腔注射PBN ，其寿命延长33% (Edamatsu"a/.,历ocfem. 5/o/ / > . Wes. Cowmwz 211:847, 1995)。当24月大的大鼠每天劇空注射32mg/kgPBN，连续给药9.5月，大鼠大脑中两个负责认知 功能的重要区域(大脑皮层及苍白球)的脂质过氧化反应被减少，同时老年大鼠的认知能力被提 高。更重要的是，实，行32个月以后，11只注射PBN的大鼠中有7只仍然活着(Sack " fl/.， A^/nwd. 丄成205:181， 1996)。
在另一项实验中，氮氧化物4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-亚硝酸可以纟 周围神经痛实验大 鼠的痛觉(Tal,A/"em^/7oW7:13183， 1996)。在大鼠离体l^脏，NO通过有效的抑制氢氧自由教争OH) 的形成从而微和防止再灌注损伤，而不是通过斷氐心率或直接抑制心律失常(GeWan""/.， iVoc. Ato/.爿ao/ 88:4680,1991)。氮氧化物在无毒性副作用的毫摩尔浓度下就可以保护过氧化氢对培 养的小鼠心肌细胞的毒性作用。(Mohsen"a/.， Mo/. Ce/M压ocfe附.145:103,1995)。
Ley等人报道(iP/wmaco/fln^E^rt.313:1090，2005;5ra/"i 饥1180:101,2007)， stilbazulenylnitrone (STAZN)对啮齿动物脑缺血和创伤的模型有很强的神经保护作用。在动物大 脑中腔内缝合而导致动脉闭塞，2小时后，用STAZN溶液治疗。STAZN溶液可以改善神经功能 缺损，对 鹏有持久神经做作用。
另一个硝酮类化合物4-[(叔丁基亚氨)甲萄苯基-l,3-二磺酸酯N-氧化二钠(NXY-059)被证实 有治疗中风作用。当雄性大鼠在大脑中动脉闭塞2小时，再灌注1小时后注射NXY"059,NXY-059 在48小时和7天时都可以显著减少脑梗死体积(Kuroda et al.， J Cew&说ootf尸/ow Meto6. 19, 778， 1999)。 Marehall(Sfrofe 32:190,2001)等人报道说，与生理盐水对照组相比，NXY-059对于右大脑 永久性闭塞造成大脑损伤的猴子的大脑梗死面积的减少皿50% 。
上述数据证明了自由基清除剂硝酮类化合物和氮氧化物可以有效的作为疾病治疗药物以及抗 衰老药物。
目前脑中风的治疗还没有特效药，己经上市的为数不多的药物都因为疗效不佳或毒副作用大很难满足要求。治疗缺血性脑中风的药物必须具有两方面的功能溶栓^/和保护神经细胞。已有
的研究证实川芎嗪(TMP)对脑中风的治疗有一定的疗效，我们的研究工作也证明1MP具有较强
的保护脑细胞和溶栓作用。而自由基清除齐|"，神经细胞的作用一直是国内夕卜研究的重点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硝酮类化合物，该化合物中对IMP及其衍生物等结构进行修饰， 在保持其溶检能力的同时，弓l入合适的自由基清除基团形成TMP及其衍生物与自由基清除基团的 偶合物，进一步提高其抗氧化能力，增强其细胞^^能力。
本发明的目的还在于提供所述硝酮类化合物的制备方法。
本发明的目的还在于鄉所述硝酮类化合物在制药中的应用。
本发明中Jli共的化合物肖調于制备治疗或预防由于ROS过量产生^JfiL栓形成所导致的疾病的
药物。此类化，具有下面的结构(结构式I)或者此类结构的医药用盐
國O CH3
其中
Rh R2，和R3可以相同或不同，分别为H， OH, NH2， COOH，烷基，芳基杂环芳烃， 酯奖胺类或氨基甲酸酯，但不能同时为H;
X和Y分别是C,N,O和S,可以相同或不同，但不能同时为C。
通式I所述的,化合物中,Ri,R2，和R3可以相同或不同，分别为H,OH，NH2，COOH，烷基， 芳募杂环芳烃，酯类，胺类，或氨基甲酸酯，但不能同时为H; X和Y同时为N。
通式I所述的更加tt^化合物中,R!,R2,和R3可以相同或不同，分别为烷基，X，Y同时为N。 通式I所述的进一步,化合物中，RhR2，和R3为甲基；
10X和Y同时为N，化合物结构如下(结构式II):
<formula>formula see original document page 11</formula>
本发明还提供一种治疗或预防由于ROS超量或血栓形成所导致的疾病中的方法。此方法包括
给病人服用有效治疗剂量的具有结构式I的化合物或此类化合物的药学可接受的盐
<formula>formula see original document page 11</formula>
其中:
R,，R2，和R3可以相同或不同，分别为H,OH,NH2，COOH，烷基，芳基杂环芳烃， 酯类，胺类，或氨基甲酸酯，但不能同时为H; X和Y分别是C,N,O和S，可以相同或不同，但不能同时为C。 本发明提供的用于治疗或预防由于ROS超量或血栓形成所导致的疾病的方法也包括给病AI艮 用有效治疗剂量的具有通式I所述的,化合物或此类化合物的药学可接受的盐。其中，RhR2，和 R3可以相同或不同，分别为H,OH,NH2，COOH，烷基，芳基，杂环芳烃，酯类，胺类，或氨基甲酸 酯，但不能同时为H; X和Y同时为N。
本发明提供的用于治疗或预防由于ROS超量m栓形成所导致的疾病的方法也包括给病AI艮 用有效治疗剂量的具有M^: 1所述的更加 化合物或此类化合物的药学可接受的盐。其中，R!， R2， 和R3可以相同或不同，分别为烷基;X和Y同时为N。
本发明提供的用于治疗或预防由于ROS超量或血栓形成所导致的疾病的方法也包括给病人有
效治疗剂量的具有结构式n的化合物舰类化合物的药学可接受的盐:以下定义用以阐明和界定该发明中所用至啲各种术语的含义以及范围。
本文所用的术语"烷基"是指未被取代的或被取代的直链、支链或环形的多至15个碳原子的烷 基離。直链烷基包括如甲基、乙基正丙基正丁基、正戊基、正己基、正庚基和正辛基。支 麟基包括如异丙基、仲丁基异丁基叔丁基新戊基。环状烷基("环烷基")包括如环丙基、 环丁基环戊辭卩环己基。烷基可被一个或多个取代魏代。上述取代基的非限定性例子包括NH2、 N02、 N(CH3)2、 ONO2、 F、 Cl、 Br、 I、 OH、 OCH3、 CO2H、 C02CH3、 CN、芳基和杂芳基。术 语"烷基"也指未取代或取代的直链、支链或环状的含有多至15个碳原子的在链上含有至少一个杂 原子(例如氮、氧或硫)的烷基。上述直链烷基包括，例如，CH2CH2OCH3、 CH2CH2N(CH3》和 CH2CH2SCH3。支链基团包括，例如，CH2CH(OCH3)CH3、 CH2CH(N(CH3)2)CH3和 CH2CH(OCH3)CH3。上述环状基团包括，例如六员环CH(CH2CH2)20、 CH(CH2CH2>2NCH3和 CH(CH2CH2)2S及相应的五员环等。上述烷基可被一个或多个取代基取代。上述取代基的非限定 性例子包括NH2、 N02、 N(CH3)2、 ON02、 F、 Cl、 Br、 I、 OH、 OCH3、 C02H、 C02CH3、 CN、 芳基和杂芳棊。
本文所用的术语"芳基"是指未被取代的或取代的芳香化合物、碳环基团和杂芳基。芳基或者是 单环或者是多环稠合化合物。例如，苯基是单环芳基。萘基是具有多环稠合的芳基的例子。芳基 可以被一个或多个取代基取代，取代基的非限制性的例子包括NH2、 N02、 N(CH3)2、 ON02、 F、 Cl、 Br、 I、 OH、 OCH3、 C02H、 C02CH3、 CN、芳凝卩杂芳基。
杂芳基涉及到取代的或非取代的单环或多环的基团，环内至少包括一个杂原子，譬如氮、氧 以及硫。辦ij来说，典型的杂环基团包括一个或多个氮原子譬如四唑基、吡咯基、吡啶基(如4~ 吡啶基，3-吡啶基，2-吡啶基^)、哒嗪基、吲P雑、喹啉基(如2-喹啉基，3-喹啉基#)、咪唑基、 异Pifft基，吡唑基、吡嗪基、嘧啶基吡啶酮基或哒嗪基；典型的含一个氧原子的杂环基团包括 2-呋喃基3-呋喃基或苯并呋喃基；典型的硫杂原子基团包括噻吩基、苯并噻吩基；典型的混合杂 原子基团包括呋吖基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基和吩敏惡基。杂环基团能被一个或多个取代基 取代。这些取代基包括NH2、 N02、 O-烷基、NH-烷基、N(烷勤、NHC(O)-烷基、ON02、 F、 Cl、 Br、 I、 OH、 OCF3、 OS02CH3、 C02H、 0)2-烷基、CN以及芳基和多芳基。这些情况同时包括 环内杂原子被氧化，譬如形成N-氧化物、酮或砜。
本文使用的术语"药学上可接受的"指的是在化合物如盐或赋形剂中不具有不能接受的毒性。药学上可接受的盐包括无机阴离子，例如氯离子、溴离子、碘离子、硫酸根、亚硫酸根、硝酸根、 亚硝酸根、磷酸根、磷酸氢根等。有机阴离子包括乙酸根、丙酸根、肉桂酸根、苯甲磺酸根、柠 檬酸根、乳酸根、葡萄糖酸根等。药学上可接受的赋形剂在后文有描述，参见E.W.Margin Remington's Pharmaceutical Sciences Mack Publishing Company (1995)， Philadelphia^ PAj 19th ed中。
本发明中涉及的新化合物包括IMP硝酮衍生物结构式(I)和IMP氮氧化物衍生物结构式 (H)。结构式(I)和(ID中涉及的TMP硝酮和氮氧化物都是具有iitlfiL栓活性的抗氧化剂， 一方面它们
可以清除AlfiL液和组织中的自由基包括超氧阴离子(02'一)，过氧硝酸根(ONOO一)and羟自由 基COH)，另一方面能够溶解血管中的血栓，因此，它们可用于预防和治疗自由基过量和或血栓
形成引起的疾病，这些疾病包括但不限于神经系统疾病如缺血缺氧性脑损伤、中风、外伤、老年
痴呆症、癲痫、帕金森氏病、亨廷顿氏病、肌萎縮侧索硬化症，艾滋病痴呆症、多发性硬化症、
慢性疼痛、阴茎异常勃起、囊性纤维化、精神分裂症、抑郁症、经前期综合征、焦虑、成瘾和偏
头痛等；还包括心血管疾病如心脏侧流、缺血-再灌注损伤、缺血-再灌注、中毒性休克症候群、成
人呼吸窘迫症候群、恶病质、心肌炎、动脉粥样硬化、冠心病心脏疾病和心脏病发作等；还包括
炎症感染性疾病如发炎性肠道疾病、糖尿病、类风湿关节炎、哮喘、肝硬化、异体排斥反应、脑
飾炎、脑膜炎、胰腺炎、腹膜炎、血管炎、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎、肾小球肾炎、系统性红
斑狼疫、胃肠运动功能紊乱、月巴胖、饮食过量、肝炎和肾功能衰竭；还包括眼禾被病，如糖尿病
视网膜病变、葡萄膜炎、青光眼、眼睑炎、霰粒肿、过敏性眼病、角膜溃疡、角膜炎、白内障、
群黄斑变性和视神经炎；这些新的化^t(也可用于预防、治疗癌症，如成神经细胞瘤。
本发明涉及TMP硝酮类化合物、氮氧化物及其衍生物，可以一种药学可接受的盐或药物复合 物的形式对病人给药。某个复合物需与适当载体或赋形剂混合形成药物组合物从而保证达到有效 治疗剂。"有效治疗剂量"是指1MP硝酮类化合物、氮氧化物及其衍生物达到治疗效果(抑制自由 基过量，斷氏因为中风、心脏病突发或感染性疾病造成的细胞损伤等)所必须的剂量。
TMP硝酮类化合物、氮氧化物及其衍生物可以制成多种剂型，包括固体剂型，半固体剂型，
液体制齐lj和气雾齐廿(及ew/"妙w》/Vzarwacew/Zc"/ 5t/e"ces, Mack Publishing Company (1995),
Philadelphia^PA，191116(1)。这几类齐趣中的具体齐趣包括片剂、丸剂、^定剂、颗粒剂、》赚剂、
膏剂、溶液剂、栓剂、注射剂、吸入剂以及喷雾剂。这些剂型既能用于局部或全身给药又能用于
13速释或缓续给药，此类药物的给药方式有很多种，除了上述方式，还有口腔给药、面颊给药、直 肠给药、HM给药、腹膜内给药、皮表给药、皮下给药和气管内给药等。
当TMP硝酮类化合物、氮氧化物及其衍生物注射给药时，可以用水溶性劍旨溶性的溶剂将此 类化合物配制成溶液剂，悬浊剂和乳剂。月旨溶性溶剂具体包括植物油及类似油类，合成脂肪酸甘 油酯，高级脂肪酸酯以及乙二醇酯(proyleneglycol)。这类化合物更易溶于Hank's溶瓶Ringer's溶 液或者生理盐水。
当TMP硝酮类化，、氮氧化物及其衍生物口服给药时，可以采用常用技术将其与药学可接 受的赋形剂制成复合物。这些赋形剂可以将这，合物制成多种可以被病人剂型，如片剂、丸剂、 混悬剂、凝胶剂等。口服制剂的配制有多种方法，如先把化合物和固体赋形剂混匀，充分研磨混 合物，添加适当的辅料，加工处理成颗粒。可以用于制成口服剂型的辅料包括糖类如乳糖、蔗 糖、甘露醇或山梨醇；纤维素类如玉米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉、明胶、西黄薯胶、甲基纤 维素、羟甲基纤维素(hydroxyproylmethyl-celMose)、羧甲基纤维素纳、聚乙烯吡咯酮等。
本发明涉及的TMP硝酮类化合物、氮氧化物及其衍生物也可以制成喷雾剂，此种剂型是通过 一个加压器和一个喷雾器或者一个干粉吸入装置而实现的。可以用作喷射器里合适的喷射剂如二 氯二氟甲烷、氟三氯甲垸、二氯四氟乙烷、二氧化碳和二甲醚等。气雾剂给药的剂量可以通过喷 射器的阀门来调节。
本发明涉及的各种剂型都关系到TMP硝酮类化，、氮氧化物及其衍生物的有效治疗剂量。 该类化合物的有效治疗剂量取决于接受治疗的病人。在决定适宜的剂量时，病人的体重、病情、 服药方式以及处方医师的主观判断因素都要纳入考虑。，硝酮类化合物、氮氧化物及其衍生物 的治肺效量应该由有能力和丰富经验的处方医师决定。
尽管TMP硝酮类化合物、氮氧化物及其衍生物的有效治疗剂量会根据患者瞎况发生变化，但 是通常适当的给药剂量范围是10 mg-10 g。
本发明与现有技术相比，具有如下优点本发明提供了一种全新结构的物质，同时具有双重 作用机理(溶栓敏和细胞保护)，可以通illt脑屏障而且安全有效的化含吻。这些化合物是值得 开发的治疗和预防由于自由基过量产生和/或血栓形成引起的神经系统疾病，感染性疾病，代谢系统疾病，心、脑血管系统疾病以及退行性老化疾病等的新药。
图1. nVff和TBN的化学结构；
图2. TBN的一种合成路线；
图3. TBN的另一种合成路线；
图4. TBN对大鼠脑细胞有明显的保护作用；
图5. TBN对NMDA诱导的小脑颗粒细胞损伤的保护作用；
图6. TBN对MCAo弓胞的脑缺血大鼠的《跌作用；
图7. TBN的溶栓作用。
具体实航式
实施例一、TBN的合成(图2)
向500mL三颈瓶中加入200mLl甲醇，加入3， 5, 6-三甲基-2-吡嗪甲醛1.9g，然后加入等摩
尔的叔丁基羟胺，氮气保护回流2h，加热回流(<10h)。乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠千燥。柱层
析分离(石油醚:乙酸乙酯1:1)，得到淡黄色的固体化合物TBN U g。产率36%， mp:68-70 °C.
'HNMR(CDC13): 1.63 (s, 9H), 2.52 (s， 3H), 2.50(s, 3H), 2.47 (s, 3H), 7.82 (s， 1H); ESI-MS: 222 [M+H]+, 244 [M+Na]+; Anal. (C12H19N30) C. H. N; found C 65.25%, H 8.36%, N 18.76%; requires: C, 65.13; H, 8.65; N, 18.99。
实施例二、 TBN的合成(图3)
将2-叔丁胺甲基-3， 5， 6"三甲基吡嗪1.0g加入到250mL圆底M中，加入适量的甲醇，加 A400mgNa2WO42H2O， 30°/。H2O2 2.5mL，室温搅拌2h。过滤，蒸除甲醇，加入饱和的Na2S203， 乙酸乙酯萃取，蒸除大部分乙酸乙酯。经柱层析分离(石油醚:乙酸乙酯1:1)，得到淡黄色的固体 TBN0.4g，产率36%，检测数据同上。 实施例三、TBN对大鼠脑细胞做作用实验
将分离得至啲脑细胞，接种于强吸附的96 L板上，毎孔90mL，置37。C， 5。/。C02培养箱中培 养36h。 36h后加入四个浓度梯度的各药物。置37°(:，5%<:02培养箱中孵育半个小时，然后在除去Control组的各孔中加入15 nL的H202 (final concentration of H202 is 500 。然后放于培养 箱中培养24小时。细胞培养24h后，敏L中加入15MLMTT(5mg/ml),放于培养箱中培养4h， 然后每孔加入150 mL的DMSO，继续孵育至少半小时以确保晶体完全溶解。酶标仪570nm测吸光 度A值。结果表明TBN对H202诱导的细胞损伤有显著的保护作用，其作用强度显著高于TMP， 甚至好于Edaravone (图4)。图4说明，与H202组相比* <0.05，有显著性差异。 实施例四、tbn对nmda诱导的小脑颗粒细胞损伤的做作用实验
小脑颗粒细胞培养36 h后，加入15 ul IMP, PBN, TBN， Memantine，浓度梯度为1000 ^M、 100 yM、 10 pM、 1 nM。半小时后在除去Control组的各孔中加入15 (800 ) NMDA (final concentration of NMD A is 100 ^M)。结果表明TBN对NMDA诱导的细胞损伤有显著的保护作用， 其作用强度显著高于Memantine(图5)。图中，N-甲基-D-天(门)冬氨酸(NMDA)的终浓度是100 pM.。 实施例五、TBN对MCAo弓胞的脑^L大鼠的做作用实验
将体重为210-240 g的大鼠(SD雌性大鼠)用10%的水合氯醛按400 mg/kg的剂量腹腔注射 麻醉抑或用3.5%織吸入麻醉。在MCA(大脑中动脉阻塞缺血模型)入口用尼龙线P腺而致脑缺 血。
1 h后，分别腹腔注射舒IMP (50 mg/kg)， TBN (80 mg/kg)， PBN (65 mglcg), Edaravone (62 m^g)和生理盐水(对照组)。每组老鼠4只。缺血2h后，去除尼龙线阻塞，再灌注24h。取出 脑组织，离去小脑。PBS溶液中冲洗干净，方认-20 °C》嫌中冷冻片刻，将脑组织均匀的切成厚 约2mm的薄片，立刻置于0.5%的红四氮唑染料(TTC)溶液中。37。C孵育30min。 i愤脑梗死 的程度。结果表明TBN对大鼠脑中风有显著的治疗作用(图6)。图中，数据经单尾学生t检验。 *表示与对照相比，卞表示与TBN相比。药物剂量:PBN(65 mg^g); TMP (50 mg/kg); TBN(80 mg/kg); Edaravone (62 mg/kg)。所有药物为等摩尔浓度。 实施例六、TBN的溶栓作用实验
将SD大鼠用10。/。的水合氯醛麻醉(400mg/kg)，麻醉后将其仰卧位固定于老鼠板上。打开 腹腔，小心分离下腔静脉，在下腔静乐嫁,肾静脉分支处结扎下腔静脉。关闭腹腔，缝合皿。 结扎两个小时候，从颈静脉给予各个药物和生理&7K。 lh后再次打开腹腔，用动脉夹夹住下腔静 脉腹下部分支处，从下腔静脉M2ml， 3.8%枸橼,抗凝。剪取从结扎处到下部分支处的一段下腔静脉血管。沿管腔打开血管，取出血栓，50。C烘干，称量血栓干重。实验结果证明TBN具 有显著的溶栓作用(图7)。图中，药物剂量TMP(2mg/kg)， TBN(3，25m^kg)。药物为等摩尔浓 度。与对照相比*1><0.05，有显著性差异。
等效性说明
上^J"本发明的具体描述清晰说明了此新化^/对过量自由基弓I发的疾病如神经系统疾病， 心血管疾病，炎症和癌症的治疗或预防提供了独特的方法。尽管具体的实施例己经在这里详细说 明，这仅作为本发明目的实例说明，而不限制下述权利要求书对本发明权利要求的范围。特别指 出，发明者经过审个转虑，本发明不同的取代、改变和{針布都不偏离本发明权利要求所定义的内 涵和外延。
权利要求
1、一种硝酮类化合物，其特征在于具有如下通式I的结构式其中R1，R2，和R3相同或不同，分别为H，OH，NH2，COOH，烷基，芳基，杂环芳烃，酯类，胺类，氨基甲酸酯等，但不能同时为H；X和Y相同或不同，分别是C，N，O，S；但不能同时为C。
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于X和Y都是N。
3.根据权利要求1或2所述的化，，其特征在于R,、 R2和R3分别是烷基，芳基杂环
4.根据权利要求2所述的化合物，其特征在于R,、 R2和R3是烷基。
5.根据权利要求4所述的化合物，其特征在于R卜R2和R3都是甲基，化合物具有如下通 式II的结构式<formula>formula see original document page 2</formula>
6、 权禾腰求l-5之一所述的化合物的制备方法，其特征在于由3， 5， 6-三甲基-2-吡嗪甲酸与叔丁基羟胺反应得到。
7、 权利要求l-5之一所述的化合物的制备方法，其特征在于由2-叔丁胺甲基-3， 5， 6-三甲基吡嗪通过氧化反应得到。
8、权利要求1-5之一所述的化合物在制备治疗包括中风、仓怖、癫痫、帕金森症、亨廷顿氏病、肌萎縮性(Wtl)顶嗦硬化、阿耳茨海默(氏)病、缺氧缺血脑损伤、爱滋病、痴呆、多发性硬 化症、慢性痛类脑疾病药物中的应用。
9、 权利要求1-5之一戶，的化合物在制备治疗包括心肺侧流、呼吸窘迫综合征、心脏缺血或 再灌注、中毒性休克综合征、成人呼吸窘迫综合征、恶病质、心肌炎、动脉粥样硬化、冠心病和 突发性心脏病类心脏和血管性疾病药物中的应用。
10、 权利要求1-5之一所述的化合物在制备治疗包括炎性肠病、糖尿病、类风湿性关节炎、哮喘、肝硬变、异体排斥、脑wii炎、脑(邻膜炎、胰腺炎、鹏炎、血管炎(病)、淋巴细胞性脉络 丛脑膜炎、脉络丛脑膜炎、肾小球肾炎、全身性红斑狼疫、胃肠蠕动紊乱、肥胖症、饥饿症、肝 炎和肾衰竭类疾病药物中的应用。
11、 权利要求l-5之一所述的化合物或其组合物在制备治疗包括糖尿病性视网膜病、眼色素层 炎、青光眼、睑炎、睑板腺囊肿、过敏性眼病、角膜溃疡、角膜炎、白内障、老年性黄斑退行性 改变和视神经炎类眼禾 病药物中的应用。
12、 权利要求1-5之一所述的化合物或其组合物在制备治疗癌症药物中的应用。
全文摘要
本发明涉及一种硝酮类化合物及其制备方法和应用，具有如右通式I的结构式，此类化合物有很强的抗氧化作用，能够治疗大鼠因缺血引起的脑中风。此类化合物也具有显著的溶栓作用。可用于制备治疗由于自由基过量产生和/或血栓形成引起疾病的新药。
文档编号C07D241/00GK101468970SQ20081002770
公开日2009年7月1日 申请日期2008年4月25日 优先权日2008年4月25日
发明者沛 于, 孙业伟, 张在军, 王林达, 王玉强, 杰 蒋 申请人:暨南大学