抑制因子Xa活性的新化合物的制作方法
专利名称：抑制因子Xa活性的新化合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有抗凝血作用的新化合物(所谓的抗凝剂)及其药物可接受的盐、溶剂化物和水合物，包含所述化合物作为活性成分的药物组合物，制备该化合物、盐及组合物的方法，以及在预防和/或治疗血栓栓塞病症中的应用。本发明的化合物、盐以及组合物是非常有效的因子Xa抑制剂。本发明还涉及所述化合物和盐的前药、旋光体、外消旋体和非对映异构体。
静脉血栓形成有可能导致形成浮肿或者受损血管引流组织的炎症。深部静脉的血栓形成(所谓的深静脉血栓形成)有可能导致严重的并发症，例如肺栓塞。动脉血栓形成有可能导致依靠受损动脉供氧组织的缺血性坏死，例如冠状动脉受损时可导致心肌梗塞。其他血栓栓塞病症例如是动脉硬化、中风、心绞痛、间歇性跛行。
在正常生理条件下，自然的血液凝块可防止受损血管中产生更多的血液流失。在血液凝块期间，液态血液转化为血块，其是一种凝胶状物质，在受损血管处形成塞子并密封该血管。在此过程中，血浆中存在的可溶性纤维蛋白原在多级过程(所谓的凝血级联反应)中转化为纤维凝胶状的凝块物质——纤维蛋白。
在两种不同的激活血液凝块的过程之间存在明显的差异。当血液接触非生理表面时，将启动内源性血液凝块过程。外源性血液凝块过程是在血管受损时开始启动。这两种血液凝块过程具有一个共同的过程，其中血液凝块因子X(一种丝氨酸蛋白酶)转化为其活性形式(因子Xa)。在所谓的凝血酶原酶复合物中，因子Xa与因子Va和Ca2+一起使凝血酶原转化为凝血酶，后者通过除去肽而由纤维蛋白原中释放纤维蛋白单体，该纤维蛋白单体能够凝集形成纤维蛋白纤维。最后，因子XIII产生交联并由此稳定纤维蛋白的纤维。
抗凝剂可用于预防和治疗血栓栓塞病症。对于狭义的抗凝剂，肝素(立即有效并直接抑制某些血液凝块因子)与维生素K拮抗剂(例如香豆素衍生物)有显著的差别。后者在肝脏中依赖于维生素K的存在抑制某些凝血因子的产生，并开始缓慢地发生作用。其他抗凝剂是纤维蛋白溶解剂和血小板聚集抑制剂(例如乙酰水杨酸)，前者直接或者间接地激活纤维蛋白溶解系统。更不太常用的方法是用酶ancrod降低血液中的纤维蛋白原浓度。使用抗凝剂的目的是防止可阻塞血管的血块的发展或者是在血块形成时立即将其溶解。
上述狭义的抗凝剂(如肝素和维生素K拮抗剂)具有许多缺陷。对于肝素，有完整的肝素(UFH)和低分子量肝素(LMWH)之分。UFH的缺陷是通常需要静脉给药，抗凝作用经常变化，并因此必须时常监测患者以及剂量的适合性。虽然LMWH可以恒定且无需监测的剂量通过皮下给药，但由于其链较短，与UFH相比其作用大大降低。
维生素K拮抗剂如华法林在不同的患者之间具有不同的活性程度，这有可能是由于遗传因素。除上述的开始作用缓慢外，维生素K拮抗剂还具有以下缺陷需要监测患者，而且个体所需剂量需要调节。
其他己知的抗凝剂属于凝血酶抑制剂类。该领域相关研究活动的当前概要可参考例如Jules A.Shafer，Current Opinion in Chemical Biology，1988，2458-485；Joseph P.Vacca，Current Opinion in Chemical Biology，200，4394-400；以及Fahad Al-Obeidi和James A.Ostrem，DDT，第3卷5号，1998年5月223-231。
凝血酶抑制剂的主要缺陷在于，为得到所希望的作用，必须非常大程度地抑制凝血酶体内活性，使得有可能增加出血的倾向，这也使剂量给药发生困难。
相反，因子Xa抑制剂可抑制由凝血酶原形成新的凝血酶，但不会损害已存在的且对于主要止血所必须的凝血酶的活性。
除上述综述文章外，例如还可参考以下文献DE19743435、DE19755268、DE19819548、DE19839499和WO0031068。
这些因子Xa抑制剂的作用范围以及副作用的范围在某些情况下还没有完全调查清楚。
更具体而言，本发明的目的是提供具有更高活性、更少副作用和/或选择性增加的新型因子Xa抑制剂。另外，还提供合适的药物组合物。本发明的化合物及组合物可通过口服给药。
本发明的再一个目的是提供制备上述新化合物的方法。
这些新的化合物还适合用于预防和/或治疗血栓栓塞病症。
本发明所述的新抗凝化合物、其药物学上可接受的盐和溶剂化物和水合物以及药物制剂具有高活性和选择性，并可通过口服给药。本发明还涉及上述化合物及盐的前药、旋光体、外消旋体和非对映异构体。所述化合物及盐本身也可以是前药，仅通过代谢作用被活化。本发明还涉及包含上述化合物或其盐作为活性成分的药物组合物。还描述了多个直接且简单地合成本发明化合物、前药、盐及组合物的方法以及可用于这些方法中的中间体。本发明还描述了这些活性成分在预防和/或治疗血栓栓塞病症中的应用。
本发明涉及通式(I)的化合物 其中X是Cl、Br或R1-N＝CH(-NH2)-，其中R1是H、-OH、-C(＝O)OR2、烷基、芳烷基、芳烷基氧基或者杂烷基例如烷氧基、酰基或酰氧基，而R2是烷基，如甲基、乙基或叔丁基，杂烷基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳基烷基或芳烷基如苄基；Ar是亚芳基、亚杂芳基、杂芳基亚烷基或亚芳烷基，其中X直接键连在芳香环上；R3是H、烷基如C1-4烷基、杂烷基或芳烷基；R4相互独立地是可被一个或者多个-OH或-NH2取代的烷基，或者是杂烷基，碳环基，杂环烷基，芳基，杂芳基或芳烷基，这些基团可被一个或者多个以下未经取代的基团取代烷基、杂烷基如烷氧基、酰基或酰基氧基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基和芳烷基，或者是羟基或糖氧基，n是0-5的整数，优选为0、1或2(根据优选实施方案n＝0)，R5是H、烷基、杂烷基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳烷基或芳烷基，R6和R7相互独立地是H、烷基、杂烷基、碳环基、杂环烷基如芳基-杂环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基或杂芳烷基，这些基团可被一个或者多个优选未取代的以下基团取代烷基、杂烷基如烷氧基、酰基或酰基氧基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳烷基、芳烷基、-OH和-NH2，或者R6和R7一起形成杂环烷基环、特别是芳基杂环烷基环的一部分，例如芳基-或杂芳基-哌嗪基，或者是杂芳香环的一部分，这些环系可被一个或者多个优选未取代的以下基团取代烷基、杂烷基如烷氧基、酰基或酰基氧基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳烷基、芳烷基、-OH和-NH2，以及R8是H、烷基、杂烷基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳烷基、或芳烷基，或者与R5一起形成杂环烷基环的一部分；或其药物学上可接受的盐、溶剂化物、水合物或药物学上可接受的制剂。
由于其取代方式，式(I)化合物可包含一个或者多个手性中心。因此，本发明还包括所有纯的对映异构体以及所有纯的非对映异构体以及它们以任何混合比的混合物。
术语“杂烷基”是指其中一个或者多个碳原子被至少一个氧、氮、磷或硫原子置换的烷基，其中优选氧和氮原子，例如烷氧基如甲氧基或乙氧基、或甲氧基甲基、氰基或2，3-二氧基乙基。术语“杂烷基”还指羧酸或者衍生于羧酸的基团，如酰基、酰基氧基、羧基烷基、羧基烷基酯如羧基烷基甲基酯、羧基烷基酰胺、烷氧基羰基、或者烷氧基羰基氧基。
术语“碳环基”是指饱和或者部分不饱和的环状基团，其具有一个或者多个成环结构，每个环包含例如3-14个碳原子、优选5或6-10个碳原子，例如环丙基、环己基、1，2，3，4-四氢化萘或环己-2-烯基。杂环烷基可进一步被未取代的烷基、杂烷基、杂芳基或芳基取代。
术语“杂环烷基”是指其中一个或者多个碳原子相互独立地被氧、氮、磷或硫原子置换的碳环基。杂环烷基可进一步被未取代的烷基、杂烷基、杂芳基或芳基取代，并例如是哌啶、吗啉、N-甲基哌嗪或N-苯基哌嗪基。
术语“芳基”是指具有一个或者多个环并由以下结构形成的芳香环基团，所述结构包含例如5-14个碳原子、优选5或6-10个碳原子。另外，芳基可被未取代的烷基或杂烷基、OH、CN、NO2或NH2取代，并例如是苯基、萘基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基或4-甲氧基苯基、2-乙氧基苯基、3-乙氧基苯基或4-乙氧基苯基、4-羧基苯基烷基或4-羟基苯基。
术语“杂芳基”是指其中一个或者多个碳原子相互独立地被氧、氮、磷或硫原子置换的芳基。优选仅1或2个碳原子被置换。此等基团的例子是4-吡啶基、2-咪唑基、3-吡唑基和异喹啉基。
术语“芳烷基”是指包括如上定义的芳基和烷基和/或碳环基的基团，例如苄基或四氢萘基。术语“杂芳基烷基”是指其中一个或者多碳原子相互独立地被氧、氮、磷或硫原子置换的芳烷基，例如四氢异喹啉基、2-或3-乙基吲哚基或者4-甲基吡啶基。
术语烷基、杂烷基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳烷基、和芳烷基还指其中一个或者多个氢原子被氟、氯、溴或碘原子或者被-OH、NH2或SH基团取代的基团。这些术语还包括被未取代的烷基、杂烷基、芳烷基或芳烷氧基取代的相应基团。
术语亚芳基、亚杂芳基、亚杂芳基烷基和亚芳烷基是指二取代的芳基、杂芳基、杂芳烷基和芳烷基，例如携带至少两个除H之外的取代基的基团。
在本发明中，术语“糖氧基”是指通过α-或β-O-糖基键连接的糖，特别是单糖，优选葡萄糖或果糖。
通式(I)或(II)的化合物优选为其中X＝R1-N＝C(-NH2)-。
通式(I)或(II)的化合物还优选为其中R1＝H、OH或C1-4烷氧基，如甲氧基或乙氧基。
另外，通式(I)的化合物还优选为其中Ar是取代或未取代的间-亚苯基。
通式(I)的化合物特别优选为其中Ar是在X的对位被OH、NH2、C1-4烷氧基(如甲氧基)、C1-4烷基氨基或C2-6二烷基氨基或卤原子(如氯或氟)取代的间-亚苯基。
通式(I)的化合物还优选为其中R3＝H。
通式(I)的化合物还优选为其中R4基团相互独立地是OH、-OCH2COOH、-COOH、C1-4烷氧基或糖氧基或卤原子如F或Cl。特别优选的是，R4为-OCH2COOH、-COOH或β-D-糖氧基。
通式(I)的化合物优选为其中R5是H、C1-6烷基、C1-6杂烷基或者天然氨基酸的侧链。特别优选地，R5是H或甲基。
通式(I)的化合物还优选为其中R6和R7一起形成芳基-或杂芳基-哌嗪环(特别优选4-芳基-或4-杂芳基-哌嗪环)的一部分。
通式(I)的化合物还优选为其中R8＝H或C1-6烷基，如甲基。
通式(I)的化合物还优选具有以下结构(II) 其中R1是H、OH或C1-4烷氧基，如甲氧基或乙氧基，R4相互独立地是OH、-OCH2COOH、-COOH、C1-4烷氧基或糖氧基(特别是β-D-糖氧基)或卤原子如F或Cl，是0、1或2，优选是0或1，R5是H或C1-4烷基，如甲基，R9是H、OH、F或C1-4烷氧基(特别优选甲氧基)，R10是H、卤原子(特别优选F)、CN、NO2或C1-4烷氧基(特别优选甲氧基)，Y是N或CR11，而R11是H、卤原子(特别优选F)、CN、NO2或C1-4烷氧基(特别优选甲氧基)。
式(I)或(II)化合物之药物学上可接受的盐例如是生理学上可接受的矿物酸的盐，如盐酸、硫酸和磷酸，或者是有机酸的盐，如甲磺酸、对甲苯磺酸、乳酸、乙酸、三氟乙酸、柠檬酸、琥珀酸、富马酸、马来酸和水杨酸。式(I)或(II)化合物可被溶剂化、特别是水合化。水合作用可例如在制备过程中发生，或者是由于式(I)或(II)之起始无水化合物的吸湿特性。
根据本发明的药物组合物包括至少一种式(I)或(II)的化合物作为活性成分以及任选的赋形剂和/或辅剂。
本发明涉及的前药由式(I)或(II)的化合物以及至少一个药物学上可接受的保护基组成，该保护基可在生理条件下脱除，例如是烷氧基、芳烷基氧基、酰基或酰基氧基，如乙氧基、苄基氧基、乙酰基或乙酰基氧基。
其中X是氰基的式(I)或(II)化合物可作为合成生理活性化合物的起始物。这些化合物可用本领域中形成酰胺键的已知方法来合成。例如，式(III)的酸化合物和式(IV)的胺化合物 在溶剂如二甲基甲酰胺中通过偶联剂偶联在一起，所述偶联剂例如是羰基二咪唑或二环己基二酰亚胺、以及1-羟基苯并三唑。
其中X是氰基的式(III)化合物可如下合成使其中X为氰基的式(V)的胺与式(VI)的α-酮基酸 在溶剂如乙醇或甲醇中反应，例如使用氰基硼氢化钠和催化量的乙酸。
或者，式(III)的化合物还可如下合成使α-溴酸与碱如氢氧化钠反应，蒸发溶剂，然后添加过量的式(V)胺，接着在80-120℃的优选温度下加热所得的混合物数小时。
式(III)的化合物还可如下合成使醛如3-氰基苯甲醛与氨基酸在碱的水溶液如氢氧化钠水溶液中反应，然后优选在低于5℃的温度下添加例如氰基硼氢化钠。
在立体选择性地合成式(I)或(II)化合物的优选方法中，式(III)的化合物是如下合成的使芳基溴化物如3-溴苄腈与苯基甘氨酸衍生物如(S)-苯基甘氨酸反应。该合成可例如类似于在以下文献中描述的方法来实施D.Ma等人，J.Amer.Chem.Soc.1998，12012459-12467。对于以此方式立体选择性地制备的化合物，发现在苯基甘氨酸单元处具有(R)构型的式(I)或(II)化合物以及具有(S)构型的相应化合物都是非常有效的因子Xa抑制剂，在具有相同的取代基时，具有(S)构型的化合物具有略微更高的抑制性质。对于通式(I)或(II)化合物的第二个氨基酸单元，具有(S)构型的化合物类似地为略微更好的因子Xa抑制剂，而具有(R)构型的相应化合物也是非常有效的因子Xa抑制剂。根据本发明，优选具有S，S-构型的式(I)或(II)化合物，同时具有R，S-、S，R-和R，R-构型的化合物也表现出非常良好的抑制性质并构成本发明的一部分。
式(IV)的化合物是如下合成的使用标准的偶联方法，用偶联剂和1-羟基苯并三唑，所述偶联基例如是羰基二咪唑或二环己基碳二亚胺，使N-Boc保护的氨基酸与式(XI)的胺反应。式(IV)的化合物也可通过使用混合酸酐或者N-Boc保护的相应氨基酸的4-硝基苯基酯来合成。在水或者二氯甲烷中用酸如盐酸、三氟乙酸或甲酸处理，脱除氨基处的保护基，形成最终的式(IV)化合物。
其中X是-CN或-C(＝NH)NH2而R8是H的式(I)化合物也可根据本发明通过使式(VII)的胺、式(VIII)的醛和式(IX)的异腈例如在溶剂(如甲醇、异丙醇、乙醇、氯仿、乙腈、二氯甲烷)或者溶剂混合物(如甲醇/水、异丙醇/水、乙腈/水或氯仿/水)中一起反应而一步合成。 上述反应可通过添加Broensted酸，如对甲苯磺酸或2，4-二硝基苯磺酸，或者Lewis酸，如二氯化锌、三氯化铁、三氟化硼乙醚合物或者三氟磺酸镱，进行催化。
式(IX)的化合物可如下合成使式(X)的异腈与式(XI)的胺在溶剂(如甲醇、二氯甲烷或二甲基甲酰胺)中，或者也可不用溶剂，例如在室温或者高至80℃的温度下反应(参见K.Matsumoto等人，Synthesis，1997，249-250)。 上述起始化合物，特别是式(VII)、(VIII)、(XI)、(V)和(VI)的化合物，可市售得到或者可根据文献中已知的方法制备。式(X)的化合物可用根据I.Ugi(I.Ugi编辑，有机化学中的异腈化学(IsonitrileChemistry in Organic Chemistry)，第20卷，Academic Press，1971，NewYork and London)的已知方法来合成。
在将-CN转化为-C(＝NH)NH2时，起始腈可溶解在溶剂(如乙醇或甲醇)或者溶剂混合物(如氯仿和甲醇或者氯仿和乙醇)中，然后将该溶液与无水氯化氢气流在低于10℃的温度下接触。数小时-数天的反应时间后，用醚沉淀出中间体然后过滤。用碱如碳酸钠或氢氧化钠中和后，将该中间体溶解在水中并用溶剂如二氯甲烷、氯仿或乙酸乙酯萃取。所得物质接着与无水氨或者铵盐如氯化铵在溶剂如甲醇或乙醇中优选于高至80℃的温度下反应。或者，过滤得到的中间体可立即在溶剂如甲醇或乙醇中与无水氨或铵盐如氯化铵反应。
在将-CN转化为-C(＝N-OH)NH2时，起始腈可溶解在溶剂如二甲基甲酰胺或乙醇中，然后将该溶液优选在低于5℃的温度下添加至碱如钠、氢化钠或三乙胺与羟胺或羟胺盐如盐酸羟胺在溶剂如二甲基甲酰胺或乙醇中的溶液混合物中。在将-CN转化为-C(＝N-R1)NH2(其中R1是烷氧基)时，使用相应的烷基羟胺替代羟胺。
在将-CN转化为-C(＝NH)NH2时，该转化可首先根据上述方法进行转变为其中X是-C(＝N-OH)NH2的式(I)化合物。在第二步中，将上述式(I)化合物溶解在溶剂如乙醇或乙酸中，然后用催化剂如钯或钯/炭或者铂或者Raney镍在氢气氛中进行氢化。
其中X是-C(＝O)OR2的式(I)化合物可如下合成使其中R1是H的式(I)化合物在溶剂如二甲基甲酰胺或二氯甲烷中与式ClC(＝O)OR2的氯甲酸酯反应。
根据上述方法之一制得的式(I)化合物可通过HPLC法分离为单独的立体异构体。
合成后，其中X是-C(＝N-R1)NH2的式(I)化合物可任选地转化为生理相容盐、溶剂化物或水合物。
本发明的化合物或者药物组合物可用于抑制因子Xa活性，预防和/或治疗血栓栓塞性病症、动脉再狭窄、败血病、癌症、急性炎症或者因子Xa介导的其他病症，并特别是例如静脉血栓形成、浮肿或炎症、深静脉血栓形成、肺栓塞，较大的手术、长时间不动、下肢折断等导致的血栓栓塞并发症，动脉硬化、中风、心绞痛、间歇性跛行。
通常情况下，如开始时所述，根据本发明的活性成分对因子Xa具有尽可能高的抑制作用，同时又具有尽可能高的选择性。在本发明中，选择性是通过比较对因子Xa、类胰蛋白酶和凝血酶(两种其他的丝氨酸蛋白酶)的抑制作用来评估的。
如上所述，式(I)或(II)化合物及其药物学上可接受的盐、溶剂化物和水合物以及制剂和药物组合物都是在本发明的范围内。
本发明还涉及这些活性成分在制备用于预防和/或治疗血栓栓塞性病症的药物中的应用。通常情况下，式(I)或(II)的化合物可单独或者与其他所希望的治疗剂组合使用已知并可接受的方式给药。所述治疗有用的药物可按照以下途径之一给药口服，例如为锭剂、包衣片剂、丸剂、半固体物质、软或硬胶囊、溶液、乳液剂或混悬剂的剂型；非胃肠道途径，例如为注射液；直肠途径，例如为栓剂；吸入途径，例如粉末剂或喷雾剂；透皮或者鼻腔内途径。在制备片剂、丸剂、半固体物质、包衣片、锭剂和硬明胶胶囊时，治疗有用的产物可与药理学上惰性的无机或有机赋形剂混合，例如乳糖、蔗糖、葡萄糖、明胶、麦芽、硅胶、淀粉或其衍生物、滑石、硬脂酸或其盐、脱脂乳粉等。在制备软胶囊时，可使用诸如植物油、矿物、动物或者合成油、蜡、脂和多元醇的赋形剂。在制备液态溶液和糖浆剂时，可使用诸如水、醇、盐水溶液、葡萄糖水溶液、多元醇、甘油、植物油、矿物和动物或者合成油脂。对于栓剂，可使用诸如植物油、矿物、动物或者合成油、蜡、脂和多元醇。对于喷雾剂，可使用合适的压缩气体，如氧气、氮气和二氧化碳。药物制剂还可包括以下添加剂防腐剂、稳定剂、乳化剂、甜味剂、调味剂、用于改变渗透压的盐、缓冲剂、包封添加剂和抗氧剂。
与其他治疗剂的组合可包括通常用于预防和/或治疗血栓栓塞病症的其他活性成分，如华法林等。
在预防和/或治疗如上所述的病症时，本发明生理活性化合物的剂量可在较宽的范围内变化，并可针对个体的需要进行调节。通常情况下，每日0.1μg-10mg/kg体重的剂量是合适的，优选的剂量为每日0.5-4mg/kg。在合适的情况下，剂量也可低于或者高于以上数值。
以下实施例用于说明本发明。3，4，5-三羟基-6-羟甲基-四氢吡喃-2-基氧基的立体化学相应于β-D-葡萄糖的立体化学。
C34H42N6O9(678.7486)ESI-TOF-MS679[M+H]+
C34H42N6O9(678.7486)
ESI-TOF-MS679[M+H]+
C34H36N6O3(576.7044)ESI-TOF-MS577[M+H]+
C34H36N6O3(576.7044)ESI-TOF-MS577[M+H]+
C30H36N6O5(560.6586)ESI-TOF-MS561[M+H]+
C30H36N6O5(560.6586)ESI-TOF-MS561[M+H]+
C34H39N5O9(661.72)ESI-TOF-MS662[M+H]+
C33H38F2N6O9(700.7024)ESI-TOF-MS701[M+H]+
C29H30F2N6O5(580.5965)ESI-TOF-MS581[M+H]+
C34H42N6O10(694.7480)ESI-TOF-MS695[M+H]+
C34H39N7O8(673.7320)
ESI-TOF-MS674[M+H]+
C33H41N7O9(679.7362)ESI-TOF-MS680[M+H]+
C30H32BrN5O6(638.5234)ESI-TOF-MS639[M+H]+
C31H38N6O3(542.6869)ESI-TOF-MS543[M+H]+
C29H31N7O7(589.6131)ESI-TOF-MS590[M+H]+
C30H32F2N6O6(610.6229)ESI-TOF-MS611[M+H]+
C31H36F2N6O7(604.6686)ESI-TOF-MS605[M+H]+
C27H31N7O2(485.5938)ESI-TOF-MS486[M+H]+实施例20类似于实施例1，并使用相应合适的起始原料，得到2-(3-carbamimidoyl-苯基氨基)-N-{2-[4-(2-硝基-苯基)-哌嗪-1-基]-2-氧代-乙基}-2-苯基-乙酰胺。
C27H29N7O4(515.5767)ESI-TOF-MS516[M+H]+
C27H28F2N6O2(506.5600)ESI-TOF-MS507[M+H]+
C33H38F2N6O8(684.7030)ESI-TOF-MS685[M+H]+
C26H29N7O2(471.5667)ESI-TOF-MS472[M+H]+
C35H44N6O10(708.7751)ESI-TOF-MS709[M+H]+
C32H39N7O8(649.7097)ESI-TOF-MS650[M+H]+
C33H39N7O10(693.7197)
ESI-TOF-MS694[M+H]+
C29H34N6O4(530.6321)ESI-TOF-MS531[M+H]+
C28H32N6O3(500.6056)ESI-TOF-MS501[M+H]+
C30H34N6O6(574.6421)ESI-TOF-MS575[M+H]+
C30H34N6O6(574.6421)ESI-TOF-MS575[M+H]+
C29H32N6O6(560.6150)ESI-TOF-MS561[M+H]+
C30H31N7O5(569.6255)ESI-TOF-MS570[M+H]+
C29H32N6O5(544.6156)ESI-TOF-MS545[M+H]+实施例33类似于实施例1，并使用相应合适的起始原料，得到2-(3-carbamimidoyl-苯基氨基)-N-[2-(4-羟基-4-苯基-哌啶-1-基)-2-氧代-乙基]-2-苯基-乙酰胺。
C28H31N5O3(485.5910)ESI-TOF-MS486[M+H]+
C30H34N6O6(574.6421)ESI-TOF-MS575[M+H]+
C28H32N6O3(500.6056)ESI-TOF-MS501[M+H]+
C28H32N6O4(516.6050)
ESI-TOF-MS517[M+H]+
C29H34N6O8(594.6297)ESI-TOF-MS595[M+H]+
C35H35F3N6O4(660.7022)ESI-TOF-MS661[M+H]+
C30H36N6O5(560.6586)ESI-TOF-MS561[M+H]+实施例40类似于实施例1，并使用相应合适的起始原料，得到[2-苄氧基-5-((3-carbamimidoyl-苯基氨基)-{2-[4-(2-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-2-氧代-乙基氨甲酰基}-甲基)-苯氧基]-乙酸。
C37H40N6O7(680.7674)ESI-TOF-MS681[M+H]+
在110ml的二甲基甲酰胺(DMF)中于室温(RT)下搅拌分别为20mmol的Boc-肌氨酸、HOBt、二异丙基碳二亚胺(DIC)、哌嗪和三乙胺过夜。真空除去溶剂后，所得的粗产物通过柱色谱纯制。所得的产物在20ml三氟乙酸和20ml二氯甲烷的混合物中于室温下搅拌5小时。除去溶剂后，通过液相色谱纯制部分II。
在14ml的DMF中于室温下过夜搅拌分别为2mmol的部分I、部分II、DIC、HOBt和三乙胺。除去溶剂后，粗产物通过液相色谱纯制。为将氰化物转化为脒，将1mmol的氰化物溶解在10ml氯仿中，向其中添加氯化氢在无水甲醇中的饱和溶液5ml，然后使反应混合物在4℃下放置2天。真空除去溶剂后，向其中添加氨在甲醇中的无水溶液20ml，并在室温下搅拌4小时。通过HPLC纯制所希望的产物，2-(3-carbamimidoyl-苯基氨基)-N-{2-[4-(2-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-2-氧代-乙基}-N-甲基-2-苯基-乙酰胺。
C29H34N6O3(514.6327)
ESI-TOF-MS515[M+H]+
类似于实施例41，并使用相应合适的起始原料，选择性地合成了四种非对映异构体。
C29H34N6O3(514.6327)ESI-TOF-MS515[M+H]+
C36H38N6O7(666.7403)ESI-TOF-MS667[M+H]+
C28H29N7O6(559.5866)ESI-TOF-MS560[M+H]+实施例45类似于实施例1，并使用相应合适的起始原料，得到2-(3-carbamimidoyl-苯基氨基)-N-{[(吡啶-3-基甲基)-氨甲酰基]-甲基}-2-喹啉-4-基-乙酰胺。
C26H25N7O2(467.5349)ESI-TOF-MS468[M+H]+
C34H41N5O10(679.7334)ESI-TOF-MS680[M+H]+
C36H43N5O9(689.7722)ESI-TOF-MS690[M+H]+
C30H33N5O7(575.6268)ESI-TOF-MS576[M+H]+
C32H35N5O6(585.6657)ESI-TOF-MS586[M+H]+
C33H38F2N6O5(636.7048)ESI-TOF-MS637[M+H]+
C35H44N6O10(708.7751)ESI-TOF-MS709[M+H]+实施例52类似于实施例1，并使用相应合适的起始原料，得到4-[4-((3-carbamimidoyl-苯基氨基)-{2-[4-(2-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-2-氧代-乙基氨甲酰基}-甲基)-3-甲氧基-苯氧基]-丁酸。
C33H40N6O7(632.7228)ESI-TOF-MS633[M+H]+为证明对因子Xa的抑制作用，使用显色肽底物。如下验证上述化合物对因子Xa的amidolytic活性的抑制作用。测量是在室温下于微滴定板中进行的。将化合物溶解在二甲基亚砜中，然后将5μl的该溶液添加至1nM的人重组因子Xa(Enzyme Research Laboratories，South Bend，IN，USA)于缓冲液(pH8.0，并使用50mMTris-HCl、100mM氯化钠、0.1％的PEG 6000和0.005％的Tween 80)中的溶液内。最后，添加在缓冲液中的N-甲氧基羰基-D-正亮氨酰基-甘氨酰基-L-精氨酸-4-苯基重氮酸乙酸盐(Roche Diagnostics，Mannheim，Germany)，然后用Spectra Flour Plus分光光度计(Tecan，Crailsheim，Germany)监测底物的水解共20分钟。通过Erithacus Software Ltd.(Staines，Middlesex，UK)制造的“GraFit 4”程序计算IC50值。假设动力学包括竞争性抑制作用，则可通过Cheng-Prusoff等式Ki＝IC50/(1+[S]/Km))测定Ki值(Cheng和Prusoff，Biochemical Pharmacology 1973，223099-3108)。使用相同的方法，但在Hepes缓冲液(pH7.8)中使用甲苯磺酰基-甘氨酰基-脯氨酰基-赖氨酸-4-苯基重氮酸乙酸盐作为底物，测定所述化合物对重组人类胰蛋白酶(Promega，Madison，WI，USA)之蛋白水解活性的抑制作用。
上述实施例的IC50值在1nM至1μM的范围内。
权利要求
1.通式(I)的化合物 其中X是Cl、Br或R1-N＝CH(-NH2)-，其中R1是H、-OH、-C(＝O)OR2、烷基、芳烷基、芳烷基氧基或者杂烷基例如烷氧基、酰基或酰氧基，而R2是烷基、杂烷基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳基烷基或芳烷基；Ar是亚芳基、亚杂芳基、杂芳基亚烷基或亚芳烷基，其中X直接键连在芳香环上；R3是H、烷基、杂烷基或芳烷基；R4相互独立地是可被一个或者多个-OH或-NH2取代的烷基，或者是杂烷基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基或芳烷基，这些基团可被一个或者多个以下未取代的基团取代烷基、杂烷基如烷氧基、酰基或酰基氧基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基或芳烷基，或者是羟基或糖氧基，n是0-5的整数，R5是H、烷基、杂烷基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳烷基或芳烷基，R6和R7相互独立地是H、烷基、杂烷基、碳环基、杂环烷基如芳基-杂环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基或杂芳烷基，这些基团可被一个或者多个下基团取代烷基、杂烷基如烷氧基、酰基或酰基氧基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳烷基、芳烷基、-OH或-NH2，或者R6和R7一起形成杂环烷基环、特别是芳基杂环烷基环的一部分，例如芳基-哌嗪基，或者是杂芳香环的一部分，这些环系可被一个或者多个以下基团取代烷基、杂烷基如烷氧基、酰基或酰基氧基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳烷基、芳烷基、-OH或-NH2，R8是H、烷基、杂烷基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳烷基、或芳烷基，或者与R5一起形成杂环烷基环的一部分；或其药物学上可接受的盐、溶剂化物、水合物或药物学上可接受的制剂。
2.如权利要求1所述的化合物，其中，X是R1-N＝C(-NH2)-。
3.如权利要求1或2所述的化合物，其中，R1是H、OH或C1-4烷氧基。
4.如权利要求1-3之一所述的化合物，其中，Ar是取代或未取代的间亚苯基。
5.如权利要求1-4之一所述的化合物，其中，Ar在X的对位被OH、NH2、C1-4烷氧基、C1-4烷基氨基或C2-6二烷基氨基或卤原子取代。
6.如权利要求1-5之一所述的化合物，其中，R3为H。
7.如权利要求1-6之一所述的化合物，其中，R4相互独立地是OH-、-OCH2COOH、-COOH、C1-4烷氧基、糖氧基或卤原子。
8.如权利要求1-7之一所述的化合物，其中，n为0、1或2。
9.如权利要求1-8之一所述的化合物，其中，R5是H、C1-6烷基、C1-6杂烷基或天然氨基酸的侧链。
10.如权利要求1-9之一所述的化合物，其中，R6和R7一起形成芳基-哌嗪环的一部分。
11.如权利要求1-10之一所述的化合物，其中，R8为H或C1-6烷基。
12.药物组合物，其包含如权利要求1-11之一所述的化合物作为活性成分以及任选的赋形剂和/或辅剂。
13.如权利要求1-12之一所述的化合物或药物组合物在抑制因子Xa中的应用。
14.如权利要求1-12之一所述的化合物或药物组合物在治疗和/或预防血栓栓塞病症、动脉再狭窄、败血病、癌症、急性炎症或者因子Xa介导的其他病症中的应用。
15.如权利要求1-12之一所述的化合物或药物组合物在血管手术中的应用。
全文摘要
本发明涉及通式(I)的化合物或其药物学上可接受的盐、溶剂化物、水合物或药物学上可接受的制剂。这些化合物可用于抑制因子Xa以及预防和/或治疗血栓栓塞病症。
文档编号A61P35/00GK1460101SQ01814535
公开日2003年12月3日 申请日期2001年8月23日 优先权日2000年8月23日
发明者米夏埃尔·W·卡佩, 蒂洛·富克斯, 罗伯特·埃克尔, 西尔克·沙波特 申请人:莫波化学股份有限公司
技术领域：
本发明涉及具有抗凝血作用的新化合物(所谓的抗凝剂)及其药物可接受的盐、溶剂化物和水合物，包含所述化合物作为活性成分的药物组合物，制备该化合物、盐及组合物的方法，以及在预防和/或治疗血栓栓塞病症中的应用。本发明的化合物、盐以及组合物是非常有效的因子Xa抑制剂。本发明还涉及所述化合物和盐的前药、旋光体、外消旋体和非对映异构体。
静脉血栓形成有可能导致形成浮肿或者受损血管引流组织的炎症。深部静脉的血栓形成(所谓的深静脉血栓形成)有可能导致严重的并发症，例如肺栓塞。动脉血栓形成有可能导致依靠受损动脉供氧组织的缺血性坏死，例如冠状动脉受损时可导致心肌梗塞。其他血栓栓塞病症例如是动脉硬化、中风、心绞痛、间歇性跛行。
在正常生理条件下，自然的血液凝块可防止受损血管中产生更多的血液流失。在血液凝块期间，液态血液转化为血块，其是一种凝胶状物质，在受损血管处形成塞子并密封该血管。在此过程中，血浆中存在的可溶性纤维蛋白原在多级过程(所谓的凝血级联反应)中转化为纤维凝胶状的凝块物质——纤维蛋白。
在两种不同的激活血液凝块的过程之间存在明显的差异。当血液接触非生理表面时，将启动内源性血液凝块过程。外源性血液凝块过程是在血管受损时开始启动。这两种血液凝块过程具有一个共同的过程，其中血液凝块因子X(一种丝氨酸蛋白酶)转化为其活性形式(因子Xa)。在所谓的凝血酶原酶复合物中，因子Xa与因子Va和Ca2+一起使凝血酶原转化为凝血酶，后者通过除去肽而由纤维蛋白原中释放纤维蛋白单体，该纤维蛋白单体能够凝集形成纤维蛋白纤维。最后，因子XIII产生交联并由此稳定纤维蛋白的纤维。
抗凝剂可用于预防和治疗血栓栓塞病症。对于狭义的抗凝剂，肝素(立即有效并直接抑制某些血液凝块因子)与维生素K拮抗剂(例如香豆素衍生物)有显著的差别。后者在肝脏中依赖于维生素K的存在抑制某些凝血因子的产生，并开始缓慢地发生作用。其他抗凝剂是纤维蛋白溶解剂和血小板聚集抑制剂(例如乙酰水杨酸)，前者直接或者间接地激活纤维蛋白溶解系统。更不太常用的方法是用酶ancrod降低血液中的纤维蛋白原浓度。使用抗凝剂的目的是防止可阻塞血管的血块的发展或者是在血块形成时立即将其溶解。
上述狭义的抗凝剂(如肝素和维生素K拮抗剂)具有许多缺陷。对于肝素，有完整的肝素(UFH)和低分子量肝素(LMWH)之分。UFH的缺陷是通常需要静脉给药，抗凝作用经常变化，并因此必须时常监测患者以及剂量的适合性。虽然LMWH可以恒定且无需监测的剂量通过皮下给药，但由于其链较短，与UFH相比其作用大大降低。
维生素K拮抗剂如华法林在不同的患者之间具有不同的活性程度，这有可能是由于遗传因素。除上述的开始作用缓慢外，维生素K拮抗剂还具有以下缺陷需要监测患者，而且个体所需剂量需要调节。
其他己知的抗凝剂属于凝血酶抑制剂类。该领域相关研究活动的当前概要可参考例如Jules A.Shafer，Current Opinion in Chemical Biology，1988，2458-485；Joseph P.Vacca，Current Opinion in Chemical Biology，200，4394-400；以及Fahad Al-Obeidi和James A.Ostrem，DDT，第3卷5号，1998年5月223-231。
凝血酶抑制剂的主要缺陷在于，为得到所希望的作用，必须非常大程度地抑制凝血酶体内活性，使得有可能增加出血的倾向，这也使剂量给药发生困难。
相反，因子Xa抑制剂可抑制由凝血酶原形成新的凝血酶，但不会损害已存在的且对于主要止血所必须的凝血酶的活性。
除上述综述文章外，例如还可参考以下文献DE19743435、DE19755268、DE19819548、DE19839499和WO0031068。
这些因子Xa抑制剂的作用范围以及副作用的范围在某些情况下还没有完全调查清楚。
更具体而言，本发明的目的是提供具有更高活性、更少副作用和/或选择性增加的新型因子Xa抑制剂。另外，还提供合适的药物组合物。本发明的化合物及组合物可通过口服给药。
本发明的再一个目的是提供制备上述新化合物的方法。
这些新的化合物还适合用于预防和/或治疗血栓栓塞病症。
本发明所述的新抗凝化合物、其药物学上可接受的盐和溶剂化物和水合物以及药物制剂具有高活性和选择性，并可通过口服给药。本发明还涉及上述化合物及盐的前药、旋光体、外消旋体和非对映异构体。所述化合物及盐本身也可以是前药，仅通过代谢作用被活化。本发明还涉及包含上述化合物或其盐作为活性成分的药物组合物。还描述了多个直接且简单地合成本发明化合物、前药、盐及组合物的方法以及可用于这些方法中的中间体。本发明还描述了这些活性成分在预防和/或治疗血栓栓塞病症中的应用。
本发明涉及通式(I)的化合物 其中X是Cl、Br或R1-N＝CH(-NH2)-，其中R1是H、-OH、-C(＝O)OR2、烷基、芳烷基、芳烷基氧基或者杂烷基例如烷氧基、酰基或酰氧基，而R2是烷基，如甲基、乙基或叔丁基，杂烷基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳基烷基或芳烷基如苄基；Ar是亚芳基、亚杂芳基、杂芳基亚烷基或亚芳烷基，其中X直接键连在芳香环上；R3是H、烷基如C1-4烷基、杂烷基或芳烷基；R4相互独立地是可被一个或者多个-OH或-NH2取代的烷基，或者是杂烷基，碳环基，杂环烷基，芳基，杂芳基或芳烷基，这些基团可被一个或者多个以下未经取代的基团取代烷基、杂烷基如烷氧基、酰基或酰基氧基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基和芳烷基，或者是羟基或糖氧基，n是0-5的整数，优选为0、1或2(根据优选实施方案n＝0)，R5是H、烷基、杂烷基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳烷基或芳烷基，R6和R7相互独立地是H、烷基、杂烷基、碳环基、杂环烷基如芳基-杂环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基或杂芳烷基，这些基团可被一个或者多个优选未取代的以下基团取代烷基、杂烷基如烷氧基、酰基或酰基氧基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳烷基、芳烷基、-OH和-NH2，或者R6和R7一起形成杂环烷基环、特别是芳基杂环烷基环的一部分，例如芳基-或杂芳基-哌嗪基，或者是杂芳香环的一部分，这些环系可被一个或者多个优选未取代的以下基团取代烷基、杂烷基如烷氧基、酰基或酰基氧基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳烷基、芳烷基、-OH和-NH2，以及R8是H、烷基、杂烷基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳烷基、或芳烷基，或者与R5一起形成杂环烷基环的一部分；或其药物学上可接受的盐、溶剂化物、水合物或药物学上可接受的制剂。
由于其取代方式，式(I)化合物可包含一个或者多个手性中心。因此，本发明还包括所有纯的对映异构体以及所有纯的非对映异构体以及它们以任何混合比的混合物。
术语“杂烷基”是指其中一个或者多个碳原子被至少一个氧、氮、磷或硫原子置换的烷基，其中优选氧和氮原子，例如烷氧基如甲氧基或乙氧基、或甲氧基甲基、氰基或2，3-二氧基乙基。术语“杂烷基”还指羧酸或者衍生于羧酸的基团，如酰基、酰基氧基、羧基烷基、羧基烷基酯如羧基烷基甲基酯、羧基烷基酰胺、烷氧基羰基、或者烷氧基羰基氧基。
术语“碳环基”是指饱和或者部分不饱和的环状基团，其具有一个或者多个成环结构，每个环包含例如3-14个碳原子、优选5或6-10个碳原子，例如环丙基、环己基、1，2，3，4-四氢化萘或环己-2-烯基。杂环烷基可进一步被未取代的烷基、杂烷基、杂芳基或芳基取代。
术语“杂环烷基”是指其中一个或者多个碳原子相互独立地被氧、氮、磷或硫原子置换的碳环基。杂环烷基可进一步被未取代的烷基、杂烷基、杂芳基或芳基取代，并例如是哌啶、吗啉、N-甲基哌嗪或N-苯基哌嗪基。
术语“芳基”是指具有一个或者多个环并由以下结构形成的芳香环基团，所述结构包含例如5-14个碳原子、优选5或6-10个碳原子。另外，芳基可被未取代的烷基或杂烷基、OH、CN、NO2或NH2取代，并例如是苯基、萘基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基或4-甲氧基苯基、2-乙氧基苯基、3-乙氧基苯基或4-乙氧基苯基、4-羧基苯基烷基或4-羟基苯基。
术语“杂芳基”是指其中一个或者多个碳原子相互独立地被氧、氮、磷或硫原子置换的芳基。优选仅1或2个碳原子被置换。此等基团的例子是4-吡啶基、2-咪唑基、3-吡唑基和异喹啉基。
术语“芳烷基”是指包括如上定义的芳基和烷基和/或碳环基的基团，例如苄基或四氢萘基。术语“杂芳基烷基”是指其中一个或者多碳原子相互独立地被氧、氮、磷或硫原子置换的芳烷基，例如四氢异喹啉基、2-或3-乙基吲哚基或者4-甲基吡啶基。
术语烷基、杂烷基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳烷基、和芳烷基还指其中一个或者多个氢原子被氟、氯、溴或碘原子或者被-OH、NH2或SH基团取代的基团。这些术语还包括被未取代的烷基、杂烷基、芳烷基或芳烷氧基取代的相应基团。
术语亚芳基、亚杂芳基、亚杂芳基烷基和亚芳烷基是指二取代的芳基、杂芳基、杂芳烷基和芳烷基，例如携带至少两个除H之外的取代基的基团。
在本发明中，术语“糖氧基”是指通过α-或β-O-糖基键连接的糖，特别是单糖，优选葡萄糖或果糖。
通式(I)或(II)的化合物优选为其中X＝R1-N＝C(-NH2)-。
通式(I)或(II)的化合物还优选为其中R1＝H、OH或C1-4烷氧基，如甲氧基或乙氧基。
另外，通式(I)的化合物还优选为其中Ar是取代或未取代的间-亚苯基。
通式(I)的化合物特别优选为其中Ar是在X的对位被OH、NH2、C1-4烷氧基(如甲氧基)、C1-4烷基氨基或C2-6二烷基氨基或卤原子(如氯或氟)取代的间-亚苯基。
通式(I)的化合物还优选为其中R3＝H。
通式(I)的化合物还优选为其中R4基团相互独立地是OH、-OCH2COOH、-COOH、C1-4烷氧基或糖氧基或卤原子如F或Cl。特别优选的是，R4为-OCH2COOH、-COOH或β-D-糖氧基。
通式(I)的化合物优选为其中R5是H、C1-6烷基、C1-6杂烷基或者天然氨基酸的侧链。特别优选地，R5是H或甲基。
通式(I)的化合物还优选为其中R6和R7一起形成芳基-或杂芳基-哌嗪环(特别优选4-芳基-或4-杂芳基-哌嗪环)的一部分。
通式(I)的化合物还优选为其中R8＝H或C1-6烷基，如甲基。
通式(I)的化合物还优选具有以下结构(II) 其中R1是H、OH或C1-4烷氧基，如甲氧基或乙氧基，R4相互独立地是OH、-OCH2COOH、-COOH、C1-4烷氧基或糖氧基(特别是β-D-糖氧基)或卤原子如F或Cl，是0、1或2，优选是0或1，R5是H或C1-4烷基，如甲基，R9是H、OH、F或C1-4烷氧基(特别优选甲氧基)，R10是H、卤原子(特别优选F)、CN、NO2或C1-4烷氧基(特别优选甲氧基)，Y是N或CR11，而R11是H、卤原子(特别优选F)、CN、NO2或C1-4烷氧基(特别优选甲氧基)。
式(I)或(II)化合物之药物学上可接受的盐例如是生理学上可接受的矿物酸的盐，如盐酸、硫酸和磷酸，或者是有机酸的盐，如甲磺酸、对甲苯磺酸、乳酸、乙酸、三氟乙酸、柠檬酸、琥珀酸、富马酸、马来酸和水杨酸。式(I)或(II)化合物可被溶剂化、特别是水合化。水合作用可例如在制备过程中发生，或者是由于式(I)或(II)之起始无水化合物的吸湿特性。
根据本发明的药物组合物包括至少一种式(I)或(II)的化合物作为活性成分以及任选的赋形剂和/或辅剂。
本发明涉及的前药由式(I)或(II)的化合物以及至少一个药物学上可接受的保护基组成，该保护基可在生理条件下脱除，例如是烷氧基、芳烷基氧基、酰基或酰基氧基，如乙氧基、苄基氧基、乙酰基或乙酰基氧基。
其中X是氰基的式(I)或(II)化合物可作为合成生理活性化合物的起始物。这些化合物可用本领域中形成酰胺键的已知方法来合成。例如，式(III)的酸化合物和式(IV)的胺化合物 在溶剂如二甲基甲酰胺中通过偶联剂偶联在一起，所述偶联剂例如是羰基二咪唑或二环己基二酰亚胺、以及1-羟基苯并三唑。
其中X是氰基的式(III)化合物可如下合成使其中X为氰基的式(V)的胺与式(VI)的α-酮基酸 在溶剂如乙醇或甲醇中反应，例如使用氰基硼氢化钠和催化量的乙酸。
或者，式(III)的化合物还可如下合成使α-溴酸与碱如氢氧化钠反应，蒸发溶剂，然后添加过量的式(V)胺，接着在80-120℃的优选温度下加热所得的混合物数小时。
式(III)的化合物还可如下合成使醛如3-氰基苯甲醛与氨基酸在碱的水溶液如氢氧化钠水溶液中反应，然后优选在低于5℃的温度下添加例如氰基硼氢化钠。
在立体选择性地合成式(I)或(II)化合物的优选方法中，式(III)的化合物是如下合成的使芳基溴化物如3-溴苄腈与苯基甘氨酸衍生物如(S)-苯基甘氨酸反应。该合成可例如类似于在以下文献中描述的方法来实施D.Ma等人，J.Amer.Chem.Soc.1998，12012459-12467。对于以此方式立体选择性地制备的化合物，发现在苯基甘氨酸单元处具有(R)构型的式(I)或(II)化合物以及具有(S)构型的相应化合物都是非常有效的因子Xa抑制剂，在具有相同的取代基时，具有(S)构型的化合物具有略微更高的抑制性质。对于通式(I)或(II)化合物的第二个氨基酸单元，具有(S)构型的化合物类似地为略微更好的因子Xa抑制剂，而具有(R)构型的相应化合物也是非常有效的因子Xa抑制剂。根据本发明，优选具有S，S-构型的式(I)或(II)化合物，同时具有R，S-、S，R-和R，R-构型的化合物也表现出非常良好的抑制性质并构成本发明的一部分。
式(IV)的化合物是如下合成的使用标准的偶联方法，用偶联剂和1-羟基苯并三唑，所述偶联基例如是羰基二咪唑或二环己基碳二亚胺，使N-Boc保护的氨基酸与式(XI)的胺反应。式(IV)的化合物也可通过使用混合酸酐或者N-Boc保护的相应氨基酸的4-硝基苯基酯来合成。在水或者二氯甲烷中用酸如盐酸、三氟乙酸或甲酸处理，脱除氨基处的保护基，形成最终的式(IV)化合物。
其中X是-CN或-C(＝NH)NH2而R8是H的式(I)化合物也可根据本发明通过使式(VII)的胺、式(VIII)的醛和式(IX)的异腈例如在溶剂(如甲醇、异丙醇、乙醇、氯仿、乙腈、二氯甲烷)或者溶剂混合物(如甲醇/水、异丙醇/水、乙腈/水或氯仿/水)中一起反应而一步合成。 上述反应可通过添加Broensted酸，如对甲苯磺酸或2，4-二硝基苯磺酸，或者Lewis酸，如二氯化锌、三氯化铁、三氟化硼乙醚合物或者三氟磺酸镱，进行催化。
式(IX)的化合物可如下合成使式(X)的异腈与式(XI)的胺在溶剂(如甲醇、二氯甲烷或二甲基甲酰胺)中，或者也可不用溶剂，例如在室温或者高至80℃的温度下反应(参见K.Matsumoto等人，Synthesis，1997，249-250)。 上述起始化合物，特别是式(VII)、(VIII)、(XI)、(V)和(VI)的化合物，可市售得到或者可根据文献中已知的方法制备。式(X)的化合物可用根据I.Ugi(I.Ugi编辑，有机化学中的异腈化学(IsonitrileChemistry in Organic Chemistry)，第20卷，Academic Press，1971，NewYork and London)的已知方法来合成。
在将-CN转化为-C(＝NH)NH2时，起始腈可溶解在溶剂(如乙醇或甲醇)或者溶剂混合物(如氯仿和甲醇或者氯仿和乙醇)中，然后将该溶液与无水氯化氢气流在低于10℃的温度下接触。数小时-数天的反应时间后，用醚沉淀出中间体然后过滤。用碱如碳酸钠或氢氧化钠中和后，将该中间体溶解在水中并用溶剂如二氯甲烷、氯仿或乙酸乙酯萃取。所得物质接着与无水氨或者铵盐如氯化铵在溶剂如甲醇或乙醇中优选于高至80℃的温度下反应。或者，过滤得到的中间体可立即在溶剂如甲醇或乙醇中与无水氨或铵盐如氯化铵反应。
在将-CN转化为-C(＝N-OH)NH2时，起始腈可溶解在溶剂如二甲基甲酰胺或乙醇中，然后将该溶液优选在低于5℃的温度下添加至碱如钠、氢化钠或三乙胺与羟胺或羟胺盐如盐酸羟胺在溶剂如二甲基甲酰胺或乙醇中的溶液混合物中。在将-CN转化为-C(＝N-R1)NH2(其中R1是烷氧基)时，使用相应的烷基羟胺替代羟胺。
在将-CN转化为-C(＝NH)NH2时，该转化可首先根据上述方法进行转变为其中X是-C(＝N-OH)NH2的式(I)化合物。在第二步中，将上述式(I)化合物溶解在溶剂如乙醇或乙酸中，然后用催化剂如钯或钯/炭或者铂或者Raney镍在氢气氛中进行氢化。
其中X是-C(＝O)OR2的式(I)化合物可如下合成使其中R1是H的式(I)化合物在溶剂如二甲基甲酰胺或二氯甲烷中与式ClC(＝O)OR2的氯甲酸酯反应。
根据上述方法之一制得的式(I)化合物可通过HPLC法分离为单独的立体异构体。
合成后，其中X是-C(＝N-R1)NH2的式(I)化合物可任选地转化为生理相容盐、溶剂化物或水合物。
本发明的化合物或者药物组合物可用于抑制因子Xa活性，预防和/或治疗血栓栓塞性病症、动脉再狭窄、败血病、癌症、急性炎症或者因子Xa介导的其他病症，并特别是例如静脉血栓形成、浮肿或炎症、深静脉血栓形成、肺栓塞，较大的手术、长时间不动、下肢折断等导致的血栓栓塞并发症，动脉硬化、中风、心绞痛、间歇性跛行。
通常情况下，如开始时所述，根据本发明的活性成分对因子Xa具有尽可能高的抑制作用，同时又具有尽可能高的选择性。在本发明中，选择性是通过比较对因子Xa、类胰蛋白酶和凝血酶(两种其他的丝氨酸蛋白酶)的抑制作用来评估的。
如上所述，式(I)或(II)化合物及其药物学上可接受的盐、溶剂化物和水合物以及制剂和药物组合物都是在本发明的范围内。
本发明还涉及这些活性成分在制备用于预防和/或治疗血栓栓塞性病症的药物中的应用。通常情况下，式(I)或(II)的化合物可单独或者与其他所希望的治疗剂组合使用已知并可接受的方式给药。所述治疗有用的药物可按照以下途径之一给药口服，例如为锭剂、包衣片剂、丸剂、半固体物质、软或硬胶囊、溶液、乳液剂或混悬剂的剂型；非胃肠道途径，例如为注射液；直肠途径，例如为栓剂；吸入途径，例如粉末剂或喷雾剂；透皮或者鼻腔内途径。在制备片剂、丸剂、半固体物质、包衣片、锭剂和硬明胶胶囊时，治疗有用的产物可与药理学上惰性的无机或有机赋形剂混合，例如乳糖、蔗糖、葡萄糖、明胶、麦芽、硅胶、淀粉或其衍生物、滑石、硬脂酸或其盐、脱脂乳粉等。在制备软胶囊时，可使用诸如植物油、矿物、动物或者合成油、蜡、脂和多元醇的赋形剂。在制备液态溶液和糖浆剂时，可使用诸如水、醇、盐水溶液、葡萄糖水溶液、多元醇、甘油、植物油、矿物和动物或者合成油脂。对于栓剂，可使用诸如植物油、矿物、动物或者合成油、蜡、脂和多元醇。对于喷雾剂，可使用合适的压缩气体，如氧气、氮气和二氧化碳。药物制剂还可包括以下添加剂防腐剂、稳定剂、乳化剂、甜味剂、调味剂、用于改变渗透压的盐、缓冲剂、包封添加剂和抗氧剂。
与其他治疗剂的组合可包括通常用于预防和/或治疗血栓栓塞病症的其他活性成分，如华法林等。
在预防和/或治疗如上所述的病症时，本发明生理活性化合物的剂量可在较宽的范围内变化，并可针对个体的需要进行调节。通常情况下，每日0.1μg-10mg/kg体重的剂量是合适的，优选的剂量为每日0.5-4mg/kg。在合适的情况下，剂量也可低于或者高于以上数值。
以下实施例用于说明本发明。3，4，5-三羟基-6-羟甲基-四氢吡喃-2-基氧基的立体化学相应于β-D-葡萄糖的立体化学。
C34H42N6O9(678.7486)ESI-TOF-MS679[M+H]+
C34H42N6O9(678.7486)
ESI-TOF-MS679[M+H]+
C34H36N6O3(576.7044)ESI-TOF-MS577[M+H]+
C34H36N6O3(576.7044)ESI-TOF-MS577[M+H]+
C30H36N6O5(560.6586)ESI-TOF-MS561[M+H]+
C30H36N6O5(560.6586)ESI-TOF-MS561[M+H]+
C34H39N5O9(661.72)ESI-TOF-MS662[M+H]+
C33H38F2N6O9(700.7024)ESI-TOF-MS701[M+H]+
C29H30F2N6O5(580.5965)ESI-TOF-MS581[M+H]+
C34H42N6O10(694.7480)ESI-TOF-MS695[M+H]+
C34H39N7O8(673.7320)
ESI-TOF-MS674[M+H]+
C33H41N7O9(679.7362)ESI-TOF-MS680[M+H]+
C30H32BrN5O6(638.5234)ESI-TOF-MS639[M+H]+
C31H38N6O3(542.6869)ESI-TOF-MS543[M+H]+
C29H31N7O7(589.6131)ESI-TOF-MS590[M+H]+
C30H32F2N6O6(610.6229)ESI-TOF-MS611[M+H]+
C31H36F2N6O7(604.6686)ESI-TOF-MS605[M+H]+
C27H31N7O2(485.5938)ESI-TOF-MS486[M+H]+实施例20类似于实施例1，并使用相应合适的起始原料，得到2-(3-carbamimidoyl-苯基氨基)-N-{2-[4-(2-硝基-苯基)-哌嗪-1-基]-2-氧代-乙基}-2-苯基-乙酰胺。
C27H29N7O4(515.5767)ESI-TOF-MS516[M+H]+
C27H28F2N6O2(506.5600)ESI-TOF-MS507[M+H]+
C33H38F2N6O8(684.7030)ESI-TOF-MS685[M+H]+
C26H29N7O2(471.5667)ESI-TOF-MS472[M+H]+
C35H44N6O10(708.7751)ESI-TOF-MS709[M+H]+
C32H39N7O8(649.7097)ESI-TOF-MS650[M+H]+
C33H39N7O10(693.7197)
ESI-TOF-MS694[M+H]+
C29H34N6O4(530.6321)ESI-TOF-MS531[M+H]+
C28H32N6O3(500.6056)ESI-TOF-MS501[M+H]+
C30H34N6O6(574.6421)ESI-TOF-MS575[M+H]+
C30H34N6O6(574.6421)ESI-TOF-MS575[M+H]+
C29H32N6O6(560.6150)ESI-TOF-MS561[M+H]+
C30H31N7O5(569.6255)ESI-TOF-MS570[M+H]+
C29H32N6O5(544.6156)ESI-TOF-MS545[M+H]+实施例33类似于实施例1，并使用相应合适的起始原料，得到2-(3-carbamimidoyl-苯基氨基)-N-[2-(4-羟基-4-苯基-哌啶-1-基)-2-氧代-乙基]-2-苯基-乙酰胺。
C28H31N5O3(485.5910)ESI-TOF-MS486[M+H]+
C30H34N6O6(574.6421)ESI-TOF-MS575[M+H]+
C28H32N6O3(500.6056)ESI-TOF-MS501[M+H]+
C28H32N6O4(516.6050)
ESI-TOF-MS517[M+H]+
C29H34N6O8(594.6297)ESI-TOF-MS595[M+H]+
C35H35F3N6O4(660.7022)ESI-TOF-MS661[M+H]+
C30H36N6O5(560.6586)ESI-TOF-MS561[M+H]+实施例40类似于实施例1，并使用相应合适的起始原料，得到[2-苄氧基-5-((3-carbamimidoyl-苯基氨基)-{2-[4-(2-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-2-氧代-乙基氨甲酰基}-甲基)-苯氧基]-乙酸。
C37H40N6O7(680.7674)ESI-TOF-MS681[M+H]+
在110ml的二甲基甲酰胺(DMF)中于室温(RT)下搅拌分别为20mmol的Boc-肌氨酸、HOBt、二异丙基碳二亚胺(DIC)、哌嗪和三乙胺过夜。真空除去溶剂后，所得的粗产物通过柱色谱纯制。所得的产物在20ml三氟乙酸和20ml二氯甲烷的混合物中于室温下搅拌5小时。除去溶剂后，通过液相色谱纯制部分II。
在14ml的DMF中于室温下过夜搅拌分别为2mmol的部分I、部分II、DIC、HOBt和三乙胺。除去溶剂后，粗产物通过液相色谱纯制。为将氰化物转化为脒，将1mmol的氰化物溶解在10ml氯仿中，向其中添加氯化氢在无水甲醇中的饱和溶液5ml，然后使反应混合物在4℃下放置2天。真空除去溶剂后，向其中添加氨在甲醇中的无水溶液20ml，并在室温下搅拌4小时。通过HPLC纯制所希望的产物，2-(3-carbamimidoyl-苯基氨基)-N-{2-[4-(2-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-2-氧代-乙基}-N-甲基-2-苯基-乙酰胺。
C29H34N6O3(514.6327)
ESI-TOF-MS515[M+H]+
类似于实施例41，并使用相应合适的起始原料，选择性地合成了四种非对映异构体。
C29H34N6O3(514.6327)ESI-TOF-MS515[M+H]+
C36H38N6O7(666.7403)ESI-TOF-MS667[M+H]+
C28H29N7O6(559.5866)ESI-TOF-MS560[M+H]+实施例45类似于实施例1，并使用相应合适的起始原料，得到2-(3-carbamimidoyl-苯基氨基)-N-{[(吡啶-3-基甲基)-氨甲酰基]-甲基}-2-喹啉-4-基-乙酰胺。
C26H25N7O2(467.5349)ESI-TOF-MS468[M+H]+
C34H41N5O10(679.7334)ESI-TOF-MS680[M+H]+
C36H43N5O9(689.7722)ESI-TOF-MS690[M+H]+
C30H33N5O7(575.6268)ESI-TOF-MS576[M+H]+
C32H35N5O6(585.6657)ESI-TOF-MS586[M+H]+
C33H38F2N6O5(636.7048)ESI-TOF-MS637[M+H]+
C35H44N6O10(708.7751)ESI-TOF-MS709[M+H]+实施例52类似于实施例1，并使用相应合适的起始原料，得到4-[4-((3-carbamimidoyl-苯基氨基)-{2-[4-(2-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-2-氧代-乙基氨甲酰基}-甲基)-3-甲氧基-苯氧基]-丁酸。
C33H40N6O7(632.7228)ESI-TOF-MS633[M+H]+为证明对因子Xa的抑制作用，使用显色肽底物。如下验证上述化合物对因子Xa的amidolytic活性的抑制作用。测量是在室温下于微滴定板中进行的。将化合物溶解在二甲基亚砜中，然后将5μl的该溶液添加至1nM的人重组因子Xa(Enzyme Research Laboratories，South Bend，IN，USA)于缓冲液(pH8.0，并使用50mMTris-HCl、100mM氯化钠、0.1％的PEG 6000和0.005％的Tween 80)中的溶液内。最后，添加在缓冲液中的N-甲氧基羰基-D-正亮氨酰基-甘氨酰基-L-精氨酸-4-苯基重氮酸乙酸盐(Roche Diagnostics，Mannheim，Germany)，然后用Spectra Flour Plus分光光度计(Tecan，Crailsheim，Germany)监测底物的水解共20分钟。通过Erithacus Software Ltd.(Staines，Middlesex，UK)制造的“GraFit 4”程序计算IC50值。假设动力学包括竞争性抑制作用，则可通过Cheng-Prusoff等式Ki＝IC50/(1+[S]/Km))测定Ki值(Cheng和Prusoff，Biochemical Pharmacology 1973，223099-3108)。使用相同的方法，但在Hepes缓冲液(pH7.8)中使用甲苯磺酰基-甘氨酰基-脯氨酰基-赖氨酸-4-苯基重氮酸乙酸盐作为底物，测定所述化合物对重组人类胰蛋白酶(Promega，Madison，WI，USA)之蛋白水解活性的抑制作用。
上述实施例的IC50值在1nM至1μM的范围内。
权利要求
1.通式(I)的化合物 其中X是Cl、Br或R1-N＝CH(-NH2)-，其中R1是H、-OH、-C(＝O)OR2、烷基、芳烷基、芳烷基氧基或者杂烷基例如烷氧基、酰基或酰氧基，而R2是烷基、杂烷基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳基烷基或芳烷基；Ar是亚芳基、亚杂芳基、杂芳基亚烷基或亚芳烷基，其中X直接键连在芳香环上；R3是H、烷基、杂烷基或芳烷基；R4相互独立地是可被一个或者多个-OH或-NH2取代的烷基，或者是杂烷基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基或芳烷基，这些基团可被一个或者多个以下未取代的基团取代烷基、杂烷基如烷氧基、酰基或酰基氧基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基或芳烷基，或者是羟基或糖氧基，n是0-5的整数，R5是H、烷基、杂烷基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳烷基或芳烷基，R6和R7相互独立地是H、烷基、杂烷基、碳环基、杂环烷基如芳基-杂环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基或杂芳烷基，这些基团可被一个或者多个下基团取代烷基、杂烷基如烷氧基、酰基或酰基氧基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳烷基、芳烷基、-OH或-NH2，或者R6和R7一起形成杂环烷基环、特别是芳基杂环烷基环的一部分，例如芳基-哌嗪基，或者是杂芳香环的一部分，这些环系可被一个或者多个以下基团取代烷基、杂烷基如烷氧基、酰基或酰基氧基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳烷基、芳烷基、-OH或-NH2，R8是H、烷基、杂烷基、碳环基、杂环烷基、芳基、杂芳基、杂芳烷基、或芳烷基，或者与R5一起形成杂环烷基环的一部分；或其药物学上可接受的盐、溶剂化物、水合物或药物学上可接受的制剂。
2.如权利要求1所述的化合物，其中，X是R1-N＝C(-NH2)-。
3.如权利要求1或2所述的化合物，其中，R1是H、OH或C1-4烷氧基。
4.如权利要求1-3之一所述的化合物，其中，Ar是取代或未取代的间亚苯基。
5.如权利要求1-4之一所述的化合物，其中，Ar在X的对位被OH、NH2、C1-4烷氧基、C1-4烷基氨基或C2-6二烷基氨基或卤原子取代。
6.如权利要求1-5之一所述的化合物，其中，R3为H。
7.如权利要求1-6之一所述的化合物，其中，R4相互独立地是OH-、-OCH2COOH、-COOH、C1-4烷氧基、糖氧基或卤原子。
8.如权利要求1-7之一所述的化合物，其中，n为0、1或2。
9.如权利要求1-8之一所述的化合物，其中，R5是H、C1-6烷基、C1-6杂烷基或天然氨基酸的侧链。
10.如权利要求1-9之一所述的化合物，其中，R6和R7一起形成芳基-哌嗪环的一部分。
11.如权利要求1-10之一所述的化合物，其中，R8为H或C1-6烷基。
12.药物组合物，其包含如权利要求1-11之一所述的化合物作为活性成分以及任选的赋形剂和/或辅剂。
13.如权利要求1-12之一所述的化合物或药物组合物在抑制因子Xa中的应用。
14.如权利要求1-12之一所述的化合物或药物组合物在治疗和/或预防血栓栓塞病症、动脉再狭窄、败血病、癌症、急性炎症或者因子Xa介导的其他病症中的应用。
15.如权利要求1-12之一所述的化合物或药物组合物在血管手术中的应用。
全文摘要
本发明涉及通式(I)的化合物或其药物学上可接受的盐、溶剂化物、水合物或药物学上可接受的制剂。这些化合物可用于抑制因子Xa以及预防和/或治疗血栓栓塞病症。
文档编号A61P35/00GK1460101SQ01814535
公开日2003年12月3日 申请日期2001年8月23日 优先权日2000年8月23日
发明者米夏埃尔·W·卡佩, 蒂洛·富克斯, 罗伯特·埃克尔, 西尔克·沙波特 申请人:莫波化学股份有限公司
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