专利名称：新的胱氨酸衍生物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及有消炎作用的新的胱氨酸衍生物，其制备方法，含有它们的药物组合物和其药理的使用方法。
本发明的目的是提供消炎的胱氨酸衍生物，该物质将用于治疗各种疾病。
在1964年公开的一篇题为“含有N-乙酰化巯基化合物的减轻充血的组合物”的专利中，报导了N-乙酰基-L-胱氨酸可用作为如抗超过20年的慢性支气管炎的治疗剂。
按先有的研究和专利，N-乙酰基-L-胱氨酸已广泛使用，其主要用于抗例如慢性支气管炎的肺阻塞疾病，认为其有粘液溶解作用。此外，该化合物已用作为抗因醋氨酚过量引起的肝脏毒性的解毒剂。
在DE1208450中揭示了N-丁酰基胱氨酸作为毛发制剂的一个组成部分。
按本发明发现下式化合物或其药理学上可接受的盐或其旋光异构体采用口服比N-乙酰基胱氨酸具有更好的生物利用度。
其中R是-CH(CH3)2或-C(CH3)3。
因此，该新化合物被口服后，其在全身循环中达到的含量比N-乙酰基-L-胱氨酸达到的最高含量要高几个数量级。由于该式Ⅰ化合物具有同N-乙酰基-L-胱氨酸在(1)断开二硫化物桥接(2)表现为抗氧剂的作用(3)表现为病源清除剂作用具有相似或相同的潜能，因此用该新物质治疗由某些氧化应激反应引起或维持的肺病及预防作用必然比N-乙酰基-胱氨酸更加有效。
还必须指出，式Ⅰ化合物生理稳定性的其它影响是极小的，即使有影响将会释放L-胱氨酸。这也是指这些化合物将仅产生极低含量的谷胱甘肽前体。因此，下文所述的在氧毒性系统上的作用可能取决于其本身合成的硫醇，而不取决于谷胱甘肽的生物合成。
因而，本发明提供的化合物及其生理上可接受的盐和异构体能有效地治疗炎性肺部疾病如慢性支气管炎和其他疾病如(1)由粘性粘液引起的其它并发的肺部疾病如囊的纤维化，气喘和肺气肿，(2)连接组织疾病如类风湿关节炎，(3)肺部损伤性疾病如脓毒性休克，急性呼吸道疾病和支气管肺的发育异常，(4)由辐射引起的疾病如γ射线导致的肺炎和纤维化，(5)肺部薄壁组织疾病如类肉瘤病，纤维化，肉芽肿病，胶原病，和(6)与糖尿病有关的疾病如β-细胞破坏和视网膜病。
本发明的内容中还包括式Ⅰ化合物的生理上可接受的盐，如它的钠盐、铵盐、钙盐或镁盐，以及无毒性的酸加成盐。
式Ⅰ化合物存在两种不同的旋光形式，即L和D异构体
上述两种异构体均包括在本发明中。
本发明的式Ⅰ化合物可以药物制剂的形式口服施用，该制剂包括以游离碱或以药物上可接受的无毒性的酸加成盐形式的活性组分与药物上可接受的载体相组合。该载体可以是固体，半固体或液体稀释剂或囊。对于适于口服的制剂来说，该活性物质的含量通常为0.2和50%(重量)之间。
为制备口服使用的单位剂量形式的含式Ⅰ化合物的药物制剂，可以将选定的化合物与固体粉末载体一起混合，例如糖，蔗糖，山梨醇，甘露醇，淀粉如马铃薯淀粉，玉米淀粉或支链淀粉，纤维素衍生物;粘结剂如明胶或聚乙烯吡咯烷酮，和润滑剂如硬脂酸镁，硬脂酸钙，聚乙二醇蜡。然后压制成片。如需制包衣的片剂，可以将如上述制得片芯用含如阿拉伯胶，明胶，滑石，二氧化钛等的浓缩糖液进行包覆。另一种方法，该片能用溶于易挥发的有机溶剂或有机溶剂混合物中的漆进行包覆。为使含不同活性的物质之间或不同量活性化合物之间容易区别，可以在这些包覆剂中加入着色剂。
为制备由明胶和例如甘油组成的明胶软胶囊(珍珠形的封闭胶囊)或类似的封闭胶囊，可以将活性物质与植物油混合。明胶硬胶囊可以含有活性物质颗粒和固体粉末载体共同结合，该载体如乳糖，蔗糖，山梨醇，甘露醇，淀粉(如马铃薯淀粉，玉米淀粉或支链淀粉)纤维素衍生物或明胶。口服使用的液体制剂可以为糖浆或悬浮液形式如溶液含有约0.2-20%(重量)本文所述活性物质，其余是糖和乙醇，水，甘油和丙二醇混合物，这些液体制剂可以任意含有着色剂，调味剂，糖精和作为增稠剂的羧甲基纤维素。
本发明化合物在人类治疗中口服给药时的合适日剂量为100-1200mg。
本发明的化合物可以通过下列方法中的任一种制得A.式Ⅰ化合物或其旋光异构体能通过式Ⅱ化合物或其旋光异构体与式RCOX酰化剂反应制得，
其中R为-CH(CH3)2或-C(CH3)3，在式RCOX中，R具有上述定义，-COX是在形成酰胺期间能与氨基反应的反应基团。
该酰化剂例如能为
酐或可为酰卤，酰胺，活性酸或酯，tiolacid，硅酯，酰氧基莰烷，苯丙硒二唑甲酯(methylselenolester)，硫羟酸酯，酰基叠氮，α-酮腈或三卤代酮。
B.式Ⅰ化合物或其旋光异构体能通过将式Ⅲ化合物或其旋光异构体用还原剂或用电化学还原制得。
其中R为-CH(CH3)2或-C(CH3)3。该还原剂可以是金属如在稀盐酸里的锌。
C.式Ⅰ化合物或其旋光异构体能通过去除式Ⅳ化合物或其旋光异构体的保护基R1制得。
其中R为-CH(CH3)2或-C(CH3)3，R1为能用还原剂或酸解除去的保护基。
该还原剂可以是如钠或氢/钯。
该酸解能通过在氯仿中用例如三氟乙酸或盐酸来完成。
该保护基R1可以是如苄基，二苯甲基或三苯甲基。
在上述方法A和C中，带有保护的硫原子化合物的起始物料是通过保护胱氨酸(外消旋的或旋光异构体)的硫原子，再进行S-保护的胱氨酸的N-酰化得到。
D.式Ⅰ化合物或其旋光异构体能通过式Ⅴ化合物或其旋光异构体水解得到。
其中R为-CH(CH3)2或-C(CH3)3，R11为保护基。
该R11保护基例如是芳基，苄基，氢，含有1-5个碳原子的直链或支链烷基如甲基，乙基，丙基，丁基。
式Ⅴ化合物是由胱氨酸或其光学异构体与适当的醛反应形成相应的噻唑烷，其是通过方法A叙述的酰化方法得到的。
实施例1制备N-异丁酰基-L-胱氨酸在氮气氛下，将35.2g(0.20mol)L-胱氨酸盐酸盐单水合物在100ml80%四氢呋喃(THF)和20%水的混合物中的悬浮液于室温搅拌，并用44.0g(0.40mol)异丁酸钠处理。反应混合物(白色浆液)冷却至0-5℃，在氮气氛下向其滴加35ml(0.21mol)异丁酸酐。产生的流性悬浮液在室温搅拌6小时，放置过夜，最后加热回流4小时。在冰浴中冷却该反应混合物，加入18ml浓盐酸，蒸发有机相得到无色油，该油用己烷洗涤，然后用乙醚处理得到12.9g白色固体标题化合物。m.p.103-104℃(从乙酸丁酯重结晶)〔α〕25D＝+23.4℃(C5.0，H2O，pH＝7.0)，1H-NMR(CDCl3)δ1.2(6H，d，CH3)，1.4(1H，t，SH)，2.5(1H，Sept，CH)，3.1(2H，m，CH2)，4.9(1H，dt，NCH)，6.7(1H，d，NH)，10.6(1H，S，OH)，13C-NMR(CDCl3)δ19，19.5，26，5，36，54，172，178.ms335(M+2TMS，在甲硅烷基化后)实施例2制备N-异丁酰基-D-胱氨酸按实施例1叙述的方法制备该化合物并显示有相同的物理数据。
〔α〕25D＝-23.4℃(c5.0，H2O)。
实施例3制备N-新戊酰基-L-胱氨酸在氮气氛下，向17.6g(0.10mol)L-胱氨酸盐酸盐单水合物在80%四氢呋喃(THF)和20%水的50ml混合物中的溶液里边搅拌边加入24.8g(0.20mol)新戊酰酸钠。该稠浆液置于冰浴中冷却，并在15分钟内滴加21.3ml(0.105mol)新戊酰酐。在加入80%THF和20%水的50ml混合物后，反应混合物于室温搅拌2小时，然后回流半小时。置冰浴冷却后加入8.5ml浓盐酸，蒸发有机相，将粗产物用己烷洗涤几次，然后溶于150ml氯仿。过滤并蒸发溶剂后，粗产物从乙酸乙酯重结晶得到8.2g白色固体标题化合物。
m.p.140℃，〔α〕25D＝+39.0°(C＝5.0，H2O，pH＝7.0)，1H-NMR(CDCl3)δ1.2(9H，S，CH3)，1.4(1H，t，SH)，3.1(2H，m，CH2)，4.9(1H，dt，NCH)，6，7(1H，d，NH)，10.6(1H，S，OH)，13C-NMR(CDCl3)δ26，27，39，53，163，180，ms349(M+2TMS，在甲硅基化后)。
实施例4制备N-新戊酰基-D-胱氨酸按实施例3叙述方法制备该化合物(从D-胱氨酸盐起始)并显示了同样的物理数据，〔α〕25D＝-39.0°(C＝5.0，H2O，pH＝7.0)。
实施例5制备异丁酰基-D，L-胱氨酸按实施例1叙述方法制备该化合物(从该外消旋的)D，L-胱氨酸盐起始)并显示了同样的物理数据，〔α〕25D＝0°(C＝5.0，H2O)。
实施例6制备N-新戊酰基-D，L-胱氨酸按实施例3叙述方法制备该化合物(从该外消旋的)D，L-胱氨酸盐起始)并显示了同样的物理数据，〔α〕25D＝0°(C＝5.0)，H2O，pH＝7.0)。
实施例7制得的下列组合物用于制备片制。
配方A活性成分50g乳糖85g马铃薯淀粉40g聚乙烯吡咯烷酮5g微晶纤维素18g硬脂酸镁2g配方B活性成分100g乳糖90g马铃薯淀粉50g聚乙烯吡咯烷酮5g
微晶纤维素23g硬脂酸镁2g从上述配方A和B可以分别制得含50mg和100mg的片剂1000片，如果需要，得到的片剂能用如在有机溶剂中的甲基纤维素进行包膜。
配方C1ml含有活性成分30.0mg山梨醇150.0mg甘油100.0mg乙二胺四乙酸二钠0.5mgMetagin0.6mgPropagin0.3mg橙香精0.05mg柠檬香精0.05mgAethanol20.0mg氢氧化钠10.0mg纯水加至1.0ml新陈代谢实验本发明的一个目的是提供微粒，该微粒经口服后，在血浆和最终在肺中产生高含量的游离硫醇。因此，该实验是研究式Ⅰ化合物的生物稳定性和生物利用度，并在这方面与N-乙酰基-L-胱氨酸比较。
在体外的动物试验资料在老鼠的肝，肠粘膜和肺的匀浆中N-乙酰基-L-胱氨酸迅速水解产生L-胱氨酸，N-异丁酰基-L-胱氨酸和N-新戊酰基-L-胱氨酸在体外没有水解成任何可测量的L-脱氨酸。
N-乙酰基-L-胱氨酸的水解主要发生在胞液细胞层。
总之，该亲水性的L-胱氨酸的N-乙酰基衍生物在可溶性的细胞部分中水解，推测是通过酰基-COA转移的。该支链衍生物即N-异丁酰基-和N-新戊酰基-L-胱氨酸在任何细胞层均不水解。
在体内的动物试验资料将硫醇物注入麻醉老鼠肠内。在注射后的不同时间采取血样，并分析血浆硫醇物。在血浆中硫醇物的浓度为N-异丁酰基-L-胱氨酸13.0+2.9μM(n＝9)，N-新戊酰基-胱氨酸11.8+2.9μM(n＝9)，N-乙酰基-L-胱氨酸0.7μM(仅进行一次实验)。除另有说明外，该值以±SEM(均值标准误差)表示。
该结果表明在体内得到血浆硫醇物含量与体外测定的生物稳定性有关。因此，容易水解的化合物如N-乙酰基-L-胱氨酸在肠内注射后几乎是测不到，而在体外没有水解的N-异丁酰基-L-胱氨酸可达到相当大的浓度。
在人类志愿者中试验得到的资料在健康志愿者分别经口服1.23mmole的N-乙酰基-L-胱氨酸和N-异丁酰基-L-胱氨酸后，测定血浆浓度和尿排泄物。该游离的硫醇血浆浓度峰值分别为＜1μM和10μM。在尿中未变化的排泄物量的百分数为2%和74%。
新陈代谢实验综述上述实验表明N-乙酰基-L-胱氨酸是生物上不稳定的，因此导致它经口服后较差的生物利用度。变化该酰基部分使生物稳定性和生物利用度得到显著的改进。因此，N-异丁酰基-L-胱氨酸在血浆中达到高的浓度，并推测在肺中的浓度也将大大高于N-乙酰基-L-胱氨酸。
效用测定通过暴露于纯氧导致肺水肿。该机制是增加氧压导致氧的不完全还原，并接着形成特别的活性氧如过氧化物和氢氧基。这些特别的活性氧中有些是与在炎症期间形成的氧相同。
另一些研究者曾指出给老鼠静脉注射-乙酰基-L-胱氨酸能预防和局部地抗因氧引起的肺水肿。我们确认这些研究结果并证实当以同样方法施用N-异丁酰基-L-胱氨酸时，产生的预防作用较好。上述表明当口服N-异丁酰基-L-胱氨酸后，其在人血浆中的浓度峰值在10μM。因此，经口服我们研制的新硫醇物后，似乎完全能达到防止和抵抗氧化作用，并能抗肺部炎症。
通过新陈代谢方面的调查证实N-异丁酰基-L-胱氨酸和N-新戊酰基-L-胱氨酸比治疗使用的N-乙酰基-L-胱氨酸有更好的生物稳定性。当口服该新化合物后的血浆含量远远高于N-酰基-L-胱氨酸的含量。该模拟氧毒性试验指出在静脉施用本新化合物后，至少能象N-乙酰基-L-胱氨酸一样有效地预防和抗肺部损伤。这些结果表明当口服给予本发明的新化合物时，其产生的抗氧化作用将比N-乙酰基-L-胱氨酸更有效。
权利要求
1.一种式Ⅰ化合物或其生理上可接受的盐或其旋光异构体。
其中R是-CH(CH3)2或-C(CH3)3。
2.按权利要求1的化合物，其中R是-CH(CH3)2。
3.按权利要求1的化合物，其中该旋光异构体是D-异构体。
4.一种制备式Ⅰ化合物或其生理上可接受的盐或其旋光异构体的方法
其中R是-CH(CH3)2或-C(CH3)3，该方法包括(a)将式Ⅱ化合物或其旋光异构体与式RCOX酰化剂反应
其中R如上述定义，-COX是在形成酰胺部分条件下，能与氨基反应的可反应基团。或(b)将式Ⅲ化合物或其旋光异构体使用还原剂或通过电化学方法进行还原
其中R如上述定义，或(c)通过使用还原剂或酸解剂除去式Ⅳ化合物的保护基R
其中R如上述定义，R1是保护基，或(d)水解式Ⅴ化合物或其旋光异构体
其中R如上述定义，R是保护基，此后，如需要，可将由任何a至d方法得到的化合物转化为其旋光异构体或生理上可接受的盐。
5.按权利要求4的方法，其特征在于可制备按权利要求1-3中的任一化合物。
6.一种药物制剂，其包括按权利要求1-3中任一化合物或其生理上可接受的盐或其旋光异构体作为活性成分。
7.一种以单位剂量形式的权利要求6的药物制剂。
8.按权利要求6-7的药物制剂包括该活性成分与药物上可接受的载体相结合。
9.一种用于治疗哺乳动物并包括人类的炎性肺部疾病，其它因粘性粘液引起的并发肺部疾病，连接组织疾病，肺部损伤疾病，由辐射引起的疾病，肺部薄壁组织疾病和与糖尿病有关的疾病的方法，其特征在于给受治疗者需要这样治疗的有效量的按权利要求1-3中任一化合物或其生理上可接受的盐。
10.按权利要求1-3中的任一化合物可用作药物。
11.按权利要求1-3中的任一化合物用于制备具有抗炎性肺部疾病，因粘性粘液引起的其它并发肺部疾病，连接组织疾病，肺部损伤疾病，由辐射引起的疾病，肺部薄壁组织疾病和与糖尿病有关的疾病的用途。
全文摘要
本发明公开了下式化合物或其生理上可接受的盐或其异构体和制备方法，以及它们用于治疗具体不同的肺部疾病
文档编号A61P3/08GK1033802SQ8810803
公开日1989年7月12日 申请日期1988年11月19日 优先权日1987年11月19日
发明者安德斯·鲁道夫·霍尔堡, 佩·安德斯·西格法德·图内克 申请人:得拉科公司