专利名称：作为肿瘤坏死因子产生的抑制剂的1－氧杂－二苯并薁类和制备该类化合物的中间体的制作方法
技术领域：
本发明涉及1-氧杂-二苯并薁类的衍生物、其药理学上可接受的盐和溶剂化物、涉及其制备方法和中间体并涉及其抗炎作用，尤其是抑制肿瘤坏死因子-α(TNF-α)产生和抑制白细胞介素-1(IL-1)产生的作用及其止痛作用。
现有技术目前存在大量有关呋喃类的各种二苯并薁类及其制备方法的文献数据。已知某些四环四氢呋喃衍生物表现出抗精神病、心血管和胃动力作用(WO 97/38991和WO 99/19317)。还描述了2-氧杂二苯并薁衍生物的制备方法(US 3,894,032；US 3,974,285和US 4,044,143和2-氧杂-8-硫杂-二苯并薁类的制备方法(Tochtermann W，Chem.Ber.，1968，1013122-3137；McHugh KB等，《杂环化学杂志》(J.Heterocycl.Chem.)，1990，271839-42)。
同样，已知在噻吩环上带有氨基烷氧基取代基的1-硫杂-二苯并薁衍生物表现出抗炎作用(WO 01/87890)。
根据可得到的文献数据已知在2-位上带有苯基、取代的苯基(Becker HD等，《四面体通讯》(Tetrahedron Lett.)，1985，261589-1592)或萘基(Mori Y等，J.Chem.Soc.，Perkin Trans.2，1996，1113-119)的1-氧杂-二苯并薁衍生物，而迄今为止尚未制备和描述本发明的1-氧杂-二苯并薁衍生物且尤其是那些在呋喃环上带有氨基烷氧基取代基的1-氧杂-二苯并薁衍生物。尚不了解这类化合物可以表现出抗炎作用(TNF-α分泌抑制剂、IL-1分泌抑制剂)或止痛作用，这也是本发明的目的。
在1975年，将TNF-α定义为内毒素诱导并在体外和体内导致肿瘤坏死的血清因子(Carswell EA等，《美国国家科学院学报》(Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.)，1975，723666-3670)。除抗肿瘤作用外，TNF-α还具有许多其它在生物体内稳态和病理生理状况方面重要的生物作用。TNF-α的主要来源为单核细胞-巨噬细胞、T-淋巴细胞和肥大细胞。
抗-TNF-α抗体(cA2)对患有类风湿性关节炎(RA)的患者具有治疗作用这一发现(Elliott M等，《柳叶刀》(Lancet)，1994，3441105-1110)导致对寻找能够作为RA的有效药物的新TNF-α抑制剂的兴趣增加。类风湿性关节炎是一种自身免疫性慢性炎症疾病，其特征在于关节发生不可逆的病理改变。除RA疗法外，TNF-α拮抗剂还可以用于许多病理状况和疾病，诸如脊椎炎、骨关节炎、痛风和其它关节炎性疾病、脓毒症、脓毒性休克、毒性休克综合征、特应性皮炎、接触性皮炎、牛皮癣、肾小球肾炎、红斑狼疮、硬皮病、哮喘、恶病质、慢性阻塞性非疾患、充血性心脏停搏、胰岛素抵抗、肺纤维化、多发性硬化、克罗恩病、溃疡性结肠炎、病毒感染和AIDS。
通过对小鼠进行的体内实验获得了表示TNF-α的生物重要性的某些证据，其中用于TNF-α或其受体的小鼠基因失活。这类动物耐受胶原蛋白诱发的关节炎(Mori L等，《免疫学杂志》(J.Immunol.)，1996，1573178-3182)并耐受内毒素导致的休克(Pfeffer K等，《细胞》(Cell)，1993，73457-467)。在TNF-α水平增加的动物试验中，发生与RA类似的慢性炎性多关节炎(Georgopoulos S等，《炎症杂志》(J.Inflamm.)，1996，4686-97；Keffer J等，《欧洲分子生物学协会杂志》(EMBO J.)，1991，104025-4031)且使用TNF-α产生的抑制剂可以使其病理图像得到缓解。对这类炎症和病理状况的治疗通常包括施用非类固醇消炎药且在更严重的情况中给予金盐、D-青霉胺或甲氨蝶呤。所述的药物根据症状起作用，但它们不会使病理状况停止。类风湿性关节炎疗法中的新手段基于药物，诸如替尼达普、来氟米特、环孢菌素、FK-506并基于抵消TNF-α作用的生物分子。目前存在商购的依那西普(etanercept)(Enbrel，Immunex/Wyeth)、即可溶性TNF-α受体的融合蛋白和英夫利昔单抗(infliximab)(Remicade，Centocor)、即嵌合单克隆人和小鼠抗体。除用于RA疗法外，还将依那西普和英夫利昔单抗注册用于克罗恩病疗法(Exp.Opin.Inyest.Drugs，2000，9103)。
在最佳RA疗法中，除抑制TNF-α分泌外，抑制IL-1分泌也是极为重要的，因为IL-1是细胞调节和免疫调节以及病理生理情况、诸如炎症中重要的细胞因子(Dinarello CA等，《感染性疾病回顾》(Rev.Infect.Disease)，1984，651)。IL-1众所周知的生物活性为活化T-细胞、诱导升温、刺激前列腺素或胶原酶分泌、嗜中性粒细胞趋化和血浆中铁水平下降(Dinarello CA，《临床免疫学杂志》(J.Clinical Immunology)，1985，5287)。IL-1可以结合的两种受体是众所周知的IL-1RI和IL-1RII。IL-1RI转移胞内信号，而IL-1RII尽管可以位于细胞表面，但是它不会转移细胞内的信号。由于IL1-RII结合IL-1和IL1-RI，所以它可以起IL-1作用的负调节物的作用。除这一信号转移调节机制外，另一种IL-1受体的天然拮抗剂IL-1ra存在于细胞中。这种蛋白质结合IL-1RI，但不会刺激它。IL-1ra在终止IL-1刺激的信号转移方面的功效并不高且其浓度高于IL-1的浓度500倍以便使信号转移中断。在临床上测试了重组人IL-1ra(Amgen)(Bresnihan B等，《类风湿性关节炎》(Arthrit.Rheum.)，1996，3973)且获得的结果表明对RA患者临床图像的改善超过了安慰剂。这些结果证实抑制IL-1作用在治疗诸如RA这类IL-1产生受到干扰的疾病中的重要性。由于TNF-α和IL-1存在协同作用，所以可以将TNF-α和IL-1双重抑制剂用于治疗与TNF-α和IL-1产生增加相关的疾患和疾病。
技术问题的解决方案本发明涉及通式I的1-氧杂-二苯并薁类及其药理学上可接受的盐和溶剂化物 其特征在于X可以为CH2或杂原子，诸如O、S、S(＝O)、S(＝O)2或NRa，其中Ra为氢或保护基；Y和Z彼此独立地表示一个或多个相同或不同的与任意可利用的碳原子连接的取代基且可以为卤素、C1-C4烷基、C2-C4链烯基、C2-C4炔烃基、卤代-C1-C4烷基、羟基、C1-C4烷氧基、三氟甲氧基、C1-C4烷酰基、氨基、氨基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氨基、N-(C1-C4-烷基)氨基、N，N-二(C1-C4烷基)氨基、硫羟基、C1-C4烷硫基、磺酰基、C1-C4烷基磺酰基、亚磺酰基、C1-C4烷基亚磺酰基、羧基、C1-C4烷氧羰基、氰基、硝基；R1可以为氢、卤素、任选取代的C1-C7烷基或C2-C7链烯基、C2-C7炔烃基、任选取代的杂芳基或杂环、羟基、羟基-C2-C7链烯基、羟基-C2-C7炔烃基、C1-C7烷氧基、硫羟基、硫代-C2-C7链烯基、硫代-C2-C7炔烃基、C1-C7烷硫基、氨基、N-(C1-C7烷基)氨基、N，N-二(C1-C7烷基)氨基、C1-C7烷基氨基、氨基-C2-C7链烯基、氨基-C2-C7炔烃基、氨基-C1-C7烷氧基、C1-C7烷酰基、芳酰基、氧代-C1-C7烷基、C1-C7烷酰氧基、羧基、任选取代的C1-C7-烷氧羰基或芳氧羰基、氨基甲酰基、N-(C1-C7烷基)氨基甲酰基、N，N-二(C1-C7烷基)氨基甲酰基、氰基、氰基-C1-C7烷基、磺酰基、C1-C7烷基磺酰基、亚磺酰基、C1-C7烷基亚磺酰基、硝基或通式II的取代基 其中R2和R3可以同时或彼此独立为氢、C1-C4-烷基、芳基或与N一起具有任选取代的杂环或杂芳基的含义；m和n表示0-3的整数；Q1和Q2彼此独立地表示氧、硫或下列基团 其中取代基y1和y2可以彼此独立为氢、卤素、任选取代的C1-C4烷基或芳基、羟基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷酰基、硫羟基、C1-C4烷硫基、磺酰基、C1-C4烷基磺酰基、亚磺酰基、C1-C4烷基亚磺酰基、氰基、硝基或一起形成羰基或亚氨基。
术语″卤素(halo)″、″卤素(hal)″或″卤素(halogen)″指的是卤原子，其可以为氟、氯、溴或碘。
术语″烷基″指的是具有来源于烷类的基团含义的烷基，所述的基团可以为直链、支链或环状或直链和支链的基团的组合以及支链和环状的基团的组合。优选的直链或支链烷基为例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基和叔丁基。优选的环烷基为例如环戊基或环己基。
术语″卤代烷基″指的是必须被至少一个卤原子取代的烷基。最常见的卤代烷基为例如氯甲基、二氯甲基、三氟甲基或1，2-二氯丙基。
术语″链烯基″指的是具有烃基含义的链烯基，其可以为直链、支链或环状或直链和支链的基团的组合或支链和环状的基团的组合，但含有至少一个碳-碳双键。最常见的链烯基为乙烯基、丙烯基、丁烯基或环己烯基。
术语″炔烃基″指的是具有烃基含义的炔烃基，其为直链或支链的且含有至少一个且至多两个碳-碳三键。最常见的炔烃基为例如乙炔基、丙炔基或丁炔基。
术语″烷氧基″指的是直链或支链烷氧基。这类基团的实例为甲氧基、丙氧基、丙-2-氧基、丁氧基、丁-2-氧基或甲基丙-2-氧基。
术语″芳基″指的是具有芳族环含义、例如苯基以及稠合的芳族环的基团。芳基含有一个带有至少6个碳原子的环或总计带有10个碳原子且带有碳原子之间可选的双(共振)键的两个环。最常用的芳基为例如苯基或萘基。一般来说，芳基可以通过任意可利用的碳原子经直接键或经C1-C4亚烷基、诸如亚甲基或亚乙基与分子的剩余部分连接。
术语″杂芳基″指的是具有芳族和部分芳族的单环或二环基团的含义的基团，所述的单环或二环含有4-12个原子，其中至少一个为杂原子，诸如O、S或N，并且可利用的氮原子或碳原子为该基团通过直接键或通过上述C1-C4亚烷基与分子剩余部分的结合点。这种类型的实例为苯硫基、吡咯基、咪唑基、吡啶基、噁唑基、噻唑基、吡唑基、四唑基、嘧啶基、吡嗪基、喹啉基或三嗪基。
术语″杂环″指的是5-或6-元完全饱和或部分不饱和的杂环基，其含有至少一个杂原子，诸如O、S或N，并且可利用的氮原子或碳原子为该基团通过直接键或通过上述C1-C4亚烷基与分子剩余部分的结合点。最常见的实例为吗啉基、哌啶基、哌嗪基、吡咯烷基、吡嗪基或咪唑基。
术语″烷酰基″指的是直链酰基，诸如甲酰基、乙酰基或丙酰基。
术语″芳酰基″指的是芳族酰基，诸如苯甲酰基。
术语″任选取代的烷基″指的是可以任选另外被一个、两个、三个或多个取代基取代的烷基。这类取代基可以为卤原子(优选氟或氯)、羟基、C1-C4烷氧基(优选甲氧基或乙氧基)、硫羟基、C1-C4烷硫基(优选甲硫基或乙硫基)、氨基、N-(C1-C4)烷氨基(优选N-甲氨基或N-乙氨基)、N，N-二(C1-C4-烷基)-氨基(优选二甲氨基或二乙氨基)、磺酰基、C1-C4烷基磺酰基(优选甲基磺酰基或乙基磺酰基)、亚磺酰基、C1-C4烷基亚磺酰基(优选甲基亚磺酰基)。
术语″任选取代的链烯基″指的是可以任选另外被一个、两个或三个多个卤原子取代的链烯基。这类取代基可以为例如2-氯乙烯基、1，2-二氯乙烯基或2-溴-丙烯-1-基。
术语″任选取代的芳基、杂芳基或杂环″指的是可以任选另外被一个或两个取代基取代的芳基、杂芳基或杂环基。所述的取代基可以为卤素(优选氯或氟)、C1-C4烷基(优选甲基、乙基或异丙基)、氰基、硝基、羟基、C1-C4烷氧基(优选甲氧基或乙氧基)、硫羟基、C1-C4烷硫基(优选甲硫基或乙硫基)、氨基、N-(C1-C4)烷氨基(优选N-甲氨基或N-乙氨基)、N，N-二(C1-C4-烷基)-氨基(优选N，N-二甲氨基或N，N-二乙氨基)、磺酰基、C1-C4烷基磺酰基(优选甲基磺酰基或乙基磺酰基)、亚磺酰基、C1-C4烷基亚磺酰基(优选甲基亚磺酰基)。
当X具有NRa的含义且Ra具有保护基的含义时，Ra指的是这类基团，诸如烷基(优选甲基或乙基)、烷酰基(优选乙酰基)、烷氧羰基(优选甲氧羰基或叔丁氧羰基)、芳基甲氧基羰基(优选苄氧基羰基)、芳酰基(优选苯甲酰基)、芳烷基(优选苄基)、烷基甲硅烷基(优选二甲基甲硅烷基)或烷基甲硅烷基烷氧基烷基(优选二甲基甲硅烷基乙氧基甲基)。
当R2和R3与N一起具有杂芳基或杂环的含义时，这意味着这类杂芳基或杂环含有至少一个被氮原子取代的碳原子，所述的基团通过该氮原子与分子的剩余部分连接。
这类基团的实例为吗啉-4-基、哌啶-1-基、吡咯烷-1-基、咪唑-1-基或哌嗪-1-基。
术语″药学上合适的盐″指的是通式I的化合物的盐且包括例如与C1-C4烷基卤的盐(优选甲基溴、甲基氯)(季铵盐)、与无机酸(盐酸、氢溴酸、磷酸、偏磷酸、硝酸或磷酸)形成的盐或与有机酸(酒石酸、乙酸、柠檬酸、马来酸、乳酸、富马酸、苯甲酸、琥珀酸、甲磺酸或对甲苯磺酸)形成的盐。
通式I的某些化合物可以与有机酸或无机酸或碱成盐且它们也包括在本发明中。
可以由通式I化合物或其盐形成的溶剂化物(最常见的为水合物)也是本发明的目的。
随特定取代基性质的不同，通式I的化合物可以具有几何异构体和一个或多个手性中心，由此可以存在对映体或非对映异构体。本发明还涉及这类异构体及其混合物，包括外消旋物。
本发明还涉及通式I的具体化合物的所有可能的互变形式。本发明的另一个目的是通式I化合物的制备方法，该方法包括下列步骤a)使通式III的化合物环化，b)其中通式III的结构式如下 b)就通式I的化合物而言，其中Q1具有-O-的含义，
使通式IV的醇类与通式V的化合物反应，其中通式IV的结构式如下 其中通式V的结构式如下 其中L1具有离去基团的含义；c)就通式I的化合物而言，其中Q1具有-O-、-NH-、-S-或-C≡C-的含义，使通式IVa的化合物与通式Va的化合物反应，其中通式IVa的结构式如下 其中L具有离去基团的含义，
其中通式Va的结构式如下 d)就通式I的化合物而言，其中Q1具有-O-、-NH-或-S-的含义，使通式IVb的化合物与通式V的化合物反应，其中通式IVb的结构式如下 在通式V的化合物中，L1具有离去基团的含义；e)就通式I的化合物而言，其中Q1具有-C＝C-的含义，使通式IVb的化合物与磷内鎓盐反应，其中Q1具有羰基的含义。
制备方法a)在沸腾温度下和有催化量的对甲苯磺酸存在的甲苯或苯中使通式III化合物的环化进行1-5小时。
制备通式III化合物的原料试剂为通式IIIa的化合物和通式IIIb的化合物
其中L2具有离去基团的含义，它可以为卤原子(最常见的是溴、碘或氯)。试剂IIIa和IIIb是已经公知的或按照用于制备类似化合物公开的方法制备。
可以在室温下和有强碱存在的溶剂中制备通式III的化合物，其中所述的强碱诸如碱金属氢化物(氢化钠)或氨基碱金属(酰胺钠)，所述的溶剂诸如二甲基甲酰胺、二甲亚砜或四氢呋喃，时间持续2-5小时。可以分离产物并通过柱色谱法纯化或可以通过环化而不经分离将产物转化成相应的呋喃衍生物。现有技术中已经描述了类似的化学顺序[Iyer RN等，《印度化学杂志》(Indian J.Chem.)，1973，111260-1262]。
b)可以通过使通式IV的醇类与通式V的化合物反应制备本发明方法的通式I的化合物，其中L1具有离去基团的含义，所述的离去基团可以为卤原子(最常见的是溴、碘或氯)或磺酰氧基(最常见的为三氟甲基磺酰氧基或对甲苯磺酰氧基)。可以按照用于制备类似化合物公开的方法进行缩合反应(Menozzi G等，《杂环化学杂志》(J.Heterocyclic Chem.)，1997，34963-968或WO 01/87890)。该反应在20℃-100℃的温度下和有相转移催化剂(优选苄基三乙基氯化铵、苄基三乙基溴化铵、鲸蜡基三甲基溴)存在的两相系统(优选使用50％NaOH/甲苯)中进行1-24小时。在处理该反应混合物后，通过重结晶或硅胶柱色谱法分离形成的产物。
可以由通式I的化合物制备原料化合物通式IV的醇类，其中R1具有合适的官能基的含义。因此，例如，可以通过使用金属氢化物、诸如氢化铝锂或硼氢化钠还原醛、羧基或烷氧羰基(例如甲氧羰基或乙氧羰基)得到通式IV的醇类。此外，可以通过水解相应的酯类(在碱性或酸性介质中)制备通式IV的醇类。
通式V的原料化合物是已经公知的或按照对制备类似化合物公开的方法制备。
c)可以通过使通式IVa的化合物与通式Va的化合物反应制备通式I的化合物，通式IVa的化合物中，L具有上述对L1所述的离去基团的含义，在通式Va的化合物中，Q1具有氧、氮、硫或-C≡C-的含义。最合适的缩合反应为如文献中公开的饱和碳原子上的亲核取代反应。
可以通过使用如文献中公开的方法、使用常用的卤化试剂(氢溴酸、PBr3、SOCl2或PCl5)卤化(例如溴化或氯化)通式IV的化合物得到原料通式IVa的化合物(最常见的是卤化物)。可以分离获得的化合物或不经分离将获得的化合物作为制备通式I化合物的合适的中间体使用。
通式Va的原料化合物是已经公知的或按照用于制备类似化合物公开的方法制备。
d)可以通过使通式IVb的化合物与通式V的化合物缩合制备通式I的化合物，其中Q1具有-O-、-NH-或-S-的含义，其中L1具有上述离去基团的含义。该反应可以在方法b)中公开的反应条件下或在文献中公开的亲核取代反应条件下进行。可以按照文献中公开的方法、通过使水、氨水或硫化氢与化合物IVa反应得到原料醇类、胺类或硫醇类。
e)可以将结构IV的醇类氧化成相应的通式IVb的化合物，其中Q1具有羰基的含义，可以如HR专利申请20000310中公开的进一步通过与相应的内鎓盐试剂反应使链延长并与羰基或酯基形成链烯基取代基。
除上述反应外，还可以通过转化其它通式I的化合物制备通式I的化合物且可以理解本发明也包括这类化合物和方法。改变官能基的具体实例为使醛基与选择的磷内鎓盐反应，使链延长并如HR专利申请20000310中公开的与羰基或酯基形成链烯基取代基。这些反应在升温(最常见的是沸腾温度)下的溶剂、诸如苯、甲苯或己烷中进行。
通过使通式IVa的化合物与1-炔烃在碱性介质(诸如在氨水中氨基钠(sodium amide))中反应得到通式I的化合物，其中Q1为-C≡C-。该方法的反应条件公开在文献中。在类似的反应条件(亲核取代)下，可以制备各种醚、硫醚或胺衍生物。
通过诸如Vilsmeier酰化或n-BuLi与N，N-二甲基甲酰胺的反应这类方法使通式I的化合物甲酰化是转化的另一个通用实例。这些方法的反应条件在文献中众所周知。
通过水解含有腈、酰胺或酯基的通式I的化合物可以制备含有羧基的化合物，它们是制备带有新官能基的其它化合物的中间体，所述的其它化合物诸如例如酯类、酰胺类、卤化物、酸酐类、醇类或胺类。
氧化或还原反应具有进一步改变通式I的化合物上的取代基的可能性。最常用的氧化剂为过氧化物(过氧化氢、间氯过苯甲酸或苯甲酰过氧化物)或高锰酸盐、铬酸盐或高氯酸根离子。因此，例如通过用吡啶重铬酸(pyridinyl dichromate)或吡啶氯铬酸(pyridinylchlorochromate)氧化醇基团形成醛基，可以通过进一步氧化将其转化成羧基。通过用在乙酸中的四乙酸铅或N-溴琥珀酰亚胺、使用催化量的苯甲酰过氧化物氧化通式I的化合物，其中R1具有烷基的含义，得到相应的羰基衍生物。
通过选择性氧化烷硫基，可以制备烷基亚磺酰基或烷基磺酰基。
通过还原带有硝基的化合物，能够制备氨基化合物。该反应使用在通常的催化氢化或以电化学方式进行。通过使用钯/炭的催化氢化可以将链烯基取代基转化成烷基酮类或可以将腈基转化成氨基烷基。
可以通过标准取代反应或通过常用的各官能基的改变在通式I的化合物上引入芳族结构不同取代基。这类反应的实例为取代基的芳香取代、烷基化、卤化、羟基化以及氧化或还原。试剂和反应条件可以从文献中得知。因此，例如通过芳香取代在有浓硝酸和硫酸存在的情况下引入硝基。通过使用酰基卤或烷基卤能够引入酰基或烷基。该反应在有路易斯酸、诸如三氯化铝或三氯化铁存在和弗瑞德-克来福特反应条件下进行。通过还原硝基得到氨基，通过重氮化反应将其转化成合适的起始基团，可以用下列基团之一取代之H、CN、OH、Hal。
为了在防止化学反应中不需要的相互作用，通常必需保护某些基团，诸如例如羟基、氨基、硫或羧基。为了这一目的，可以使用许多保护基[Green TW，Wuts PGH，《有机合成中从保护基》(ProtectiveGroups in organic Synthesis)，John Wiley和Sons，1999]且其选择、使用和消除是化学合成中的常规方法。
氨基或烷氨基的常用保护基为下列基团诸如，例如烷酰基(乙酰基)、烷氧羰基(甲氧基羰基、乙氧基羰基或叔丁氧羰基)；芳基甲氧基羰基(苄氧基羰基)、芳酰基(苯甲酰基)或烷基甲硅烷基(三甲基甲硅烷基或三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)。除去保护基的条件取决于对该基团的选择及其特性。因此，例如，可以通过在有碱(氢氧化钠或氢氧化钾)存在的情况下水解消去酰基，诸如烷酰基、烷氧羰基或芳酰基；可以通过用合适的酸(盐酸盐、硫酸、磷酸或三氟乙酸)处理消去叔丁氧基羰基或烷基甲硅烷基(三甲基甲硅烷基)，同时可以通过使用催化剂、诸如钯/炭氢化消去芳基甲氧羰基(苄氧羰基)。
可以通过一般公知的方法、例如通过使通式I的化合物与相应的碱或酸在适宜溶剂或溶剂混合物、例如醚类(乙醚)或醇类(乙醇、丙醇或异丙醇)反应制备通式I的化合物的盐。
本发明的另一个目的涉及本发明化合物在炎性疾病和病患、尤其是TNF-α和IL-1过度分泌诱发的所有疾病和病患的疗法中的应用。
可以将属于本发明目的的细胞因子或炎症介体产生的的抑制剂或其药理学上可接受的盐用于生产治疗和预防因不加调节的细胞因子或炎症介体产生诱发的任何病理状况或疾病的药物，所述的药物应含有有效剂量的所述抑制剂。
更具体的说，本发明涉及可以通过常规方法测定的TNF-α抑制剂的有效剂量。
此外，本发明涉及含有有效的无毒性剂量的本发明化合物和药理学上可接受载体或溶剂的药物制剂。
药物制剂的制备可以包括掺和、成粒、压片和溶解组分。化学载体可以为固体或液体。固体载体可以乳糖、蔗糖、滑石、明胶、琼脂、果胶、硬脂酸镁、脂肪酸等。液体载体可以为糖浆；油，诸如橄榄油、向日葵油或大豆油；水等。类似地，载体还可以含有使活性成分缓释的成分，诸如，例如硬脂酸甘油酯或甘油二硬脂酸酯。可以使用各种形式的药物制剂。通过使用固体载体可以制备片剂、硬胶囊、可以以胶囊形式口服给药的粉剂或颗粒。固体载体的量可以改变，但主要为25mg-1g。如果使用液体载体，则制剂可以为糖浆剂、乳剂、软胶囊、无菌注射液、诸如安瓿或非水液体混悬液的形式。
可以通过口服、非肠道、局部、鼻内、直肠内和阴道内施用本发明的化合物。本文的非肠道途经指的是静脉内、肌内和皮下施用。可以将本发明化合物的适宜制剂用于预防和治疗因不加调节的细胞因子或炎症介体、主要为TNF-α过度产生诱发的炎性疾病。它们包括例如类风湿性关节炎、类风湿性脊椎炎、骨关节炎和其它关节炎性病理状况和疾病、湿疹、牛皮癣和其它皮肤病、炎症性眼病、克罗恩病、溃疡性结肠炎和哮喘。
通过下列体外和体内实验测定本发明化合物在TNF-α和IL-1分泌时的抑制作用体外人外周血单核细胞中TNF-α和IL-1分泌的测定由用Ficoll-PaqueTMPlus(Amersham-Pharmacia)分离PBMC后的肝素化全血制备人外周血单核细胞(PBMC)。为了测定TNF-α水平，在具有平底的微量滴定板(96孔，Falcon)中的RPMI 1640培养基内将总体积为200μl的3.5-5×104个细胞培养18-24小时，以56℃/30分钟向其中加入预先失活的10％FBS(胎牛血清，Biowhittaker)、100个单位/ml的青霉素、100mg/ml链霉素和20mM HEPES(GIBCO)。在37℃和90％湿度下将细胞与含有5％CO2的气体一起保温。在阴性对照中，仅在培养基(NC)中培养细胞，而在阳性对照中，通过添加1ng/ml脂多糖(LPS，大肠杆菌血清型0111B4，SIGMA)(PC)引起TNF-α分泌。在将它们加入到用LPS(TS)刺激的细胞培养物后研究TNF-α分泌时测试物质的作用。通过ELISA步骤、按照生产商(R & D Systems)的建议测定细胞上清液中TNF-α的水平。测试灵敏度＜3pg/ml TNF-α。在相同条件下和使用相同数量的细胞和相同浓度的刺激物的试验中通过ELISA步骤(R & D Systems)测定IL-1水平。通过下列等式计算TNF-α或IL-1产生的抑制百分比抑制％＝[1-(TS-NC)/(PC-NC)]*100。
将IC50值定义为抑制50％TNF-α产生的物质浓度。
表现出20μM或20μM以下浓度的IC50的化合物具有活性。
体外小鼠腹膜巨噬细胞中TNF-α和IL-1分泌的测定为了获得腹膜巨噬细胞，给8-12周龄的雄性Balb/C小鼠品系经腹膜内注射300μg溶于磷酸盐缓冲液(PBS)的酵母聚糖(SIGMA)，总体积为0.1ml/小鼠。24小时后，按照Laboratory Animal Welfare Act对小鼠实施安乐死。用无菌生理溶液(5ml)洗涤腹腔。用无菌生理溶液将获得的腹膜巨噬细胞洗涤两次并在最终离心(350g/10分钟)后，将其悬浮于RPMI 1640中，向其中加入部分10％的FBS。为了测定TNF-α分泌，在具有平底的微量滴定板(96孔，Falcon)中的RPMI 1640培养基内将总体积为200μl的5×104个细胞培养18-24小时，向其中加入经加热失活的10％FBS(胎牛血清，Biowhittaker)、100个单位/ml的青霉素、100mg/ml链霉素、20mM HEPES和50μM 2-巯基乙醇(均来自GIBCO)。在37℃和90％湿度下将细胞与含有5％CO2的气体一起保温。在阴性对照中，仅在培养基(NC)中培养细胞，而在阳性对照中，通过添加10ng/ml脂多糖(LPS，大肠杆菌血清型0111B4，SIGMA)(PC)引起TNF-α分泌。在将它们加入到用LPS(TS)刺激的细胞培养物后研究TNF-α分泌时所述物质的作用。通过对TNF-α和IL-1(R & D Systems，Biosource)具有特异性的ELISA步骤测定细胞上清液中TNF-α和IL-1的水平。通过下列等式计算TNF-α或IL-1产生的抑制百分比抑制％＝[1-(TS-NC)/(PC-NC)]*100。
将IC50值定义为抑制50％TNF-α产生的物质浓度。
表现出10μM或10μM以下浓度的IC50的化合物具有活性。
小鼠体内LPS-诱导的TNF-α或IL-1过度分泌的体内模型按照已经公开的方法诱导小鼠体内TNF-α或IL-1分泌(Badger AM等，J.Pharmac.Env.Therap.，1996，2791453-1461)。使用8-12周龄的分成6-10只动物一组的雄性Balb/C动物。仅用溶剂口服给药治疗动物(在阴性对照和阳性对照中)或在用LPS(大肠杆菌血清型0111B4，Sigma)处理前30分钟给予物质溶液，剂量为1-25μg/动物。2小时后通过腹膜内注射Roumpun(Bayer)和盐酸氯胺酮(ketanest)(Parke-Davis)对动物实施安乐死。将每只动物的血样取入Vacutainer管(BectonDickinson)并按照制造商的说明分离血浆。通过ELISA步骤(Biosource，R & D Systems)、按照制造商的说明测定血浆中的TNF-α水平。测试灵敏度＜3pg/ml TNF-α。通过ELISA步骤(R & D Systems)测定IL-1水平。通过下列等式计算TNF-α或IL-1产生的抑制百分比抑制％＝[1-(TS-NC)/(PC-NC)]*100。
在10mg/kg剂量下表现出30％或30％以上TNF-α产生抑制的化合物具有活性。
用于止痛活性的扭体试验在本试验中，通过将刺激剂、最常见的是乙酸注入小鼠腹腔诱发疼痛。动物具有指定试验名称的特征扭体反应(Collier HOJ等，《药物与化疗》(Pharmac.Chemother.)，1968，32295-310；Fukawa K等，《药理学方法杂志》(J.Pharmacol.Meth.)，1980，4251-259；Schweizer A等，《活性剂的作用》(Agents Actions)，1988，2329-31)。本试验易于测定化合物的止痛活性。步骤使用8-12周龄的雄性Balb/C小鼠(Charles River，Italy)。对照组在腹膜内施用接受0.6％浓度的乙酸前30分钟接受口服给予的甲基纤维素，而试验组在腹膜内施用0.6％乙酸(体积0.1ml/10g)前30分钟接受口服给予的标准品(乙酰水杨酸)或在甲基纤维素中的测试物质。将小鼠各自置于玻璃漏斗中并对每只动物记录20分钟内扭体的次数。按照下列等式计算扭体抑制的百分比抑制％＝(对照组中扭体次数-试验组中扭体次数的平均值)/对照组中扭体的次数*100。
表现出诸如乙酰水杨酸止痛活性或优于其活性的化合物具有活性。
LPS-诱发的小鼠休克的体内模型使用8-12周龄的雄性Balb/C小鼠(Charles River，Italy)。用无菌生理溶液稀释分离自粘质沙雷氏菌(Serratiemarcessans)(Sigma，1-6136)的LPS首先真皮内给予剂量为4μg/小鼠的LPS注射。18-24小时后，通过静脉内给予90-200μg/小鼠的LPS。对照组接受如上所述的两次LPS注射。试验组在各自施用LPS前半小时接受口服给予的物质。24小时后观察存活率。
在30mg/kg剂量下存活率为40％或40％以上的物质具有活性。
来自实施例4和7的化合物在至少两次研究试验中表现出活性，不过，这些结果仅代表对化合物生物活性的解释，而不应以任何方式来限定本发明。
制备方法与实施例通过下列实施例来解释本发明，但这些实施例决不以任何方式来限定本发明。
实施例12-甲基-1，8-二氧杂-二苯并[e，h]薁(4)向化合物1(1.5mmoles)在苯(20ml)中的溶液中加入催化量的对甲苯磺酸(p-TsOH)并将该反应混合物在沸腾温度下加热2-3小时。然后在减压条件下蒸发溶剂，将干残余物溶于二氯甲烷与水的混合物并用二氯甲烷提取产物。用饱和NaHCO3溶液洗涤合并的有机提取物并在用无水Na2SO4干燥后，在减压条件下蒸发溶剂。通过硅胶柱色谱法纯化粗产物并分离黄色油状产物。
按照上述方法，由化合物2作为原料制备11-氯-2-甲基-1，8-二氧杂-二苯并[e，h]薁(5)。
实施例2a)1，8-二氧杂-二苯并[e，h]薁-2-醛(6)向化合物4(0.4mmole)在四氯甲烷(10ml)的溶液中加入N-溴琥珀酰亚胺(NBS，0.6mmole)和催化量的苯甲酰过氧化物。将该反应混合物在沸腾温度加热的条件下搅拌1-3小时且然后冷却至室温，过滤出形成的沉淀并在减压条件下蒸发滤液。将干残余物溶于乙酸乙酯与水的混合物并用乙酸乙酯提取有机产物。通过用硅胶柱纯化粗产物得到淡黄色油状产物。
b)11-氯-1，8-二氧杂-二苯并[e，h]薁-2-醛(7)向化合物5(3.9mmoles)在乙酸(10ml)中的溶液中加入四乙酸铅(14mmoles)并将该反应混合物在沸腾温度下加热2-3小时。然后蒸发溶剂并将干残余物溶于乙酸乙酯与水的混合物。用乙酸乙酯提取有机产物。在用无水硫酸钠干燥该有机产物后，用硅胶柱纯化粗产物并分离油状产物。
实施例3(1，8-二氧杂-二苯并[e，h]薁-2-基)-甲醇(8)向LiAlH4(90mg)在乙醚(10ml)中的混悬液中加入化合物6的乙醚溶液(在10ml中0.34mmole)。将该反应混合物在室温下搅拌1-2小时。通过添加少量乙醚与水的混合物使过量的物质氢化并过滤出形成的白色沉淀且用乙醚洗涤。在用无水Na2SO4干燥后，蒸发滤液且不经进一步纯化将得到的油状产物用于下一合成步骤。
按照上述方法，通过使化合物7与LiAlH4在乙醚中反应制备醇11-氯-1，8-二氧杂-二苯并[e，h]薁-2-基)-甲醇(9)。
实施例4[3-(1，8-二氧杂-二苯并[e，h]薁-2-基甲氧基)-丙基]-二甲基-胺(IX＝O，Y＝Z＝H，R1＝(CH3)2N(CH2)3OCH2)向3-二甲氨基丙基氯-盐酸盐(1.6mmoles)在50％氢氧化钠(5ml)中的溶液中加入苄基三乙基氯化铵(催化量)和醇8(0.16mmole)在甲苯(10ml)中的溶液。将该反应混合物在剧烈搅拌和沸腾温度下加热3-4小时。然后将该体系冷却至室温、用水稀释并用二氯甲烷提取。用水洗涤有机提取物、用无水Na2SO4干燥并在减压条件下蒸发。通过柱色谱法纯化蒸发得到的残余物后，分离油状产物；1H NMR(ppm，CDCl3)2.04(m，2H)；2.53(s，6H)；2.76(m，2H)；3.69(m，2H)；4.59(s，2H)；6.75(s，1H)；7.19-7.65(m，8H)；MS(m/z)350.1[MH]+.
实施例5[2-(11-氯-1，8-二氧杂-二苯并[e，h]薁-2-基甲氧基)-乙基]-二甲基-胺(I；X＝O，Y＝H，Z＝11-Cl，R1＝(CH3)2N(CH2)2OCH2)向2-二甲氨基乙基氯-盐酸盐(5.2mmoles)在50％氢氧化钠(10ml)中的溶液中加入苄基三乙基氯化铵(催化量)和醇9(0.52mmole)在甲苯(10ml)中的溶液。将该反应混合物在剧烈搅拌和沸腾温度下加热3-4小时。然后将该体系冷却至室温、用水稀释并用二氯甲烷提取。用水洗涤有机提取物、用无水Na2SO4干燥并在减压条件下蒸发溶剂。通过柱色谱法纯化蒸发得到的残余物后，分离油状产物；MS(m/z)370.4[MH]+.
实施例6[3-(11-氯-1，8-二氧杂-二苯并[e，h]薁-2-基甲氧基)-丙基]-二甲基-胺(I；X＝O，Y＝H，Z＝11-Cl，R1＝(CH3)2N(CH2)3OCH2)按照实施例5中所述的方法使醇9(0.52mmoles)与3-二甲氨基丙基氯-盐酸盐(4.7mmoles)得到油状产物。
MS(m/z)384.4[MH]+.
实施例73-(11-氯-1，8-二氧杂-二苯并[e，h]薁-2-基甲氧基)-丙胺(I；X＝O，Y＝H，Z＝11-Cl，R1＝H2N(CH2)3OCH2)按照实施例5中所述的方法，使醇9(0.52mmoles)与3-二甲氨基丙基氯-盐酸盐(6.5mmoles)反应，得到油状产物。
MS(m/z)356.3[MH]+.
原料化合物的制备11-(2-氧代-丙基)-11H-二苯并[b，f]氧杂环庚烯-10-酮(1)向11H-二苯并[b，f]氧杂环庚烯-10-酮(7.14mmoles)在DMSO(15ml)中的溶液中加入NaH(60％在矿物油中的分散液，0.5g)。将该反应混合物在室温下搅拌至氢气停止放出(30-60分钟)，此时加入氯-丙酮(25.3mmoles)。在室温下搅拌3小时后，向该反应混合物中加入少量水(以便分解过量的氢化物)并用二氯甲烷提取有机产物。在用无水硫酸钠干燥后，在减压条件下蒸发合并的有机提取物。在通过硅胶柱色谱法纯化粗产物后，分离淡黄色油状产物。
1H NMR(ppm，CDCl3)2.33(s，3H)；2.84-2.91(dd，1H)；3.64-3.80(m，1H)；4.93(dd，1H)；7.07-7.99(m，8H)；MS(m/z)267[MH]+.
按照所述的方法，由8-氯-11H-二苯并[b，f]氧杂环庚烯-10-酮作为原料制备8-氯-11-(2-氧代-丙基)-11H-二苯并[b，f]氧杂环庚烯-10-酮(2)；1H NMR(ppm，CDCl3)2.36(s，3H)；2.85-2.92(dd，1H)；3.67-3.81(m，1H)；4.87-4.92(m，1H)；7.07-7.93(m，7H)；MS(m/z)301[MH]+；
并由11H-二苯并[b，f]硫杂环庚烯-10-酮作为原料制备11-(2-氧代-丙基)-11H-二苯并[b，f]硫杂环庚烯-10-酮(3)；MS(m/z)282.9[MH]+.
权利要求
1.通式I的化合物及其药理学上可接受的盐和溶剂化物 其特征在于X可以为CH2或杂原子，诸如O、S、S(＝O)、S(＝O)2或NRa，其中Ra为氢或保护基；Y和Z彼此独立地表示一个或多个相同或不同的与任意可利用的碳原子连接的取代基且可以为卤素、C1-C4烷基、C2-C4链烯基、C2-C4炔烃基、卤代-C1-C4烷基、羟基、C1-C4烷氧基、三氟甲氧基、C1-C4烷酰基、氨基、氨基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氨基、N-(C1-C4-烷基)氨基、N，N-二(C1-C4烷基)氨基、硫羟基、C1-C4烷硫基、磺酰基、C1-C4烷基磺酰基、亚磺酰基、C1-C4烷基亚磺酰基、羧基、C1-C4烷氧羰基、氰基、硝基；R1可以为氢、卤素、任选取代的C1-C7烷基或C2-C7链烯基、C2-C7炔烃基、任选取代的杂芳基或杂环、羟基、羟基-C2-C7链烯基、羟基-C2-C7炔烃基、C1-C7烷氧基、硫羟基、硫代-C2-C7链烯基、硫代-C2-C7炔烃基、C1-C7烷硫基、氨基、N-(C1-C7烷基)氨基、N，N-二(C1-C7烷基)氨基、C1-C7烷基氨基、氨基-C2-C7链烯基、氨基-C2-C7炔烃基、氨基-C1-C7烷氧基、C1-C7烷酰基、芳酰基、氧代-C1-C7烷基、C1-C7烷酰氧基、羧基、任选取代的C1-C7-烷氧羰基或芳氧羰基、氨基甲酰基、N-(C1-C7烷基)氨基甲酰基、N，N-二(C1-C7烷基)氨基甲酰基、氰基、氰基-C1-C7烷基、磺酰基、C1-C7烷基磺酰基、亚磺酰基、C1-C7烷基亚磺酰基、硝基或通式II的取代基 其中R2和R3可以同时或彼此独立为氢、C1-C4-烷基、芳基或与N一起具有任选取代的杂环或杂芳基的含义；m和n表示0-3的整数；Q1和Q2彼此独立地表示氧、硫或下列基团 其中取代基y1和y2可以彼此独立为氢、卤素、任选取代的C1-C4烷基或芳基、羟基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷酰基、硫羟基、C1-C4烷硫基、磺酰基、C1-C4烷基磺酰基、亚磺酰基、C1-C4烷基亚磺酰基、氰基、硝基或一起形成羰基或亚氨基。
2.权利要求1的化合物，其特征在于X表示O。
3.权利要求2的化合物，其特征在于Y表示H，并且Z表示H或Cl。
4.权利要求3的化合物，其特征在于R1表示CH3、CHO、CH2OH。
5.权利要求3的化合物，其特征在于R1具有通式II的含义。
6.权利要求5的化合物，其特征在于符号m具有1的含义，Q1表示O，n表示1或2，Q2表示CH2，并且R2和R3表示H或CH3。
7.选自权利要求4的化合物2-甲基-1，8-二氧杂-二苯并[e，h]薁；11-氯-2-甲基-1，8-二氧杂-二苯并[e，h]薁；1，8-二氧杂-二苯并[e，h]薁-2-醛；11-氯-1，8-二氧杂-二苯并[e，h]薁-2-醛；(1，8-二氧杂-二苯并[e，h]薁-2-基)-甲醇；(11-氯-1，8-二氧杂-二苯并[e，h]薁-2-基)-甲醇。
8.权利要求6选择的化合物[3-(1，8-二氧杂-二苯并[e，h]薁-2-基甲氧基)-丙基]-二甲基-胺；[2-(11-氯-1，8-二氧杂-二苯并[e，h]薁-2-基甲氧基)-etil]-二甲基-胺；[3-(11-氯-1，8-二氧杂-二苯并[e，h]薁-2-基甲氧基)-丙基]-二甲基-胺；3-(11-氯-1，8-二氧杂-二苯并[e，h]薁-2-基甲氧基)-丙胺。
9.通式I的化合物及其药理学上可接受的盐和溶剂化物的制备方法 其中X可以为CH2或杂原子，诸如O、S、S(＝O)、S(＝O)2或NRa，其中Ra为氢或保护基；Y和Z彼此独立地表示一个或多个相同或不同的与任意可利用的碳原子连接的取代基，并且可以为卤素、C1-C4烷基、C2-C4链烯基、C2-C4炔烃基、卤代-C1-C4烷基、羟基、C1-C4烷氧基、三氟甲氧基、C1-C4烷酰基、氨基、氨基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氨基、N-(C1-C4-烷基)氨基、N，N-二(C1-C4烷基)氨基、硫羟基、C1-C4烷硫基、磺酰基、C1-C4烷基磺酰基、亚磺酰基、C1-C4烷基亚磺酰基、羧基、C1-C4烷氧羰基、氰基、硝基；R1可以为氢、卤素、任选取代的C1-C7烷基或C2-C7链烯基、C2-C7炔烃基、任选取代的杂芳基或杂环、羟基、羟基-C2-C7链烯基、羟基-C2-C7炔烃基、C1-C7烷氧基、硫羟基、硫代-C2-C7链烯基、硫代-C2-C7炔烃基、C1-C7烷硫基、氨基、N-(C1-C7烷基)氨基、N，N-二(C1-C7烷基)氨基、C1-C7烷基氨基、氨基-C2-C7炔烃基、氨基-C1-C7烷氧基、C1-C7烷酰基、芳酰基、氧代-C1-C7烷基、C1-C7烷酰氧基、羧基、任选取代的C1-C7-烷氧羰基或芳氧羰基、氨基甲酰基、N-(C1-C7烷基)氨基甲酰基、N，N-二(C1-C7烷基)氨基甲酰基、氰基、氰基-C1-C7烷基、磺酰基、C1-C7烷基磺酰基、亚磺酰基、C1-C7烷基亚磺酰基、硝基或通式II的取代基 其中R2和R3可以同时或彼此独立为氢、C1-C4-烷基、芳基或与N一起具有任选取代的杂环或杂芳基的含义；m和n表示0-3的整数；Q1和Q2彼此独立地表示氧、硫或下列基团 其中取代基y1和y2可以彼此独立为氢、卤素、任选取代的C1-C4烷基或芳基、羟基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷酰基、硫羟基、C1-C4烷硫基、磺酰基、C1-C4烷基磺酰基、亚磺酰基、C1-C4烷基亚磺酰基、氰基、硝基或一起形成羰基或亚氨基；其特征在于该制备方法包括下列步骤a)使通式III的化合物环化，其中通式III的结构式如下 b)就通式I的化合物而言，其中Q1具有-O-的含义，使通式IV的醇类与通式V的化合物反应，其中通式IV的结构式如下 其中通式V的结构式如下 其中L1具有离去基团的含义；c)就通式I的化合物而言，其中Q1具有-O-、-NH-、-S-或-C≡C-的含义，使通式IVa的化合物与通式Va的化合物反应，其中通式IVa的结构式如下 其中L具有离去基团的含义，其中通式Va的结构式如下 d)就通式I的化合物而言，其中Q1具有-O-、-NH-或-S-的含义，使通式IVb的化合物与通式V的化合物反应，其中通式IVb的结构式如下 在通式V的化合物中，L1具有离去基团的含义；e)就通式I的化合物而言，其中Q1具有-C＝C-的含义，使通式IVb的化合物与磷内鎓盐反应，其中Q1具有羰基的含义。
10.权利要求4的通式I的化合物作为制备具有抗炎作用的新化合物1-氧杂-二苯并薁类的中间体的应用。
11.权利要求5的通式I的化合物作为细胞因子或炎症介体产生的抑制剂在治疗和预防因不加调节的细胞因子或炎症介体过度产生而诱发的任何病理状况或疾病中的应用，其通过口服、非肠道或局部给予无毒性剂量的适宜药物制剂来进行。
全文摘要
本发明涉及1－氧杂－二苯并薁类的衍生物、其药理学上可接受的盐和溶剂化物、涉及其制备方法和中间体并涉及其抗炎作用，尤其是抑制肿瘤坏死因子－cc(TNF－(x)产生和抑制白细胞介素－1(IL－1)产生的作用及其止痛作用。
文档编号C07D493/02GK1665821SQ03816107
公开日2005年9月7日 申请日期2003年5月20日 优先权日2002年5月21日
发明者M·梅尔切普, M·梅西奇, D·佩希奇 申请人:普利瓦研究院有限公司