专利名称：新颖的芳基、链烯基、和炔基4－脱二甲氨基四环素衍生物的制作方法
技术领域：
本发明涉及新颖的4-脱二甲氨基四环素衍生物、生产这种新颖衍生物的方法以及应用这些衍生物的方法。
与本发明相关的背景技术化合物四环素具有下列通用结构 结构A环状核心的编号系统如下 结构B
四环素以及5-OH(土霉素)和7-Cl(金霉素)衍生物天然存在，并且是熟知的抗生素。可对天然四环素进行修饰，而不丢失其抗生特征，虽然某些结构元素必须保留。修饰可针对或不针对基本的四环素结构进行，可参见Mitscher所撰写的The Chemistry ofTetracyclines，Chapter 6，Marcel Dekker，Publishers，New York(1978)。依据Mitscher所述，在四环素环状系统5-9位上的取代基可进行修饰，而不完全丢失抗生特性。然而，基础环状系统的改变或在1-4位和10-12位上取代基的替换通常导致合成四环素的抗微生物活性明显降低或完全丧失。化学修饰的非抗微生物四环素(下文中简称CMT)的一些例子包括4-脱二甲氨基四环素、4-脱二甲氨基山环素(4-dedimethylaminosancycline)(6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素)、4-脱二甲氨基二甲胺四环素(7-二甲氨基-4-脱二甲氨基四环素)、和4-脱二甲氨基强力霉素(5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素)。
美国专利第3,029,284号和第5,122,519号披露了一些4-脱二甲氨基四环素衍生物，包括在D环的C7和C9位上有氢和其它取代基的6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素和5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素。这些取代基包括氨基、硝基、二(低级烷基)氨基、和单(低级烷基)氨基、或卤素。据说6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素衍生物和5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素衍生物可用作抗微生物药物。
美国专利第3,622,627号和第3,824,285号披露了其它在A环的C4位上有一个肟基的4-脱二甲氨基四环素衍生物。这些肟衍生物在C7位上有氢和卤素作为取代基，包括7-卤素-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素，以及7-卤素-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素。
4-脱二甲氨基四环素A环上C4位的烷基氨基(NH-烷基)和烷基腙(N-NH-烷基)基团已被取代。这些化合物因其抗菌特性而众所周知，见美国专利第3,345,370、3,609,188、3,622,627、3,824,285、3,622,627、3,502,660、3,509,184、3,502,696、3,515,731、3,265,732、5,122,519、3,849,493、3,772,363、和3,829,453号。
除了它们的抗菌特性，四环素类还被描述为具有许多其它的用途。例如，四环素类可抑制胶原分解酶的活性，比如间质金属蛋白酶(MMP)，包括胶原酶(MMP-1)、白明胶酶(MMP-2)、和基质溶素(MMP-3)。参见Golub等，J.Periodont.Res.2012-23(1985)；Golub等，Crit.Revs.Oral Biol.Med.2297-322(1991)；美国专利第4,666,897、4,704,383、4,935,411、4,935,412号。此外，四环素类还可抑制哺乳类骨骼肌的萎缩和蛋白降解(见美国专利第5,045,538号)，以及促进哺乳类细胞中IL-10(白介素-10)的产生。
进一步，美国专利第Re.34,656号报道四环素类可增加骨蛋白合成，以及美国专利第4,704,383号报道四环素类可减少器官培养中的骨吸收。
类似地，授权Golub等的美国专利第5,532,227号披露，四环素类可修正蛋白质的过分糖基化。特别是，四环素类可抑制糖尿病患者过分的胶原糖基化导致的过分的胶原交联。
已知四环素类可抑制在包括诸如牛皮癣的感染状态下过强的磷脂酶A2的活性，如在美国专利第5,532,227号中所披露的。此外，还已知四环素类能够抑制环加氧酶-2(COX-2)、肿瘤坏死因子(TNF)、氧化氮、和IL-1(白介素-1)。
这些特性使得四环素类可用于治疗多种疾病。例如，有不少提议认为四环素类(包括非抗菌四环素类)对治疗关节炎有效。例见，Greenwald等，“Tetracyclines Suppress Metalloproteinase Activity inAdjuvant Arthritis and，in Combination with Flurbiprofen，AmeliorateBone Damage，”Journal of Rheumatology 19927-938(1992)；Greenwald等，“Treatment of Destructive Arthritic Disorders withMMP InhibitorsPotential Role of Tetracyclines in Inhibition of MatrixMetalloproteinasesTherapeutic Potential，”Annals of the New YorkAcademy of Sciences 732181-198(1994)；Kloppenburg等，”“Minocycline in ActiVe Rheumatoid Arthritis，”Arthritis Rheum 37629-636(1994)；Ryan等，“Potential of Tetracycline to ModifyCartilage Breakdown in Osteoarthritis，”Current Opinion inRheumatology 8238-247(1996)；O’Dell等，“Treatment of EarlyRheumatoid Arthritis with Minocycline or Placebo，”Arthritis.Rheum.40842-848(1997)。
四环素类也被建议用于治疗皮肤病。例如，White等(Lancet，Apr.29，p.966(1989))报道二甲胺四环素治疗营养不良性表皮水疱症(dystrophic epidermolysis bullosa)有效，该病被认为与过多的胶原酶有关，是一种威胁生命的皮肤病。
进一步，研究提示四环素类和金属蛋白酶抑制剂能抑制肿瘤生长(DeClerck等，Annals N.Y. Acad.Sci.，732222-232(1994))、骨吸收(bone resorption)(Rifkin等，Annals N.Y. Acad. Sci.，732165-180(1994))、血管发生(angiogenesis)(Maragoudakis等，Br.J.Pharmacol.，111894-902(1994))，并且可能具有抗炎特性(Ramamurthy等，Annals N.Y.Acad.Sci.，732，427-430(1994))。
基于前述，四环素类在治疗多种疾病和状态时有效。因而，需要新的和更有用的4-脱二甲氨基四环素衍生物。
发明简述现已发现这些和其它一些目标产品可通过具有下列化学式的四环素化合物获取。 结构C 结构D 结构E 结构F其中R7选自由氢、氨基、硝基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基(ethoxythiocarbonylthio)、叠氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羟基组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由氢、氨基、叠氨基、硝基、酰氨基、羟基、乙氧硫代羰硫基、单(低级烷基)氨基、卤素、重氮、二(低级烷基)氨基、和RCH(NH2)CO组成的组；R是氢或低级烷基；及其药学上可接受或不可接受的盐；具有下列限制条件若R7和R9为氢，那么R8必为卤素；若R6-a、R6、R5、和R9都为氢并且R7为氢、氨基、硝基、卤素、二甲氨基、或二乙氨基，那么R8必为卤素；若R6-a为甲基、R6和R9均为氢、R5为羟基、并且R7为氢、氨基、硝基、卤素、或二乙氨基，那么R8为卤素；若R6-a为甲基、R6为羟基、R5、R7、和R9均为氢，那么R8必为卤素；若R6-a、R6、和R5均为氢、R9为甲氨基、并且R7为二甲氨基，那么R8必为卤素；若R6-a为甲基、R6为氢、R5为羟基、R9为甲氨基、并且R7为二甲氨基，那么R8必为卤素；以及若R6-a为甲基、R6、R5、和R9均为氢、并且R7为氰基，那么R8必为卤素。
在另一个具体实施例中，本发明提供了一种具下列化学式的四环素化合物 结构G结构调整H 结构式I 结构J其中R7选自由氢、氨基、硝基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、叠氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羟基组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R4选自由NOH、N-NH-A、和NH-A组成的组，其中A是一个低级烷基；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由氢、氨基、叠氮基、硝基、酰氨基、羟基、乙氧硫代羰硫基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、和RCH(NH2)CO组成的组；R是氢或低级烷基；及其药学上可接受或不可接受的盐；具有下列限制条件若R4为NOH、N-NH-烷基、或NH-烷基、并且R7、R6-a、R6、R5、和R9均为氢，那么R8必为卤素；若R4为NOH、R6-a为甲基、R6为氢或羟基、R7为卤素、R5和R9均为氢，那么R8必为卤素；若R4为N-NH-烷基、R6-a为甲基、R6为羟基、并且R7、R5、R9均为氢，那么R8必为卤素；若R4为NH-烷基、R6-a、R6、R5、和R9均为氢、R7为氢、氨基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、或羟基，那么R8必为卤素；若R4为NH-烷基、R6-a为甲基、R6和R9均为氢、R5为羟基、并且R7为单(低级烷基)氨基或二(低级烷基)氨基，那么R8必为卤素；以及若R4为NH-烷基、R6-a为甲基、R6为羟基或氢、并且R7、R5、和R9均为氢，那么R8必为卤素。
在又一个具体实施例中，本发明提供了一种具有通式I至IV的4-脱二甲氨基四环素化合物通式(I) 结构式K其中R7、R8、和R9在每个具体结构中一起具有下列含意R7 R8 R9叠氮基 氢 氢二甲氨基氢 叠氮基氢 氢 氨基氢 氢 叠氮基氢 氢 硝基二甲氨基氢 氨基酰氨基 氢 氢氢 氢 酰氨基氨基氢 硝基氢 氢 (N，N-二甲基)甘氨酰氨基氨基氢 氨基氢 氢 乙氧硫代羰硫基二甲氨基氢 酰氨基二甲氨基氢 重氮二甲氨基氯 氨基氢 氯 氨基氨基氟 氨基酰氨基 氯 酰氨基氨基氯 氢酰氨基 氯 氢单烷基氨基 氯 氨基硝基氯 氨基二甲氨基氯 酰氨基二甲氨基氯 二甲氨基二甲氨基氢 氢氢 氢 二甲氨基以及通式(II) 结构式L 结构式M 结构式N 结构式O其中R7、R8、和R9在每个具体结构中一起具有下列含意R7R8R9叠氮基氢氢二甲氨基 氢叠氮基氢氢氨基氢氢叠氮基氢氢硝基二甲氨基 氢氨基酰氨基氢氢氢氢酰氨基氨基 氢硝基氢氢(N，N-二甲基)甘氨酰氨基氨基 氢氨基氢氢乙氧硫代羰硫基二甲氨基 氢酰氨基氢氢重氮氢氢二甲氨基重氮 氢氢乙氧硫代羰硫基氢氢二甲氨基 氯氨基氨基 氯氨基酰氨基氯酰氨基氢氯氨基氨基 氯氢酰氨基氯氢单烷基氨基氯氨基硝基 氯氨基以及通式(III) 结构式P其中R8为氢或卤素，并且R9选自由硝基、(N，N-二甲基)甘氨酰氨基、和乙氧硫代羰硫基组成的组；以及通式(IV) 结构式Q 结构式R
其中R7、R8、和R9在每个具体结构中一起具有以下含意R7R8R9氨基 氢氢硝基 氢氢叠氮基氢氢二甲氨基 氢叠氮基氢氢氨基氢氢叠氮基氢氢硝基溴氢氢二甲氨基 氢氨基酰氨基氢氢氢氢酰氨基氨基 氢硝基氢氢(N，N-二甲基)甘氨酰氨基氨基 氢氨基二乙氨基 氢氢氢氢乙氧硫代羰硫基二甲氨基 氢甲氨基二甲氨基 氢酰氨基二甲氨基 氯氨基氨基 氯氨基酰氨基氯酰氨基氢氯氨基氨基 氯氢酰氨基氯氢单烷基氨基氯氨基硝基 氯氨基及其药学上可接受和不可接受的盐。
在又一个具体实施例中，本发明提供了一种具下列化学式的四环素化合物 结构式S 结构式T 结构式U 结构式V 结构式W 结构式X 结构式Y 结构式Z其中R7选自由氢、氨基、硝基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、叠氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羟基组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由氢、氨基、叠氨基、硝基、酰氨基、羟基、乙氧硫代羰硫基、单(低级烷基)氨基、卤素、重氮、二(低级烷基)氨基、和RCH(NH2)CO组成的组；R是氢或低级烷基；Ra和Rb选自由氢、甲基、乙基、正丙基、和1-甲基乙基组成的组，其限制条件是Ra和Rb不能同时为氢；Rc和Rd各自独立地是(CH2)nCHRe其中n是0或1，并且Re选自由氢、烷基、羟基、低级(C1-C3)烷氧基、氨基、或硝基组成的组；W选自由(CHRe)m(其中m为0-3并且Re的定义同上)、NH、N(C1-C3)直链或支链烷基、O、S、和N(C1-C4)直链或支链烷氧基组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐。
在一个另外的具体实施例中，具下列限制条件若R7或R9为氢，那么R8必为卤素；若R6-a、R6、R5、和R9都为氢、并且R7为氢、氨基、硝基、卤素、二甲氨基、或二乙氨基，那么R8必为卤素；若R6-a为甲基、R6和R9均为氢、R5为羟基、并且R7为氢、氨基、硝基、卤素、或二乙氨基，那么R8为卤素；当R6-a为甲基、R6为羟基、R5、R7、和R9均为氢，那么R8必为卤素；若R6-a、R6、和R5均为氢、R9为甲氨基、并且R7为二甲氨基，那么R8必为卤素；若R6-a为甲基、R6为氢、R5为羟基、R9为甲氨基、并且R7为二甲氨基，那么R8必为卤素；以及若R6-a为甲基、R6、R5、和R9均为氢、并且R7为氰基，那么R8必为卤素。
在另一个具体实施例中，上下文中提到的四环素化合物的PIF值较好为大约1至大约2，优选大约1。一些PIF值大约为1的四环素化合物的实例包括结构K其中R7、R8、和R9在每个具体结构中一起具有下列含意R7 R8 R9氢 氢 氨基氢 氢 棕榈酸酰胺和结构L 结构M结构N结构O其中R7、R8、和R9在每个具体结构一起具有下列含意R7R8 R9氢氢 乙酰氨基氢氢 二甲氨基乙酰氨基氢氢 硝基氢氢 氨基和结构P其中R7、R8、和R9一起分别为氢、氢、和硝基。
一些PIF值为大约1至大约2的四环素化合物具有下列通式结构K其中R7、R8、和R9一起分别为氢、氢、和二甲氨基。
在另一个具体实施例中，本发明提供了一种具下列化学式的四环素化合物结构C结构D结构E结构F其中R7选自由芳基、链烯基、和炔基组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由氢、氨基、叠氮基、硝基、酰氨基、羟基、乙氧硫代羰硫基、单(低级烷基)氨基、卤素、重氮、二(低级烷基)氨基、和RCH(NH2)CO组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构C结构D结构E结构F其中R7选自由氢、氨基、硝基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、叠氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羟基组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由一个芳基、链烯基、和炔基组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构C结构D结构E结构F其中R7和R9选自由一个芳基、链烯基、炔基、或其混合物(mixtures)组成的组；R6-a选自由氢、和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐。
在另一个具体实施例中，本发明提供了具下列化学式的四环素化合物结构G结构H结构I结构J其中R7选自由一个芳基、链烯基、和炔基组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R4选自由NOH、N-NH-A、和NH-A组成的组，其中A是一个低级烷基；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由氢、氨基、叠氮基、硝基、酰氨基、羟基、乙氧硫代羰硫基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、和RCH(NH2)CO组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构G结构H结构I结构J其中R7选自由氢、氨基、硝基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、叠氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羟基组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R4选自由NOH、N-NH-A、和NH-A组成的组，其中A是一个低级烷基；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由一个芳基、链烯基、和炔基组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构G结构H结构I结构J其中R7和R9选自由一个芳基、链烯基、炔基，或其混合物组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R4选自由NOH、N-NH-A、和NH-A组成的组，其中A是一个低级烷基；R8选自由氢和卤素组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；在另一个具体实施例中，本发明提供了一种具下列化学式的四环素化合物结构K其中R7选自由一个芳基、链烯基、和炔基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由氢、氨基、叠氮基、硝基、酰氨基、羟基、乙氧硫代羰硫基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、和RCH(NH2)CO组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构K其中R7选自由氢、氨基、硝基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、叠氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羟基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由一个芳基、链烯基、和炔基组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构K其中R7和R9选自由一个芳基、链烯基、炔基、或其混合物组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；及结构L结构M结构N结构O其中R7选自由一个芳基、链烯基、和炔基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构L结构M结构N结构O其中R7选自由氢、氨基、硝基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、叠氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羟基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由一个芳基、链烯基、和炔基组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；
或结构L 结构M 结构N 结构O其中R7和R9选自由一个芳基、链烯基、炔基，和其混合物组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由氢、氨基、叠氮基、硝基、酰氨基、羟基、乙氧硫代羰硫基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、和RCH(NH2)CO组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；及结构P其中R9选自由一个芳基、链烯基、和炔基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；及结构Q 结构R其中R7选自由一个芳基、链烯基、和炔基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由氢、氨基、叠氮基、硝基、酰氨基、羟基、乙氧硫代羰硫基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、和RCH(NH2)CO组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构Q 结构R其中R7选自由氢、氨基、硝基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、叠氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羟基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由一个芳基、链烯基、和炔基组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构Q 结构R其中R7和R9选自由一个芳基、链烯基、炔基、和其混合物组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐。
在另一个具体实施例中，本发明提供了一种具下列化学式的四环素化合物结构S-Z其中R7选自由一个芳基、链烯基、和炔基组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由氢、氨基、叠氮基、硝基、酰氨基、羟基、乙氧硫代羰硫基、单(低级烷基)氨基、卤素、重氮、二(低级烷基)氨基、和RCH(NH2)CO组成的组；Ra和Rb选自由氢、甲基、乙基、正丙基、和1-甲基乙基组成的组，其限制条件是Ra和Rb不能同时为氢；Rc和Rd各自独立地是(CH2)nCHRe其中n是0或1、并且Re选自由氢、烷基、羟基、低级(C1-C3)烷氧基、氨基、或硝基组成的组；W选自由(CHRe)m(其中m为0-3并且所述Re和上文定义相同)、NH、N(C1-C3)直链或支链烷基、O、S、和N(C1-C4)直链或支链烷氧基组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；
或结构S-Z其中R7选自由氢、氨基、硝基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、叠氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羟基组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由一个芳基、链烯基、和炔基组成的组；Ra和Rb选自由氢、甲基、乙基、正丙基、和1-甲基乙基组成的组，其限制条件是Ra和Rb不能同时为氢；Rc和Rd各自独立地是(CH2)nCHRe其中n是0或1、并且Re选自由氢、烷基、羟基、低级(C1-C3)烷氧基、氨基、或硝基组成的组；W选自由(CHRe)m(其中m为0-3并且所述Re和上文定义相同)、NH、N(C1-C3)直链或支链烷基、O、S、和N(C1-C4)直链或支链烷氧基组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构S-Z其中R7和R9选自由一个芳基、链烯基、炔基、或其混合物组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；Ra和Rb选自由氢、甲基、乙基、正丙基、和1-甲基乙基组成的组，其限制条件是Ra和Rb不能同时为氢；Rc和Rd各自独立地是(CH2)nCHRe其中n是0或1、并且Re选自由氢、烷基、羟基、低级(C1-C3)烷氧基、氨基、或硝基组成的组；W选自由(CHRe)m(其中m为0-3并且所述Re和上文定义相同)、NH、N(C1-C3)直链或支链烷基、O、S、和N(C1-C4)直链或支链烷氧基组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐。
本发明包括一种方法，即用非抗菌剂量的某种四环素化合物来治疗一种哺乳动物的某种状态。这种状态的一些例子包括具有下述特性的状态过分的胶原破坏、过强的间质金属蛋白(MMP)酶活性、过强的肿瘤坏死因子(TNF)活性、过强的氧化氮活性、过强的白介素-1活性、过强的弹性蛋白酶活性、过多的骨密度丢失、蛋白的过分降解、过分的肌萎缩、胶原的过分糖基化、过强的环加氧酶-2(COX-2)活性、骨蛋白合成不足、白介素-10生成不足、或过强的磷脂酶A2活性。该治疗方法包括向该哺乳动物给予有效剂量的本发明的一种四环素化合物。
可被一种非抗菌剂量的四环素化合物所改善的状态非限定性地包括腹主动脉瘤、角膜溃疡、牙周病、糖尿病(diabetes)、糖尿病(diabetes mellitus)、硬皮病、早老症、肺部疾病、癌症、移植排斥反应(graft versus host disease)、骨髓功能抑制性疾病、血小板减少症、假关节松弛、脊椎关节病、骨质疏松症、佩吉特病(Paget’sdisease)、自身免疫病、系统性红斑狼疮、急性或慢性炎症状态、肾病、或结缔组织病。
可用一种非抗菌剂量的四环素化合物治疗的急性或慢性炎症状态可以是，但不局限于，肠炎、关节炎、骨关节炎、类风湿性关节炎、胰腺炎、肾炎、肾小球肾炎、败血症、感染性休克(脓毒性休克)、脂多糖内毒素性休克、多系统器官功能衰竭或银屑病。
可用一种非抗菌剂量的四环素化合物治疗的肺部疾病可以是，但不局限于，成人呼吸窘迫综合征(ARDS)、囊性纤维化、肺气肿、或吸入有毒物质而导致的急性肺损伤。
可用一种非抗菌剂量的四环素化合物治疗的肾病非限定性地包括慢性肾功能衰竭、急性肾功能衰竭、肾炎、或肾小球肾炎。
本发明的这些以及其它的优点将通过详述和其中的实施例得到更好地理解。这些详述和实施例有助于对本发明的理解，而不是限制本发明的范围。
发明详述本发明特别优选的化合物在4-脱二甲氨基四环素分子D环的7和/或9位有取代基。这些化合物包括7-叠氮基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7-二甲氨基-9-叠氮基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-叠氮基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-硝基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-氨基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7-乙酰氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-乙酰氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7-氨基-9-硝基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-(N，N，-二甲基)甘氨酰氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7，9-二氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-乙氧硫代羰硫基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7-二甲氨基-9-乙酰氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-叠氮基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-叠氮基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7-叠氮基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7-二甲氨基-9-叠氮基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-叠氮基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-硝基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-氨基-7-二甲氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7-乙酰氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-乙酰氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7-氨基-9-硝基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7，9-二氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7-二甲氨基-9-氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-乙氧硫代羰硫基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7-二甲氨基-9-乙酰氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-叠氮基-7-二甲氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-氨基-8-氯-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-硝基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-乙酰氨基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、以及9-乙氧硫代羰硫基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素。
此外，D环上C8位可被卤化，以形成8-卤代脱二甲氨基四环素衍生物。如在本说明书中所使用的，卤素可为氯、氟、溴、和碘。8-卤-脱二甲氨基四环素衍生物的一些例子是9-氨基-8-氯-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-氨基-8-氯-7-二甲氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、和9-氨基-8-氯-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素。
在本发明的一个具体实施例中，4-脱二甲氨基四环素衍生物在C4位可被一个肟基、NH-烷基、或N-NH-烷基取代。这些化合物具有下列通式结构G 结构H 结构I 结构J其中R7选自由氢、氨基、硝基、单(低级烷基)氨基、卤素、和二(低级烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、叠氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羟基组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R4选自由NOH、N-NH-A、和NH-A组成的组，其中A是一个低级烷基；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由氢、氨基、叠氮基、硝基、酰氨基、羟基、乙氧硫代羰硫基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、和RCH(NH2)CO组成的组；R是氢或低级烷基；及其药学上可接受和不可接受的盐；具有下列限制条件若R4为NOH、N-NH-烷基、或NH-烷基、R7、R6-a、R6、R5、和R9均为氢，那么R8必为卤素；若R4为NOH、R6-a为甲基、R6为氢或羟基、R7为卤素、R5和R9均为氢，那么R8必为卤素；若R4为N-NH-烷基、R6-a为甲基、R6为羟基、并且R7、R5、R9均为氢，那么R8必为卤素；若R4为NH-烷基、R6-a、R6、R5、和R9均为氢、R7为氢、氨基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、或羟基，那么R8必为卤素；若R4为NH-烷基、R6-a为甲基、R6和R9均为氢、R5为羟基、并且R7为单(低级烷基)氨基或二(低级烷基)氨基，那么R8必为卤素；以及若R4为NH-烷基、R6-a为甲基、R6为羟基或氢、并且R7、R5、和R9均为氢，那么R8必为卤素。
应当明了的是，如果在这种新颖的4-脱二甲氨基四环素衍生物A-D环上某个取代基的立体化学结构未指定，则包括两种差向异构体。
如在本文所使用的，NH-烷基、N-NH-烷基、烷氧基、和烷基包括直链或支链、饱和或不饱和的烷基碳链，其有1至26个碳原子。例如，烷基包括含有10至26个碳原子的脂肪烷基。饱和脂肪烷基的一些例子包括月桂基、肉豆蔻基、棕榈基、硬脂酰等。不饱和脂肪烷基的一些例子包括棕榈油酰基、油酰基、亚油基(linoleyl)、亚油酸基(linolenyl)等。
烷基还包括低级烷基，这些低级烷基包括直链或支链、饱和或不饱和的碳链，其有1至6个碳原子。低级烷基的一些例子是甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、和苯甲基。酰基的烷基部分的定义同上。酰基的一些例子包括乙酰、丙酰、丁酰、以及包含如上述脂肪酸的酰基。
优选的肟化合物包括7-叠氮基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、7-二甲氨基-9-叠氮基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-叠氮基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-硝基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-氨基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、7-乙酰氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-乙酰氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、7-氨基-9-硝基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、7，9-二氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-乙氧硫代羰硫基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、7-二甲氨基-9-乙酰氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-叠氮基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-叠氮基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、7-叠氮基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、7-二甲氨基-9-叠氮基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-叠氮基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-硝基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-氨基-7-二甲氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、7-乙酰氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-乙酰氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、7-氨基-9-硝基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素(也称作9-二甲氨基乙酰氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素)、7，9-二氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、7-二甲氨基-9-氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-乙氧硫代羰硫基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、7-二甲氨基-9-乙酰氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-叠氮基-7-二甲氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-氨基-8-氯-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-硝基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-乙酰氨基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、和9-乙氧硫代羰硫基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素。
另外，D环的C8位可被卤化，以形成8-卤-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素化合物。一些例子包括9-氨基-8-氯-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、9-氨基-8-氯-7-二甲氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素、和9-氨基-8-氯-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基-4-肟基四环素。
优选的腙化合物包括7-叠氮基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、7-二甲氨基-9-叠氮基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-氨基-6-甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-叠氮基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-硝基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-氨基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、7-乙酰氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-乙酰氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、7-氨基-9-硝基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、7，9-二氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-乙氧硫代羰硫基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、7-二甲氨基-9-乙酰氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-叠氮基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-叠氮基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙(校注与前面化合物一样)、7-叠氮基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、7-二甲氨基-9-叠氮基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-叠氮基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-硝基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-氨基-7-二甲氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、7-乙酰氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-乙酰氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、7-氨基-9-硝基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、7，9-二氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、7-二甲氨基-9-氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-乙氧硫代羰硫基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、7-二甲氨基-9-乙酰氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-叠氮基-7-二甲氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-氨基-8-氯-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-硝基-7--二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-乙酰氨基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、以及9-乙氧硫代羰硫基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基、或乙基腙。
D环的C8位可被卤化，以生成8-卤-4-脱二甲氨基四环素-4-腙化合物。一些例子包括9-氨基-8-氯-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、9-氨基-8-氯-7-二甲氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙、和9-氨基-8-氯-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素-4-甲基或乙基腙。
本发明的新颖的4-脱二甲氨基四环素衍生物，还包括在A环C4位上具有一个NH-烷基(烷基氨基)取代基的化合物。如上所述，这些化合物在C5、C6、C6a、C7、C8和/或C9位上有取代基。一个具体例子是9-叠氮基-8-氯-7-二甲氨基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素。
此外，在本发明的任何化合物的D环C9位上均可加上一个己酰胺基。一个具体例子包括，但不仅局限于，4-脱二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-9-己酰氨基四环素。
在本发明的另一个具体实施例中，4-脱二甲氨基四环素衍生物是上述化合物的曼尼期(Mannich)衍生物。这样的衍生物包括，比如，具有下列通式的化合物结构S 结构T 结构U 结构V结构W 结构X 结构Y 结构Z其中R5、R6、R7、R8、和R9同前所述；Ra和Rb选自由氢、甲基、乙基、正丙基、或1-甲基乙基组成的组，其限制条件是Ra和Rb不能同时为氢；Rc和Rd各自独立地是(CH2)nCHRe其中n是0或1，并且Re选自由氢、烷基、羟基、低级(C1-C3)烷氧基、氨基、或硝基组成的组；W选自由(CHRe)m(其中m为0-3并且Rc的定义同上)、NH、N(C1-C3)直链或支链烷基、O、S、和N(C1-C4)直链或支链烷氧基组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐。例如，当m是0时，在一个3-5节的环中Rc和Rd彼此相连，例如，一个吡咯烷并(pyrrolidino)环或被取代的吡咯烷并环、一个吗啉代(morpholino)环或被取代的吗啉代环、或一个哌嗪并(piperazino)环或被取代的哌嗪并环。
这些曼尼期衍生物包括，例如，在C2位上具有一个哌嗪-1-基、4-甲基哌嗪-1-基、吗啉-1-基、或吡咯烷-1-基作为取代基的化合物。如前所述，这些化合物在C4、C5、C6、C6a、C7、C8和/或C9位上有取代基。此类化合物的例子非限定性地包括N-吗啉-1-基甲基-4-脱二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧四环素、N-吡咯烷-1-基甲基-4-脱二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧四环素、N-吗啉-1-基甲基-4-脱二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-9-己酰氨基四环素、N-吡咯烷-1-基甲基-4-脱二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-9-己酰氨基四环素。
在本发明的另一个具体实施例中，4-脱二甲氨基四环素衍生物在C7或C9位、或同时在C7和C9位，被芳基、链烯基、或炔基、或其混合物所取代。这类化合物包括，例如，具有任何通式C-Z的化合物，其中R4、R5、R6、R6a、R8、Ra、Rb、Rc、Rd、、和W同前所述；其限制条件是，当R7不是一个芳基、链烯基、或炔基时，R7是一个氢、氨基、硝基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、叠氮基、酰氨基、重氮、氰基、或羟基；以及当R9不是一个芳基、链烯基、或炔基时，R9是氢、氨基、叠氮基、硝基、酰氨基、羟基、乙氧硫代羰硫基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、或RCH(NH2)CO。
在本说明书中，一个芳基是指衍生自一个芳族化合物的任何单环或多环芳香基。最典型的单环芳族化合物的例子是苯及被取代的苯衍生物。多环芳族化合物的例子非限定性地包括萘、蒽、1，2-苄基芘、和晕苯。
在C7或C9位上、或同时在C7和C9位上的链烯基和炔基包括本文描述的任一烷基，进一步在任一位置上分别具有一个或多个双键或三键、优选一至三个双键或三键。链烯基的一些例子非限定性地包括乙烯基、丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、和2-甲基丙烯基、和1，3-己二烯基。炔基非限定性地包括乙炔基、丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、和2-甲基丙炔基、和1，3-己二炔基。
芳基、链烯基、和炔基可进一步在任何位置上被一个或多个额外的取代基取代。这类进一步取代基(substitutions)的一些例子非限定性地包括硝基、氨基、卤素(F、Cl、Br、或I)、酰氨基、叠氮基、氰基、羟基、烷氧基(优选为低级烷氧基)、酰基(优选为低级酰基)、酰胺叠氮基(amidoazido)、单(低级烷基)氨基、二(低级烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、重氮、酰氨基、N，N-二甲基甘氨酰氨基、和烷基(优选为低级烷基)。取代的苯衍生物的例子非限定性地包括甲基苯(甲苯)、硝基苯、羟基苯(苯酚)、氨基苯(苯胺)、乙烯基苯(苯乙烯)、苯甲醛、苯甲酸、1，2-二甲苯(邻二甲苯)、1，3-二甲苯(间二甲苯)、和1，4-二甲苯(对二甲苯)。
在C7或C9位上具有芳基取代基的化合物的一些例子包括7-苯基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-苯基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7-(4-氟苯基)-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-(4-氟苯基)-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7-(4-氯苯基)-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-(4-氯苯基)-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7-(4-硝基苯基)-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-(4-硝基苯基)-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7-(4-甲氨基)-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-(4-二甲氨基)-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7-苯基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-苯基-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7-(4-氟苯基)-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-(4-氟苯基)-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7-(4-氯苯基)-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-(4-氯苯基)-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7-(4-硝基苯基)-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-(4-硝基苯基)-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7-(4-二甲氨基)-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、9-(4-二甲氨基)-5-羟基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素、7-苯基-7-二甲氨基-4-脱二甲氨基四环素、9-苯基-7-二甲氨基-4-脱二甲氨基四环素、7-(4-氟苯基)-7-二甲氨基-4-脱二甲氨基四环素、9-(4-氟苯基)-7-二甲氨基-4-脱二甲氨基四环素、7-(4-氯苯基)-7-二甲氨基-4-脱二甲氨基四环素、9-(4-氯苯基)-7-二甲氨基-4-脱二甲氨基四环素、7-(4-硝基苯基)-7-二甲氨基-4-脱二甲氨基四环素、9-(4-硝基苯基)-7-二甲氨基-4-脱二甲氨基四环素、7-(4-二甲氨基)-7-二甲氨基-4-脱二甲氨基四环素、9-(4-二甲氨基)-7-二甲氨基-4-脱二甲氨基四环素、7-苯基-4-脱二甲氨基四环素、9-苯基-4-脱二甲氨基四环素、7-(4-氟苯基)-4-脱二甲氨基四环素、9-(4-氟苯基)-4-脱二甲氨基四环素、7-(4-氯苯基)-4-脱二甲氨基四环素、9-(4-氯苯基)-4-脱二甲氨基四环素、7-(4-硝基苯基)-4-脱二甲氨基四环素、9-(4-硝基苯基)-4-脱二甲氨基四环素、7-(4-二甲氨基)-4-脱二甲氨基四环素、9-(4-二甲氨基)-4-脱二甲氨基四环素。
在C7或C9位上有链烯基或炔基取代基的化合物的一些例子包括前述C7和C9位用芳基取代的四环素衍生物，但代之以具有链烯基或炔基取代基连接于C7和C9位，所述链烯基或炔基取代基的长度为2至4个碳原子。链烯基非限定性地包括乙烯基、丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、和2-甲基丙烯基。炔基非限定性地包括乙炔基、丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、和2-甲基丙炔基。
本发明的新颖的4-脱二甲氨基四环素化合物(包括其药学上可接受和不可接受的盐)可通过使用起始反应物在D环的C7、C8和/或C9位上进行取代作用而制得，所述起始反应物很易制备或购买，其制备方法为专业人士熟知。例见，Mitscher，L.A.，TheChemistry of the Tetracycline Antibiotics，Marcel Dekker，New York(1978)，Ch.6、Hlavka，J.和J.H.Boothe，The Tetracyclines，Springer-Verlag，Berlin-Heidelberg，page 18(1985)以及美国专利第4,704,383、3,226,436、3,047,626、3,518,306、和5,532,227号。
例如，利用诸如7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素或6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素等熟知的起始反应物并且用一种强酸和金属硝酸盐处理，则可完成D环C9位上的硝化作用并制得新颖的9-硝基化合物。适用于本发明的强酸的例子是硫酸、三氟乙酸、甲磺酸、或高氯酸。适当的金属硝酸盐是如硝酸钙、硝酸钾、或硝酸钠。D环上的C9位经过硝化作用从而形成相应的9-硝基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素或9-硝基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素化合物。
D环C9位的胺化作用可以在一种适当的载体上的催化剂(例如，在碳上的阮内镍、氧化铂、或钯(Raney nickel，platinum oxide orpalladium-on-carbon))存在的条件下，用氢对9-硝基-4-脱二甲氨基四环素(如9-硝基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素或9-硝基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素)进行处理而完成。然后过滤并用一种诸如乙醚的有机溶剂进行洗涤。C9取代基被还原从而形成相应的9-氨基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素或9-氨基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素化合物。
D环上C9位的氨基可转化为一个酰氨基或一个亚磺酰氨基。例如，在存在一种适当的除酸剂(该除酸剂分散于一种溶剂中)的条件下，用酰基氯、酰基酐、混合酰基酐、磺酰氯、或磺酰酐对9-氨基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素或9-氨基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素化合物进行处理。该除酸剂适当地选自碳酸氢钠、醋酸钠、吡啶、三乙胺、N，O-二(三甲硅烷基)(trimethylsilyl)乙酰胺、N，O-二(三甲硅烷基)三氟乙酰胺、或一种碱性离子交换树脂。适用于酰化反应的溶剂包括水、水-四氢呋喃、N-甲基吡咯烷酮(pyrrolidone)、1，3-二甲基-2-咪唑二酮(imidazolidione)、六甲基磷酰胺、1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2(1H)-嘧啶酮(pyrimidinone)、或1，2-二甲氧基乙烷。C9位氨基可转化为乙酰氨基，从而形成，例如，相应的9-乙酰氨基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素或9-乙酰氨基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素。
D环C9位上的一个重氮基团也可被取代。典型地，一种9-氨基-4-脱二甲氨基四环素衍生物(例如9-氨基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素或9-氨基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素)在0.1N HCL的甲醇溶液中用亚硝酸正丁酯进行处理，从而形成相应的9-重氮衍生物(例如9-重氮-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素或9-重氮-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素)。
9-重氮-4-脱二甲氨基四环素衍生物(例如9-重氮-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素或9-重氮-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素)可用甲醇盐酸(methanolic hydrochloric acid)加上一种叠氮基化合物(如叠氮化钠)进行处理，从而形成9-叠氮基衍生物，如9-叠氮基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素或9-叠氮基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素。
另一方面，在D环C9位上乙氧硫代羰硫基可被取代。例如，一种9-重氮-4-脱二甲氨基四环素衍生物(如9-重氮-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素或9-重氮盐-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素)用一种酸式金属盐(如乙基黄原酸钾)进行处理，从而形成相应的9-乙氧硫代羰硫基衍生物，如9-乙氧硫代羰硫基-7-二甲氨基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素或9-乙氧硫代羰硫基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素。
上述反应描述了在4-脱二甲氨基四环素分子C9位上的取代作用。根据所用的起始反应物和反应条件，在C7位也可发生取代作用并且导致生成7-取代的-4-脱二甲氨基四环素衍生物，如7-重氮-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素或7-叠氮基-6-脱甲基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素。如下所述，7-取代的衍生物可与9-取代的衍生物分离开，并纯化。
通过用一种强酸(如卤化氢、用卤化氢饱和的硫酸、或用卤化氢饱和的甲磺酸)处理7或9-叠氮基-4-脱二甲氨基四环素，本发明的新颖的7或9-叠氮基-4-脱二甲氨基衍生物就可在C8位被卤化。当卤化氢为氯化氢时，被分离的产物是8-氯(7或9)氨基-4-脱二甲氨基四环素衍生物。一种特别优选的卤代化合物是9-乙酰氨基-8-氯-7-二甲氨基-6-脱氧-6-脱甲基-4-脱二甲氨基四环素。
在一个具体实施例中，本发明的4-脱二甲氨基四环素化合物在A环的C4位具有一个肟基(NOH)、烷基氨基(NH-烷基)、或烷基腙基(N-NH-烷基)。这些化合物可用已知的方法进行制备。例如，4-羟基四环氧化物(hydroxytetracycloxide)可在碱性条件下在一种溶剂(如甲醇或乙醇)中用羟基胺或乙肼进行处理。在C4位发生取代作用，并且4-脱二甲氨基-4-肟基四环素和4-脱二甲氨基四环素-4-烷基腙化合物作为碱性金属盐可被分离。例见，美国专利第3,622,627、3,159,675、和3,345,370号。利用前文描述的方法(即，卤化作用、胺化作用、或硝化作用)在D环的C7、C8、和/或C9位上进行取代作用，从而制得本发明的新颖的4-肟化合物、4-腙化合物、和4-氨烷基化合物。
曼尼期衍生物可用本技术领域熟知的方法制备。例如，上述四环素衍生物可用甲醛和适当的胺进行处理。
芳基、链烯基、和炔基可用本技术领域熟知的方法加到上述四环素衍生物的C7和C9位上。这类方法包括改良的Suzuiki和Stille偶联反应。例见，Koza D.J.，Organic Letters，2000。例如，前述在C7或C9位上具有一个碘的四环素衍生物可在一种钯催化剂和碘化铜存在的情况下用三正丁基甲锡烷基(tri-n-butylstannyl)试剂进行处理。这种反应可推广于许多芳基、链烯基、和炔基衍生物。
以上描述了特定具体实施例的实例，其是作为特定抗菌化合物四环素的衍生物。然而，本发明的化合物并非局限于任何特定四环素化合物的衍生物。相反地，本发明的化合物包括四环素族任一成员的4-脱二甲基衍生物。因而，本发明还非限定性地包括与前述四环素衍生物相同的、山环素、二甲胺四环素、和强力霉素的4-脱二甲氨基衍生物和4-取代的-4-脱二甲氨基衍生物。
本发明涵盖的盐类包括本说明书描述的4-脱二甲氨基四环素化合物的酸加成盐和金属盐。这类盐是通过熟知的流程，用药学上可接受和不可接受的酸和金属制备而成。术语“药学上可接受的”是指那些不会显著增加化合物毒性的成盐酸和金属。
适合的盐类的一些例子包括无机酸(例如盐酸、氢碘酸、氢溴酸、磷酸、偏磷酸、硝酸、和硫酸)的盐和有机酸(例如酒石酸、乙酸、柠檬酸、苹果酸、苯甲酸、乙醇酸、葡糖酸、古洛糖酸、琥珀酸、芳基磺酸(如对甲苯磺酸)、和类似物)的盐。药学上不可接受的酸加成盐类，虽然不可用于治疗，但对于新物质的分离和提纯是有价值的。进一步，它们能用于药学上可接受盐的制备。这一类中最常见的盐包括那些用氢氟酸和高氯酸形成的盐。氢氟化盐尤其适用于制备药学上可接受的盐(如氢氯化物)，即通过溶解于盐酸中继而结晶已形成的氢氯化盐。高氯酸盐可用于新产物的提纯和结晶。
尽管通常可以制备金属盐并用于多种用途，但药学上可接受的金属盐因其在治疗上的用途而尤其有价值。药学上可接受的金属包括较常见的钠、钾、和原子序数直到20(包括20)的碱土金属(即镁和钙)，此外铝、锌、铁、和锰也包括在其中。当然，金属盐包括配盐，即金属螯合物，其在四环素领域是熟知的。
制备后，本发明的新颖的化合物可用本领域熟知的标准方法方便地进行提纯。一些适合的例子包括从一种适当的溶剂中结晶或分配柱色谱法。
本发明的新颖的4-脱二甲氨基四环素化合物可用于体内、体外、和先体外后体内(ex vivo)，例如，可用于活着的哺乳动物及培养的组织、器官、或细胞系。哺乳动物包括，例如，人、以及宠物(如狗和猫)、实验动物(如大鼠和小鼠)、和农场动物(如马和牛)。此处提到的组织，是指能共同形成某些特定功能的分化相似的细胞的一个集合体。培养的细胞系包括任何哺乳类细胞，如上皮细胞、内皮细胞、红细胞、和白细胞。尤其是，人类外周血单核细胞、滑膜纤维母细胞(synovial fibroblastoid cell)和类似物。
本发明涉及一种用非抗菌剂量的一种四环素化合物对一种哺乳动物的某种状态或疾病进行治疗的方法。这种状态和疾病以过分的胶原分解、过强的MMP酶活性、过强的TNF活性、过强的氧化氮活性、过强的IL-1活性、过强的弹性蛋白酶活性、过多的骨密度损失、蛋白的过分降解、肌肉的过分萎缩、胶原的过分糖基化作用、过强的COX-2活性、骨蛋白合成不足、白介素-10生成不足、或过强的磷脂酶A2活性为特征。该治疗方法包括向该哺乳动物给予有效剂量的本发明的一种四环素化合物。
此处所用的术语“过强”是指在正常活性以上增加的活性，其在一个哺乳动物或哺乳动物细胞中导致某种病理问题。
本发明的体内应用允许应用于对医学和兽医学上的疾病、状态、和综合征进行治疗、或缓解。特别是，本发明包括一种通过向哺乳动物给予有效剂量的四环素化合物来治疗其某些状态或疾病的方法，所述状态或疾病包括腹主动脉瘤、角膜溃疡、牙周病、糖尿病、糖尿病(译注中文重复)、硬皮病、早老症、肺部疾病、癌症、移植排斥反应、骨髓功能抑制性疾病、血小板减少症、假关节松弛、脊椎关节病、骨质疏松症、佩吉特病(Paget’s disease)、自身免疫病、系统性红斑狼疮、急性或慢性炎症状态、肾病、或结缔组织病。
可用本发明的四环素化合物治疗的癌性状态非限定性地包括癌症、母细胞瘤、肉瘤(如考伯希肉瘤)、神经胶质瘤、和十二种主要癌症前列腺癌(prostate)、乳腺癌、肺癌、结肠癌、膀胱癌、非何杰金氏淋巴瘤、子宫癌、黑素瘤、肾癌、白血病、卵巢癌、和胰腺癌。
可用本发明的四环素化合物治疗的急性或慢性炎症状态包括，例如，肠炎、关节炎、骨关节炎、类风湿性关节炎、胰腺炎、肾炎、肾小球肾炎、败血症、脓毒性休克、脂多糖内毒素性休克、多系统器官功能衰竭或牛皮癣。
可用本发明的四环素化合物治疗的肺部疾病包括例如，ARDS(成人呼吸窘迫综合征)、囊性纤维化、气肿、或吸入有毒物质而导致的急性肺损伤。有毒物质的一些例子是酸、化学药品、工业和军事毒药、烟雾和燃烧的其它毒性产物。
本发明的新颖的四环素化合物还可用来治疗肾病。肾病的一些例子是慢性肾功能衰竭、急性肾功能衰竭、肾炎、或肾小球肾炎。
本文所用的一种四环素化合物的有效剂量是指能有效获得治疗疾病或状态的特定效果的剂量。优选地，四环素化合物或衍生物以一种极小或无抗菌活性的剂量被给予。如果不能明显抑制细菌的生长，则一种四环素化合物或衍生物就不是有效抗菌的。相应地，此方法可有益地采用一种四环素衍生物，该四环素衍生物已经过化学修饰从而降低或消除了其抗菌特性。在本发明中，优选使用这类化学修饰的四环素，因为它们可以比抗菌四环素的用量更大，同时能避免经常伴随抗微生物或抗菌剂量的这类化合物的应用而产生的某些副作用，例如滥杀有益细菌和产生抗药菌。
对一种哺乳动物的最大剂量是指不导致不良的或不能忍受的副反应的最大剂量。最小剂量是指能出现可观察效果的最低剂量。例如，四环素化合物可以给予的剂量是从大约0.1 mg/kg/天至大约30mg/kg/天，优选大约1mg/kg/天至大约18mg/kg/天。无论如何，从业者应依从本领域专业技术和知识的指导，并且本发明包括可有效获得所述效果的无限制剂量。
该方法涉及给予或提供一定剂量的一种四环素衍生物，所述剂量可有效治疗哺乳动物细胞或一个哺乳动物的疾病或状态。这些四环素衍生物的给予可通过多种途径完成。在培养的细胞系(体外)中，四环素衍生物可通过用有效剂量的四环素衍生物直接与细胞接触的方式给予。
在活的哺乳动物(体内)中，本发明的四环素衍生物可通过胃肠外(parenteral)和肠内途径(enteral routes)(也包括受控释放给药系统)全身性给予。例如，本发明的四环素衍生物可简单地通过静脉内(即，静脉内注射)给予，这是一种优选的给药途径。静脉内给药可通过将四环素衍生物在一种适当的药学载体(媒介物)或赋形剂中进行混合的方式完成，其为本领域专业人士所了解。
口服或肠道应用也可采纳，可采用诸如片剂、胶囊、丸剂、药片、酏剂、悬浮液、糖浆、糯米纸囊剂、咀嚼口胶(chewing gum)等剂型来给予四环素衍生物。
可选择地，四环素衍生物的给药方式可包括局部用药。相应地，载体最好适用于局部用药。认为适于此类局部用药的成分包括凝胶、油膏、洗剂、乳膏等。四环素衍生物还可与一种支持基质或底物或类似物结合，以提供预先包裹好的外科或烧伤用衣物或绷带，其可直接用于皮肤。局部应用四环素衍生物的剂量依据适应症而有所不同，最多大约是占载体的25％(W/W)。(校注上句费解)更为优选地，使用大约0.1％至大约10％的四环素衍生物被认为对疾病或状态的治疗有效。发明人认为，此剂量不会对被治疗者产生明显的毒性。
例如，在某些情况下，仅具有有限生物分布性的四环素化合物可因其局限的活性被优选。希望这些不可吸收的CMTs局部应用可用于口腔损伤，因为即便被吞咽，CMTs也不会被吸收达到任何明显的程度。
联合或并列的局部和全身使用四环素衍生物也涵盖在本发明中。例如，一种不可吸收的四环素化合物可局部给药，而一种可被显著吸收和可在被治疗者中全身有效分布的四环素化合物可全身给药。
光毒性在一个具体实施例中，本发明涉及一类具有低光毒性的化合物。为鉴别可能具有光毒性的四环素衍生物，使用了3T3中性红光毒性检测法。这种方法的描述见Toxicology In Vitro 12305-327，1998。
简言之，将3T3细胞种于96孔板并孵育过夜。移走生长基，并代之以含有连续稀释的四环素衍生物(每种化合物2板)的无酚红Hanks(phenol-red fre Hanks’)平衡盐溶液。37℃孵育一小时后，一板暴露于来自一个日光模仿器的5Joules/cm2的UVA/白光条件，而另一板保持在黑暗之中。然后清洗这些平板、重新培养并孵育24小时。细胞可见度是通过中性红吸收来测量。光毒性是依据已出版的准则，用经过和未经过光暴露的各个剂量的相对毒性来衡量。(参照化合物包括商业上可获得的四环素、强力霉素、和二甲胺四环素。)相对光毒性被称作光抑制因子(PIF)。本检测方法中的化合物的光毒性反应与它们在体内的表现一致。
这类低光毒性四环素衍生物的光毒性低于二甲胺四环素光毒性的75％，较好低于70％，更好低于60％，最好50％或更低，其中二甲胺四环素的光毒性为大约2.04。最理想地，这类低光毒性四环素衍生物的PIF为1。在PIF为1时，一种化合物被认为没有任何可测量的光毒性。这类化合物非限定性地包括具有下列通式的四环素化合物结构K其中R7、R8、和R9在每个具体结构中一起具有以下含意R7 R8R9氢 氢氨基氢 氢棕榈酸酰胺氢 氢二甲氨基和结构L 结构M 结构N 结构O其中R7、R8、和R9在每个具体结构中一起具有以下含意R7 R8 R9氢 氢 乙酰氨基氢 氢 二甲氨基乙酰氨基氢 氢 硝基氢 氢 氨基和结构P其中R7、R8、和R9一起分别为氢、氢、和硝基。
这类低光毒性四环素化合物衍生物包括那些PIF值大于1的衍生物，即1至大约2，优选1至大约1.5。一个实例是具有下述通式的四环素衍生物结构K其中R7、R8、和R9一起分别为氢、氢、和二甲氨基。
向含有0.3毫摩尔来自实施例12的4-脱二甲氨基-6-脱氧-9-重氮四环素硫酸盐的10ml 0.1N甲醇氯化氢溶液中，加入0.33毫摩尔叠氮化钠。在室温搅拌混合物1.5小时。然后将反应混合物加入200ml乙醚中。过滤分离的固体并用真空干燥器干燥。
流程B.在-10℃将1g 6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素溶解于7.6mlTHF和10.4ml甲磺酸中。加温混合液至0℃后，加入0.86g二苄基偶氮二羧酸盐(dibenzyl azodicarboxylate)并在0℃搅拌混合液2小时，得到7-[1，2-二(苄酯基(carbobenzyloxy))肼基]-4-脱二甲氨基-6-脱氧四环素。在常温下，对含1毫摩尔此种物质的70ml 2-甲氧乙醇和300mg 10％Pd-C(碳上钯)的溶液进行氢化作用，得到7-氨基-6-脱氧-4-脱二甲氨基四环素。
向含有100mg 7-氨基化合物的10ml乙二醇单甲醚溶液中加入0.05ml浓硫酸、0.4ml乙醛、和100mg 10％的碳上钯催化剂。混合物在常压和常温下用氢原还20分钟。过滤催化剂并在减压条件下蒸发滤液至干燥。将残余物溶解于5ml甲醇中，并将所得溶液加入100ml的乙醚中。过滤分离的产物并干燥。
至此，虽然对本发明目前已经认为的优选具体实施例进行了描述，本领域技术人员会明了还有其它及进一步的具体实施例可进行制备，而不偏离本发明的真正精神，所有这些进一步的修饰和改动均在本发明专利申请权利要求范围内。实施例37光毒性检测BALB/c3T3(CCL-163)细胞是从ATCC中获取并在无抗生素的补充有左旋谷氨酰胺(4mM)和10％新生小牛血清的杜皮克氏(Dulbecco’s)最低必需培养基(4.5g/l葡萄糖)(DMEM)中进行培养。制备工作细胞库并证实无支原体。在细胞于96孔板中进行测试处理后，将硫酸链霉素(streptomycin sulfate)(100μg/ml)和青霉素(100IU/ml)加入培养基。
四环素衍生物在DMSO(二甲基亚砜)中以浓度100×进行连续稀释至终测定浓度。然后在DMSO中的CMT稀释物用Hank’s平衡盐溶液(HBSS)进行稀释，用于细胞。实验和对照培养基的终DMSO浓度是1％。在该剂量范围检测法中，8个系列稀释液浓度跨度为100至0.03mg/ml，呈半对数规律，而最后的检测采用6至8个呈1/4对数规律排列的剂量，以预测的50％毒性位点为中心。在很多情况下，不经UV光照的剂量范围不同于被选择UV光照的剂量范围。100μg/ml是阻止假阴性结果的最大推荐剂量，所述结果是来自剂量给药溶液(dosing solutions)的UV吸收。
对照每个测定均包括阴性(溶剂)和阳性对照。每个96孔板中有12孔用于阴性对照培养。氯丙嗪(Sigma)用于阳性对照，其准备方法和剂量计算同被测的四环素衍生物相同。
日光模仿器一个Dermalight SOL 3日光模仿器，装备有一个UVA H1过滤器(320-400nm)，被调节至适合的高度。用一个校准的UV放射计UVA感受计来测定透过96孔微量滴定板盖子的能量。调节模仿器的高度，以供给1.7±0.1m/Wcm2的UVA能量(终剂量(resulting dose？)是每10分钟1J/cm2)。
光毒性检测通过在处理前24小时向每孔中(在μl的完全培养基中)种入1043T3细胞来为每份待测物质准备双份培养板。(校注留意)处理前，移走培养基，细胞用125μl预加温的HBSS冲洗一次。向每孔中加入50μl预加温的HBSS。把50μl检测溶液(dilutions？)加入到适当的孔内，并将平板放回孵箱大约1小时。1小时孵育后，要进行光刺激检测的平板在室温暴露(带盖子)于1.7±0.1mW/cm2UVA光下50±2分钟，使得刺激剂量达到5J/cm2。用于细胞毒性检测的双份平板在室温下保存于黑暗中50±2分钟。暴露50分钟之后，从平板清除被测液，细胞用125μl HBSS清洗一次。将100μl培养基加入到所有孔内，细胞按照前述条件孵育24±1小时。
孵育24小时后，移走生长基，并在每孔中加入100μl含中性红的培养基。将板放回孵箱内并孵育大约3小时。3小时后，移走生长基，每孔用250μl HBSS冲洗一次。吸掉HBSS并在每孔内加入100μl中性红溶剂。在室温至少孵育20分钟(摇晃)后，用一个板阅读器来测量在550nm处的吸光率，以空白外孔(blank outer wells)的均值作为参照。通过同一板上用待测液和阳性对照处理过的组的中性红摄入量与阴性组的中性红摄入量的比较，可获得相对残余量。UVA暴露和不暴露组的IC50值在任何可能的时候测量。对每种四环素衍生物和对照化合物要进行一次剂量范围和至少两次确定试验(definitive trails)。
光毒性测定四环素衍生物的光毒性可用其光抑制因子(PIF)来衡量。PIF是通过比较未经UVA暴露[IC50(-UVA)]和经UVA暴露[IC50(+UVA)]的IC50来确定PIF=IC50(-UVA)IC50(+UVA)]]>
如果两种IC50均可测定，则用来区分光毒性剂和非光毒性剂的因子的截止值(cut off value)为5。因子大于5表明被测物具潜在光毒性。
如果IC50(+UVA)可测定而IC50(-UVA)不能测定，则不能计算PIF，尽管被测化合物可能有一定水平的光毒性。在这种情况下，可计算“＞PIF”值，并且最高可测定剂量(-UVA)将用来计算“＞PIF”值。 如果IC50(-UVA)和IC50(+UVA)两者均不能计算，这是因为该化学物质直至最大被测剂量还不能显示出细胞毒性(cytotoxicity)(存活率50％降低)，这表示缺乏潜在光毒性。
结构目录 结构A 结构B 结构C 结构D 结构E 结构F 结构G 结构H 结构I 结构J 结构K 结构L 结构M 结构N 结构O 结构P 结构Q 结构R 结构S 结构T 结构U 结构V 结构W 结构X 结构Y 结构Z
权利要求
1.一类具有下列化学式的四环素化合物结构C 结构D 结构E 结构F其中R7选自由芳基、链烯基、和炔基组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由氢、氨基、叠氮基、硝基、酰氨基、羟基、乙氧硫代羰硫基、单(低级烷基)氨基、卤素、重氮、二(低级烷基)氨基、和RCH(NH2)CO组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构C 结构D 结构E 结构F其中R7选自由氢、氨基、硝基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、叠氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羟基组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由芳基、链烯基、和炔基组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构C 结构D 结构E 结构F其中R7和R9选自由芳基、链烯基、炔基、或其混合物组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐。
2.一类具下列化学式的四环素化合物结构G 结构H 结构I 结构J其中R7选自由芳基、链烯基、和炔基组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R4选自由NOH、N-NH-A、和NH-A组成的组，其中A是一个低级烷基；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由氢、氨基、叠氮基、硝基、酰氨基、羟基、乙氧硫代羰硫基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、和RCH(NH2)CO组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构G 结构H 结构I 结构J其中R7选自由氢、氨基、硝基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、叠氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羟基组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R4选自由NOH、N-NH-A、和NH-A组成的组，其中A是一个低级烷基；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由芳基、链烯基、和炔基组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构G 结构H 结构I 结构J其中R7和R9选自由芳基、链烯基、炔基、或其混合物组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R4选自由NOH、N-NH-A、和NH-A组成的组，其中A是一个低级烷基；及R8选自由氢和卤素组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；
3.一类具下列化学式的四环素化合物结构K其中R7选自由芳基、链烯基、和炔基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由氢、氨基、叠氮基、硝基、酰氨基、羟基、乙氧硫代羰硫基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、和RCH(NH2)CO组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构K其中R7选自由氢、氨基、硝基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、叠氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羟基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由芳基、链烯基、和炔基组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构K其中R7和R9选自由芳基、链烯基、炔基、和其混合物组成的组；以及R8选自由氢和卤素组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；及结构L 结构M 结构N 结构O其中R7选自由芳基、链烯基、和炔基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由氢、氨基、叠氮基、硝基、酰氨基、羟基、乙氧硫代羰硫基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、和RCH(NH2)CO组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构L 结构M 结构N 结构O其中R7选自由氢、氨基、硝基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、叠氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羟基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由芳基、链烯基、和炔基组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构L 结构M 结构N 结构O其中R7和R9选自由芳基、链烯基、炔基、和其混合物组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；及结构P其中R9选自由芳基、链烯基、和炔基组成的组；以及R8选自由氢和卤素组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；及结构Q 结构R其中R7选自由芳基、链烯基、和炔基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由氢、氨基、叠氮基、硝基、酰氨基、羟基、乙氧硫代羰硫基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、和RCH(NH2)CO组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构Q结构R其中R7选自由氢、氨基、硝基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、叠氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羟基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由芳基、链烯基、和炔基组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构Q结构R其中R7和R9选自由芳基、链烯基、炔基、和其混合物组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐。
4.一类具下列化学式的四环素化合物结构S-Z其中R7选自由芳基、链烯基、和炔基组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由氢、氨基、叠氮基、硝基、酰氨基、羟基、乙氧硫代羰硫基、单(低级烷基)氨基、卤素、重氮、二(低级烷基)氨基、和RCH(NH2)CO组成的组；Ra和Rb选自由氢、甲基、乙基、正丙基、和1-甲基乙基组成的组，其限制条件是Ra和Rb不能同时为氢；Rc和Rd各自独立地是(CH2)nCHRe其中n是0或1并且Re选自由氢、烷基、羟基、低级(C1-C3)烷氧基、氨基、或硝基组成的组；以及W选自由(CHRe)m，其中m为0-3并且所述Re的定义同上；NH、N(C1-C3)直链或支链烷基、O、S、和N(C1-C4)直链或支链烷氧基组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构S-Z其中R7选自由氢、氨基、硝基、单(低级烷基)氨基、卤素、二(低级烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、叠氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羟基组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；R9选自由芳基、链烯基、和炔基组成的组；Ra和Rb选自由氢、甲基、乙基、正丙基、和1-甲基乙基组成的组，其限制条件是Ra和Rb不能同时为氢；Rc和Rd各自独立地是(CH2)nCHRe其中n是0或1并且Re选自由氢、烷基、羟基、低级(C1-C3)烷氧基、氨基、或硝基组成的组；以及W选自由(CHRe)m，其中m为0-3并且所述Re的定义同上；NH、N(C1-C3)直链或支链烷基、O、S、和N(C1-C4)直链或支链烷氧基组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐；或结构S-Z其中R7和R9选自由芳基、链烯基、炔基、和其混合物组成的组；R6-a选自由氢和甲基组成的组；R6和R5选自由氢和羟基组成的组；R8选自由氢和卤素组成的组；Ra和Rb选自由氢、甲基、乙基、正丙基、和1-甲基乙基组成的组，其限制条件是Ra和Rb不能同时为氢；Rc和Rd各自独立地是(CH2)nCHRe其中n是0或1并且Re选自由氢、烷基、羟基、低级(C1-C3)烷氧基、氨基、或硝基组成的组；以及W选自由(CHRe)m(其中m为0-3并且所述Re的定义同上)、NH、N(C1-C3)直链或支链烷基、O、S、和N(C1-C4)直链或支链烷氧基组成的组；及其药学上可接受和不可接受的盐。
5.一种用非抗菌剂量的某种四环素化合物来对一种哺乳动物的某种状态进行治疗的方法，所述状态以过分的胶原破坏、过强的间质金属蛋白酶活性、过强的肿瘤坏死因子活性、过强的氧化氮活性、过强的白介素-1活性、过强的弹性蛋白酶活性、过多的骨密度损失、蛋白的过分降解、肌肉的过分萎缩、胶原的过分糖基化作用、过强的环加氧酶-2活性、骨蛋白合成不足、白介素-10生成不足、或过强的磷脂酶A2活性为特征，所述方法包括向所述哺乳动物给予有效剂量的根据权利要求1、2、3或4任一项权利要求所述的一种四环素化合物。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述状态为腹主动脉瘤、角膜溃疡、牙周病、糖尿病(diabetes)、糖尿病(diabetesmellitus)、硬皮病、早老症、肺部疾病、癌症、移植排斥反应、骨髓功能抑制性疾病、血小板减少症、假关节松弛、脊椎关节病、骨质疏松症、佩吉特病(Paget’s disease)、自身免疫病、系统性红斑狼疮、急性或慢性炎症状态、肾病、或结缔组织病。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述急性或慢性炎症状态为炎性肠病、关节炎、骨关节炎、类风湿性关节炎、胰腺炎、肾炎、肾小球肾炎、败血症、脓毒性休克、脂多糖内毒素性休克、多系统器官功能衰竭或牛皮癣。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述肺部疾病为成人呼吸窘迫综合征、囊性纤维化、气肿、或吸入有毒物质而导致的急性肺损伤。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述肾病为慢性肾功能衰竭、急性肾功能衰竭、肾炎、或肾小球肾炎。
全文摘要
本发明涉及一种新的化学修饰的4－脱二甲氨基四环素化合物，其可被芳基、链烯基、或炔基取代。7、8、和/或9位及此类化合物的制备方法。其它四环素化合物包括在C4位上被一个肟基、NH－烷基、或N－NH－烷基取代的4－脱二甲氨基四环素衍生物以及C2曼尼期衍生物。本发明还提供了一种方法，即通过给予有效剂量的这种新的经化学修饰的四环素化合物来治疗某种状态或患有疾病的哺乳动物。
文档编号A61K31/65GK1441776SQ01812421
公开日2003年9月10日 申请日期2001年5月18日 优先权日2000年5月18日
发明者罗伯特·A·阿什利, 约瑟夫·J·赫拉夫卡 申请人:寇拉詹尼克斯制药公司