专利名称：具有抗惊厥活性的2－氟－2－烷基链烷羧酰胺的制作方法
技术领域：
本发明涉及2-氟-2-烷基链烷羧酰胺、这些化合物的制备和作为抗惊厥治疗剂的用途。与丙戊酸和丙戊胺相比，本发明的抗惊厥的氟化酰胺在镇静效果上的治疗比率提高，并降低了畸形形成的可能性。一般而言，本发明的氟化酰胺比相应的氟化酸起效更快。本发明提供了一种有效的抗癫痫剂，其安全系数大于丙戊酸和丙戊胺。
人们做了相当大的努力以发现一种与丙戊酸等效但安全系数更高的丙戊酸类似物。例如，H.Nau等，PCT申请WO94/06743以及相关的U.S.Patent 5,786,380，其中对丙戊酸的烷基链做了各种改性。
关于致畸形，据报道在丙戊酸的4位引入三键可大大增加致畸形，但这种效果只局限在S-(-)对映体。在三键的末端加上甲基可消除致畸形，并保持抗惊厥活性(H.Nau,R.-S.Hauck,K.Ehlers,Pharmacology &Toxicology(1991),69,301-321.)。这些结果表明致畸形和抗惊厥性的分离是可行的。在一些类似物中也可将镇静的副作用与抗惊厥活性分开(M.Elmazar,R.-S.Hauck,H.Nau,J.Pharm.Sci.(1993),82,1255-1288)。
人们对具有α-氟的α支链羧酸知之甚少。P.Crowley等在欧洲专利申请EP468681中公开了作为杀真菌剂中间体的2-乙基-2-氟丁酸及其制备方法。Takeuchi在涉及叔烷基氟化物制备方法的文章中提到了这类化合物的几个实例(Y.Takeuchi等,J.Org.Chem.(1993),58(13),3483-3485)。
丙戊酸类似物的2-氟-2-丙基-4-戊烯酸也有报道。化合物用作探针用于丙戊酸的肝脏毒性和代谢的研究(W.Tang等，Chem.Res.Toxical.(1995),8(5),671-682；M.Jurima-Romet等，Toxicology(1996),112(1),69-85；W.Tang and F.abbott,Drug Metab.Dispos(1997),25(2),219-227)。据上述参考文献的报道，相对于2-丙基-4-戊烯酸而言，2-氟取代物的存在可降低肝脏毒性。氟化的化合物的抗惊厥性、镇静的或致畸形特性尚未公开。
α-氟化的丙戊酸2-氟-2-丙基戊酸已有报道(Ph.D.thesus of Wei Tang,University of British Columbia 1996)。研究了这种化合物的抗惊厥活性和药物动力学，并推测其的药物潜能(F.Abbott,W.Tang,J.Palety,J.Pharmacol.Exp.Ther.(1997),282,1163-1172)。据报道，该化合物的药效差于VPA，而肝脏毒性、镇静或致畸形特性尚未有报道。
具有末段三氟甲基的丙戊酸类似物已有报道5,5,5-三氟-2-(3,3,3-三氟丙基)戊酸(K.Yamaguchi和M.Taninaka，日本专利申请4-21552(1992)和5,5,5-三氟-2-正丙基戊酸(Hiroshima等，Japan.J.Psychopharmacol.(1992)12,427).这些化合物的效果比VPA差。
丙戊酰胺(VPD，丙戊酸的酰胺)是广泛使用的丙戊酸前体。已知VPD口服后在人体内可迅速代谢为丙戊酸(M.Bialer,Int.J.Pharm.(1985)23 25-33)。代谢速度的种间变异是相当大的；例如，已知小鼠中的代谢水解作用相对较慢。特定的β-烷基化类似物，例如2-乙基-3-甲基-戊酰胺(乙甲戊酰胺)可阻断这种代谢途径。参见A.Hai-Yehia,M.Bialer等，J.Pharm.Sci.,79,719-724(1990)，和其中的参考文献。已发现特定取代的环丙烷羧酰胺具有代谢稳定的抗惊厥性M.Bialer等Pharm.Res.,13,284-289(1996)。对这些化合物中水解作用的阻断应归因于空间效应。
发明概述本发明涉及2-氟-2-烷基链烷羧酰胺、含有这些化合物的药物组合物及其治疗或预防惊厥症的用途。本发明也公开了制备这些化合物的方法。与丙戊酸或丙戊酰胺相比，本发明中优选的2-氟化羧酰胺极大地表现出胚胎毒性和肝脏毒性的减少、有关镇静治疗比率的提高以及活性持续时间的增长。本发明中2-氟化羧酰胺的起效活性比相关的2-氟化羧酸出乎意料地迅速。
本发明提供了下式Ⅰ的化合物 其中R1和R2分别独立选自C3-C5烷基、C3-C5环烷基、(环丙基)甲基、1-(环丙基)乙基、2-环丙基(乙基)和(环丁基)甲基。这里使用的术语“烷基”包括直链和支链的烷基。
本发明也公开了通过使需要这种治疗的个体服用治疗上或预防上有效量的至少一种本发明的化合物，以治疗和/或预防由各种原因引起的惊厥症的方法。
另外本发明的化合物也可用于治疗和/或预防感情疾病，特别是在两极细胞抑郁的躁狂阶段(mania phase of bipolar depression)；以及偏头痛。
本发明的一个目的是提供一种可用于预防或减少哺乳动物癫痫发作活性(seizure activity)的化合物。
本发明的另一目的是提供一种含有至少一种本发明化合物的抗惊厥药物组合物。
本发明的再一目的是提供一种通过使需要这种治疗的个体服用本发明药物组合物，以预防或减少癫痫发作活性的方法。
3Me-VPD=3-甲基丙戊酰胺，3-甲基-2-丙基戊酸；2F-VCD=2-氟乙甲戊酰胺、2-乙基-2-氟-3-甲基戊酸；
VCD=乙甲戊酰胺、2-乙基-3-甲基戊酸；2F-VPD=2-氟丙戊酰胺、2-氟-2-丙基戊酰胺；VPA=丙戊酰胺、2-丙基戊酰胺；VPA=丙戊酸，2-丙基戊酸。
图2合成本发明的化合物2-氟乙甲戊酰胺的典型实施例。发明详述本发明提供了具有如下结构的化合物 其中R1和R2分别是C3-C5直链烷基、C3-C5支链烷基、C3-C5环烷基、(环丙基)甲基、1-(环丙基)乙基、2-环丙基(乙基)或(环丁基)甲基。这里使用的术语“烷基”包括直链和支链的烷基。在优选的实施方案中，R1和R2分别是C3-C4烷基、环丙基、环丁基或(环丙基)甲基。在另一个优选实施方案中，R1是正丙基、异丙基、正丁基或1-甲基丙基；且R2是C3-C5烷基、C3-C5环烷基、(环丙基)甲基、1-(环丙基)乙基、2-环丙基(乙基)或(环丁基)甲基。在另一个更优选实施方案中，R1和R2分别是正丙基、异丙基、正丁基或1-甲基丙基。最优选的是，化合物选自2-氟-2-正丙基戊酰胺、2-氟-2-乙基-3-甲基戊酰胺和2-氟-2-(1-甲基丙基)戊烯酰胺。
与现有技术的化合物相比，本发明的化合物具有意想不到的药物动力学的优点。当VPA和丙戊酰胺的活性迅速起效时，它们引起上述的镇静和肝脏毒性的副作用。而发现2-氟-VPA无产生畸形的同时，也发现其药效比VPA差很多，且服用一小时后才能达到最大活性。同样，2-氟-VPA活性持续时间也相对较短，在体内活性只能持续约75分钟(见表3)。
与2-氟-VPA不同，本发明的化合物-以2-氟-2-丙基戊酰胺为例(实施例5)可迅速起效，并在15分钟内达到最大活性(与VPA和丙戊酰胺相比；见表3)。同时，其具有的11.3小时的半衰期长于VPA(见下面)的1.4小时和丙戊酰胺的0.84小时(在人体中M.Bialer等，1985,Int.J. Pharm.,23,25-33)。因此，2-氟-2-丙基戊酰胺综合了VPA和丙戊酰胺迅速起效的特性和2-氟丙戊酸的安全性，同时又具有显著和另人吃惊的长半衰期。在得到这类抗惊厥化合物之前并没有想到它们具有这种特性。
使用前体药物的形式有两个主要原因，即提高吸收/分配特性，和/或提供更长的药理学效果。前体药物形式必须经过代谢转变为它们药理学的活性形式，因此前体药物形式一般会相对于母体药物，表现出的活性起效的延迟，或最多与母体药物相同。
出乎意料地，发现此处的α-氟羧酰胺明显比相应的羧酸起效更快，甚至是不存在空间效应时。这种效果可在非肠道给药时观察到，所以不是因为胃肠吸收更快的缘故。化合物也比相应的酸更有效，活性的持续时间也更长。
本发明的2-氟羧酰胺显示其本身具有抗惊厥活性。这些化合物并不只是单纯的羧酸氟化的前体药物，而是具有自身独特的药物学特性。因此，本发明提供了本身有抗惊厥活性的α-氟羧酰胺，可用于治疗或预防癫痫发作、不产生畸形并可通过代谢产生不产生畸形的代谢产物(其本身具有抗癫痫活性)。
本发明的化合物可通过现有技术制备其它α-氟羧酸，然后转化为酰胺的方法制备。例如，用三氟二乙基硫化氨(DAST)处理2-羟基-2-烷基链烷酸酯得到相应的α-氟酯，然后通过水解得到酸(P.Crowly等，1992,欧洲专利申请EP468681)。或者，可在氟离子存在下对2-氨-2-烷基链烷酸重氮化，得到脱氨基的氟化物(J.Barber,R.Keck,J.Retey,Tetrahedron Letters(1982),23,1549-1552)。重整(reformatsky)反应可在2-溴-2-氟链烷酸酯(Y Takeuchi等，J.Org.Chem.(1993),58(13),3483-3485)存在下进行，从而引入2-烷基基团。以下的实施方案优选用于实验室规模的合成使用“正(positive)氟”源，例如N-氟吡啶鎓盐、N-氟酰胺或N-氟酰亚胺，将2-烷基链烷酸的烯醇酯或甲硅烷烯醇醚氟化(参见，例如，E.Differding,G.Ruegg,Tetrahedron Letters(1991),32,3815-3818)。在以下示例的实施方案中，将2-丙基戊酸甲酯的烯醇锂用于氟化N-氟苯硫酰亚胺，但应当理解为其它合成方法仍在本发明的范围内。
在示例的方法中使用的酯原料可从市场购买，或通过现有技术的方法得到。例如，M.Elmazar,R-S.Hauck,H.Nau,J.Pharm.Sci.(1993),82,1255-1288中描述的丙二酸酯的合成。也可参见H.Nau等，1994,PCT国际申请No.WO/94/06743，和US专利申请系列号No.08/344,810。也可使用公知的丙二酸酯合成的乙酰乙酸盐变化。以下实施例采用了直链烯醇酯的直接烷基化。其它合成方法对于本领域技术人员是显而易见的，且本发明并不受本文示例的特殊合成方法限制。
总而言之，本发明提供了式Ⅰ的化合物的制备方法，其包括以下步骤a)在合适的碱的存在下，使用式Ⅲ的烷基化试剂R2-X(Ⅲ)其中X是适合的离去基团，R2定义如上将式Ⅱ的化合物烷基化， 其中R1定义如上，且R3是低级烷基(优选C1-C4烷基)或苄基，且R4是低级烷基(优选C1-C4烷基)、低级烷氧基(优选C1-C4烷氧基)或苄氧基，得到式Ⅳ的化合物 b)在R4是低级烷氧基或苄氧基时，将式Ⅳ化合物水解、脱羧基并在需要时重新酯化；或在R4是低级烷基时，将式Ⅳ化合物脱乙酰，得到式Ⅴ化合物 d)在惰性溶剂中，使用合适的碱将化合物Ⅴ烯醇化；e)加入氟化试剂，得到式Ⅵ的化合物 f)水解酯的部分，和g)将羧酸转变成羧酰胺。
R4的合适基团对于本领域技术人员是显而易见的。优选R4是易皂化的烷氧基，例如甲氧基或乙氧基，或容易用其它方法除去的其它羧酸保护基团，例如叔丁氧基、苄氧基等。应当理解步骤(b)和(f)使用的术语“水解”包括去保护操作以变成R4本身，例如在低级烷氧基情况下的皂化作用、在叔丁氧基情况下的的酸解作用或在苄氧基情况下的水解作用。出于同样的考虑，R3优选为低级烷基，例如甲基或乙基，但也可以为其它的羧基保护基团，例如叔丁基、苄基等。显然，在步骤(b)中，R3被除去并随后重新引入，如果需要，操作者有机会改变R3的定义。
当R4是烷基时，优选的基团是那些参加COR4的脱乙酰作用的基团；在R4是最优选的甲基时，通过使用，例如氢氧化钠或氨水，或其它现有技术的方法完成脱乙酰作用。
合适的离去基团X可选自但不限于卤素-氯、溴或碘，或磺酸酯，例如甲磺酰氧基或甲苯磺酰氧基。用于步骤(a)的合适的碱可选自但不限于碱金属醇盐、钙和镁的醇盐和碱金属氢化物等。
步骤(d)中合适的碱对于本领域技术人员是显而易见的，因为已有许多将酯烯醇化的方法被公开。优选那些有足够高的pKa值、可将化合物Ⅴ充分脱质子化，并不与化合物Ⅴ的官能团反应的碱。例如可选自但不限于后阻双取代胺的锂盐或钠盐，例如二异丙酰胺锂或六甲基二硅叠氮锂(lithium hexamethyldisilazide)。
在可选择的方法中，式(Ⅰ)的化合物可通过包括下列步骤的方法制备a)在合适的碱存在下，使用式Ⅲ的烷基化试剂，R2-X(Ⅲ)其中X是上述的适合的离去基团，且R2定义同上，将式Ⅶ的化合物烷基化， 其中R1定义如上，且R3是低级烷基或苄基，得到式Ⅴ的化合物 b)在惰性溶剂中，使用合适的碱将化合物Ⅴ烯醇化；c)加入氟化试剂，得到式Ⅵ的化合物 d)水解酯的部分，并e)将羧酸转化为羧酰胺。
对于本领域技术人员来说，显然可将示例的方法改性。例如，可使用除THF外的惰性溶剂，例如二氧杂环乙烷、二烷基醚，二甲氧基乙烷和其它的聚醚、甲苯和庚烷等。在氟化反应中可使用添加剂，例如六甲基磷酰胺、四甲基乙二胺或四甲基脲，也可在脱质子化反应中使用其它的碱，例如碱金属的氢化物、醇盐或六甲基二硅叠氮盐。所述改性有几个原因，例如在不脱离本发明的范围内提高收率或降低工艺成本，并且对于本领域技术人员来说，确定给定反应的最理想条件的实验是已知的。
以下通过实施例提供了将羧酸转化为羧酰胺的方法。本发明的羧酰胺可用提供的方法制备，提供各种方法制备，例如在碳化二亚胺或其它缩合试剂存在下，用氨水或铵盐将2-氟-2-烷基链烷酸缩合，或通过相应的酯的氨解作用制备。这些方法对于本领域技术人员显而易见，且本发明并不限于示例的合成方法。
采用此处提供的方法，以下本发明的化合物可通过合适的原料制备实施例No. 化合物1 2-氟-2-乙基戊酰胺2 2-氟-2-乙基己酰胺3 2-氟-2-乙基-3-甲基戊酰胺4 2-氟-2-乙基庚酰胺5 2-氟-2-正丙基戊酰胺6 2-氟-2-正丙基己酰胺7 2-氟-2-正丙基-3-甲基戊酰胺8 2-氟-2-正丙基庚酰胺9 2-氟-2-异丙基戊酰胺10 2-氟-2-异丙基己酰胺11 2-氟-2-异丙基-3-甲基戊酰胺12 2-氟-2-异丙基庚酰胺13 2-氟-2-环丙基戊酰胺14 2-氟-2-环丙基己酰胺15 2-氟-2-环丙基-3-甲基戊酰胺16 2-氟-2-环丙基庚酰胺17 2-氟-2-正丁基己酰胺18 2-氟-2-(1-甲基丙基)戊酰胺19 2-氟-2-(1-甲基丙基)己酰胺
202-氟-2-(1-甲基丙基)-3-甲基戊酰胺212-氟-2-(1-甲基丙基)庚酰胺222-氟-2-环丁基戊酰胺232-氟-2-环丁基己酰胺242-氟-2-环丁基-3-甲基戊酰胺252-氟-2-环丁基庚酰胺262-(环丙基)甲基-2-氟戊酰胺272-(环丙基)甲基-2-氟己酰胺282-(环丙基)甲基-2-氟-3-甲基戊酰胺292-(环丙基)甲基-2-氟庚酰胺302,2-二(环丙基)-2-氟乙酰胺312-环丁基-2-环丙基-2-氟乙酰胺322-氟-2-异丙基-3-甲基丁酰胺332-氟-2-异丙基-4-甲基丁酰胺342-氟-2-异丙基-3,3-二甲基丁酰胺352-氟-2-异丙基-3-甲基己酰胺362-氟-2-异丙基-4-甲基己酰胺372-氟-2-异丙基-5-甲基己酰胺382-氟-2-异丙基-3,3-二甲基戊酰胺392-氟-2-异丙基-4,4-二甲基戊酰胺402-环丙基-2-氟-3-甲基丁酰胺412,3-二(环丙基)-2-氟丙酰胺422-环丁基-2-氟-3-甲基丁酰胺432-环戊基-2-氟-3-甲基丁酰胺442-(环丁基甲基)-2-氟-3-甲基丁酰胺452-(1-环丙基乙基)-2-氟-2-(异丙基)丁酰胺462-(环丙基甲基)-2-氟-3-甲基丁酰胺472-氟-2-(1-甲基丙基)-4-甲基戊酰胺482-氟-2-(1，1-二甲基乙基)-3-甲基丁酰胺
492-氟-2-(1-甲基丙基)-3-甲基己酰胺502-氟-2-(1-甲基丙基)-4-甲基己酰胺512-氟-2-(1-甲基丙基)-5-甲基己酰胺522-氟-3,3-二甲基-2-(1-甲基丙基)戊酰胺532-氟-4,4-二甲基-2-(1-甲基丙基)戊酰胺542-环丙基-2-氟-3-甲基戊酰胺552-环丁基-2-氟-3-甲基戊酰胺562-环戊基-2-氟-3-甲基戊酰胺572-(环丁基甲基)-2-氟-3-甲基戊酰胺582-(1-环丙基乙基)-2-氟-3-甲基戊酰胺592-(环丙基甲基)-2-氟-3-甲基戊酰胺603-乙基-2-氟-2-(1-甲基丙基)戊酰胺613-乙基-2-(1-乙基丙基)-2-氟戊酰胺623-乙基-2-(1-乙基丁基)-2-氟戊酰胺上述化合物仅是举例，并不限制本发明的范围。
对于本领域技术人员来说，本发明的大多数化合物显然能够以对映或非对映形存在。纯的对映体可通过现有技术的方法从外消旋体中解析，例如通过相应的2-氟-2-烷基链烷酸的非对映体胺盐的分级重结晶、通过非对映体衍生物的色谱法或通过手性柱色谱。也可通过手性合成的方法制备对映形，例如通过手性腙的烷基化或氟化方法(R.-S.Hauck,H.Nau,1989,Toxicology Letters,49,41-48)或采用手性噁唑烷酮衍生物的烷基化或氟化方法(H.Nau等，1994,PCT国际申请，公开号No.WO94/06473,US专利申请系列号No.08/344,810)。手性原料也可用于本发明的化合物的合成。个别的非对映体、R和S对映体、外消旋物和式Ⅰ的对映体或非对映体的非-外消旋混合物均落入本发明的范围内。
本发明的另一个目的是提供一种用式Ⅰ化合物治疗患癜痫症的个体或其它需要抗惊厥治疗的患者的方法。哺乳动物，特别是人类可从这种治疗方法中受益的包括那些显示癫痫发作或有显示癫痫发作危险的患者。例如，本发明的方法可用于治疗患有自发性全身癫痫发作，例如失神、肌阵挛和强直性阵挛癫痫发作和局部癫痫发作的个体。特别预期患有癜痫症的个体从服用本发明的化合物中受益。本发明的方法包括给个体服用治疗有效量的至少一种式Ⅰ化合物或其盐或前体药物，所述有效量足以降低或预防癫痫发作的活性。
用于治疗所述疾病的化合物的剂量随疾病的严重性、病人的体重和代谢健康状况以及使用的化合物的相对有效性按惯例变化。一般病人的优选初始剂量可按照临床试验中实施例的方式，通过常规的剂量范围的研究方法决定。个体病人的治疗有效量可按照目前使用丙戊酸的方法，通过滴定给予患者的达到所需治疗或预防效果同时副作用最小的药物的量的方法决定。用量可能会与使用VPA时一样，但可以根据本文公开的功效和动力参数做适当的调整，或通过常规方法确定。
例如，化合物2-氟-2-正丙基戊酰胺的预期用量可是VPA用量的约25％。因此，估计该化合物的优选初始用量为1-60mg/kg/天，更优选5-15mg/kg/天。起始用量也可变化，以取得病人最好的治疗效果，并可以一日量或均分量的方式提供。一般而言，本发明中化合物的用量为1-150mg/kg/天。
本发明中化合物的服用方法可以是治疗采用的任何方法，例如口服、肠道外、静脉内、肌肉内、皮下或直肠的给药方式。
本发明也提供了有抗抗惊厥活性的、包括至少一种本发明化合物的药物组合物。除了包括至少一种式Ⅰ化合物外，药物组合物也可包括添加剂，例如防腐剂、赋形剂、填充剂、湿润剂、粘合剂、崩解剂、缓冲剂和/或载体。合适的添加剂可以是如碳酸镁或碳酸钙、羧甲基纤维素、淀粉、蔗糖、树胶、硬脂酸镁或钙、着色剂或调味剂等。用于药物制剂形式的药物可接受的添加剂存在很多变化，合适的添加剂的选择对于本领域技术人员是常规操作。
组合物可以是片剂、胶囊、粉末、粒剂、锭剂、栓剂、可再生粉末或液体制剂，例如口服或灭菌的非肠道溶液或悬浮液。
为了获得服用的一致性，本发明的化合物优选以单位剂量的形式存在。口服的单位剂量形式可以是片剂和胶囊等，也可包括常规的赋形剂，如粘合剂，例如糖浆、阿拉伯胶、明胶、山梨醇、黄芪胶或聚乙烯吡咯烷酮；载体或填充剂，例如乳糖、蔗糖、玉米淀粉、磷酸钙、山梨醇或甘氨酸。调节剂可以包括崩解剂，例如淀粉、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉甘醇酸钠或微晶纤维素；防腐剂和药物可接受的湿润剂，例如月桂基硫酸钠。
除了单位剂量形式外，多剂量形式也在本发明范围内。延迟释放的组合物，例如那些采用缓释包衣、微胶囊和/或缓慢溶解的聚合物载体制备的组合物对于本领域技术人员是显而易见的，也包括在本发明的范围内。
固体口服组合物可通过混合、填充或压片等的常规方法制备。反复混合的操作可以用于在大量使用填充剂的组合物中分配活性剂。这种操作是常规的工艺。可按照公知的常规药剂操作将药片包衣，例如使用肠溶性包衣。
口服的液体制剂可以是，例如乳剂、糖浆或酏剂，或以干产品形式存在，在使用前用水或其它合适的赋型剂再生。这样的液体制剂可含有常规的添加剂，诸如悬浮剂，例如山梨醇糖浆、甲基纤维素、明胶、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、硬脂酸铝凝胶和氢化的食用脂肪；乳化剂，例如卵磷脂、脱水山梨醇一油酸或阿拉伯胶；非水赋型剂(可包括食用油)，例如杏仁油或分馏的可可油；油性酯，例如甘油酯、丙二醇酯或乙醇的酯；防腐剂，例如对羟基苯甲酸甲酯或乙酯或山梨酸；如果需要也可含有常规的调味剂或着色剂。
可利用化合物和灭菌载体制备流体单位用量，用于肠道外给药，并且根据使用的浓度，可以悬浮或溶解在载体中。在制备溶液时，化合物可以溶解在水或注射用盐水中，并在装入合适的小瓶或安瓿并密封前过滤灭菌。优选添加剂，如局部麻醉剂、防腐剂和缓冲剂溶解在赋型剂中。合适的缓冲剂是，例如磷酸盐或柠檬酸盐。为了增强稳定性，组合物可在装入小瓶后冷冻并真空除去水。除了化合物是悬浮在赋型剂中而不是在溶解状态，而且不能通过过滤完成灭菌之外，肠道外悬浮液可采用基本相同的方式制备。化合物可用常规方法灭菌，例如在将其悬浮于已消毒的赋型剂之，前将化合物暴露在射线或环氧乙烷下。优选组合物中也含有表面活性剂或湿润剂，以促进化合物的均匀分布。
实施例A．化合物的制备实施例3:2-氟-丙戊酰胺的合成。将二乙基丙二酸乙酯(32.3g,0.172mol)滴入悬浮于含7g氢化钠(60％在油中)的200ml干N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的悬浮液中。在完全去质子化后，加入28.8ml(0.25mo1)2-碘丁烷，并将混合物在最高153℃加热12小时。将冷却的混合物倾入冰/水中并用乙醚萃取。将合并的有机层用水洗涤数次并用硫酸钠干燥。蒸发溶剂，并蒸馏粗产品得到16.5g无色液体，沸点在1mbar下为68℃。
在30ml水和60ml乙醇中，将得到的丙二酸二烷基酯(16.5g)和氢氧化钾(12g)加热回流75小时。蒸发乙醇，将残余物用水稀释并用乙醚萃取。将水层用浓HCl酸化并再次使用乙醚萃取。在蒸发和干燥溶剂后，将得到的粗产品(13.9g黄色油状物)加热到175℃脱羧基2小时。随后蒸馏，得到7.2g无色液体丙戊酸，沸点在0.91mbar下为66-68℃。
将丙戊酸(6.7g)与100ml甲醇和5ml浓硫酸加热回流5小时。蒸馏甲醇，残余物用乙醚稀释，进行相分离，用水清洗有机层并用硫酸钠干燥。小心蒸馏酯并减压蒸馏粗产品，得到无色液体的丙戊酸甲酯(4.5g)，沸点在8mbar下为46℃。
在4℃，将4.4ml二异丙酰胺和20ml丁基锂(1.5M的己烷溶液)制备0.0313mol二异丙基酰胺锂(LDA)的100ml干THF溶液。将此溶液冷却至-78℃，并滴加4.5g(0.0285mol)的丙戊酸甲酯。将混合物加温到最高-20℃，使脱质子化作用完全，随后再次冷却至-78℃。加入10g(1.1.当量)N-氟-苯硫酰胺的50ml THF溶液并在最高至室温下将混合物搅拌过夜。在用100ml水猝灭后进行相分离，乙醚萃取水层，用碳酸氢钠水溶液和饱和氯化钠洗涤有机层并用硫酸钠干燥。在将溶剂小心地蒸发后在蒸馏粗产品，可得到无色液体的2-氟-丙戊酸甲酯(3.7克)，沸点为8mbar 69-73℃。
将2-氟-丙戊酸甲酯(3.7g)与1g氢氧化锂(1摩尔结晶水)的80ml甲醇/水(3∶1)溶液在室温搅拌过夜。蒸发甲醇，用水稀释残余物并用乙醚萃取。用浓HCl将水层酸化并用乙醚萃取。在将溶剂蒸发并干燥后，用10ml亚硫酰氯将2.3g粗产品升温。通过蒸馏除去过量亚硫酰氯，并将粗的酸氯化物边搅拌边滴加到冷的氨水溶液中。滤除沉淀并用乙醇/水重结晶，得到无色2-氟丙戊酰胺晶体(1.3g)，熔点为110℃。1H-NMR(CDCL3:δ=0.92(9HM m,3xCH3),1.2(1H,m,CH),1.86(4H,m,2xCH2),5.75和6.34(2H,broad,COHN2)。
实施例5:2-氟-2-正丙基戊酰胺。在惰性气氛中，将0.055mol二异丙酰胺的100mlTHF溶液冷却到-78℃，在搅拌下滴加0.050mol2-丙基戊酸甲酯的THF溶液。将混合物加热到-20℃，然后再次冷却到-78℃。滴加N-氟苯磺酰胺(16g)的THF溶液(50ml)。将混合物加热至室温过夜，随后用饱和的氯化铵溶液淬灭。加入6N HCl水溶液(100ml)，将产物用乙醚萃取并用无水硫酸钠干燥、浓缩并真空蒸馏，得到7.3g(83％)油状2-氟-2-丙基戊酸甲酯，bp73℃/8mbar。
将甲酯(7.3g,0.041mol)溶于60ml甲醇中，加入20ml水和0.042mol氢氧化锂，并在室温搅拌24小时进行皂化。真空除去甲醇，用水稀释残余物并用乙醚萃取两次。然后用盐酸酸化水溶液并用乙醚萃取。乙醚萃取方法同上。在溶剂蒸发后，得到用于下一步骤的粗2-氟-2-丙基戊酸。酸可用3∶1的己烷-乙酸乙酯进行硅土凝胶色谱，得到油状的标题化合物。其物理和分光镜特性已有报道(Ph.D.thesis of Wei Tang,University ofBritish Columbia)。
将亚硫酰氯(25ml)加入2-氟-2-正丙基戊酸(7.0g,.043mol)中。将溶液温和加热并保持在60℃，直到停止产生氯化氢。蒸馏除去过量亚硫酰氯，真空蒸馏产品，得到7.3g油状(94％)2-氟-2-丙基丙酰氯，bp83℃/12mbar。
在搅拌下，将酸的氯化物(7.3,0.04mol)滴加到25％氢氧化铵水溶液中(100ml)，同时用冰/盐浴保持温度低于0℃。收集得到的沉淀，并用乙醇/水重结晶，得到无色晶状固体的标题化合物(5.0克g,77％)，mp131℃。1HNMR(CDCl3):δ0.92(6H,t,J=7Hz),1.2-2.4(8H,m),5.44(1H,broad s)和6.32(1H,broad s)。
实施例8:2-氟-2-正丙基庚酰胺。采用上述的方法,将2-丙基庚酸甲酯转化为无色晶状固体的标题化合物(共计37％),mp128℃。1HNMR(CDCl3):δ0.9(6H,2t,2CH3),1.2-2.02(12H,m,6 CH2),5.79(1H,broad s,CONH)和6.36(1H,broad s,CONH)。
实施例18:2-氟-3-甲基丙戊酰胺。用上述的任一种方法，得到无色固体的标题化合物。1HNMR(CDCl3):δ0.94(9H,m,3CH3),1.08-1.64(4H,m),1.64-2.0(3H,m),5.98(1H,broad s,CONH)和6.36(1H,broad s,CONH)。B．化合物的生物活性本发明化合物的抗惊厥活性可用PTZ惊厥测试(E.Swinyard等，1969，“抗癫痫药物实验室评价，实验室方法综述”，Epilepsia 10,107-119；E.Swinyard,J.Woodhead,in Antieplieptic Drugs,2nd ed.,D.Woodbury,J.Penry,C.Pippenger,eds.,Raven Press,New York,1982,111-126)检测。在服用前，将化合物悬浮于25％的蓖麻油-环氧乙烷衍生物(商标名为CREMOPHOR EL)水溶液中。将待测化合物的悬浮液向动物腹腔内瞬时给药，随后在15分钟后进行皮下注射戊四氮(65mg/kg)。在整个30分钟的过程中记录表现出强直性癫痫发作至少持续5秒钟的动物的数目。六只大鼠的测试群组用量不同，5个用量用于计算ED50值。计算的ED50值(使50％的动物不显示癫痫发作的用量)在表1中用“抗惊厥活性”表示。不发作的动物的百分比在表2中用“抗惊厥活性％”表示。
化合物的镇静活性用“Rotorod”测试(Dunham,Miya,1957,J.Am.Pharm.Assoc.,46,208-209)确定。六只动物的群组服用上述5种用量水平的待测化合物的悬浮液，15分钟后置于ROTOROD装置上(Rotorod,Ugobasile,Italy)。从标尺上滑落的动物的百分比以“镇静活性％”记录。TD50值(50％的动物从Rotorod上滑落的“中毒剂量”)的计算方法同上，在表1中用“镇静活性TD50”表示，在表2中用“镇静TD50”表示。
通过给妊娠8天的动物注射待测化合物的悬浮液并检查妊娠18天的胎儿的方法测试化合物的潜在致畸形，(H.Nau,1985,Toxicol.Appl.Pharmacol.,80,243-250；H.Nau,W.Loscher,1986,Fund.Appl.Toxicol.,6,669)决定。胎儿显示露脑畸形的百分比在表1中以“致畸形活性％”表示。C．药物动力学在使用VPA、丙戊酰胺、2-氟-VPA或2-氟-2-丙基戊酰胺的任一种分别给药15、30、60和75分钟后注射PTZ，采用上述方法测定抗惊厥活性。结果见表3所示。
同样使用妊娠的大鼠进行研究药物动力学。向妊娠8天的大鼠注射2-氟-2-丙基戊酰胺3.0mmol/kg(实施例5)。在注射0.25、0.5、1、2、4、6、8、12和24小时后采取血样。在用N-甲基-N-(叔丁基二甲基甲硅烷基)三氟乙酰胺处理后，用GC-MS分析方法确定血浆中的药物浓度。在1小时后达到最大浓度(57±15μg/ml)。半衰期是11.3小时(相对地，VPA是1.4小时)。代谢物2-氟-2-丙基戊酸的最大浓度是6.5±3.6μg/ml。胚胎组织浓度是母亲血浆浓度的60-70％(相对地，VPA是100％)。
按照相似的方法对体内的所有丙戊酸(VPA)进行分析，除了将VPA的钠盐溶液用于注射。D．结果α位的氟化作用可一贯降低羧酰胺的镇静副作用，且在大多数情况下也增加了抗惊厥的效果。所以，与它们的非氟化类似物相比，本发明的2-氟化羧酰胺通常表现出提高了的抗惊厥特性、ED50值和治疗比率。另外，它们也表现出潜在致畸形的显著降低、起效更迅速和半衰期更长。
当本文的实施例描述本发明的许多实施方案时，很显然本发明的化合物、组合物和方法可以变化从而提供了可变的但仍使用本发明方法的实施方案。这种可变实施方案可能没有清楚地表达的现象并不应视作对那些可变实施方案的放弃。所以，应当认为本发明的范围并不限于用实施例表述的特定实施方案，且这种可变的实施方案应落入权利要求的文字范围内或与之等同。
表1抗惊厥活性、镇静、治疗比率和潜在致畸形
n.d.未测出。
表2(见原文关于％活性的定义) n.d.未检测到表3给药后不同时间的抗惊厥活性
权利要求
1．式(Ⅰ)化合物 其中R1和R2分别独立选自C3-C5直链烷基、C3-C5支链烷基、C3-C5环烷基、(环丙基)甲基、1-(环丙基)乙基、2-环丙基(乙基)和(环丁基)甲基。
2．权利要求1的化合物，其中R1和R2分别独立选自C3-C4直链烷基、C3-C4支链烷基、环丙基、环丁基和(环丙基)甲基。
3．权利要求1的化合物，其中R1选自正丙基、异丙基、正丁基和1-甲基丙基；以及R2是C3-C5正烷基、C3-C5支链烷基、C3-C5环烷基、(环丙基)甲基、1-(环丙基)乙基、2-环丙基(乙基)和(环丁基)甲基。
4．权利要求1的化合物，其中R1和R2分别独立选自正丙基、异丙基、正丁基和1-甲基丙基。
5．选自2-氟-2-正丙基戊酰胺、2-氟-2-乙基-3-甲基戊酰胺和2-氟-2-(1-甲基丙基)戊酰胺的化合物。
6．一种降低哺乳动物癫痫发作活性的方法，包括给所述哺乳动物服用治疗有效量的权利要求1的化合物。
7．一种降低哺乳动物癫痫发作活性的方法，包括给所述哺乳动物服用治疗有效量的权利要求2的化合物。
8．一种降低哺乳动物癫痫发作活性的方法，包括给所述哺乳动物服用治疗有效量的权利要求3的化合物。
9．一种降低哺乳动物癫痫发作活性的方法，包括给所述哺乳动物服用治疗有效量的权利要求4的化合物。
10．一种降低哺乳动物癫痫发作活性的方法，包括给所述哺乳动物服用治疗有效量的权利要求5的化合物。
11．一种药物组合物，包括至少一种权利要求1的化合物与至少一种药物可接受添加剂结合。
12．一种药物组合物，包括至少一种权利要求2的化合物与至少一种药物可接受的添加剂结合。
13．一种药物组合物，包括至少一种权利要求3的化合物与至少一种药物可接受的添加剂结合。
14．一种药物组合物，包括至少一种权利要求4的化合物与至少一种药物可接受的添加剂结合。
15．一种药物组合物，包括至少一种权利要求5的化合物与至少一种药物可接受的添加剂结合。
全文摘要
本发明提供了一种式(Ⅰ)α－氟化链烷羧酰胺以及含有它们的药物组合物。所述化合物和组合物可用于治疗和预防如与癫痫症有关的癫痫发作。相对于丙戊酸,本发明的化合物在镇静和潜在的致畸形方面表现出改进的治疗比率、提高的药物动力学和药效学。
文档编号A61K31/16GK1306503SQ99807600
公开日2001年8月1日 申请日期1999年6月22日 优先权日1998年6月22日
发明者海因茨·瑙 申请人:海因茨·瑙, 美国生物基因科学有限公司