專利名稱：趨骨性雌激素化合物，其制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及趨骨性雌激素化合物，其制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
骨質(zhì)疏松不僅是危害老年人尤其是絕經(jīng)后婦女健康及影響其生活質(zhì)量的醫(yī)學(xué)問題，而且已成為當(dāng)今老齡社會的嚴(yán)重社會問題，為此，世界各國都傾注大量的人力、物力，以期在闡明其發(fā)生機(jī)理的基礎(chǔ)上，提出合理、強(qiáng)效的防治策略。
各種老年性骨折是骨質(zhì)疏松導(dǎo)致的最嚴(yán)重后果之一。造成骨質(zhì)疏松骨折的決定因素不是骨量的丟失，而與骨結(jié)構(gòu)完整性及力學(xué)特征改變的關(guān)系更為密切。骨改建與塑建周期中，由破骨細(xì)胞引起的“骨吸收”與由成骨細(xì)胞引起的“骨形成”間的功能“耦聯(lián)”，是維持骨結(jié)構(gòu)完整性及合適骨強(qiáng)度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。近期，我們通過對直接取材于骨質(zhì)疏松癥患者的成骨細(xì)胞、骨髓單核/巨噬細(xì)胞向破骨(前體)細(xì)胞轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松成骨細(xì)胞存在成纖維細(xì)胞樣變；骨髓單核/巨噬細(xì)胞向破骨(前體)細(xì)胞轉(zhuǎn)化率增高。指出，體內(nèi)外環(huán)境所造成的成骨細(xì)胞與破骨細(xì)胞生物學(xué)特征的改變，進(jìn)而所導(dǎo)致的成骨細(xì)胞與破骨細(xì)胞產(chǎn)生信息的錯(cuò)誤性和相互間信息應(yīng)答的缺陷或變化，有可能是骨質(zhì)疏松癥發(fā)生過程中骨基質(zhì)成份不足、骨基質(zhì)鈣化不完全、成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞功能“失耦聯(lián)”、骨改建不良的最主要因素。因此，防治骨質(zhì)疏松則應(yīng)以調(diào)節(jié)并改善骨質(zhì)疏松癥成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的功能，恢復(fù)其間“耦聯(lián)”關(guān)系為主要目標(biāo)之一。
基于絕經(jīng)后婦女易發(fā)生骨質(zhì)疏松的事實(shí)，以及成骨細(xì)胞雌激素受體的發(fā)現(xiàn)、對鈣磷代謝調(diào)節(jié)的三種激素(甲狀旁腺素、降鈣素和1.25(OH)2D3)和由骨或其它組織以自/旁分泌方式產(chǎn)生的各種細(xì)胞因子在骨轉(zhuǎn)換和骨吸收—骨形成中相互作用的深入研究，提出了諸多防治骨質(zhì)疏松的措施，研制開發(fā)了旨在減少骨丟失的大量藥物，主要包括雌激素類、氟化物類、維生素D類、降鈣素類、二磷酸鹽類等，并起到了一定的效果(Gideon AR，T.John M.Therapeutic Approaches to BoneDiseases.Science，20002891508-1514)。其中，部分藥物對骨質(zhì)疏松的治療作用，是通過提高成骨細(xì)胞活性、抑制破骨細(xì)胞活性而實(shí)現(xiàn)的。但因骨的血流量和代謝相對低下的特征，使這些藥物在骨組織中的分布率較低，從而難以達(dá)到理想的療效或在應(yīng)用中受到限制。若要使藥物高濃度地聚集于骨組織，以更有效地調(diào)節(jié)并改善骨質(zhì)疏松癥成骨細(xì)胞與破骨細(xì)胞的功能，達(dá)到增加骨質(zhì)疏松骨量、提高骨組織結(jié)構(gòu)質(zhì)量的理想目的，必須增加用藥劑量和時(shí)間，這無疑會增加機(jī)體系統(tǒng)性不良反應(yīng)的發(fā)生率，并且有些不良反應(yīng)往往是嚴(yán)重且長期的，從而限制了藥物進(jìn)一步廣泛應(yīng)用。針對這一現(xiàn)狀，已有將雌激素與趨骨性螯合劑拼接使其濃集于骨骼中而減少對生殖器官的影響的研究報(bào)道和專利成果—雌激素與四環(huán)素復(fù)合物TE2(Mark WO，Virender ML.Synthese of β-estradiol-3-benzoate-17(succinyl-12a-tetracycline)apotential bone-seeking estrogen.Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters，199441375-80)，雌激素與雙膦酸衍生物SM-16896(Naomi T，Masashi Y，HideyukiH.，et al.Tissue distribution and pharmacological potential of SM-16896，a noveloestrogen-bisphosphate hybrid compound.J.Pharm.Pharmacol.，20005227-73)。但既往所選用的作為趨骨性載體的四環(huán)素，其自身由于對骨骼和牙齒的不良影響而已被臨床禁用；雙膦酸衍生物雖具較好的趨骨性，但易喪失雌激素活性。因此，螯合劑的合理選擇是該研究領(lǐng)域和此類化合物設(shè)計(jì)、研制中的關(guān)鍵，作為趨骨性的載體化合物仍在不斷篩選和探尋過程中。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明目的之一在于提供一種趨骨性雌激素化合物。
本發(fā)明的目的還在于提供一種制備趨骨性雌激素化合物的方法。
本發(fā)明的目的還在于提供一種包含本發(fā)明所述化合物的藥物組合物。
本發(fā)明的目的還在于提供所述化合物在制備治療骨質(zhì)疏松藥物中的用途。
技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是利用雙酚氨酸的趨骨性，將雙酚氨酸與能促進(jìn)和/或維持成骨細(xì)胞功能(如雌激素類)、抑制破骨細(xì)胞活性(如二磷磷酸鹽類)藥物以及我們篩選的治療骨質(zhì)疏松癥的中藥有效成份等形成化學(xué)鍵性結(jié)合，制成趨骨性復(fù)合體藥物。
已知，雙酚氨酸(CBMIDA)是具有趨骨性的多胺多羧類螯合劑，具有以下結(jié)構(gòu)式
毒理實(shí)驗(yàn)證明其對骨骼無不良影響，并且對骨代謝有較高的活性，能促進(jìn)骨基質(zhì)的形成(Fukuda S，et al.，Toxicological study of DIPA as a drug.HokenButsuri，199126101-107)。因此，本發(fā)明考慮將其作為小分子載體，將對骨質(zhì)疏松具有治療作用的藥物向性地導(dǎo)入并濃集于骨組織中。
具體地說，本發(fā)明提供了一種趨骨性雌激素化合物，它具有以下結(jié)構(gòu)式 其中，R1至R4選自-CH2COOH和雌二醇-3-氧-羰基-亞甲基，條件是R1至R4中至少有兩個(gè)是-CH2COOH，至少其一是雌二醇-3-氧-羰基-亞甲基。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式中，以上所述的化合物具有以下結(jié)構(gòu)式 以上為一分子的雙酚氨酸攜帶兩分子雌激素的方式，也可考慮由一分子的雙酚氨酸攜帶一分子雌激素的方式。
本發(fā)明還提供了一種制備趨骨性雌激素化合物的方法，包括 其中，1)雙酚氨酸與酸酐在吡啶存在下進(jìn)行酐化反應(yīng)；2)步驟1的產(chǎn)物與β-雌二醇在無水吡啶中，以4-N，N-二甲基吡啶(DMAP)為催化劑，反應(yīng)。
所述的雙酚氨酸可以購買得到，也可以制備，例如參照Xu MZ.，et al.，Studieson uranium mobilization agents IIsynthesis of polyaminopolycarboxilic acid amideswith catechol moieties.Acta Pharmaceutica Sinica，198621148-151所述的方法(見實(shí)施例1)。所述的酸酐例如但不限于甲酸酐，乙酸酐，丙酸酐等，本發(fā)明實(shí)施方式采用了乙酸酐。
本發(fā)明還提供了一種藥物組合物，其中含有治療有效量的本發(fā)明化合物和藥用賦形劑。
所述的“治療有效量”指本發(fā)明化合物的含量就其下限而言應(yīng)足以提供所需的骨病治療效果，同時(shí)，就其上限而言尚不至于引起嚴(yán)重的不良副作用，即在本領(lǐng)域廣泛認(rèn)可的效險(xiǎn)比范圍之內(nèi)。該有效量取決于多種因素，例如但不限于所治的適應(yīng)癥，嚴(yán)重程度，同期治療，療程以及患者年齡，健康狀況，醫(yī)療史等公知因素。基于所選的骨病藥物即上述因素，本領(lǐng)域技術(shù)人員不難確定或通過常規(guī)試驗(yàn)取定所述有效量。
本發(fā)明藥物組合物的劑型至少可以是固體劑，如片劑；或液體劑，如注射劑，主要是全身即系統(tǒng)性用藥。例如，可以口服、注射，包括肌肉注射和靜脈注射給藥。
所述的藥用賦形劑為本領(lǐng)域所熟知。根據(jù)活性成分，劑型，所需的制劑特性，在不影響本發(fā)明化合物療效的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員不難直接或通過常規(guī)試驗(yàn)做出合適的選擇。所述賦形劑例如但不限于稀釋劑，充填劑，崩解劑，粘合劑，增稠劑，矯味劑，抗微生物劑，抗氧化劑，潤滑劑等。
本發(fā)明還提供了本發(fā)明化合物在制備治療骨質(zhì)疏松及其相關(guān)疾病的藥物中的用途。
有益效果根據(jù)后文實(shí)施例可以看出，本發(fā)明的趨骨性雌激素化合物能特異性地增加藥物在骨組織中的濃度，提高其改善骨質(zhì)疏松成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞功能、維持細(xì)胞特征性表型的有效作用。同時(shí)，由于雙酚氨酸與防治骨質(zhì)疏松的藥物結(jié)合后，不影響藥物的活性，對機(jī)體無毒副作用，所以可以提高骨病藥物復(fù)合化合物的穩(wěn)定性，并減少藥物的系統(tǒng)性不良作用。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例12，3-二羥基-N，N′-二羧基-N，N′-二乙酰雌二醇-1，4-苯二甲胺(ES1)的制備化合物的熔點(diǎn)用Fisher-John熔點(diǎn)儀測定。核磁共振譜用Bruker AM-400型光譜儀測定。紅外光譜用Perkin-Elmer 983G紅外光譜儀測定，KBr壓片。質(zhì)譜用VG-707E質(zhì)譜儀測定。元素分析用Carlo Erba 1106型元素分析儀測定。1.雙酚氨酸的制備 取鄰苯二酚11.0g(0.10mol)、亞氨基二乙酸26.6g(0.2mol)懸浮于40ml乙酸和80ml水中，室溫下滴加37％甲醛溶液20ml，60℃攪拌加熱1h，冷卻析出大量白色沉淀。過濾，用水、乙醇洗滌，烘干得30.7g，mp240℃(分解)，產(chǎn)率為75.0％。元素分析C16H20N2O10·0.5H2O，理論值(％)C 46.95，H 5.17，N 6.84；實(shí)測值(％)C 46.85，H 5.13，N 6.69。2. 2，3-二乙酰氧基-1，4-苯二甲胺二乙酸酐的制備將10g(25mmol)2，3-二羥基-1，4-苯二甲胺四乙酸，30ml乙酸酐及6ml吡啶置于100ml圓底燒瓶中，60℃攪拌加熱4h，令反應(yīng)物全部溶解，繼續(xù)攪拌1h后冷卻，析出大量固體。濾集，用乙酸酐重結(jié)晶得白色固體5.48g，mp167-169℃，產(chǎn)率為49.8％。元素分析C20H20N2O10，理論值(％)C 53.57，H 4.50，N 6.25；實(shí)測值(％)C 53.60，H 4.47，N 6.04。1H-NMR(d-DMSO)δppm2.26(s，6H，CH3CO-)，3.39(s，4H，-CH2-)，3.65(s，8H，-CH2-)，7.33(s，2H，Ar-H)。3. 2，3-二羥基-N，N′-二羧甲基-N，N′-二乙酰雌二醇-1，4-苯二甲胺(ES1)的制備取2，3-二乙氧基-1，4-苯二甲胺二乙酸酐5.0g(11mmol)，β-雌二醇9.1g(33mmol)溶于100ml無水吡啶，加入催化劑4-N，N-二甲基吡啶(DMAP)1.4g(11mmol)，55℃攪拌加熱12h。濾去少量雜質(zhì)，母液傾入500ml冷水中析出白色固體。濾集，水、丙酮洗滌后用乙酸-水重結(jié)晶得產(chǎn)品7.0g，mp85-186℃，產(chǎn)率為70.0％。元素分析C52H64N2O10·2H2O，理論值(％)C 68.42，H 7.46，N 3.07；實(shí)測值(％)C 68.31，H 7.37，N 3.38。1H-NMR(d-DMSO)δppm0.77(s，6H，Es-CH3)，1.15-1.48(m，16H，Es-CH2-)，1.54-1.58(m，2H，Es-CH＜)，1.61-1.89(m，4H，Es-CH＜)，2.01-2.09(m，2H，Es-CK＜)，2.19-2.25(m，2H，Es-CK＜)，2.65-2.79(m，4H，Es-CH2-)，3.35(s，4H，Ar-CH2-)，3.52-3.55(m，2H，Es-CH＜)，3.71-3.90(m，8H，-CH2COO-)，4.55(s，2H，-OH)，6.42(s，2H，EsAr-H)，6.51-6.53(d，2H，EsAr-H)，6.98-7.05(d，2H，EsAr-H)，8.28(s，2H，Ar-H)，8.55(s，2H，Ar-OH)。MS(EI)m/z439.6。313.6(CH2COOEs±)，271.6(Es±)(注Es指雌二醇)。IR(KBr)vcm-13270.7，1739.5，1648.9，1209.2，1006.7，817.7。實(shí)施例2化合物ES1在小鼠體內(nèi)分布實(shí)驗(yàn)ES1放射性碘標(biāo)記后靜脈注射小鼠體內(nèi)，通過放射性檢測，了解化合物在動物體內(nèi)各臟器中分布特點(diǎn)，以考察其趨骨性。1.化合物125I-ES1的標(biāo)記方法碘標(biāo)記有氯胺T氧化法、一氯化碘法、葡萄糖氧化酶法及Iodogen法等常用方法。ES1為雌激素類似物，分子量較低且含有易于標(biāo)記的基團(tuán)(芳香環(huán))，因此我們采用溫和的Iodogen法進(jìn)行標(biāo)記。
取一裝有玻璃攪拌小棒的塑料指型管，有移液管移入20ml含40μg氯甘脲的二氯甲烷溶液，通入氮?dú)獠⒉粩噢D(zhuǎn)動指型管使溶液均勻涂在管壁和攪拌小棒上。加入待標(biāo)化合物2μg、0.2M的磷酸緩沖液20μl(pH＝7.2)和Na125I溶液2-3mci，在冰水浴中震蕩半小時(shí)后停止反應(yīng)，進(jìn)行HPLC分離純化。洗脫液為不同配比的甲醇水溶液(25％-100％)，淋洗速度為0.5-1.0ml/分。去除游離碘后收集主要的碘標(biāo)峰供動物實(shí)驗(yàn)用?？偡派湫?00μci，放射性濃度40μci/ml，比度為20μci/μg。2.小鼠體內(nèi)分布實(shí)驗(yàn)動物為昆明種小鼠，由上海實(shí)驗(yàn)動物中心提供，雌性，體重19-21g。儀器為COBRAγ-計(jì)數(shù)儀。放射性原液用蒸餾水稀釋為30μci/ml。
小鼠按0.005ml/g體重，一次尾靜脈注射上述稀釋液。給藥后小鼠分12組，每組6鼠放一籠飼養(yǎng)。定時(shí)眼眶取血后，處死取下列器官頭蓋骨、股骨、椎骨、肝臟、卵巢、子宮、肌肉、甲狀腺、胸腺、心臟、脾臟，稱濕重，測定各器官中放射性強(qiáng)度(cpm)。
將測得的cpm/mg換算成各臟器dpm/mg(dpm＝cpm/儀器效率×衰變系數(shù))。計(jì)算各時(shí)間點(diǎn)，各臟器的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，結(jié)果見下列表格。
表1125I-ES1在小鼠不同組織臟器中的含量表dpm/mg(x±SD)


以上數(shù)據(jù)顯示，本發(fā)明化合物ES1在骨骼中的含量與在子宮、卵巢中的大致相當(dāng)，但明顯高于其他器官和組織。本發(fā)明ES1在子宮、卵巢內(nèi)的富集可能是因?yàn)樽訉m、卵巢等組織器官富有雌激素受體，因而使攜有外源雌激素的其中有較高的分布量，但這同時(shí)也表明，雌二醇經(jīng)本發(fā)明化合物修飾后，其生物特性無明顯改變。同時(shí)，與其他器官和組織中含量的比較顯示了本發(fā)明化合物的明顯趨骨性。
權(quán)利要求
1.一種趨骨性雌激素化合物，它具有以下結(jié)構(gòu)式 其中，R1至R4選自-CH2COOH和雌二醇-3-氧-羰基-亞甲基，條件是R1至R4中至少有兩個(gè)是-CH2COOH，至少其一是雌二醇-3-氧-羰基-亞甲基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于，其結(jié)構(gòu)式如下所示
3.一種制備權(quán)利要求1所述趨骨性雌激素化合物的方法，包括1)雙酚氨酸與酸酐在吡啶存在下進(jìn)行反應(yīng)；2)步驟1的產(chǎn)物與β-雌二醇在無水吡啶中，以4-N，N-二甲基吡啶(DMAP)為催化劑進(jìn)行反應(yīng)。
4.一種藥物組合物，其中含有權(quán)利要求1或2所述化合物和藥用賦形劑。
5.權(quán)利要求1所述化合物在制備治療骨質(zhì)疏松及其相關(guān)疾病的藥物中的用途。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種趨骨性雌激素化合物，其制備方法，包含該化合物的藥物組合物及其用途。
文檔編號A61P19/00GK1482135SQ02136890
公開日2004年3月17日 申請日期2002年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月9日
發(fā)明者鄧廉夫, 楊慶銘, 謝毓元, 嚴(yán)雪銘, 謝雨禮 申請人:上海市傷骨科研究所