專利名稱：胍衍生物及其相關(guān)改進(jìn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供化合物(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍、它的鹽、制劑及開啟哺乳動(dòng)物體內(nèi)的鉀離子通道的方法。
過去的幾年中，鉀通道領(lǐng)域已有了突破性的進(jìn)展。對(duì)這一領(lǐng)域的迅速發(fā)展產(chǎn)生重大影響的主要有兩個(gè)事實(shí)。第一，建立了一些新的電生理方法，這些方法采用全細(xì)胞和接線夾(patchclamp)技術(shù)，在全細(xì)胞和單個(gè)通道水平上對(duì)鉀通道的功能進(jìn)行定性。第二，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，能夠研制出各種新型的藥理物質(zhì)來特異性地阻斷或開啟這些通道。例如，可以得到能夠特異性地阻斷心肌中的延遲整流通道的化合物(如氯苯庚銨和蘇特羅)，這些化合物現(xiàn)在作為一類新的重要的抗心律失常劑(即Ⅲ型抗心律失常劑)的原型。最近發(fā)現(xiàn)，某些曾被認(rèn)為是“非特異性血管舒張劑”的藥物(例如皮納西多(pinacidil)和克羅梅卡林(cromakalim))在血管平滑肌中是具有選擇性的鉀通道開啟劑(PCO)。
現(xiàn)在了解到，在各種生物組織中有大約30種不同的鉀通道。雖然早就知道鉀通道在神經(jīng)元興奮性中起重要作用，但最近有了新的鉀通道探針，這幫助我們了解了這些通道在包括平滑肌和心肌及腺體在內(nèi)的多種組織的基本電功能和機(jī)械功能中所起到的復(fù)雜而關(guān)鍵性的作用。
鉀通道開啟劑是從多種類型的結(jié)構(gòu)衍生的。美國專利
4，057，636和Betensen(J.Med.Chem.，21(8)773.1982)描述了皮納西多(N″-氰基-N-4-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍)。各種烷基提供了抗高血壓活性，而最佳化合物在相對(duì)于氮為α位的碳上具有分枝結(jié)構(gòu)。4-吡啶基和3-吡啶基異構(gòu)體都是有效的血管舒張劑。2-吡啶基異構(gòu)體基本無活性。在Peterson的文章(J.Med.Chem.，21(8)773，1982)中，皮納西多是50號(hào)化合物，3-吡啶基異構(gòu)體是17號(hào)化合物。在這篇報(bào)導(dǎo)中，皮納西多在自發(fā)高血壓的大鼠體內(nèi)降低血壓的最低有效劑量(MED)是0.5mg/kg，而3-吡啶基異構(gòu)體的MED為1mg/kg。皮納西多現(xiàn)正接受臨床試驗(yàn)以確定其抗高血壓效力。
我們現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，皮納西多的3-吡啶基異構(gòu)體的(-)異構(gòu)體作為鉀通道開啟劑的效力大大高于外消旋體或皮納西多。
因此，本發(fā)明提供化合物(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍及其藥學(xué)上可接受的酸加成鹽。
這里所用的術(shù)語化合物(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍或其藥學(xué)上可接受的鹽，也將稱為“本發(fā)明的化合物”。雖然它是(-)異構(gòu)體，但另一種命名法也把該化合物看作是1-異構(gòu)體。該化合物基本上是對(duì)映異構(gòu)純的，至少含95%(-)異構(gòu)體，相比之下，已知的外消旋體基本是(-)異構(gòu)體和(+)異構(gòu)體的1∶1混合物。
本發(fā)明包括(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍的藥學(xué)上可接受的酸加成鹽。由于該化合物性質(zhì)為堿性，所以它能與任意多種無機(jī)酸和有機(jī)酸反應(yīng)而形成藥學(xué)上可接受的酸加成鹽。常用于形成這類鹽的酸包括無機(jī)酸如鹽酸、氫溴酸、氫碘酸、硫酸和磷酸;以及有機(jī)酸如對(duì)溴苯磺酸、碳酸、琥珀酸、檸檬酸、苯甲酸和乙酸;以及有關(guān)的無機(jī)酸和有機(jī)酸。因此上述藥學(xué)上可接受的鹽包括硫酸鹽、焦硫酸鹽、硫酸氫鹽、亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、磷酸鹽、磷酸氫鹽、磷酸二氫鹽、偏磷酸鹽、焦磷酸鹽、鹽酸鹽、氫溴酸鹽、氫碘酸鹽、乙酸鹽、丙酸鹽、癸酸鹽、辛酸鹽、丙烯酸鹽、甲酸鹽、異丁酸鹽、癸酸鹽、庚酸鹽、丙炔酸鹽、草酸鹽、丙二酸鹽、琥珀酸鹽、辛二酸鹽、癸二酸鹽、富馬酸鹽、馬來酸鹽、丁炔-1，4-二酸鹽、己炔-1，6-二酸鹽、苯甲酸鹽、氯代苯甲酸鹽、甲基苯甲酸鹽、二硝基苯甲酸鹽、羥基苯甲酸鹽、甲氧基苯甲酸鹽、鄰苯二甲酸鹽、對(duì)苯二甲酸鹽、磺酸鹽、二甲苯磺酸鹽、苯乙酸鹽、苯丙酸鹽、苯丁酸鹽、檸檬酸鹽、乳酸鹽、β-羥基丁酸鹽、乙醇酸鹽、馬來酸鹽、酒石酸鹽、甲磺酸鹽、丙磺酸鹽、萘-1-磺酸鹽、萘-2-磺酸鹽、扁桃酸鹽等。優(yōu)選的藥學(xué)上可接受的酸加成鹽包括與諸如鹽酸和氫溴酸等無機(jī)酸形成的鹽，尤其是與諸如草酸和馬來酸等有機(jī)酸形成的鹽。
本發(fā)明的另一方面包括制備(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍的方法。本發(fā)明的化合物可以應(yīng)用本領(lǐng)域熟知的一般方法來制備，這些方法中值得一提的是美國專利4，057，636和Petersen的方法(J.Med.Chem.，21(8)773，1978)，這兩篇文獻(xiàn)特別列入本說明書作為參考。(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍可以利用經(jīng)典方法通過拆分外消旋體來制備。這些方法包括與具有光學(xué)活性的酸形成鹽，以及將外消旋體在手性柱上進(jìn)行高壓液相層析。
(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍也可以采用具有光學(xué)活性的原料通過上述參考文獻(xiàn)所述的方法來制備。例如，參見美國專利4，057，636，可以使氨基氰與適當(dāng)?shù)氖舰蚬鈱W(xué)活性前體反應(yīng)，得到本發(fā)明的化合物。也可以使光學(xué)活性中間體Ⅲ或Ⅳ與3-氨基吡啶反應(yīng)。也可以以類似的方式使光學(xué)活性亞胺Ⅴ或硫脲Ⅵ與氨基氰反應(yīng)，得到(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍。我們推薦使用后一種方法，即用式Ⅵ的硫脲與氨基氰反應(yīng)制備所要的產(chǎn)物。
所需的硫脲用異硫氰酸3-吡啶基酯與光學(xué)活性的2-氨基-3，3-二甲基丁烷或其鹽反應(yīng)來制備。這種光學(xué)活性原料的最好的制備方法是，通過對(duì)所需的光學(xué)活性酒石酸鹽進(jìn)行分級(jí)重結(jié)晶而拆分2-氨基-3，3-二甲基丁烷外消旋體。例如，為了制備供制備本發(fā)明化合物用的光學(xué)活性胺中間體，采用L(+)-酒石酸。異硫氰酸3-吡啶基酯與光學(xué)活性(-)-2-氨基-3，3-二甲基丁烷L(+)-酒石酸鹽的反應(yīng)最好是在無反應(yīng)性的酸清除劑如三烷基胺或吡啶存在下，通過在無反應(yīng)性的溶劑如四氫呋喃中混合約等摩爾量的兩種試劑來進(jìn)行。該反應(yīng)在約25℃至反應(yīng)混合物回流溫度的溫度下進(jìn)行。加熱回流時(shí)，向所需硫脲的轉(zhuǎn)化通常在約18小時(shí)內(nèi)完全。
接著，在無反應(yīng)性的溶劑如乙腈中，用碳化二亞胺試劑(如1，3-二環(huán)己基碳化二亞胺)和氨基氰處理所產(chǎn)生的(-)-N-3-吡啶基-N′-(1，2，2-三甲基丙基)硫脲，將其轉(zhuǎn)化為(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍。此外，最好還應(yīng)用一種無反應(yīng)性的酸清除劑，如三烷基胺。一般采用摩爾數(shù)相對(duì)于硫脲原料略過量的碳化二亞胺和氨基氰試劑。反應(yīng)一般在約0-50℃的溫度下進(jìn)行，在約25℃下攪拌約18小時(shí)后，反應(yīng)即基本完全。
下列實(shí)例說明本發(fā)明化合物的制備方法。該方法只是說明性的，決不是要限制本發(fā)明的范圍，請(qǐng)不要誤解。
實(shí)例1(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍A.(-)-N-3-吡啶基-N′-(1，2，2-三甲基丙基)硫脲的制備。
在氮?dú)夥障?，?.2g(-)-2-氨基-3，3-二甲基丁烷L(+)-酒石酸鹽在約100ml四氫呋喃中的漿狀物中加入21ml三乙基胺。攪拌15分鐘后，在攪拌下加入5g異硫氰酸3-吡啶基酯。將該溶液加熱回流過夜，然后冷卻并真空濃縮。在硅膠上進(jìn)行高壓層析純化所得的油狀物。合并適當(dāng)?shù)募?jí)分并真空濃縮，得到9g所要的標(biāo)題中間體，為粘稠油狀物。
元素分析C12H19N3S計(jì)算值C，60.72;H，8.07;N，17.70實(shí)測(cè)值C，59.93;H，7.99;N，16.34。
B.(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍的制備。
將3g得自上述實(shí)例1A的硫脲、3.9g1，3-二環(huán)己基碳化二亞胺和1.06g氨基氰在氮?dú)夥障录又良s50ml乙腈中。加入5滴N，N-二異丙基乙胺，將該混合物在室溫下攪拌過夜。然后將混合物真空濃縮，所得糊狀物加100ml 4∶1己烷/乙醚研制。傾出液體，將殘余固體在100ml 0.8N鹽酸中攪拌1小時(shí)。過濾該溶液，將濾液調(diào)至pH8。過濾回收所得固體并用甲醇/水結(jié)晶，得1.3g所要的標(biāo)題產(chǎn)物，m.p.144-145℃。在甲醇中的旋光度為〔α〕D＝-165.365°。
元素分析C12H19N5計(jì)算值C，63.65;H，7.81;N，28.55;
實(shí)測(cè)值C，63.88;H，7.84;N，28.69。
用同樣的方式制得(+)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍，m.p.141-142℃?！拨痢矰＝+161.034°(甲醇)。
元素分析C13H19N5計(jì)算值C，63.65;H，7.81;N，28.55;
實(shí)測(cè)值C，63.39;H，7.99;N，28.35。
本發(fā)明還提供一種開啟哺乳動(dòng)物鉀通道的方法，該方法包括施用開啟鉀通道有效量的(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍或其藥學(xué)上可接受的鹽。
本發(fā)明的化合物是一種鉀通道激動(dòng)劑或“開啟劑”。因此，該化合物引起血管舒張，這使它成為一種有效的抗高血壓劑，因而可用于治療其它有關(guān)病癥，如哮喘、間質(zhì)性膀胱炎、尿失禁和其它泌尿生殖系失調(diào)、局部缺血性腹疾、胃腸運(yùn)動(dòng)失調(diào)、心律失常、外周血管疾病、充血性心力衰竭、肺高血壓、哮喘、斑形脫發(fā)、痛經(jīng)、青光眼、絞痛和脫發(fā)。根據(jù)需治療的具體病癥，本發(fā)明化合物可以單獨(dú)施用，也可以與一種或多種其它藥理活性藥劑結(jié)合施用，但以基本不含(+)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍的形式施用。
(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍影響心臟電生理和血管舒張參數(shù)的能力通過用犬組織進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)來證實(shí)，并與其(+)異構(gòu)體、外消旋N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍和皮納西多作比較。這四種化合物都用Steinberg等人(Journal of Cardiovascular Pharmacology，12(Suppl.2)，S30-S40，1988)所述的犬頭靜脈試驗(yàn)來進(jìn)行測(cè)試。測(cè)定每種化合物舒張用苯福林收縮的頭靜脈的有效濃度(或稱EC50)，結(jié)果示于表Ⅰ。
表ⅠEC50(μM)＊化合物犬頭靜脈(±)-皮納西多0.76±0.12(±)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍0.56±0.14(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍0.09±0.03(+)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍6.41±1.8＊±標(biāo)準(zhǔn)誤差本發(fā)明的化合物及其藥學(xué)上可接受的鹽最好在施用前配成制劑。因此，本發(fā)明的另一方面是一種藥物制劑，其中含有(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍或其藥學(xué)上可接受的鹽，以及一種或多種藥學(xué)上可接受的載體、稀釋劑或賦形劑。該制劑所含的本發(fā)明化合物可以是唯一的生物活性藥劑，也可以以基本不含(+)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍的形式與一種或多種其它有藥理活性的藥物混合。
本發(fā)明的藥物制劑用熟知且易得的成分按已知方法來制備。制備本發(fā)明的組合物時(shí)，通常將活性成分與載體混合或用載體稀釋，或包在載體內(nèi)，這種載體的形式可以是膠囊、香囊、紙或其它容器。當(dāng)載體作為稀釋劑時(shí)，可以是對(duì)活性成分起載體、賦形劑或介質(zhì)作用的固體、半固體或液體物質(zhì)。因此，這些組合物的形式可以是片劑、丸劑、粉劑、錠劑、香囊劑、扁囊劑、酏劑、懸浮劑、乳劑、溶液、糖漿劑、氣霧劑(固體或在液體介質(zhì)中)、最多含(例如)10%(重量)活性化合物的軟膏劑、軟硬明膠膠囊劑、栓劑、無菌注射液和無菌包裝粉末?；钚猿煞忠话阏贾苿┲亓康募s1-95%。
合適的載體、賦形劑和稀釋劑的一些例子有乳糖、葡萄糖、蔗糖、山梨醇、甘露醇、淀粉、阿拉伯樹膠、磷酸鈣、藻酸鹽、黃蓍膠、明膠、硅酸鈣、微晶纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、纖維素、水糖漿、甲基纖維素、甲基羥基苯甲酸鹽和丙基羥基苯甲酸鹽、滑石、硬脂酸鎂和礦物油。此外，這些制劑還可含有潤滑劑、潤濕劑、乳化和懸浮劑、防腐劑、甜味劑或調(diào)味劑。可以采用本領(lǐng)域熟知的方法配制本發(fā)明組合物，以使活性成分在施用于患者之后能快速釋放、持續(xù)釋放或延遲釋放。
最好把組合物配成單位劑型，每個(gè)劑型含約5-500mg活性成分，更常見的是約25-300mg。術(shù)語“單位劑型”指的是適于作為人體或其它哺乳動(dòng)物的單元?jiǎng)┝康奈锢砩溪?dú)立的單位，每個(gè)單位含有與合適的藥物載體結(jié)合的預(yù)定量的活性物質(zhì)，這一量經(jīng)計(jì)算能產(chǎn)生所希望的治療效果。
施用劑量可以為每天約0.5-300mg/kg，最好為0.5-20mg/kg本發(fā)明化合物;當(dāng)然，不難理解，實(shí)際施用的(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍的量將由醫(yī)生根據(jù)所有有關(guān)情況來決定，這些情況包括所要治療的病癥、所施用的化合物的選擇及施用途徑的選擇，因此上述優(yōu)選劑量范圍決不是要限制本發(fā)明的范圍。
下列制劑實(shí)例只是說明性的，決不是要限制本發(fā)明的范圍。
制劑1用下列成分制備硬明膠膠囊量(mg/膠囊)(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍鹽酸鹽250干燥淀粉200硬脂酸鎂10總計(jì)460mg將上述各成分混合后裝入硬明膠膠囊，每膠囊460mg。
制劑2用下列各成分制備片劑
量(mg/片)(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍250微晶纖維素400鍛制二氧化硅10硬脂酸5總計(jì)665mg將各成分混合后壓成片劑，每片重665mg。
制劑3制備含下列成分的氣霧劑溶液%重量(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍硫酸鹽0.25乙醇29.75拋射劑22(氯代二氟甲烷)70.00總計(jì)100.00將活性化合物與乙醇混合，將該混合物加到一部分拋射劑22中，冷卻至-30℃后送入填裝機(jī)中，然后將所需的量加到不銹鋼容器中，用剩下的拋射劑稀釋。然后給該容器裝上閥裝置。
制劑4如下制備每片含60mg活性成分的片劑(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍
2-萘磺酸鹽60mg淀粉45mg微晶纖維素35mg聚乙烯吡咯烷酮(10%水溶液)4mg羧甲基淀粉鈉4.5mg硬脂酸鎂0.5mg滑石1mg總計(jì)150mg使活性成分、淀粉和纖維素通過45目美國篩并充分混合。將聚乙烯吡咯烷酮溶液與所得到的粉末混合，然后通過14目美國篩。在50℃下干燥所產(chǎn)生的顆粒并令其通過18目美國篩。然后將預(yù)先通過了60目美國篩的羧甲基淀粉鈉、硬脂酸鎂和滑石加到該顆粒中，混合后用壓片機(jī)壓成每片重150mg的片劑。
制劑5如下制備每膠囊含80mg藥物的膠囊劑(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍80mg淀粉59mg微晶纖維素59mg硬脂酸鎂2mg總計(jì)200mg將活性成分、纖維素、淀粉和硬脂酸鎂混合，通過45目美國篩，然后裝入硬明膠膠囊，每膠囊200mg。
制劑6可以如下制備每劑含225mg活性成分的栓劑(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍225mg飽和脂肪酸甘油酯2，000mg總計(jì)2，225mg使活性成分通過60目美國篩后，懸浮于預(yù)先用必需最低熱量熔化的飽和脂肪酸甘油酯中。然后將該混合物倒入公稱容量為2g的栓劑模具中并使其冷卻。
制劑7如下制備懸浮劑，每劑劑量為5ml，內(nèi)含50mg藥物。
(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍50mg羧甲基纖維素鈉50mg糖漿1.25ml苯甲酸溶液0.10ml調(diào)味劑適量顏料適量純水至總體積為5ml使藥物通過45目美國篩，然后與羧甲基纖維素鈉和糖漿混合形成均勻糊狀物。用一些水稀釋苯甲酸溶液、調(diào)味劑和顏料，并在攪拌下加入。然后加入足量的水達(dá)所要求的體積。
制劑8可如下制備靜脈內(nèi)用制劑
(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍鹽酸鹽100mg等滲鹽水1000ml上述成分的溶液以每分鐘1ml的速度靜脈內(nèi)施用于需治療的患者。
權(quán)利要求
1.一種制備(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍或其藥學(xué)上可接受的酸加成鹽的方法，該方法包括a)拆分外消旋的N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍；或b)使(-)-N-3-吡啶基-N′-(1，2，2-三甲基丙基)硫脲與碳化二亞胺試劑和氨基氰反應(yīng)；及c)視需要將所得到的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成其藥學(xué)上可接受的酸加成鹽。
全文摘要
本發(fā)明提供化合物(-)-N″-氰基-N-3-吡啶基-N′-1，2，2-三甲基丙基胍、它的鹽和藥物制劑，及其用于開啟哺乳動(dòng)物鉀通道的使用方法。
文檔編號(hào)C07D213/75GK1044654SQ9010048
公開日1990年8月15日 申請(qǐng)日期1990年2月2日 優(yōu)先權(quán)日1989年2月3日
發(fā)明者戴維·韋恩·羅伯特遜, 米歇爾·歐文·斯坦伯格 申請(qǐng)人:伊萊利利公司