專利名稱：作為s-亞硝基谷胱甘肽還原酶抑制劑的新穎的取代喹啉化合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新穎喹啉化合物，包含所述化合物的藥物組合物，及其制造和使用方法。這些化合物用作S-亞硝基谷胱甘肽還原酶(GSNOR)的抑制劑。
背景技術(shù)：
化合物一氧化氮是一種具有化學(xué)式NO的氣體。NO是生物系統(tǒng)中已知的為數(shù)不多的氣體信號(hào)傳導(dǎo)分子中的一種，并在控制多種生物事件中起著重要作用。例如，內(nèi)皮使用NO來使小動(dòng)脈壁的周圍平滑肌發(fā)信號(hào)以放松，導(dǎo)致血管舒張并增加乏氧組織的血流量。NO也涉及調(diào)節(jié)平滑肌增生、血小板功能和神經(jīng)傳遞，并在宿主防御中起作用。雖然NO活性高并具有幾秒鐘的壽命，但其可自由地跨膜擴(kuò)散并結(jié)合多個(gè)分子標(biāo)靶。這些屬性使NO成為可控制相鄰細(xì)胞間和細(xì)胞內(nèi)的生物事件的理想信號(hào)傳導(dǎo)分子。NO是一種自由基氣體,使其具有活性而不穩(wěn)定，因此NO在活體內(nèi)存活時(shí)間短，在生理?xiàng)l件下具有3-5秒的半衰期。在氧存在下，NO可與硫醇組合生成一種生物學(xué)上重要的穩(wěn)定NO加合物，稱為S-亞硝基硫醇(SN0)。假定此穩(wěn)定NO庫作為生物活性NO的來源，因此，在NO集中于細(xì)胞動(dòng)態(tài)平衡下,可能對(duì)健康和疾病而言至關(guān)重要(Stamler等，Proc.Natl.Acad.Sc1.USA, 89:7674-7677(1992))。蛋白SNO對(duì)心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、代謝系統(tǒng)、胃腸系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能起廣泛作用(Foster等，Trends in MolecularMedicine, 9 (4): 160-168, (2003))。在生物系統(tǒng)中所深入研究的一種SNO是S-亞硝基谷胱甘肽(GSNO) (Gaston 等，Proc.Natl.Acad.Sc1.USA90:10957-10961 (1993))，一種 NO 信號(hào)傳導(dǎo)的新興關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑，因?yàn)槠涫且环N有效的反式亞硝基化制劑并可維持細(xì)胞內(nèi)與其它
S-亞硝基化蛋白的平衡(Liu等，Nature, 410:490-494(2001))。假定N0-SN0統(tǒng)一體的關(guān)鍵位置，則GSNO提供治療潛在標(biāo)靶以考慮NO調(diào)節(jié)何時(shí)獲得醫(yī)學(xué)許可。根據(jù)對(duì)GSNO作為NO動(dòng)態(tài)平衡和SNO細(xì)胞含量的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑的理解，研究集中在檢測GSNO和SNO蛋白的內(nèi)源性生成，此發(fā)生在因一氧化氮合成酶(NOS )產(chǎn)生NO自由基后。目前，已對(duì)酶代謝GSNO有了深入的了解，其在控制GSNO的有效濃度以及最終的有效NO和SNO中起重要作用。理解GSNO分解代謝的關(guān)鍵在于，研究者近期確認(rèn)了高保守S-亞硝基谷胱甘肽還原酶(GSNOR) (Jensen 等，Biochem J.，331:659-668 (1998) ; Liu 等，(2001))。也將GSNOR稱為谷胱甘肽依賴型甲醛脫氫酶(GSH-FDH)、醇脫氫酶3 (ADH-3) (Uotila與Koivusalo, Coenzymes and Cofactors., D.Dolphin, ed.517-551 頁(New York,Johnffiley&Sons, (1989))以及醇脫氫酶5 (ADH-5)。重要地是，GSNOR顯示出相對(duì)于其他底物，針對(duì)GSNO的較強(qiáng)活性(Jensen等，(1998) ; Liu等，(2001))并可介導(dǎo)在細(xì)菌、植物和動(dòng)物中重要的蛋白和肽去亞硝基化活性。GSNOR在真 核細(xì)胞中可能是主要的GSNO-代謝酶(Liu等，(2001))。因此，GSNO可積累在低或無GSNOR活性的生物區(qū)室中(例如，氣道內(nèi)襯液體)(Gaston 等,(1993))。
缺乏GSNOR的酵母積累并非酶底物的S-亞硝基化蛋白，明確地表明GSNO與SNO-蛋白存在平衡(Liu等，(2001))。酶對(duì)GSNO及因此的SNO-蛋白的環(huán)境含量的精準(zhǔn)控制提高了 GSN0/GSN0R對(duì)大量生理和病理功能發(fā)揮作用的可能性，包括防衛(wèi)亞硝化應(yīng)激，其中產(chǎn)生超出生理需求的NO。實(shí)際上，GSNO特定地涉及生理過程，從呼吸驅(qū)動(dòng)(Lipton等,Nature, 413:171-174 (2001))到囊性纖維化跨膜調(diào)節(jié)劑的調(diào)節(jié)(Zaman等，Biochem Biophys Res Commun, 284:65-70 (2001))到血管張力、血栓形成和血小板功能的調(diào)節(jié)(de Belder 等，Cardiovasc Res.; 28 (5): 691-4 (1994)、Z.Kaposzta,等，Circulation; 106 (24): 3057-3062，(2002))以及宿主防御(de Jesus-Berrios 等,Curr.Biol., 13:1963-1968(2003))。其它研究發(fā)現(xiàn)了 GSNOR 體外(Liu 等，(2001))和體內(nèi)(deJesus-Berrios等，(2003))保護(hù)酵母細(xì)胞抵抗亞硝化應(yīng)激?；\統(tǒng)地說，數(shù)據(jù)表明GSNO作為酶S-亞硝基谷胱甘肽還原酶(GSNOR)的主要生理配體，GSNOR分解代謝GSNO并因此降低生物系統(tǒng)中有效SNO和NO (Liu等，(2001))、(Liu等，Cell, 116(4), 617-628(2004))和(Que 等，Science, 308，(5728): 1618-1621 (2005))。因此，此酶在調(diào)節(jié)局部和全身生物活性NO中起著關(guān)鍵作用。因?yàn)镹O生物利用率的微擾與多種疾病狀態(tài)的發(fā)病機(jī)理相關(guān)聯(lián)，所述疾病狀態(tài)包括高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化、血栓形成、哮喘、腸胃病、炎癥和癌癥，所以調(diào)節(jié)GSNOR活性的制劑是治療NO失調(diào)相關(guān)疾病的候選治療劑。一氧化氮(NO)、S-亞硝基谷胱甘肽(GSNO)和S-亞硝基谷胱甘肽還原酶(GSNOR)調(diào)節(jié)正常肺生理學(xué)并導(dǎo)致肺病理生理學(xué)。在正常情況下，NO和GSNO通過消炎作用和支氣管擴(kuò)張作用維持正常肺生理學(xué)和功能?？赏ㄟ^上調(diào)GSNOR酶活性使肺病(例如，哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD))中這些介導(dǎo)劑濃度降低。低濃度NO和GSN0，以及因此減弱的消炎能力，是導(dǎo)致肺病的關(guān)鍵事件，并可通過GSNOR抑制加以逆轉(zhuǎn)。S-亞硝基谷胱甘肽(GSNO)顯示出促進(jìn)哺乳動(dòng)物器官的修復(fù)和/或再生，例如，心臟(Lima等,2010)、血管(Lima等,2010)、皮膚(Georgii等,2010)、眼睛或眼結(jié)構(gòu)體(Haq等，2007)和肝(Prince 等，2010)。S-亞硝基谷胱甘肽還原酶(GSNOR)是GSNO的主要分解代謝酶。認(rèn)為GSNOR受到抑制會(huì)增加內(nèi)源性GSN0。炎癥性腸病(IBD)(包括克羅恩氏病和潰瘍性結(jié)腸炎)是胃腸(GI)道的慢性炎癥，其中NO、GSNO和GSNOR可發(fā)揮作用。在正常條件下，NO和GSNO通過消炎作用和維持腸上皮細(xì)胞障壁來維持正常腸生理學(xué)。在IBD中，GSNO和NO的濃度明顯低并可能是因?yàn)镚SNOR活性的上調(diào)。低濃度的這些介導(dǎo)劑是通過維持上皮細(xì)胞緊密連接所涉及蛋白的失調(diào)來破壞上皮障壁而導(dǎo)致IBD的病理生理學(xué)。此上皮障壁失調(diào)，隨后微生物從內(nèi)腔進(jìn)入，在低濃度NO和GSNO存在下整體下降的消炎能力是可能受目標(biāo)GSNOR影響的IBD進(jìn)展的關(guān)鍵事件。細(xì)胞死亡是導(dǎo)致因藥物、病毒和酒精的肝中毒的臨床表現(xiàn)的關(guān)鍵事件。谷胱甘肽(GSH)是細(xì)胞中最多的氧化還原分子并因此是細(xì)胞氧化還原狀態(tài)的最重要決定因素。蛋白中硫醇在暴露于活性氧和活性氮物種期間進(jìn)行大量可逆氧化還原修飾，此可影響蛋白活性。肝GSH的維持是一個(gè)通過GSH合成速率、GSH和GSSG流出速率、GSH與活性氧物種和活性氮物種的反應(yīng)以及GSH過氧化物酶的利用之間的平衡所達(dá)到的動(dòng)態(tài)過程。GSNO和GSNOR在GSH調(diào)節(jié)蛋白氧化還原狀態(tài)中發(fā)揮作用。在美國、英國和大部分歐洲國家中，對(duì)乙酰氨基酚過量是急性肝衰竭(ALF)的主要原因。在美國，每年，美國毒品控制中心超過100，000個(gè)來電，56，000次急診室探訪，2600次住院，將近500起死亡都?xì)w咎于對(duì)乙酰氨基酚。約60%康復(fù)而不需肝移植，9%進(jìn)行了移植，而30%患者死于疾病。與對(duì)乙酰氨基酚相關(guān)的死亡率超過因所有其它特異性藥物反應(yīng)組合而導(dǎo)致的死亡數(shù)目的至少三倍(Lee, Ifepatol Res2008; 38 (Suppl.1):S3_S8)。肝移植已成為暴發(fā)性肝衰竭和終末期慢性肝病以及某些代謝性肝病患者的主要療法。因此，目前對(duì)移植的需求大大地超出了所提供的供體器官。當(dāng)前估計(jì)每年超過18000名患者在美國器官共享網(wǎng)絡(luò)(UNOS)上登記，而將另9000名患者加入肝移植候選者名單中，但少于5000個(gè)尸體供體可供移植。目前，技術(shù)對(duì)涉及NO合成增加和/或NO生物活性增加的診斷學(xué)、預(yù)防學(xué)、醫(yī)學(xué)狀況的改善和處理的需求大。此外，對(duì)用于預(yù)防、改善或逆轉(zhuǎn)其它NO相關(guān)疾病的新穎化合物、組合物和方法的需求明顯。本發(fā)明滿足了這些需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供新穎喹啉化合物。這些化合物用作S-亞硝基谷胱甘肽還原酶(“GSN0R”)抑制劑。本發(fā)明涵蓋所述化合物的藥學(xué)上可接受的鹽、立體異構(gòu)體、前藥、代謝物和N-氧化物。本發(fā)明也涵蓋包含至少一種本發(fā)明化合物和至少一種藥學(xué)上可接受的載體的藥物組合物?？蓪⒈景l(fā)明組合物制成任何適宜的藥學(xué)上可接受的劑型。本發(fā)明提供一種抑制需要治療的受試者中GSNOR的方法。該方法包括施用治療有效量的包含至少一種GSNOR抑制劑或其藥學(xué)上可接受的鹽、立體異構(gòu)體、前藥、代謝物或N-氧化物以及至少一種藥學(xué)上可接受的載體組合的藥物組合物。GSNOR抑制劑可為一種根據(jù)本發(fā)明的新穎化合物，或其可為一種已知化合物，其先前并不認(rèn)為是GSNOR抑制劑。本發(fā)明也提供了一種治療需要治療的受試者的由NO供體治療所改善的疾病的方法。該方法包括施用治療有效量的包含至少一種GSNOR抑制劑或其藥學(xué)上可接受的鹽、立體異構(gòu)體、前藥、代謝物或N-氧化物與至少一種藥學(xué)上可接受的載體組合的藥物組合物。GSNOR抑制劑可為一種根據(jù)本發(fā)明的新穎化合物，或可為一種已知化合物，其先前并不認(rèn)為是GSNOR抑制劑。本發(fā)明也提供了一種治療需要治療的受試者的細(xì)胞增生性疾病的方法。該方法包括施用治療有效量的包含至少一種GSNOR抑制劑或其藥學(xué)上可接受的鹽、立體異構(gòu)體、前藥、代謝物或N-氧化物與至少一種藥學(xué)上可接受的載體組合的藥物組合物。GSNOR抑制劑可為一種根據(jù)本發(fā)明的新穎化合物，或可為一種已知化合物，其先前并不認(rèn)為是GSNOR抑制劑。本發(fā)明方法涵蓋與一種或多種輔助性活性劑一起施用。此施用可依序進(jìn)行或以組合組合物的形式。雖然類似或等效于本文中所述的方法和材料可用于實(shí)施或測試本發(fā)明，但以下闡述了適宜方法和材料。本文中提及的所有公開有效公布、專利申請(qǐng)、專利和其它參考文獻(xiàn)的全文是以引用的方式并入。出現(xiàn)沖突時(shí)，以本發(fā)明(包括定義)為準(zhǔn)。以上概要和以下詳述具有實(shí)例性和闡述性，意在進(jìn)一步提供所要求組合物和方法的細(xì)節(jié)。從以下詳述中，本領(lǐng)域技術(shù)人員將輕易了解其它目的、優(yōu)勢和新穎特征。
發(fā)明詳述
A.本發(fā)明_既述到目前為止，已知S-亞硝基谷胱甘肽還原酶(GSNOR)氧化甲醛谷胱甘肽加合物
S-羥甲基谷胱甘肽。迄今，GSNOR已在多種細(xì)菌、酵母、植物和動(dòng)物中得到確認(rèn)并且明確保守。來自大腸桿菌(E.coli)、釀酒酵母(S.cerevisiae)和小鼠巨曬細(xì)胞的蛋白共享60%以上的氨基酸序列一致性。GSNOR活性(S卩，當(dāng)NADH作為所需輔助因子存在時(shí)，GSNO分解)已在大腸桿菌、小鼠巨噬細(xì)胞、小鼠內(nèi)皮細(xì)胞、小鼠平滑肌細(xì)胞、酵母和人海拉(HeLa)、上皮和單核細(xì)胞中檢測到。人GSNOR核苷酸和氨基酸序列信息可以登錄號(hào)M29872，NM_000671獲自國家生物技術(shù)信息中心(NCBI)數(shù)據(jù)庫。小鼠GSNOR核苷酸和氨基酸序列信息可以登錄號(hào)NM_007410獲自NCBI數(shù)據(jù)庫。在核苷酸序列中，下劃線標(biāo)出起始部位和終止部位。CDS指出編碼序列。SNP指出單核苷酸多態(tài)性。其它相關(guān)GSNOR核苷酸和氨基酸序列(包括其它物種的那些序列)可在美國專利申請(qǐng)2005/0014697中找到。根據(jù)本發(fā)明，GSNOR顯示出體內(nèi)和體外代謝S-亞硝基谷胱甘肽(GSNO)和蛋白
S-亞硝基硫醇(SNO)以通過控制分子內(nèi)低質(zhì)量NO供體化合物的含量并防止蛋白亞硝基化達(dá)到毒性水平來調(diào)節(jié)NO生物活性。因此，此酶受到抑制可能使生物活性下降，NO供體療法有此表現(xiàn)，抑制病理性增生細(xì)胞增生，并增加有利于疾病的NO生物活性。本發(fā)明提供GSNOR有效抑制劑的藥劑。尤其，提供具有如下所示結(jié)構(gòu)(式I)的被取代的喹啉類似物，或其藥學(xué)上可接受的鹽、立體異構(gòu)體、前藥、代謝物或N-氧化物。
權(quán)利要求
1.一種如式I的化合物:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中 R1獨(dú)立地選自由氯、氟和溴組成的組； X選自由以下組成的組
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中m選自由O和I組成的組；R2b和R2。獨(dú)立地選自由氫、氯、氟、甲基、三氟甲基、氰基、甲氧基和N(CH3)2組成的組；n選自由O和I組成的組；且R3獨(dú)立地選自由氟、氯、溴、甲基、三氟甲基、氰基、羥基、甲氧基和N (CH3) 2組成的組。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的化合物，其中X是
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的化合物，其中A是COOH。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，所述化合物選自由以下組成的組: 4- (6-羥基-3-甲基喹啉-2-基)苯甲酸； 2-(4-(lH-四唑-5-基)苯基)-3-甲基喹啉-6-醇； 4- (6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸； 2-(4- (1H-四唑-5-基)苯基)喹啉-6-醇； 1-(6-羥基喹啉-2-基)哌啶-4-羧酸； (Ir, 4r)-4-(6-羥基喹啉_2_基)環(huán)己烷羧酸； (ls，4s)-4-(6-羥基喹啉-2-基)環(huán)己烷羧酸； 3-氯-4-(6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸； 2-氯-4-(6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸； 2-氟-4- (6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸； 2-(4- (2H-四唑-5-基)苯基)-4-氯喹啉-6-醇； 3-(4- (6-羥基喹啉-2-基)苯基)-1，2，4-噁二唑-5 (2H)-酮； 3-氟-4-(6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸； 4-(6-羥基喹啉-2-基)-3-甲氧基苯甲酸； 5-(6-羥基喹啉-2-基)噻吩-2-羧酸； 4-(6-羥基喹啉-2-基)環(huán)己-3-烯羧酸； 4- (3-氟-6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸； 4- (4-氯-3-氟-6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸； 4- (3-氯-6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸； 3-(2-氟-4- (6-羥基喹啉-2-基)苯基)-1，2，4-噁二唑-5 (4H)-酮； 3-(3-氟-4- (6-羥基喹啉-2-基)苯基)-1，2，4-噁二唑-5 (4H)-酮； 4-(4-氯-6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸； 2-(2-氯-4- (2H-四唑-5-基)苯基)喹啉-6-醇； 5-(4- (6-羥基喹啉-2-基)苯基)-1，3，4-噁二唑-2 (3H)-酮； 3-(二甲氨基)-4-(6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸； 4-(4-氟-6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸；4- (6-羥基喹啉-2-基)-3-甲基苯甲酸； 4- (3-氯-6-羥基喹啉-2-基)-3-氟苯甲酸； 3-(4- (6-羥基喹啉-2-基)苯基)-1，2，4-噻二唑-5 (2H)-酮； 4-(6-羥基喹啉-2-基)-3-(三氟甲基)苯甲酸； 4-(6-羥基-3-(三氟甲基)喹啉-2-基)苯甲酸； 2-(4-羧基苯基)-6-羥基喹啉1-氧化物； 5-(4- (6-羥基喹啉-2-基)苯基)-1，3，4-噻二唑-2 (3H)-酮； 5- (4- (6-羥基喹啉-2-基)苯基)-1，2，4-噁二唑-3 (2H)-酮； (Ir, 4r)-4-(3-氯-6-輕基喹啉_2_基)環(huán)己燒羧酸； (Is, 4s)-4-(3-氯-6-輕基喹啉-2-基)環(huán)己燒羧酸； 3-氯-4-(4-氟-6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸； 2-(5- (2H-四唑-5-基)噻吩-2-基)喹啉-6-醇； 5- (4- (6-羥基喹啉-2-基)苯基)-1，2，4-噻二唑-3 (2H)-酮； 3-氟-4-(4-氟-6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸； 1-(6-羥基-3-(三氟甲基)喹啉-2-基)哌啶-4-羧酸； 4-(5-氯-6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸； (Ir，4r)-4-(6-羥基-3-(三氟甲基)喹啉-2-基)環(huán)己烷羧酸； (ls，4s)-4-(6-羥基-3-(三氟甲基)喹啉-2-基)環(huán)己烷羧酸； 4- (5-溴-6-輕基喹啉-2-基)苯甲酸； 3-溴-4-(6-輕基喹啉-2-基)苯甲酸； 4-(4-(二甲氨基)-6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸； 4- (4-氟-6-羥基喹啉-2-基)-3-甲氧基苯甲酸； 3-氰基-4-(6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸； 2-(4-羧基-2-氯苯基)-6-羥基喹啉1-氧化物； 4-(4-氨基-6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸； 4-(3-氰基-6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸； 4-(5-氟-6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸； 4-(8-氟-6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸； 3-羥基-4-(6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸；和 3-氟-4-(5-氟-6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的化合物，其中所述化合物是3-氯-4-(6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的化合物，其中所述化合物是3-氟-4-(6-羥基喹啉-2-基)苯甲酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的化合物，其中所述化合物是4-(6-羥基喹啉-2-基)-3-甲基苯甲酸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所定義的式I化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽作為GSNOR抑制劑的用途。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的化合物作為GSNOR抑制劑的用途。
12.—種藥物組合物，其包含治療有效量的根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物和藥學(xué)上可接受的載體或賦形劑。
13.一種治療疾病或病癥的方法，其包括對(duì)需要治療的患者施用治療有效量的根據(jù)權(quán)利要求I所定義的式I化合物。
14.一種制造根據(jù) 權(quán)利要求1所定義的式I化合物的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及用作S-亞硝基谷胱甘肽還原酶(GSNOR)抑制劑的新穎喹啉化合物，包含所述化合物的藥物組合物，及其制造和使用方法。
文檔編號(hào)A61K31/47GK103200820SQ201180052350
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2011年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月8日
發(fā)明者孫喜成, 邱鍵, A·斯托特 申請(qǐng)人:N30醫(yī)藥品公司