專(zhuān)利名稱(chēng)：新的硫取代含氮雜環(huán)膦酸化合物，藥物組合物，和治療鈣與磷酸鹽異常代謝的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新的含氮、硫取代的雜環(huán)膦酸化合物，包括雙膦酸鹽(或酯)，膦?；榛戊⑺猁}(或酯)、膦?；人猁}(或酯)和膦?；撬猁}(或酯)。本發(fā)明還涉及包含這些新化合物的藥物組合物，涉及采用本發(fā)明的化合物或藥物組合物治療和預(yù)防以鈣和磷酸鹽的異常代謝為特征的某些代謝性骨疾病的方法。具體而言，本發(fā)明涉及采用本發(fā)明的化合物或藥物組合物治療或預(yù)防骨質(zhì)疏松癥和關(guān)節(jié)炎特別是類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎的方法。
許多困擾溫血?jiǎng)游锏牟±頎顩r均與鈣和磷酸鹽的異常代謝有關(guān)。這些病癥大致可分成兩類(lèi)1.以鈣和磷酸鹽的異?；顒?dòng)為特征的病癥，導(dǎo)致一般或特殊的骨損失，如骨質(zhì)疏松癥和佩吉特病;或?qū)е麦w液中超高量的鈣，如引起腫瘤的血鈣過(guò)多癥。該種病理狀況在本文中有時(shí)被稱(chēng)為病理性硬組織去礦化。
2.引起或?qū)е骡}和磷酸鹽在體內(nèi)異常沉積的病理狀況，如類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎。這些病理狀況在本文中有時(shí)稱(chēng)之為病理性鈣化。
第一類(lèi)包括最普通的代謝性骨疾病，骨質(zhì)疏松癥，骨質(zhì)疏松癥是一種骨硬組織喪失與新的硬組織的形成不成比例的病理狀況。骨質(zhì)疏松癥一般可以定義為骨的量減少或者骨骼組織萎縮。骨髓和骨骼空間變大，纖維結(jié)締組織減少，致密的骨骼變脆。骨質(zhì)疏松癥可再分成幾類(lèi)絕經(jīng)性骨質(zhì)疏松、老年性骨質(zhì)疏松、藥物引起的骨質(zhì)疏松(如腎上腺皮質(zhì)類(lèi)固醇，在類(lèi)固醇治療時(shí)發(fā)生的);疾病引起的(關(guān)節(jié)炎和腫瘤)骨質(zhì)疏松等;但是，其表觀現(xiàn)象基本相同。一般說(shuō)來(lái)，有兩種類(lèi)型的骨質(zhì)疏松，一級(jí)和二級(jí)骨質(zhì)疏松。二級(jí)骨質(zhì)疏松是由分離的可識(shí)別的疾病過(guò)程或藥劑引起的。但是，所有骨質(zhì)疏松病例中約90%是“一級(jí)骨質(zhì)疏松”。這種一級(jí)骨質(zhì)疏松包括絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松、廢用性骨質(zhì)疏松、年齡相關(guān)性骨質(zhì)疏松(可影響年令超過(guò)70-80歲的大多數(shù)人)和特發(fā)性骨質(zhì)疏松癥(影響中年或年輕的男人和婦女)。
對(duì)于骨質(zhì)疏松的患者來(lái)說(shuō)，骨組織損失太多以致引起骨結(jié)構(gòu)的機(jī)械性衰退。例如，患有絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的婦女經(jīng)常會(huì)發(fā)生髖和脊柱骨折。經(jīng)常還會(huì)導(dǎo)致脊柱后凸(胸脊柱曲率異常增加)。
骨質(zhì)疏松中骨損失的機(jī)理?yè)?jù)信與“骨骼重建”過(guò)程不平衡有關(guān)。骨重建貫穿人的一生，實(shí)現(xiàn)骨骼更新并保持骨骼強(qiáng)度。這種重建過(guò)程包括骨表面松散部分的侵蝕和補(bǔ)充，該過(guò)程通過(guò)被稱(chēng)為“基礎(chǔ)多細(xì)胞單位”或“BMUs”的細(xì)胞組織完成。BMUs主要由“破骨細(xì)胞”“成骨細(xì)胞”及它們的細(xì)胞前體組成。在重建循環(huán)中，在“活化”BNU位置上骨組織被破骨細(xì)胞吸收，形成吸收空洞。然后用骨骼通過(guò)骨細(xì)胞填充該空洞。
通常，成年人的重建循環(huán)由于吸收空洞的填充不完全而導(dǎo)致骨少量缺損。因此，即使是健康的成年人，也會(huì)發(fā)生年令相關(guān)性骨損失。但是，在骨質(zhì)疏松病例中，活化的BMUs的數(shù)量會(huì)增加。這種活化的增加又加速了骨骼重建，因而導(dǎo)致異常高的骨損失。
雖然骨質(zhì)疏松癥的病因不完全清楚，但有許多危險(xiǎn)因素?fù)?jù)認(rèn)為與骨質(zhì)疏松癥有關(guān)。這些因素包括體重輕、鈣攝取少、體力活動(dòng)少以及雌激素缺乏。
目前對(duì)骨質(zhì)疏松癥的治療主要是施用鈣和雌激素。
第二類(lèi)涉及以鈣和磷酸鹽異常沉積所表現(xiàn)的病理狀況包括進(jìn)行性骨化性肌炎、全身性鈣質(zhì)沉著和其它一些病癥，如關(guān)節(jié)炎(例如包括類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎)、神經(jīng)炎、滑襄炎、腱炎和其它使相關(guān)組織出現(xiàn)鈣沉積的病理狀況。
除了骨質(zhì)疏松之外，骨損失還可能是由類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎引起的。類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎是一種慢性的，系統(tǒng)性和關(guān)節(jié)性的炎性疾病。它的特征是關(guān)節(jié)襄和韌帶無(wú)力，隨之而破壞軟骨、韌帶、肌腱和骨。并降低滑液的粘度和發(fā)生其它改變。類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和癥狀包括全身無(wú)力，疲勞，局部疼痛，軀體關(guān)節(jié)的僵硬，無(wú)力，腫脹和畸形。在四十至六十歲的婦女中類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎最為常見(jiàn)。
導(dǎo)致關(guān)節(jié)破壞的類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機(jī)理有兩個(gè)階段1)滲出期，該階段影響到微循環(huán)和滑液細(xì)胞使得血漿蛋白和細(xì)胞成分流進(jìn)關(guān)節(jié);2)慢性炎性期出現(xiàn)在滑膜下和軟骨下，它的特征是在關(guān)節(jié)腔中形成關(guān)節(jié)翳肉芽組織，骨侵蝕和軟骨損傷。關(guān)節(jié)翳可能會(huì)形成粘性和瘢痕組織，由此引起以類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎為特征的關(guān)節(jié)變形。
類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的病因依然是不清楚的。感染物如細(xì)菌和病毒與其有關(guān)。目前的假說(shuō)認(rèn)為非洲淋巴細(xì)胞瘤病素(EBV)是誘發(fā)類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的致病物質(zhì)。
目前對(duì)類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的治療大多數(shù)是通過(guò)連用非類(lèi)固醇類(lèi)抗炎藥來(lái)緩解病癥。非類(lèi)固醇類(lèi)抗炎藥物療法主要對(duì)早期類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎有效。如果病程已超過(guò)一年，就不可能對(duì)關(guān)節(jié)炎癥產(chǎn)生抑制作用。人們也曾嘗試采用金，氨甲喋呤，免疫抑制劑和皮質(zhì)類(lèi)固醇，但效果有限。
另一方面，骨關(guān)節(jié)病是一種可移動(dòng)關(guān)節(jié)內(nèi)部的非炎性疾病。它的特征是關(guān)節(jié)軟骨的退化和磨損，以及在關(guān)節(jié)表面處形成新骨。隨著骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)展，關(guān)節(jié)軟骨的表面損壞，磨損顆料獲得進(jìn)入滑液的入口，滑液反過(guò)來(lái)刺激巨噬細(xì)胞的吞噬作用。因此，最終會(huì)誘發(fā)骨關(guān)節(jié)炎中的炎性反應(yīng)。骨關(guān)節(jié)炎的一般臨床癥狀包括指關(guān)節(jié)的軟骨性和骨性增大，以及起床時(shí)關(guān)節(jié)僵硬，運(yùn)動(dòng)時(shí)疼痛。
對(duì)骨關(guān)節(jié)炎的一般癥狀的治療包括止痛藥、抗炎藥、類(lèi)固醇及物理療法。
業(yè)已提出各種膦酸衍生物可用于治療和預(yù)防與鈣和磷酸鹽的異常代謝有關(guān)的疾病。例如，許多參考文獻(xiàn)均公開(kāi)了包含多膦酸特別是雙膦酸如乙烷-1-羥基-1，1-二膦酸(“EHDP”)的組合物，以及它們?cè)谝种圃趧?dòng)物組織內(nèi)鈣和磷酸鹽的異常沉積和移動(dòng)中的應(yīng)用，所有這些文獻(xiàn)均引入本文以作參考。這些文獻(xiàn)是US3，683，080(1972，8，8授權(quán))，US4，230，700(1980，10，28授權(quán))，這兩篇均授權(quán)于Francis，US4，868，164(1989，9，19授權(quán)于Ebetino等)。許多另外一類(lèi)文獻(xiàn)公開(kāi)了用于治療骨質(zhì)疏松和/或關(guān)節(jié)炎的雜環(huán)取代的二膦酸(它們被引入本文以作參考)US4，868，164(1989，9，19授權(quán)于Ebetino等);US5，104，863(1992，4，14授權(quán)于Benedict等);US4，267，108(1981，5，12授權(quán)于Blum等);1986，2，5公開(kāi)Boehringer Mannhein GmbH的Ep-A170，228;1986，7，2公開(kāi)Benedict和PerKinS的Ep-A，186，405;US4，754，993(1988，11，15授權(quán)于Bosies等);US4，939，130(1990，7，3授權(quán)于Jaeggi等);US4，971，958(1990，11，20授權(quán)于Bosies等);DE4011777(1990，10，18公開(kāi)，Jaeggi.K.)WO90/12017(Dunn，等，1990，10，18公開(kāi));WO91/10646(Youssefyeh，R，等，1991，7，25公開(kāi));AU-A-26738/88(Jaeggi;1989，6，15，公開(kāi));AU-A-45467/89(1990，5，31公開(kāi);轉(zhuǎn)讓于Ciba-Geigy)和US4，208，401(1980，6，17授權(quán)于Bauman)。
此外，還有一些文獻(xiàn)描述了含硫的膦酸，據(jù)說(shuō)它們可用于治療炎性癥狀，例如見(jiàn)US4，746，654(1988，5，24授權(quán)于Breliere等，轉(zhuǎn)讓于Sanofi);US4，876，247)1989，10，24授權(quán)于Barbier等;EPO100，718 Breliere等，轉(zhuǎn)讓于Sanofi 1984，2，15公開(kāi))US 5，071，840(1991，12，10授權(quán)于Ebetino等)公開(kāi)了含硫雜環(huán)取代的二膦酸，其中二膦酸取代的碳部分連接到含氮六元環(huán)雜環(huán)的碳原子上。所述的化合物可用于治療與鈣和磷酸鹽的異常代謝有關(guān)的病理狀況，特別是骨質(zhì)疏松癥和關(guān)節(jié)炎。
進(jìn)而，EP298，553(Ebetino，1989，1，11公開(kāi))描述了大量的其它取代基中硫羥取代基，它們適用于作亞甲基膦酰基烷基次膦酸上的取代基。但該文獻(xiàn)并未表明硫羥取代基比許多其它的取代基有更強(qiáng)的抗吸收和抗關(guān)節(jié)炎活性。
這些文獻(xiàn)中也沒(méi)有一篇描述了采用硫取代、含氮雜環(huán)的雙膦酸鹽(或酯)，膦酸基羧酸鹽(或酯)和膦?；酋｛}(或酯)、來(lái)預(yù)防和治療骨質(zhì)疏松癥和類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎。本文中定義的硫取代基包括硫羥，烷基硫醇、硫酯、烷基硫酯、二硫酯和烷基二硫酯、硫代氨基甲酸酯，硫代氨基甲酸烷基酯、二硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸烷基酯、硫代硫酸酯、硫代碳酸烷基酯、二硫代碳酸酯和二硫代碳酸烷基酯。進(jìn)而，本發(fā)明的化合物具有在關(guān)節(jié)病癥中關(guān)節(jié)損壞部位的骨保護(hù)活性并具有在治療上據(jù)信僅為炎性癥狀的關(guān)節(jié)炎方面具有附加效益的活性。用于本文中的術(shù)語(yǔ)“骨保護(hù)活性”是指對(duì)關(guān)節(jié)損壞部位骨和周?chē)浗M織疾病緩和的活性。
令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的化合物比無(wú)硫取代基的雜環(huán)雙膦酸化合物具有更強(qiáng)的骨抗吸收活性，在治療骨質(zhì)疏松和關(guān)節(jié)炎方面有更高的治療有效性。
因而，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供新的更有效的化合物，在骨質(zhì)疏松癥治療方面它是更有效的骨吸收抑制劑，在骨關(guān)節(jié)炎和類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎治療方面它是更有效的抗關(guān)節(jié)炎劑，本發(fā)明另一個(gè)目的是提供用于治療和預(yù)防鈣和磷酸鹽的異常代謝以及用于治療和預(yù)防關(guān)節(jié)炎，特別是類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎的藥物組合物。此外，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供以人類(lèi)或其它哺乳動(dòng)物鈣和磷酸鹽的異常代謝為特征的疾病的治療和預(yù)防方法，這些疾病包括骨質(zhì)疏松和關(guān)節(jié)炎，特別是類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎。
本發(fā)明的這些目的和其它目的從以下給出的本發(fā)明的詳細(xì)描述中會(huì)更清楚地看出。
本發(fā)明涉及硫取代、含氮雜環(huán)的膦酸化合物，包括雙膦酸鹽(或酯)，膦?；榛⑺猁}(或酯)、膦?；人猁}(或酯)和膦?；撬猁}(或酯)，及它們的可成藥鹽或酯。進(jìn)而，本發(fā)明涉及含有安全且有效量的本發(fā)明的化合物及藥物可接受的賦形劑的藥物組合物。最后，本發(fā)明還涉及以人類(lèi)或其它動(dòng)物鈣和磷酸鹽的異常代謝為特征的疾病的治療或預(yù)防方法，包括治療或預(yù)防骨質(zhì)疏松癥和關(guān)節(jié)炎，特別是類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)病。該方法包括以安全且有效量的本發(fā)明化合物或組合物需治療的對(duì)人類(lèi)或其它動(dòng)物給藥。這些化合物的一般結(jié)構(gòu)式為
(a)Z為單環(huán)的或多環(huán)的雜環(huán)部分，它包含選自O(shè)、S和N中的一個(gè)或多個(gè)雜原子，且其中至少有一個(gè)為N;
(b)Q為共價(jià)鍵;O、S、N或NR1;
(c)R為COOH，SO3H、PO3H2或P(O)(OH)R4，其中R4為取代或未取代的C1-C8烷基;
(d)每一R1獨(dú)立地選自-SR6;-R8SR6;不存在;氫;未取代或取代的C1-C8烷基;未取代或取代的芳基;羥基;-CO2R3;-O2CR3;-NR32;-OR3;-C(O)N(R3)2;-N(R3)C(O)R3;取代或未取代的芐基;硝基;或者它們的混合物;
(e)R2為Z部分的原子上的一個(gè)或多個(gè)取代基，它獨(dú)立地選自-SR6和-R8SR6;其中R6為H;-CO2R3;-O2CR3;-NR32;-N(R)3C(O)R3;和不存在;氫;未取代或取代的C1-8烷基;未取代或取代的芳基;羥基;取代或未取代芐基;硝基;或它們的混合物;
(f)每一R3獨(dú)立地選自氫取代或未取代的C1～C8烷基;或R8SR6;
(g)R5選自-SR6、R8SR6、氫;羥基;氨基;鹵素;未取代或取代的C1～C8烷基;和(h)R6獨(dú)立地選自H;-C(O)R7;C(S)R7;C(O)NR72;C(S)NR72;C(O)(OR7);和C(S)(OR7);其中R7為氫;或未取代或取代的C1～C8烷基;
(i)R8為取代或未取代的C1-C8烷基;和R1、R2、R3或R5中至少有一個(gè)必須是SR6或R8SR6。
在該通式中，Z為含氮、單環(huán)或多環(huán)、飽和或不飽和的雜環(huán)部分。此外，m和n和m+n為約0～約10的整數(shù)(優(yōu)選m+n＝0、1或2);Q為一共價(jià)鍵或選自O(shè)、N、S或NR1的部分;R為COOH、SO3H、PO3H2或P(O)(OH)R4。進(jìn)而在該通式中，每一R1、R2、R3和R5是獨(dú)立地選自多種取代基，最優(yōu)選的是R1、R2、R3和R5為SR6、R8SR6、氫、羥基和氨基。R1、R2、R3和R5中至少有一個(gè)應(yīng)是SR6、或R8SR6。R4最好為C1～C4烷基，R5最好為氫、鹵素、氨基或羥基。R6最好為H、C(O)R7、C(S)R7、C(O)NR72，其中R7為不存在、氫或C1～C8烷基。最后，在該通式中，當(dāng)Q為S、N、NR1或O時(shí)，含Q的鏈不會(huì)連接到雜環(huán)的氮原子上。
如上所述，R1、R2、R3和R5中必須至少有一個(gè)為SR6或R8SR6;當(dāng)R1、R2、R3或R5任一個(gè)為SR6或R8SR6時(shí)，雜環(huán)膦酸鹽(或酯)就是硫取代的。本發(fā)明的化合物中，適宜的硫取代基為硫醇、烷基硫醇、硫酯、硫代烷基酯、二硫酯、二硫代烷基酯、硫代氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸烷基酯、二硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸烷基酯、硫代碳酸酯、硫代碳酸烷基酯，二硫代碳酸酯和二硫代碳酸烷基酯。
本發(fā)明還涉及包含安全且有效量的本發(fā)明的化合物和藥物上可接受的賦形劑的藥物組合物。最后，本發(fā)明涉及治療和預(yù)防人類(lèi)或其它哺乳動(dòng)物中以不正常鈣和磷酸鹽新陳代謝作用為特征的病理學(xué)狀況。該方法包括以安全且有效量的本發(fā)明化合物或組合物給藥于需治療的人類(lèi)或其它哺乳動(dòng)物。
術(shù)語(yǔ)的定義和使用如下列出本文所用的各術(shù)語(yǔ)的定義。
“雜原子”指氮、硫或氧原子。含一個(gè)或多個(gè)雜原子的基團(tuán)可以包含不同的雜原子。
“烷基”是指未取代或取代的，直鏈或支鏈的、飽和或不飽和烴鏈，所說(shuō)的烴鏈可以是飽和的并有1-8個(gè)碳原子，除非另有說(shuō)明，優(yōu)選其含1-4個(gè)碳原子。所述烴鏈可是未飽和的，有2-8個(gè)碳原子，除非另有說(shuō)明，優(yōu)選其有2-4個(gè)碳原子。相應(yīng)地，本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“烷基”均包括了具有至少一個(gè)烯屬雙鍵的烯烴不飽和鏈和具有至少一個(gè)三鍵的炔烴不飽和鏈。優(yōu)選的烷基包括但不限于甲基、乙基、丙基、異丙基和丁基。
“雜環(huán)烷基”是指具有3-8個(gè)原子且包含碳原子和一個(gè)或多個(gè)雜原子的未取代或取代的飽和鏈。
本文所用的“碳環(huán)”是未取代或取代的，飽和、不飽和或芳香烴環(huán)，通常，它包含3-8個(gè)原子，優(yōu)選5-7個(gè)原子。碳環(huán)可以是含3-8個(gè)，優(yōu)選5-7個(gè)碳原子的單環(huán)，或者它們可是多環(huán)。由兩上環(huán)組成的多環(huán)通常具有6-16個(gè)，優(yōu)選10-12個(gè)碳原子。由三個(gè)環(huán)組成的多環(huán)碳環(huán)通常包含13-17個(gè)，優(yōu)選14-15個(gè)原子。
在本文中所用的“雜環(huán)”是指未取代或取代的，飽和、不飽和或芳香環(huán)，該環(huán)包含3-8個(gè)，優(yōu)選5-7個(gè)碳原子且在環(huán)上有一個(gè)或多個(gè)附加的雜原子。在本文中所用的術(shù)語(yǔ)“雜環(huán)部分”包括稠合或未稠合、不飽合、飽合或未取代的單環(huán)或多環(huán)體系。單環(huán)雜環(huán)部分通常包含3-8個(gè)原子，優(yōu)選5-7個(gè)原子。由兩個(gè)環(huán)組成的多環(huán)雜環(huán)部分通常包含6-16個(gè)原子，優(yōu)選10-12個(gè)原子。由三環(huán)組成的多環(huán)雜環(huán)部分通常包含13-17個(gè)原子，優(yōu)選14-15個(gè)原子。此外，多環(huán)雜環(huán)部分可以單獨(dú)由雜環(huán)組成(其中每一個(gè)環(huán)均含一個(gè)氮原子)，也可以由雜環(huán)(其中每一個(gè)環(huán)均須含一個(gè)氮原子)和碳環(huán)組成。每一雜環(huán)部分必須包含至少一個(gè)氮原子。除非另有說(shuō)明，雜環(huán)部分中任一附加的雜原子可獨(dú)立地選自氮、硫和氧。
“芳基”是指芳族碳環(huán)、優(yōu)選的芳基包括但不限于苯基、甲苯基、二甲苯基、枯烯基和萘基。
“雜芳基”是指芳香雜環(huán)。優(yōu)選的雜芳基包括但不限于噻吩基、呋喃基、吡咯基、吡啶基、吡嗪基、噁唑基、噻唑基、喹啉基、嘧啶基和四唑基。
“烷氧基”為一個(gè)具有烴鏈取代基的氧原子，其中烴鏈為烷基或鏈烯基(如-O-烷基或-O-鏈烯基)。優(yōu)選的烷氧基包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基和烷氧基。
“羥烷基”是指具有一個(gè)羥基取代基(如-OH)的取代的烴鏈，它也可有其它取代基。優(yōu)選的羥烷基包括但不限于羥乙基、羥丙基和羥烷基。
“羧烷基”是指具有一個(gè)羧基取代基(如-COOH)的取代的烴鏈，它也可有其它取代基。優(yōu)選的羧烷基包括但不限于羧甲基、羧乙基、和它們的酸和酯。
“氨烷基”是指用一個(gè)胺部分(如烷基-NH-)取代的烴鏈(如烷基)，例如甲基胺。
“烷氨基”是指具有一個(gè)或兩個(gè)烷基取代基的氨基部分(如-N-烷基)，例如二甲基胺。
“鏈烯基氨基”是指具有一個(gè)或兩個(gè)鏈烯基取代基的氨基部分(如-N-鏈烯基)。
“炔基氨基”是指具有一個(gè)或兩個(gè)炔基取代基的氨基部分(如-N-炔基)。
“烷亞氨基”是指具有一個(gè)或兩個(gè)烷基取代基的亞氨基部分(如-N-烷基-)。
“芳烷基”是指用芳基取代的烷基部分。優(yōu)選的芳烷基包括芐基和苯乙基。
“芳氨基”是指用芳基取代的氨基部分(如-NH-芳基)。
“芳氧基”是指具有芳基取代基的氧原子(如-O-芳基)。
“?；被颉棒驶笔侵敢粋€(gè)碳與氧的雙鍵(如R-C(＝O)-)。優(yōu)選的烷基?；ǖ幌抻谝阴；?、丙酰基、丁?；捅郊柞；?。
“酰氧基”是指具有?；〈难踉?如-O-?；?;例如，-O-C(＝O)-烷基。
“酰氨基”是指具有?；〈陌被糠?如-N-酰基);例如，-NH-(C＝O)-烷基。
“鹵”，“鹵素”或“鹵化物”是指氯、溴、氟、或碘原子基。優(yōu)選氯、溴和氟。
在本文中稱(chēng)為“低級(jí)”烴部分(如“低級(jí)”烷基)是指除另有說(shuō)明外包含1-6個(gè)，優(yōu)選1-4個(gè)碳原子的烴鏈。
本文中所用的術(shù)語(yǔ)“硫代-取代基”由SR6或R8SR6所述，其中R8為C1～C8的烷基。具體的硫代-取代基包括硫羥(-SH，其中R6＝H);硫酯(
，其中R6為COR7);硫代氨基甲酸酯(
，其中R6為CONR7);二硫代氨基甲酸酯(
，其中R6為CSNR72);二硫酯(
，其中R6為CSR7);硫代碳酸酯
(
，其中R6為C(O)OR7);和二硫代碳酸酯(
，其中R6為C(S)OR7)。這里所用的R7是氫或者取代或未取代的C1～C8烷基?？梢岳斫狻8(如C1～C8烷基)可置于如上定義的SR6基團(tuán)前面;這將會(huì)形成烷基硫羥;硫代烷基酯、二硫代烷基酯、硫代氨基甲酸烷基酯、二硫代氨基甲酸烷基酯、硫代碳酸烷基酯和二硫代碳酸烷基酯。
在本文中所用的術(shù)語(yǔ)“雙膦酸鹽(或酯)”或“雙膦酸”是指具有連接于同一個(gè)碳原子上的兩個(gè)膦酸基團(tuán)的那些膦酸鹽(或酯)或膦酸，它們可與術(shù)語(yǔ)二膦酸鹽(或酯)和二膦酸替換使用。使用這里所述的結(jié)構(gòu)，在這些化合物中R部分為PO3H2。
“可成藥鹽”是指與任何酸性(如羧基)基團(tuán)形成的陽(yáng)離子鹽，或者與任何堿性(如氨基)基團(tuán)形成的陰離子鹽?，F(xiàn)有技術(shù)中，許多這類(lèi)鹽均是已知的，如Johnston等人，1987，9，11公開(kāi)的世界專(zhuān)利公開(kāi)87/05297所述的那些，該文獻(xiàn)引入這里供參考。優(yōu)選的陽(yáng)離子鹽包括堿金屬鹽(如鈉鹽和鉀鹽)，堿土金屬鹽(如鎂鹽和鈣鹽)，優(yōu)選的陰離子鹽包括鹵化物(如氯化物)，乙酸鹽和碳酸鹽。
“可生物水解的酯”是指硫取代的膦酸化合物不會(huì)影響化合物的活性，或者易于被人類(lèi)或其它哺乳動(dòng)物代謝以產(chǎn)生活性化合物。現(xiàn)有技術(shù)中許多這些酯均是已知的，如Johnston等人1987，9，11公開(kāi)的世界專(zhuān)利公開(kāi)87/05297所述的那些，該文獻(xiàn)引入這里以作參考。該種酯包括低級(jí)烷基酯;低級(jí)酰氧基烷基酯(如乙酰氧甲基酯、乙酰氧乙基酯，氨基羰氧基甲基酯、新戊酰氧基甲基酯和新戊酰氧基乙基酯);內(nèi)酯(如2-苯并[C]呋喃酮基酯和硫代2-苯并[C]呋喃酮基酯);低級(jí)烷氧基酰氧基烷基酯(如甲氧羰氧基甲基酯、乙氧羰氧基乙基酯和異丙氧羰氧基乙基酯);烷氧基烷基酯，膽堿酯和酰氨基烷基酯(如乙酰氨基甲基酯)。
如上定義和在這里所使用的取代基自身也可被取代。這種取代可用一個(gè)或多個(gè)取代基取代。這些取代基包括但不限于在C.HanSch和A.Leo的Substituent Constants for correlation Analysis in Chemistry and Biology(1979)所列的那些，該文獻(xiàn)引入這里以作參考，優(yōu)選的取代基包括但并不限于烷基、鏈烯基、烷氧基、羥基、氧代、氨基、氨烷基(如氨甲基等)、氰基、鹵素、羧基、烷氧基乙?；?如乙氧羰基等)，硫、硫羥、芳基、環(huán)烷基、雜芳基、雜環(huán)烷基(如哌啶基、嗎啉基、哌嗪基、吡咯烷基等)。亞氨基、硫代、羥烷基、芳氧基、芳烷基和其混合物。
硫代含氮雜環(huán)的膦酸化合物本發(fā)明的化合物為硫取代的雜環(huán)的膦酸和其可成藥鹽或酯，其中含膦酸的碳原子被連接到含氮雜環(huán)部分的碳原子上，優(yōu)選吡啶環(huán)部分的碳原子上。含膦酸的碳原子與雜環(huán)部分可以直接通過(guò)共價(jià)鍵(優(yōu)選單鍵)鍵合，或者通過(guò)約1～約10個(gè)原子的長(zhǎng)鏈鍵合。如果上述鍵合是通過(guò)連接鏈實(shí)現(xiàn)的，該鏈可以全是碳原子，一個(gè)氮原子或含氮鏈一個(gè)氧原子或含氧鏈、一個(gè)硫原子或含硫鏈。連接鏈上的碳原子和氮原子可獨(dú)立地被一個(gè)或多個(gè)取代基未被取代或被取代，所說(shuō)的取代基選自硫取代基(包括硫醇、烷基硫醇、硫酯、硫代烷基酯、二硫酯、二硫代烷基酯、硫代氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸烷基酯、二硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸烷基酯、硫代碳酸酯、硫代碳酸烷基酯、二硫代碳酸酯和二硫代碳酸烷基酯、氫、羥基、甲基、乙基或丙基。所述鏈上的碳或氮原子也可以不被取代。還優(yōu)選該鏈長(zhǎng)為一個(gè)原子，如-CH2-，-NH-和-O-。
對(duì)于連接鏈上的氮、硫或氧原子鍵合至雜環(huán)部分的化合物而言，該氮、硫或氧原子是被鍵合至環(huán)的碳原子上而不直接鍵合至環(huán)的氮原子上。本發(fā)明也包含了這樣一些化合物，在該化合物中，連接鏈上的氮原子被鍵合至雜環(huán)上，該氮原子被鍵合至一個(gè)直接鍵合至雜環(huán)氮原子上的碳原子上，因而這些化合物具有一個(gè)叉結(jié)構(gòu)(如下更詳細(xì)地描述)。當(dāng)Q為N、S、O、NR′且m＝0時(shí)，Q優(yōu)選鍵合至環(huán)的碳原子上。當(dāng)Q為共價(jià)鍵時(shí)，連接鏈可被鍵合至環(huán)的碳原子上或氮原子上。
與膦酸基團(tuán)相連的碳原子可是未取代的(如一個(gè)氫原子)或取代的。該碳原子可以用兩個(gè)膦酸基團(tuán)取代(提供雙膦酸化合物);或者用一個(gè)膦酸基團(tuán)和一個(gè)亞膦酸基團(tuán)取代(產(chǎn)生膦?；榛鶃嗢⑺峄衔?;用一個(gè)膦酸基團(tuán)和一個(gè)磺酸基團(tuán)取代(產(chǎn)生膦酰基磺酸化合物);或用一個(gè)膦酸基團(tuán)和一個(gè)羧酸基團(tuán)取代(產(chǎn)生膦?；人峄衔?。
進(jìn)而，雜環(huán)上的碳原子可以是未取代的或者獨(dú)立地用一個(gè)或多個(gè)取代基取代，雜環(huán)上的氮原子也可以是未取代的或取代的。
本發(fā)明的化合物必須具有至少一個(gè)硫取代基如SR6或R8SR6部分是必要的。相應(yīng)地，R1、R2、R3或R5中至少有一個(gè)必須為SR6或R8SR6。
因此，本發(fā)明的硫取代、含氮雜環(huán)的膦酸和其可成藥鹽或酯具有下述通式
其中m和n為0～10的整數(shù)，m+n等于0～10。
(a)Z為單環(huán)或多環(huán)雜環(huán)部分，它包含一個(gè)或多個(gè)選自O(shè)、S或N的雜原子，至少其中之一為N;
(b)Q為共價(jià)鍵、O、N、S或NR1;
(c)R為COOH、SO3H、PO3H2或P(O)(OH)R4;其中R4為C1～C8烷基;
(d)每一R1獨(dú)立地選自，-SR6;-R8SR6;無(wú);氫;未取代或取代的C1～C8烷基;未取代或取代的芳基;羥基;-CO2R3;-O2CR3;-NR32;
-N(R3)C(O)R3;-OR3;
-C(O)N(R3)2;取代或未取代的芐基;硝基，或它們的混合物;
(e)R2為Z部分原子上的取代基，可獨(dú)立地選自-SR6;-R8SR6;-CO2R3;-O2CR3;-NR32;-N(R)3C(O)R3;OR3;-C(O)N(R3)2;無(wú);氫;未取代或取代的C1～C8烷基;未取代或取代的芳基;羥基;取代或未取代的芐基;硝基;或它們的混合物;
(f)每一R3獨(dú)立地選自氫;取代或未取代的C1～C8烷基;或R8SR6;
(g)R5選自-SR6;R8SR6;氫;羥基;未取代或取代的C1～C8烷基;氨基;鹵素;和(h)R6為H;-C(O)R7;-C(S)R72;-C(O)NR72;-C(S)NR7;C(O)OR7;或C(S)OR7，其中R7為氫或未取代或取代的C1～C8烷基;
(i)R8為C1～C8取代或未取代的烷基;和R1、R2、R3或R5中至少有一個(gè)為SR6或R3SR6通式中，Z為含氮雜環(huán)部分。所說(shuō)的雜環(huán)部分可以為單環(huán)體系(如一個(gè)雜環(huán))，也可以為多環(huán)體系(如一個(gè)雜環(huán)和一個(gè)或多個(gè)雜環(huán)或碳環(huán))。每一Z部分至少應(yīng)包含一個(gè)氮雜原子和可以包含一個(gè)或多個(gè)選自氧、硫或氮的附加雜原子。
通式中，Q為一共價(jià)鍵(優(yōu)選為一單鍵)，或者為選自氧、硫、氮或-NR1的部分。進(jìn)而，m和n和m+n為約0-約10的整數(shù)，優(yōu)選m+n＝0或1;對(duì)于Q為氧或-NR1時(shí)更優(yōu)選的是m＝0和n＝0或1;對(duì)于Q為共價(jià)鍵的情形，優(yōu)選m+n＝0，1或2。
本文所述的R部分可以是COOH、SO3H、PO3H2或P(O)(OH)R4，其中R4為C1～C8烷基。當(dāng)R為PO3H2時(shí)，硫取代的膦酸化合物為雙膦酸鹽(或酯);當(dāng)R為P(O)(OH)R4時(shí)，硫取代的膦酸化合物為膦?；閬嗢⑺猁}(或酯);當(dāng)R為SO3H時(shí)，硫取代的膦酸化合物為膦?；撬猁}(或酯);當(dāng)R為COOH時(shí)，硫取代的膦酸化合物為膦?；人猁}(或酯)。
如上所述，R1、R2、R3或R5中至少有一個(gè)為SR6或R8SR6是必須的;在R1、R2、R3或R5中任一個(gè)為SR6或R8SR6時(shí)，雜環(huán)膦酸鹽(或酯)是硫取代的。本發(fā)明化合物適宜的硫取代基包括硫醇、烷基硫醇、硫酯、硫代烷基酯、二硫酯、二硫代烷基酯、硫代氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸烷基酯、二硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸烷基酯、硫代碳酸酯、硫代碳酸烷基酯、二硫代碳酸酯和二硫代碳酸烷基酯。
R1部分為取代基，且獨(dú)立地選自硫羥、烷基硫羥、硫酯、硫代烷基酯、二硫酯、二硫代烷基酯、硫代氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸烷基酯、二硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸烷基酯、硫代碳酸酯、硫代碳酸烷基酯、二硫代碳酸酯、二硫代碳酸烷基酯、氫、鹵素、C1-C8烷基、未取代或取代的芳基、未取代或取代的芐基;羥基;-C(O)N(R3)2;-OR3;-CO2R3;-O2CR3;NR32;-N(R3)C(O)R3;硝基;和它們的混合物;其中R3獨(dú)立地選自R8SR6、氫、取代或未取代的C1-C8烷基，優(yōu)選硫取代的烷基。當(dāng)Q為共價(jià)鍵且任一R1不存在時(shí)，鄰位的R1也不存在;這表明一種不飽和鏈;當(dāng)Q為NR1，R1不存在表示碳氮間為兩鍵。
但當(dāng)n＝O且Q為氧、硫或氮時(shí)，R5選自氫、約1～約8個(gè)碳原子的烷基;R8SR6，其可成藥鹽和酯;及它們的混合物。
優(yōu)選R1選自硫取代基、氫、氯、甲基、乙基、羥基、未取代的氨基、(N-甲基)氨基、(N，N-二甲基)氨基、-CO2H和其可成藥鹽，-CO2CH3和-CONH2。更優(yōu)選的是R1選自硫羥，(或含硫取代基)，氫、甲基、氯、氨基和羥基。更優(yōu)選的是R1為硫羥、氫、羥基或氨基。此外，如上所述，本發(fā)明的化合物中，R1、R2、R3和R5中至少有一個(gè)為含硫取代基如SR6或R8SR6是必要的。
本發(fā)明化合物的雜環(huán)部分可以是未取代的，或者是用一個(gè)或多個(gè)取代基(R2)于環(huán)的原子上獨(dú)立地取代了的。R2基團(tuán)可以在雜環(huán)部分的同一碳原子上或在不同的原子上。
因此，R2為雜環(huán)的一個(gè)或多個(gè)原子上的取代基，R2可以獨(dú)立地選自不存在;SR6，R8SR6;氫、鹵素;C1～C8烷基;未取代或取代的芳基;未取代或取代的芐基，-C(O)N(R3)2;-OR3;-CO2R3;-O2CR3;-NR32;-N(R3)C(O)R3;硝基，及它們的混合物，其中R3獨(dú)立地選自氫、未取代或取代的C1～C8烷基，優(yōu)選硫取代的烷基。
優(yōu)選的是R2取代基獨(dú)立地選自硫取代基;(SR6，R8SR6)，氫、甲基、乙基、羥基、未取代的氨基、(N-甲基)氨基、(N，N-二甲基)氨基、氯、甲氧基、乙氧基、硝基、-CO2H和其可成藥鹽、-CO2CH3、CONH2，和它們的混合物。更優(yōu)選的是R2取代基獨(dú)立地選自含硫取代基;氫、甲基、氨基、氯、甲氧基、羥基和它們的混合物。最優(yōu)選的是R2取代基獨(dú)立地選自含硫取代基;氫和甲基。此外，如上所述，本發(fā)明的化合物中，R1、R2、R3和R5中至少有一個(gè)為含硫取代基如SR6或R8SR6是必要的。
如上通式中的R5是指氫、鹵素、羥基、氨基、硫取代基如SR6或R8SR6、未取代或取代的C1～C8烷基。R5優(yōu)選羥基、氨基、氫、鹵素、硫;R5最好為羥基、氨基和氫。
R6是指含硫取代基-SR6上的一個(gè)取代基。R6為氫;-C(O)R7;-C(S)R7;-C(O)NR72;-C(S)NR72;-C(O)OR7;-C(S)OR7，其中R7可不存在，氫、未取代或取代的C1～C8烷基。優(yōu)選R6為H、C(O)R7、C(O)NR7;R6最好為氫。優(yōu)選R7為氫或C1～C8烷基。
本發(fā)明的Z部分為含氮雜環(huán)部分。所說(shuō)的雜環(huán)部分含有選自O(shè)、S或N中的一個(gè)或多個(gè)雜原子，其中至少有一個(gè)為氮原子。Z部分可以為具有3～8個(gè)原子的單環(huán)雜環(huán)部分或具有6～17個(gè)原子的多環(huán)雜環(huán)部分。所說(shuō)的多環(huán)部分可以包含兩個(gè)或多個(gè)雜環(huán)，或者一個(gè)雜環(huán)和一個(gè)或多個(gè)碳環(huán);但雜環(huán)部分中必須至少一個(gè)雜環(huán)具有至少一個(gè)氮原子;因而雜環(huán)部分至少包含一個(gè)含氮雜環(huán)。
優(yōu)選的單環(huán)Z部分為嘧啶、吡嗪、哌啶和吡啶。
優(yōu)選的多環(huán)Z部分喹啉、吡咯并吡啶、喹喔啉和咪唑并吡啶。
進(jìn)而在前述通式中，當(dāng)m＝0且Q為氧或氮時(shí)，則Q部分與雜環(huán)的鍵合最好如下限制。Q部分被鍵合至雜環(huán)的碳原子上而不直接鍵合至雜環(huán)氮原子上(如當(dāng)以環(huán)上的氮原子為1位計(jì)數(shù)時(shí)哌啶環(huán)的3、4或5位)，除非當(dāng)Q為氮時(shí)，Q也可以通過(guò)叉結(jié)構(gòu)鍵合到雜環(huán)上。
具有叉結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的化合物包含N＝C-N化學(xué)鍵作為雜環(huán)部分。
本發(fā)明優(yōu)選的硫取代，含吡啶的雙膦酸化合物具有如下的通用結(jié)構(gòu)式。
連接鏈具有雜原子如Q＝S、O、N或NR1的硫取代、含吡啶的雙膦酸鹽(或酯)也是優(yōu)選的。
此外，本發(fā)明的硫取代的哌啶雙膦酸和其可成藥鹽和酯可為下列另一種通用結(jié)構(gòu)式
其它的硫取代的雙膦酸化合物包括那些Z部分為由兩個(gè)環(huán)組成的多環(huán)雜環(huán)部分的化合物。
其它優(yōu)選的含硫雜環(huán)取代的雙膦酸為Z部分是嘧啶的那些化合物。這些化合物和其可成藥鹽或酯的通用結(jié)構(gòu)式如下
其它適宜的硫取代的雜環(huán)雙膦酸包括Z為七元含氮雜環(huán)的那些化合物。其通用結(jié)構(gòu)式如下
Z部分為五元雜環(huán)的硫取代雜環(huán)雙膦酸也是優(yōu)選的，其通用結(jié)構(gòu)式如下
其中R2選自氫或甲基，R2優(yōu)選氫;R3和R4為獨(dú)立地選自氫、甲基、氨基、氯、甲氧基、羥基和它們的混合物的取代基，R3和R4最好為氫或甲基。
本發(fā)明化合物的具體實(shí)例包括[(5-[巰基甲基]-2-哌啶基)亞甲基]雙[膦酸];雙[膦酸];雙[膦酸];-2-哌啶基)亞甲基]雙[膦酸];雙[膦酸];-3-哌啶基)亞甲基]雙[膦酸];-4-哌啶基)亞甲基]雙[膦酸];雙[膦酸];雙[膦酸];-2-哌啶基)亞乙基]雙[膦酸];雙[膦酸];雙[膦酸];-2-哌啶基)亞乙基]雙[膦酸];雙[膦酸];-1-羥基)亞乙基]雙[膦酸];-1-羥基]亞乙基]雙[膦酸];-1-羥基)亞乙基]雙[膦酸];-1-羥基)亞乙基]雙[膦酸];-1-羥基)亞乙基]雙[膦酸];-1-羥基)亞乙基]雙[膦酸];-1-羥基)亞乙基]雙[膦酸];-1-羥基)亞乙基]雙[膦酸];-1-羥基)亞乙基]雙[膦酸];亞乙基]雙[膦酸];雙[膦酸];亞丙基]雙[膦酸];亞丙基]雙[膦酸];亞丙基]雙[膦酸];-1-羥基-亞丙基]雙[膦酸];-1-羥基亞丙基]雙[膦酸];-1-羥基亞丙基]雙[膦酸];雙[膦酸];-2-甲基-2-哌啶基)亞乙基]雙[膦酸];-1-氨基)亞乙基]雙[膦酸];-1-氨基)亞乙基]雙[膦酸];-4-哌啶基)-1-氨基亞乙基]雙[膦酸];-1-羥基)亞乙基]雙[膦酸];-1-羥基)亞乙基]雙[膦酸];雙[膦酸];雙[膦酸];-1-羥基亞乙基]雙[膦酸];-1-羥基亞乙基]雙[膦酸];亞乙基]雙[膦酸];亞乙基]雙[膦酸];-1-羥基亞乙基]雙[膦酸];-1-羥基亞乙基]雙[膦酸];-2-哌啶基)氨基亞甲基]雙[膦酸];雙[膦酸];-3-哌啶基)氨基亞甲基]雙[膦酸];雙[膦酸];雙[膦酸];-4-哌啶基)氨基亞甲基]雙[膦酸];雙[膦酸];-3-甲基-2-亞哌啶基)氨基亞甲基]雙[膦酸];雙[膦酸];-3-甲基-2-亞哌啶基)氨基亞甲基]雙[膦酸];雙[膦酸];-2-亞哌啶基)氨基亞甲基]雙[膦酸];雙[膦酸];-2-亞哌啶基)氨基亞甲基]雙[膦酸];-2-(1，4-亞二嗪基)氨基亞甲基]雙[膦酸];-2-[1，3-亞二嗪基)氨基亞甲基]雙[膦酸];-2-[1，3，5-亞三嗪基)氨基亞甲基]雙[膦酸];
N-(2′-(1′，3′-亞二嗪基)-氨基甲烷二膦酸;和它們的可成藥鹽和酯。
為了測(cè)定和評(píng)價(jià)藥物活性，采用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的各種測(cè)試方法，在動(dòng)物體內(nèi)進(jìn)行了二膦酸化合物的測(cè)試。因此，使用一種通過(guò)測(cè)試這些化合物抑制骨吸收能力所設(shè)定的方法就可便利地表示體內(nèi)骨骼抗吸收活性，所說(shuō)的骨吸收性能表征鈣和磷酸鹽的異常代謝。該類(lèi)已知的測(cè)試的實(shí)例包括SchenK模型老鼠模型和輔助的關(guān)節(jié)炎試驗(yàn)。在玻璃試管管內(nèi)羥基磷灰石晶體生產(chǎn)抑制試驗(yàn)也是有用的。這些試驗(yàn)和其它的藥物活性評(píng)價(jià)試驗(yàn)均公開(kāi)和/或參見(jiàn)下述文獻(xiàn)Shinoda，等，Calcified Tissue International 35，p87-99(1983);Schenk等，Calcified Tissue Research，11，p196-214(1973);Russell等Calcified Tissue Research，6 p183-196(1970);Muhibauer和Fleisch，Mineral Electrolyte Metab，5，P296-303(1981);MancolLas等人，Oral Biol，15，731(1970);US專(zhuān)利3，683，080(Francis，1972.8.8授權(quán));US專(zhuān)利4，134，969(Schmidt-Dunker，1979.1.16授權(quán));EPO-A-189，662(1986.8.6公開(kāi));所有這些文獻(xiàn)被完整地引入本發(fā)明以作參考。在以下給出的實(shí)施例中詳細(xì)地描述其中的一些藥物活性試驗(yàn)。
除了可用作鈣或磷酸鹽的異常代謝為特征的病理學(xué)的狀況的治療或預(yù)防外，本發(fā)明的化合物還有其它的一些用途。例如，本發(fā)明的化合物據(jù)信用99m-锝標(biāo)記后可用作骨掃描劑。此外，本發(fā)明的化合物還可用作多價(jià)金屬離子特別是二價(jià)(如鈣和鎂)和三價(jià)金屬離子(如銦)的多價(jià)螯合劑。因此，本發(fā)明的化合物可用作洗滌劑和清潔劑助劑或處理水時(shí)的助劑。它們也可用作化合物的穩(wěn)定劑。此外，它們也可用于防止牙齒上酒石(如結(jié)石)和/或蝕斑的形成。最后，本發(fā)明的化合物也可用作除草劑，它對(duì)動(dòng)物無(wú)毒。
本發(fā)明的硫取代含氮雜環(huán)的膦酸化合物可以采用本文中實(shí)施例A-H給出的方法制備。
包含新的硫取代、含氮雜環(huán)的膦酸化合物的組合物本發(fā)明的新的膦酸化合物可以通過(guò)各種途徑對(duì)人類(lèi)或其它動(dòng)物給藥，這些方式包括但不限于口服和注射(靜脈內(nèi)，肌肉內(nèi)，腹膜內(nèi)和皮下注射)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員采用下面限定的適宜的藥物賦形劑可很容易地配制出許多包含本發(fā)明的新型硫取代膦酸化合物的其它給藥形式。從患者易于接受的角度來(lái)考慮，通常最好的采用口服給藥的方式。
本文所用的術(shù)語(yǔ)“藥物組合物”是指包含安全且有效量的硫取代膦酸化合物的活性成分或其混合物以及藥物可接受的賦形劑的混合物。
本文所用的術(shù)語(yǔ)“安全且有效量”是指化合物和組合物的用量在安全的醫(yī)療判斷范圍內(nèi)應(yīng)足夠大以顯著地改善欲治療的癥狀和/或病癥，但又足夠小以避免產(chǎn)生嚴(yán)重的副作用(合理的效益/風(fēng)險(xiǎn)比)。在本文中所發(fā)明的方法中所使用的藥物組合物所用的活性成分的安全且有效用量可以因各種因素而變化，這些因素包括所要治療的具體病癥，患者的年齡和身體狀況，疾病的嚴(yán)重程度，治療的持續(xù)時(shí)間，共同作用的別的治療方式，所采用的具體的活性成分，所采用的具體的藥物可接受的賦形劑以及主治醫(yī)生的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)范圍內(nèi)的其它因素。
本文所用的術(shù)語(yǔ)“藥物可接受的賦形劑包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的任何生物惰性，藥物非活性的物質(zhì)，它應(yīng)與所選用的具體膦酸化合物活性成分的物理和化學(xué)特性相容。藥物可接受的賦形劑包括但不限于聚合物，樹(shù)脂，增塑劑，填充劑，粘合劑，潤(rùn)滑劑，滑動(dòng)劑(glidant)分解劑，溶劑，共溶劑，緩沖體系，表面活性劑，防腐劑，甜味劑，香味劑，醫(yī)藥級(jí)染料或顏料和粘性劑。
本文所用的術(shù)語(yǔ)“口服給藥形式”是指經(jīng)患者口腔將所說(shuō)的組合物送至患者的腸胃系統(tǒng)內(nèi)而將任何所需藥物組合物系統(tǒng)地給藥于患者就本發(fā)明情況而言，服用的形式可以是包衣或未包衣的片劑，溶液，懸浮液;或者包衣或未包衣的膠囊。
本文所用的術(shù)語(yǔ)“注射”是指通過(guò)經(jīng)對(duì)患者皮膚打針而輸送含活性成分的溶液或乳液以使所說(shuō)的溶液或乳液經(jīng)靜脈內(nèi)，肌肉內(nèi)，腹膜內(nèi)和皮下注射輸送至患者的循環(huán)系統(tǒng)中使得任何所需的藥物組合物系統(tǒng)地給藥于人或其它哺乳動(dòng)物。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以采用下列一種或多種方式以滿(mǎn)意地控制系統(tǒng)的傳輸速度(a)活性成分性能;
(b)藥物可接受的賦形劑;只要變化不干擾所選用的具體活性組分的活性;
(c)賦形劑的類(lèi)型和伴隨物所希望有的所說(shuō)賦形劑的稠度和滲透性(膨脹性能);
(d)賦形劑自身和/或賦形劑內(nèi)的時(shí)間依從條件;
(e)粒狀的活性組分的顆粒尺寸;和(f)賦形劑的PH值依從條件。
具體說(shuō)來(lái)，用作性能選擇指導(dǎo)的因素可以是不同硫取代膦酸鹽(或酯)活性成分溶解度，酸性和水解敏感性，所說(shuō)的活性成分例如為酸加成鹽，即與羥基形式的鹽如堿金屬鹽，堿土金屬鹽等;和酯，如烷基，鏈烯基，芳基，芳烷基的酯。此外，通過(guò)向活性成分中添加適宜的緩沖劑而使口服劑達(dá)到適宜的PH條件以與所希望的釋放型式一致。
如上所述，藥物可接受的賦形劑包括但不限于樹(shù)脂，填充劑，粘合性，潤(rùn)滑劑，溶劑，滑動(dòng)劑，分解劑，共溶劑，表面活性劑，防腐劑，甜味劑，香味劑，緩沖體系，醫(yī)藥級(jí)染料或顏料和粘性劑。
優(yōu)選的溶劑為水。
本文中所用的香味劑包括下述文獻(xiàn)公開(kāi)的那些Remington′s Pharmaceutical Sciences第18版，MacK Publishing Company，1990第1288-1300頁(yè)，該文獻(xiàn)引入這里供參考。本文中適用的藥物組合物通常包含0-2%的香味劑。
本文中所用的染料或顏料包括下述文獻(xiàn)公開(kāi)的那些HandbooK of Pharmaceutical Excipients第81-90頁(yè)，1986，American Pharmaceutical Association & The Pharmaceutical Society of Great Britain該文獻(xiàn)引入這里供參考，這里的藥物組合物通常含0-2%染料或顏料。
優(yōu)選的共溶劑包括，但不限于乙醇，甘油，丙二醇，聚乙二醇。本發(fā)明的藥物組合物包含0-5%的共溶劑。
優(yōu)選的緩沖體系包括但不限于乙酸，硼酸，碳酸，磷酸，琥珀酸，馬來(lái)酸，酒石酸，檸檬酸，乙酸，苯甲酸，乳酸，甘油酸，葡糖酸，戊二酸，谷氨酸和它們的鈉，鉀和銨鹽。特別優(yōu)選的是磷酸，酒石酸，檸檬酸和乙酸與它們的鹽。本發(fā)明的藥物組合物中通常含0-5%的緩沖體系。
優(yōu)選的表面活性劑但不限于聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯，聚氧乙烯單烷基醚，蔗糖單酯和羊毛脂酯和醚，烷基硫酸鹽，脂肪酸的鈉，鉀和銨鹽。本發(fā)明的藥物組合物包含0-2%的表面活性劑。
優(yōu)選的防腐劑包括但不限于苯酚，對(duì)羥基苯甲酸烷基酯、鄰苯基苯酚苯甲酸和其鹽、硼酸和其鹽、山梨酸和其鹽、氯代丁醇、芐醇，乙基汞硫代水楊酸鈉，乙酸和硝酸苯汞，硝基酚汞，殺藻銨，十六烷基吡啶氯化物，羥苯甲酸甲酯，對(duì)羥苯甲酸丙酯。本發(fā)明的組合物通常含0-2%的防腐劑。
優(yōu)選的甜味劑包括但不限于蔗糖，葡萄糖，糖精，山梨糖醇，甘露糖醇和天冬酰苯丙氨酸甲酯。特別優(yōu)選的是蔗糖和糖精。本發(fā)明的藥物組合物包含0-5%的甜味劑。
優(yōu)選的粘性劑包括但不限于甲基纖維素，羧甲基纖維素鈉，羥丙基甲基纖維素，羥丙基纖維素，海藻酸鈉，卡波姆，聚乙烯吡咯酮，阿拉伯膠，爪耳樹(shù)膠，黃原膠和黃蓍膠。特別優(yōu)選的是甲基纖維素，卡波姆，黃原膠，爪耳樹(shù)膠，聚乙烯吡咯酮，羧甲基纖維素鈉和硅鋁酸鎂。本發(fā)明的組合物包含0-5%的粘性劑。
優(yōu)選的填充劑包括但不限于乳糖，甘露醇，山梨糖醇，三元磷酸鈣，二元磷酸鈣，壓縮糖，淀粉，硫酸鈣，右旋且微晶的纖維素。本發(fā)明的組合物包含0-75%的填充劑。
優(yōu)選的潤(rùn)滑劑包括但不限于硬脂酸鎂，硬脂酸和滑石。本發(fā)明的藥物組合物包含0.5-2%的潤(rùn)滑劑。
優(yōu)選的滑動(dòng)劑包括但不限于滑石和膠體二氧化硅。本發(fā)明的組合物包含1-5%的滑動(dòng)劑。
優(yōu)選的分解劑包括但不限于淀粉，羥基乙酸淀粉鈉，Crospovidone，Croscarmelose Sodium和微晶纖維素。本發(fā)明的藥物組合物包含4-15%的分解劑。
優(yōu)選的粘合劑包括但不限于阿拉伯膠，黃蓍膠，羥丙基纖維素，預(yù)膠化的淀粉，明膠，聚乙烯吡咯酮，羥丙基纖維素，羥丙基甲基纖維素，甲基纖維素，糖溶液如蔗糖和山梨醇溶液，乙基纖維素。本發(fā)明的組合物包含1-10%的粘合劑。
本發(fā)明的化合物可以占本發(fā)明藥物組合物重量的約0.1%-約99%。優(yōu)選的是本發(fā)明的化合物占本發(fā)明的藥物組合物重量的約15%-約95%。
相應(yīng)地，本發(fā)明的藥物組合物包含約15-95%的硫取代膦酸化合物活性成分或其混合物;0-2%的香味劑;0-50%的共溶劑;0-5%的緩沖體系;0-2%的表面活性劑;0-2%防腐劑;0-5%的甜味劑;0-5%的粘性劑;0-75%的填充劑;0.5-2%的潤(rùn)滑劑;1-5%的滑動(dòng)劑;4-15%分解劑;1-10%的粘合劑。
相應(yīng)于與本發(fā)明的硫取代膦酸化合物一起使用的藥物賦形劑的選擇基本上取決于膦酸化合物的給藥方式。如果化合物通過(guò)注射給藥，優(yōu)選的藥物載體是無(wú)菌的生理鹽水，其PH值可調(diào)節(jié)至約7.4。但是，本發(fā)明的膦酸化合物的優(yōu)選給藥方式是口服，因而優(yōu)選的單元?jiǎng)┝啃问绞瞧瑒?，膠囊劑等，每一單位劑量形式包含0.1mgP-約600mgP的本文中給出的二膦酸化合物。適用于制備口服給藥的單位劑量形式的藥物載體在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的。這些載體的選擇將取決于別的一些需考慮的因素如味覺(jué)，成本和貯藏穩(wěn)定性，這些對(duì)本發(fā)明并不是至關(guān)重要的，而且本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員也易于制備它們。
本文所用術(shù)語(yǔ)“mgP”是指存在于一定量的本發(fā)明的二膦酸化合物中的磷原子的重量。該單位用來(lái)規(guī)范用于藥物組合物發(fā)明的二膦酸化合物的數(shù)量和本發(fā)明的方法。例如，[(5-[(2-巰基-1-氧雜丙氨基(oxopropylamino)-2-吡啶基]氨基亞甲基]雙(膦酸)的分子量為371g/mol，其中16.7%(62g/mol)歸于該分子中的兩個(gè)磷原子。因而，1mg該化合物經(jīng)計(jì)算有0.17mgP(1mg×16.7%)。所以，為了制備包含1mgP該化合物的藥物組合物，該組合物應(yīng)包含6Mg的化合物;為了給一位50Kg的患者以1mgP/Kg劑量給藥該化合物，該患者應(yīng)被給藥300mg的該化合物。用于與本發(fā)明的膦酸一起使用的藥物可接受的載體是以一足以能使所得藥物適于實(shí)際使用的濃度來(lái)使用。總體說(shuō)來(lái)，優(yōu)選藥物可接受的載體可以占總的組合物重量的約0.1%-約99.9%;更優(yōu)選的是約20%-約80%。
適宜的藥物組合物在下列的實(shí)施例J-L中描述。很清楚，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠改變下述非限定實(shí)施例以形成寬范圍的藥物組合物。
以鈣和磷酸鹽的異常代謝為特征的疾病的治療和預(yù)防方法本發(fā)明的另一方面是以鈣和磷酸鹽的異常代方謝為特征的疾病的治療和預(yù)防方法。該方法包括向需要治療的人類(lèi)或其它哺乳動(dòng)物以本發(fā)明的有效且安全量的二膦酸化合物給藥。
優(yōu)選的給藥方式是口服，但其它已知的給藥方法也可改慮，如皮膚粘膜給藥(例如皮膚，直腸等給藥方式)和腸胃外給藥(例如，通過(guò)皮下注射，肌肉內(nèi)注射，關(guān)節(jié)內(nèi)注射，靜脈內(nèi)注射等)，吸入法也包括在內(nèi)。因此，具體的給藥方式包括但不限于口服，皮膚，粘膜，舌下的，肌肉內(nèi)的，靜脈內(nèi)的，腹膜內(nèi)的和皮下給藥以及局部的施用。
本文所用術(shù)語(yǔ)“鈣和磷酸鹽的異常代謝”是指(1)因鈣和磷酸鹽的異常流動(dòng)作用而導(dǎo)致普通或特殊的骨質(zhì)喪失或在體液中過(guò)高的鈣和磷酸鹽含量為特征的病癥;和(2)由鈣和磷酸鹽在體內(nèi)異常沉積所引起或產(chǎn)生的病癥。第一類(lèi)病癥包括但不限于骨質(zhì)疏松癥，佩吉特病，甲狀旁腺機(jī)能亢進(jìn)，惡性的血鈣過(guò)多，異位骨化和溶骨骨轉(zhuǎn)移。第二類(lèi)病癥包括但不限于肌炎骨化進(jìn)展，全身心鈣質(zhì)沉著和其它折磨人的病痛。如關(guān)節(jié)炎，類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，骨關(guān)節(jié)炎，神經(jīng)炎，粘液囊炎，腱炎和其它素因性的包括在組織上沉積鈣和磷酸鹽而引發(fā)的有關(guān)疾病。
本文所用的術(shù)語(yǔ)“類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎”是指不清楚病因的慢性?xún)?nèi)吸性的和關(guān)節(jié)炎性病癥。它的特征是破壞關(guān)節(jié)軟骨，韌帶，腱和骨骼。
本文所用的術(shù)語(yǔ)“骨關(guān)節(jié)炎”是指可活動(dòng)的關(guān)節(jié)的非炎性疾病。它的特征是惡化和磨損關(guān)節(jié)軟骨;和關(guān)節(jié)表面處的新骨形成。
本文所用的術(shù)語(yǔ)“危險(xiǎn)病人”和“需治療的病人”是指那些如不經(jīng)治療會(huì)承受?chē)?yán)重的鈣和磷酸鹽的異常代謝危險(xiǎn)的人們或其它哺乳動(dòng)物，和經(jīng)診斷受鈣和磷酸鹽的異常代謝困攏著的人們或其它哺乳動(dòng)物。例如，絕經(jīng)后的婦女，進(jìn)行某種類(lèi)固醇治療的人;服用抗驚厥藥品的人;經(jīng)診斷有佩吉特病，甲狀旁腺機(jī)能亢進(jìn)，惡性血鈣過(guò)多或溶骨骨轉(zhuǎn)移等病癥的人;經(jīng)診斷患有各種形式的骨質(zhì)疏松癥中的一種或多種的人;屬于較一般人有更多的機(jī)會(huì)得骨質(zhì)疏松癥的人，如絕經(jīng)后的婦女，年過(guò)65歲的男人，以及用已知的一些藥物治療而引起骨質(zhì)疏松癥副作用的人;經(jīng)診斷患有肌炎骨化進(jìn)步或全身心鈣質(zhì)沉著的人;和受其它一些病痛折磨的人，這些病痛為關(guān)節(jié)炎，骨關(guān)節(jié)炎，神經(jīng)炎，粘液囊炎，腱炎和其它素因性的包括與在組織上沉積鈣和磷酸鹽有關(guān)的而發(fā)炎的病理狀況。
本文所用的術(shù)語(yǔ)“安全且有效量”是指本發(fā)明的化合物或組合物的用量在合理的藥物評(píng)判范圍內(nèi)應(yīng)足夠大以顯著地改善欲治療的病癥，但又足夠小以避免產(chǎn)生嚴(yán)重的副作用(合理的效益/風(fēng)險(xiǎn)比)。本發(fā)明的二膦酸化合物的安全和有效量可以因各種因素變化，這些因素包括所要治療的具體病癥，患者的年齡和身體狀況，疾病的嚴(yán)重程度，治療的持續(xù)時(shí)間，同時(shí)采用的治療方式，所采用的具體的膦酸鹽(或酯)所采用的具體藥物可接受的賦形劑以及主治醫(yī)生的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)范圍內(nèi)的其它因素。一次劑可以是約0.01mgP-約3500mgP，或者每Kg體重約0.0002-約70mgP(以50Kg體重計(jì))。優(yōu)選的是一次劑量可為約1mgP-約600mgP，或每Kg體重約0.02-約12gP(以50Kg體重計(jì))。每天可給藥量高至4個(gè)劑量。每日劑量超過(guò)500mgP/Kg不會(huì)產(chǎn)生所希望的效果，反而可能造成不希望的副作用。當(dāng)然，對(duì)于口服給藥情況，由于吸收有限，因而在上述范圍內(nèi)需用較高的劑量。
下列的實(shí)施例進(jìn)一步描述和表示本發(fā)明范圍內(nèi)優(yōu)選的實(shí)施方案。這些實(shí)施例僅用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而不作為對(duì)本發(fā)明的限制;這是因?yàn)槠涓鞣N變化方式均不會(huì)脫離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)范圍。
實(shí)施例A[(5-(3-巰基丙基)-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)的合成
按下述過(guò)程制備和合成上述化合物Ⅰ.合成[(5-溴-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸]四乙酯在備有蒸餾頭以收集整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中的乙醇的圓底燒瓶中，2-氨基-5-嗅吡啶(12.5g，72mmol)，原甲酸三乙酯(79.2mmol)和亞磷酸二乙酯(158.4mmol)在140℃加熱，加熱8小時(shí)后，冷卻反應(yīng)混合物，然后減壓濃縮。通過(guò)5%的異丙醇的二氯甲烷溶液經(jīng)硅膠快速色譜得到想要的產(chǎn)物。
Ⅱ.合成[(5-(3-羥丙基-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)四乙酯向冷至-78℃的[(5-溴-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)四乙酯(10mmol)的THF(10mmol)溶液中在30分鐘內(nèi)加入正丁基鋰(2.1當(dāng)量)的己烷溶液。在-78℃再保持反應(yīng)30分鐘。向該溶液中加入3-碘丙醇三甲基甲硅烷基(TMS)醚(2.5當(dāng)量)，使反應(yīng)在30分鐘內(nèi)熱至室溫。經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)水處理后(work-up)后，分離出[(5-(3-羥丙基，TMS醚)-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)四乙酯，不經(jīng)純化用于下一步反應(yīng)。
通過(guò)在THF中攪拌上述產(chǎn)物并在30分鐘內(nèi)通過(guò)滴加加入氟化四丁基銨(1M的THF溶液)溶液而實(shí)現(xiàn)TMS醚從產(chǎn)物中的解離。經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)水處理后，待到分離成油狀的伯醇，可直接用于下一步驟。
Ⅲ.合成[(5-(3-溴丙基)-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)]四乙酯在室溫下攪拌[(5-(3-羥丙基-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)四乙酯(10mmol)，四溴化碳(11mmol)和三苯膦(11mmol)在二氯甲烷(100ml)中的混合物5個(gè)小時(shí)。向其中加水，產(chǎn)物用二氯甲烷萃取。干燥亦濃縮組合有機(jī)萃取物，殘留物用快速柱色譜純化得到[(5-(3-溴丙基-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)四乙酯。
Ⅳ.合成[(5-(3-乙酰硫代丙基-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)四乙酯。雙(膦酸)四乙酯。(5.0mmol)的溶液在無(wú)水丙酮(35ml)中進(jìn)行攪拌并加入硫代乙酸鈉(5.2mmol)?；旌衔镌?00℃下攪拌12小時(shí)。冷卻至室溫后，經(jīng)減壓去除溶劑。粗的殘留物溶解于二氯甲烷中并用水洗滌。然后干燥有機(jī)層，再進(jìn)行減壓濃縮。使用梯度5-10%異丙醇的二氯甲烷溶液經(jīng)硅膠快速色譜純化得到想要的產(chǎn)物。
Ⅴ.合成[(5-(3-巰基丙基-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)
硫代乙酸鹽(4.2mmol)在1NHCl(15ml)中加熱回流5小時(shí)。冷卻反應(yīng)混合物，用活性炭處理，過(guò)濾，減壓濃縮，隨后用丙酮研制，進(jìn)而在真空下干燥過(guò)夜，得到適宜純度的所要的產(chǎn)物。
實(shí)施例B[(5-(3-乙酰硫代丙基-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)的合成
在氬氣氛下使[(5-(3-乙酰硫代丙基-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)四乙酯(上述實(shí)例A(Ⅲ)中所述制備的)在蒸餾水中加熱回流18小時(shí)制備[(5-(3-乙酰硫代丙基)-2-吡啶基)氨基亞甲基)雙(膦酸)。減壓下對(duì)上述反應(yīng)混合物進(jìn)行濃縮，經(jīng)水和異丙醇重結(jié)晶得到產(chǎn)物。
實(shí)施例C[(5-巰基-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)的合成
上述化合物用下述過(guò)程進(jìn)行制備和合成。
Ⅰ.合成[(5-硝基-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)四乙酯在備有蒸餾頭以收集整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中的乙醇的圓底燒瓶中，2-氨基-5-硝基吡啶(10g，71.9mmol)，原甲酸三乙酯(11.7g，79.1mmol)和亞磷酸二乙酯(21.86g，158.2mmol)在140℃下加熱。在加熱10小時(shí)后，冷卻反應(yīng)混合物，然后減壓濃縮。通過(guò)5%的異丙醇的二氯甲烷溶液經(jīng)硅膠快速色譜得到想要的產(chǎn)物。
Ⅱ.合成[(5-氨基-2-吡啶基)氨基亞甲基)雙(膦酸)四乙酯[(5-硝基-2-吡啶基)氨基亞甲基)雙(膦酸)四乙酯(5.29g，12.4mmol)，無(wú)水乙醇(100mmol)和10%碳(1.3g)上鈀置于500mlparr氫化燒瓶中，在40Psi下氫化4小時(shí)。經(jīng)硅藻土過(guò)濾反應(yīng)反應(yīng)混合物，然后減壓濃縮。無(wú)需進(jìn)一步純化，生成的固體就可用于下面的過(guò)程。
Ⅲ.合成[(5-巰基-2-吡啶基)氨基亞甲基)雙(膦酸)四乙酯向室溫下在二氯甲迷(6ml)中的四氟硼酸亞硝鎓(NoBF4)中加入[(5-氨基-2-吡啶基)氨基亞甲基)雙(膦酸)四乙酯(75mg，0.19mmol)。攪拌反應(yīng)混合物3小時(shí)，然后減壓濃縮。粗產(chǎn)物溶于乙腈(6ml)中，加入硫化鈉(46mg，0.19mmol)。室溫下攪拌12小時(shí)后，加水使反應(yīng)停止，用二氯甲烷萃取混合物。合并有機(jī)萃取物，用10%Na2S2O3水溶液洗滌。有機(jī)萃取物再經(jīng)硫酸鈉干燥后，過(guò)濾，減壓濃縮。用2%的異丙醇的二氯甲烷溶液經(jīng)快速色譜純化，待到想要的硫羥化合物。
Ⅳ.合成[(5-巰基-2-吡啶基)氨基亞甲基)雙(膦酸)在氮?dú)夥障碌恼麴s水(25ml)中回流四乙酯(0.5mmol)15小時(shí)得到雙膦酸。反應(yīng)混合物用活性炭處理，過(guò)濾并減壓濃縮。粗產(chǎn)物用水和乙醇重結(jié)晶而得到[(5-巰基-2-吡啶基)氨基亞甲基)雙(膦酸)。
實(shí)施例D[(4-(4巰基丁基)-2-吡啶基)氨基亞甲基)雙(膦酸)的合成
上述化合物按下述過(guò)程進(jìn)行制備和合成。
Ⅰ.合成[(4-溴-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)四乙酯使用前述實(shí)施例A(Ⅰ)描述的基本相同過(guò)程使2-氨基-4-溴吡啶與原甲酸三乙酯和亞磷酸二乙酯反應(yīng)得到[(4-溴-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)四乙酯。
Ⅱ.合成[(4-4-羥丁基)-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)四乙酯向冷卻至-78℃的[(4-溴-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)四乙酯(10mmol)的THF(10ml)溶液中在30分鐘內(nèi)加入正丁基鋰(2.1當(dāng)量的)己烷溶液。在-78℃下再保持該反應(yīng)30分鐘。向溶液中加入4-碘丁醇三甲基甲硅烷基(TMS)醚(2.5當(dāng)量)，在30分鐘內(nèi)將反應(yīng)加熱至室溫。經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)水處理后，[(4-(4-丁醇，TMS醚)-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)四乙酯被分離出來(lái)，無(wú)需純化即可用于下一步反應(yīng)。
通過(guò)在THF中攪拌上述產(chǎn)物并在30分鐘內(nèi)通過(guò)滴加加入氟化四丁基銨(1M的THF溶液)而實(shí)現(xiàn)TMS醚從產(chǎn)物中的分離。經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)水處理后，得到分離成一種油狀的伯醇，可直接用于下一步反應(yīng)。
Ⅲ.合成[(4-(4-乙酰硫代丁基)-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)四乙酯使用上述實(shí)施例A(Ⅲ和Ⅳ)所述基本相同的反應(yīng)過(guò)程，使[(4-(4-羥丁基-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)四乙酯轉(zhuǎn)化成[(4-(4-乙酰硫代丁基)-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)四乙酯。
Ⅳ.合成[(4-(4-巰基丁基)-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)在1NHCl(20ml)中硫代乙酸酯(5.0mmol)被加熱回流8小時(shí)，冷卻反應(yīng)混合物，用活性炭處理，過(guò)濾并減壓濃縮。隨后用丙酮研制，進(jìn)而在真空下干燥過(guò)夜。得到適宜純度的所需的產(chǎn)物。
實(shí)施例E[(4-(4-乙酰硫代丁基)-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)的合成 雙(膦酸)經(jīng)下述過(guò)程制備在氬氣氛下的蒸餾水中加熱回流[(4-(4-乙酰硫代丁基)-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)四乙酯[按上述實(shí)施例D所述制備的]18小時(shí)。減壓濃縮反應(yīng)混合物，經(jīng)水和異丙醇的重結(jié)晶得到產(chǎn)物。
實(shí)施例F[(5-[(2-巰基-1-氧代丙基)氨基]-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)的合成
上述化合物經(jīng)下述過(guò)程制備和合成。
Ⅰ.合成[(5-[(2-巰基-1-氧代丙基)氨基]-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)四乙酯在0℃將硫代乳酸(1.95g，18.38mmol)緩慢地加入在二氯甲烷(15ml)中的偶合劑1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳化二亞胺氫氯化物(3.52g，18.38mmol)中。然后向其中加入二氯甲烷(10ml)中的[(5-氨基-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)四乙酯[上述實(shí)施例C(Ⅱ)所述制備的產(chǎn)物](4.84g，12.25mmol)。在氮?dú)夥帐覝叵聰嚢璺磻?yīng)混合物24小時(shí)。用二氯甲烷(150ml)稀釋反應(yīng)混合物，再用水(2×150ml)洗滌，再用飽和NaCl水溶液(1×125ml)洗滌。有機(jī)層用硫酸鈉干燥，過(guò)濾并減壓濃縮。通過(guò)5%的異丙醇的二氯甲烷溶液經(jīng)硅膠快速色譜純化酰胺得到產(chǎn)率為52%的黃色油產(chǎn)物(3.05g)。
Ⅱ.合成[(5-[(2-巰基-1-氧代丙基)氨基]-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙(膦酸)在氮?dú)夥帐覝叵?，用氯?25ml)中的溴代三甲基硅烷(5.80g，37.89mmol)處理雙膦酸四乙酯(3.05g，6.31mmol)。加入甲醇使反應(yīng)混合物停止反應(yīng)，然后減壓濃縮該產(chǎn)物。粗產(chǎn)物用乙酸乙酯研制，進(jìn)而高真空干燥，得到產(chǎn)率100%的雙膦酸(2.34g)淺黃色固體。
實(shí)施例G[2-乙酰硫代-2-(3-吡啶基)亞乙基]雙(膦酸)的合成
上述化合物經(jīng)下述過(guò)程制備和合成。
Ⅰ.合成4，4′-(3-吡啶基亞甲基)雙嗎啉包含3-吡啶羧基醛(Carboxaldehyde)(3.97g，37.09mmol)，三氧化硼(4.31g，61.94mmol)和嗎啉(7.76g，89.02mmol)的苯(10ml)的懸浮液在室溫下攪拌2小時(shí)。經(jīng)硅藻土過(guò)濾反應(yīng)混合物以除去水合硼復(fù)合物，濾液經(jīng)減壓濃縮得到產(chǎn)率73%純度很好的bisaminal(7.17g)。
Ⅱ.合成[3-(2-吡啶基)亞乙烯基]雙(膦酸)四乙酯。
向甲苯(6ml)中的bisaminal(1.00g，3.80mmol)中加入三氟乙酸(0.89g，7.79mmol)。該混合物在60℃下加熱15分鐘，加入亞甲基二膦酸四乙酯(1.10g，3.80mmol)，在60℃下的反應(yīng)攪拌共22小時(shí)。冷卻反應(yīng)混合物，向其中加入水。兩層被分離開(kāi)，用二氯甲烷(3×15ml)萃取水層。合并有機(jī)層，用硫酸鈉干燥，過(guò)濾，減壓濃縮。通過(guò)硅膠上快速色譜(97∶3二氯甲烷/異丙醇)使雙膦酸的酯與未反應(yīng)的亞甲基二膦酸的酯和吡啶羧基醛分離，得到產(chǎn)率20%的乙烯加合物(296mg)淺黃色油。
Ⅲ.合成[3-(2-吡啶基)亞乙烯基]雙(膦酸)在氮?dú)夥?0℃下雙膦酸的酯(1.66g，4.39mmol)用氯仿中的溴代三甲基硅烷(5.38g，35.12mmol)處理12小時(shí)。用水(20ml)和乙酸乙酯(20ml)攪拌反應(yīng)混合物30分鐘。將兩層分離開(kāi)，水層用活性炭處理，通過(guò)硅藻土過(guò)濾并濃縮得到產(chǎn)率57%的雙(膦酸)(0.66g)淺黃色固體。
Ⅳ.合成[2-乙酰硫代-2-(3-吡啶基)亞乙烯基]雙(膦酸)向水(5ml)中的[3-(2-吡啶基)亞乙烯基]雙(膦酸)(0.56g，2.11mmol)中加入硫代乙酸(0.80g，10.55mmol)。在室溫下攪拌5小時(shí)后，減壓濃縮反應(yīng)混合物，用丙酮研制，然后再高真空下干燥，待到產(chǎn)率52%的雙(膦酸)淺黃色固體(375mg)。
實(shí)施例H[2-巰基-2-(3-吡啶基)亞乙基]雙(膦酸)的合成
上述化合物按下述過(guò)程制備和合成。
Ⅰ.合成[2-乙酰硫代-2-(3-吡啶基)亞乙基]雙(膦酸)四乙酯。
在室溫?zé)o水氯仿中(15ml)攪拌(3-(2-吡啶基)亞乙烯基)雙(膦酸)四乙酯(1.0g，2.65mmol)[前述實(shí)施例G(Ⅱ)制備的產(chǎn)物]和硫代乙酸(0.30g，3.98mmol)48小時(shí)。然后減壓濃縮反應(yīng)混合物。殘留物溶于丙酮中，再在真空下第二次濃縮，待到產(chǎn)率83%的硫代乙酸酯(1.01g)。
Ⅱ.合成[2-巰基-2-(3-吡啶基)亞乙基]雙(膦酸)在濃鹽酸中加熱回流[2-乙酰硫代-2-(3-吡啶基)亞乙基雙(膦酸)四乙酯(1.01g，2.21mmol)3小時(shí)制備雙膦酸。然后減壓下蒸發(fā)溶液至干。粗產(chǎn)物溶于溫水中，用活性炭處理，再通過(guò)硅藻土過(guò)濾。濾液用二氯甲烷萃取兩次。通過(guò)添加乙醇使產(chǎn)物從濾液中沉淀出來(lái)。經(jīng)過(guò)濾收集沉淀物，用二乙醚洗滌，并在干燥器中真空干燥。
實(shí)施例1[5-巰基-2-(3-)亞戊基]雙(膦酸)的合成
該化合物按下述過(guò)程制備和合成Ⅰ.合成5-羥基-2-(3-吡啶基)戊酸乙酯，叔丁基二甲基甲硅烷基醚向-78℃氬氣氛下無(wú)水THF(125ml)中的3-吡啶乙酸乙酯(0.76g，4.60mmol)的溶液中加入THF(25ml)中的二異丙基酰胺鋰(4.60mmol)。在-78℃下攪拌溶液30分鐘，然后向溶液中加入3-碘丙醇，在THF(20ml)中的叔丁基二甲基甲硅烷基醚(5.00mmol)。在-78℃下再攪拌反應(yīng)2小時(shí)，然后在室溫下攪拌8小時(shí)。加入飽和氯化銨水溶液使反應(yīng)混合物停止反應(yīng)。將兩層分離，水層用乙醚萃取，合并有機(jī)層，干燥，并減壓濃縮。產(chǎn)物用20%二氯甲烷的己烷溶液經(jīng)硅膠快速色譜進(jìn)行純化。
Ⅱ.合成2-(3-吡啶基)戊烷-1，5-二醇，5-叔丁基二甲基甲硅烷基醚。
在氮?dú)夥障禄亓鞯腡HF(100ml)中用氫化鋰鋁(5.50mmol)處理使羧酸酯還原成相應(yīng)的醇。小心地加入水以使反應(yīng)停止，隨后用稀NaOH水溶液處理鋁鹽。經(jīng)硅藻土過(guò)濾反應(yīng)混合物，再將兩層分離，水層用二乙基醚萃取。合并有機(jī)層，干燥并在減壓下濃縮。生成的油無(wú)需進(jìn)一步純化。
Ⅲ.合成5-溴-4-(3-吡啶基)戊醇，叔丁基二甲基甲硅烷基醚在室溫下攪拌2-(3-吡啶基)戊烷-1，5-二醇，5-叔丁基二甲基甲硅烷基醚(10mmol)，四溴化碳(11mmol)和三苯膦(11mmol)在二氯甲烷(100ml)中的混合物5小時(shí)。加入水，產(chǎn)物用二氯甲烷萃取。合并有機(jī)萃取液并干燥和濃縮之。殘留物經(jīng)快速柱色譜純化得到5-溴-4-(3-吡啶基)戊醇，叔丁基二甲基甲硅烷基醚。
Ⅳ.合成5-羥基-2-(3-吡啶基)戊基膦酸二乙酯，叔丁基二甲基甲硅烷基醚在90℃下加熱5-溴-4-(3-吡啶基)戊醇，叔丁基二甲基甲硅烷基醚(0.75mmol)和三乙膦(1.12mmol)的溶液72小時(shí)，加熱過(guò)程中保持氮?dú)饬魍ㄟ^(guò)反應(yīng)。通過(guò)蒸餾除去過(guò)量的三甲膦，粗殘餾物用2%的異丙醇的二氯甲烷溶液經(jīng)硅膠色譜處理。產(chǎn)物無(wú)需進(jìn)一步純化可用于下面的反應(yīng)過(guò)程。
Ⅴ.合成[5-羥基-2-(3-吡啶基)亞戊基]雙(膦酸)二乙酯，叔丁基的二甲基甲硅烷基醚在0℃下，向5-羥基-2-(3-吡啶基)戊基膦酸，二乙酯，叔丁基的二甲基甲硅烷基醚(15.0mmol)的無(wú)水THF(200ml)溶液中加入仲丁基鋰(33.0mmol，1.3M的環(huán)己烷溶液)。隨后繼續(xù)攪拌30分鐘。然后在室溫下向溶液中緩慢地加入氯代磷酸二乙酯(2.50g，14.47mmol)的無(wú)水THF(100ml)溶液。攪拌反應(yīng)過(guò)夜后，加入碳酸氫鈉的飽和水溶液使混合物停止反應(yīng)，然后用二氯甲烷進(jìn)行萃取。合并的有機(jī)萃取液用無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾并在減壓下濃縮。粗產(chǎn)物用30%丙酮的己烷溶液經(jīng)硅膠快速色譜純化。
Ⅵ.合成[5-羥基-2-(3-吡啶基)亞戊基]雙(膦酸)二乙酯在室溫下用氟化四丁基銨(0.75mmol)處理THF中的醚(0.50mmol)30分鐘以分解出甲硅烷基醚。完全脫保護(hù)后，用飽和NaCl溶液洗滌反應(yīng)混合物。用硫酸鈉干燥有機(jī)層，過(guò)濾，減壓濃縮。得到可用的殘留物無(wú)需進(jìn)一步純化。
Ⅶ.合成[5-溴-2-(3-吡啶基)亞戊基]雙[膦酸]二乙酯使用前述部分Ⅲ基本相同的過(guò)程，將[5-羥基-2-(3-吡啶基)亞戊基)雙(膦酸)二乙酯轉(zhuǎn)化成[5-溴-2-(3-吡啶基)亞戊基]雙(膦酸)二乙酯。
Ⅷ.合成[5-乙酰硫代-2-(3-吡啶基)亞戊基]雙(膦酸)二乙酯在無(wú)水丙酮(35ml)中攪拌[5-溴-2-(3-吡啶基)亞戊基]雙(膦酸)二乙酯的溶液，并加入硫代乙酸鈉(5.2mmol)?；旌衔镌?0℃下攪拌12小時(shí)。冷卻至室溫后，減壓脫除溶劑。粗殘留物溶于二氯甲烷，用水洗滌。然后干燥有機(jī)層，減壓濃縮。得到想要的產(chǎn)物經(jīng)硅膠快速色譜用5-10%的異丙酮的二氯甲烷溶液梯度進(jìn)行純化。
Ⅸ合成[5-巰基-2-(3-吡啶基)亞戊基]雙[膦酸]將[5-2酰硫代-2-(3-吡啶基)亞戊基]雙[膦酸]二乙酯(4.2mmol)溶于2.5MHCL(65ml)中，加熱回流7小時(shí)。冷卻反應(yīng)混合物并減壓濃縮。固體殘留物用丙酮研制，然后用水和乙醇重結(jié)晶得到[5-巰基-2-(3-吡啶基)亞戊基雙[膦酸]實(shí)施例JScheNK模型用骨代謝領(lǐng)域內(nèi)稱(chēng)之為SchenK模型的動(dòng)物模型體系對(duì)本發(fā)明化合物進(jìn)行體內(nèi)骨吸收抑制和礦化抑制評(píng)估。該模型體系的一般原則在下述文獻(xiàn)中公開(kāi)Shinoda等，Calcif，Tissue Int，35，87-99(1983);Schenk等Calcif，Tissue Res，11，196-214(1973)，上述文獻(xiàn)引入這里以作參考。
原料和方法動(dòng)物斷奶前17天(30克)的雄性Sprague Dawley大鼠(chanles River Breeding Laboratories)與其母親一起裝運(yùn)，并將其與其母親一起置于塑料籠子中直至到達(dá)試驗(yàn)地。在長(zhǎng)至19天時(shí)，將喂過(guò)鼠食(Rat Chow)和水的幼鼠隨機(jī)分配成治療組或?qū)φ战M，每組包含7個(gè)幼鼠。在第1天和第7天兩次，對(duì)所有幼鼠腹膜內(nèi)(“IP”)注射鈣黃綠素(在0.9%鹽水溶液中1%的溶液，劑量為0.2ml/100g體重。第4天，給所有動(dòng)物IP注射鹽酸四環(huán)素(0.9%鹽水溶液中1%的溶液;劑量為0.2ml/100g體重)。這些化合物活性標(biāo)記礦化骨骼和軟骨。
劑量溶液和劑量方法將所有溶液配制成在0.9%的生理鹽水中的皮下注射試劑并用NaoH和/或HCl調(diào)節(jié)PH值至7.4。劑量溶液是以mg/Kg(體重)表示的活性物質(zhì)粉末質(zhì)量(以水合分子量為基準(zhǔn))來(lái)進(jìn)行的，mg/Kg相應(yīng)于mgP/Kg。濃度是以0.2ml/100g體重劑量為基準(zhǔn)。通常，7天內(nèi)，所有化合物以0.01、0.1、1.0和10.0mgP/Kg/天給藥。在0.1mgP/Kg/天顯示活性的化合物以對(duì)數(shù)遞減至0.001mgP/Kg/天進(jìn)行測(cè)試。以每日體重的變化為基準(zhǔn)來(lái)調(diào)節(jié)劑量。
尸體剖檢、組織加工和組織形態(tài)測(cè)量在開(kāi)始服藥后第8天，通過(guò)注射過(guò)量的戊巴比妥(Penta batol)使所有的動(dòng)物致死。解剖脛骨，將其置于70%的乙醇中。一根脛骨以分級(jí)的乙醇溶液脫水，并將其置于甲基丙烯酸甲酯中，如Caleified Tissue Preparation中Schenk的方法所述(G.R.DicKson編;Elsevitr Science出版，荷蘭，1984)，該文獻(xiàn)引入這里以作參考。脛骨通過(guò)干骺端區(qū)域縱向切法。標(biāo)本的一個(gè)表面用硝酸銀染色，將標(biāo)本置于顯微鏡載片上使用Quantimet Image Analyzer(Cambridge Instruments，Inc)以白熾和紫外照射進(jìn)行評(píng)估。干骺端的小梁骨含量以熒光標(biāo)記和生長(zhǎng)板間區(qū)域進(jìn)行測(cè)量并表示為總面積(骨+骨髓)的百分比。骺的生長(zhǎng)板寬度是整個(gè)橫截面10個(gè)等空間測(cè)量值的平均值。
使用參數(shù)和非參數(shù)的方差分析以及wilcoxons秩和測(cè)試進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)評(píng)估以確定相比于對(duì)照動(dòng)物統(tǒng)計(jì)學(xué)的明顯效果。
Schenk模型提供了本發(fā)明化合物用于體內(nèi)骨吸收抑制的數(shù)據(jù)。表2中給出了由Schenk模型確定的所測(cè)試的有代表性的化合物的最低有效(抗吸收)劑量“LED”。
實(shí)施例K輔助關(guān)節(jié)炎模型關(guān)節(jié)炎的動(dòng)物模型有許多種，其中的一種是使用MycobacteRiumbutyRium的輔助誘導(dǎo)模型。該模型以多種方式模擬人體的類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(與關(guān)節(jié)空間的細(xì)胞和關(guān)節(jié)翳侵入有關(guān)的關(guān)節(jié)腫脹、骨吸收和進(jìn)入關(guān)節(jié)空間趨化性因素和溶酶體構(gòu)分的釋放(1，2)。許多預(yù)防和治療研究已經(jīng)表明抗炎藥物(3，4)和二膦酸(5，6)在關(guān)節(jié)炎治療時(shí)，可有效使用。
參考文獻(xiàn)Pearson，C.，Wood F.(1959)，Studies of Polyarthritis and Other Lesions Induced by Injection of Mycobacterial Adjuvant.1.General Clinical and Pathological Characteristics and Some Modifying Factors，Arth.Rheum.，2440-459.
Blackman，A.，Burns，J.W.，F(xiàn)ramer，J.B.，Radziwonik，H.，Westwick，J.(1977)，An X-ray Analysis of Adjuvant Arthritis in the Rat.The Effect of Prednisolone and Indomethacin，Aqents and Actions，7145-151.
Winter，C.A.，Nuss，G.W.(1966)，Treatment of Adjuvant Arthritis in Rats with Anti-inflammatory Drugs，Arth.Rheum.，9394-404.
Winder，C.V.，Lembke，L.A.，Stephens，M.D.(1969)，Comparative Bioassay of Drugs in Adjuvant-Induced Arthritis in RatsFlufenamic Acid，Mefenamic Acid，and Phenylbutazone，Arth.Rheum.，12472-482.
Francis，M.D.，F(xiàn)lora，L.King，W.R.(1972)，The Effects of Disodium Ethane-1-Hydroxy-1-Diphosphonate on Adjuvant Induced Arthritis in Rats，Calcif.Tiss.Res.，9109-121.
Flora，L.(1979)，Comparative Antiinflammatory and Bone Protective Effects of Two Diphosphonates in Adjuvant Arthritis，Arth.Rheum，22340-346.
藥劑誘發(fā)的關(guān)節(jié)炎是一種嚴(yán)重的蜂窩織炎和滑膜炎。它們是在第零天對(duì)雄性大鼠(Sprague Dawley或Lewis Strain)進(jìn)行一次皮下(SC)注射在礦物油中的Mycobacterium butyricum(8mg/ml)而誘發(fā)的，每日一次通過(guò)口服(PO)或腸胃外(SC)服用本發(fā)明的化合物，并以預(yù)防(從第零天起)或治療(從第9或10或14天起)試驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。抗關(guān)節(jié)炎效能可相比于鹽水治療的關(guān)節(jié)炎對(duì)照樣，以爪體積的減小、體重?fù)p失/骨損失或反應(yīng)新骨形成來(lái)測(cè)量。可停止治療并檢測(cè)“突發(fā)病”響應(yīng)(炎性的迅速增加)，這種響應(yīng)表明化合物保持效能的能力。
原料和方法A動(dòng)物使用動(dòng)物的是雄性Lewis大鼠(LEW)。當(dāng)動(dòng)物運(yùn)抵后，將其通過(guò)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的隨機(jī)號(hào)碼進(jìn)行隨機(jī)取樣，并將其置于單獨(dú)用線懸吊的籠中。在整個(gè)研究期間，隨意地供給食物或水。按照州和聯(lián)邦條例進(jìn)行動(dòng)物的常規(guī)照料和養(yǎng)護(hù)。每一個(gè)大鼠是用置于每個(gè)籠子前面和鼠尾的號(hào)碼進(jìn)行識(shí)別的。
B實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)第一天，對(duì)所有大鼠的體重(BW)和后爪體積(PV)進(jìn)行了測(cè)量。[(PV)是通過(guò)水銀位移法使用與計(jì)算機(jī)連接的壓力轉(zhuǎn)換器來(lái)記錄)。第零天，使用MFA[Mycobacterium butyricum(Mb)以4.4mg/Kg在油中)誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎的過(guò)程如下使大鼠麻醉并在無(wú)菌的條件下在鼠尾端一次性的SC注射MFA。
爪體積和體重每隔幾天進(jìn)行測(cè)量，通常一周測(cè)兩次。對(duì)預(yù)防試驗(yàn)，大鼠被隨機(jī)地分配成8～10個(gè)鼠一組，從第零天開(kāi)始治療且每天持續(xù)進(jìn)行直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束。對(duì)治療試驗(yàn)，大鼠按其第10天的PV隨機(jī)分配成8～10個(gè)鼠一組的治療組。第10天開(kāi)始給藥，每日連續(xù)給藥直至試驗(yàn)結(jié)束。對(duì)兩種試驗(yàn)來(lái)說(shuō)，在第10天或第10天之前，動(dòng)物被置于具有較深底層的鞋盒籠內(nèi)。
劑量溶液對(duì)于不可能氧化的化合物在一個(gè)經(jīng)校準(zhǔn)的天平上對(duì)藥物稱(chēng)重，然后將其與蒸餾水在一容量燒瓶中混合。用0.1N NaOH調(diào)節(jié)PH值到7.4。然后溶液用0.45μm的無(wú)菌濾器過(guò)濾使其進(jìn)入無(wú)菌貯藏容器中。不使用時(shí)，將其貯于冰箱中。
對(duì)于可能氧化的化合物在一個(gè)經(jīng)校準(zhǔn)的天平上對(duì)藥物稱(chēng)重，然后使其與脫氧水在一容量燒瓶中混合。將儲(chǔ)備溶液用0.45μm的無(wú)菌濾器過(guò)濾使其進(jìn)入無(wú)菌貯藏容器中。當(dāng)不使用時(shí)，將其貯存冰箱中。
以每日用量為基準(zhǔn)，將一定量的溶液從儲(chǔ)備溶液中取出，將其放入體積較小的燒杯中，按照預(yù)定計(jì)算值將溶液的PH值調(diào)節(jié)至7.4。如果需要的話可將調(diào)節(jié)過(guò)的溶液稀釋(用脫氧水)。
藥物計(jì)量是以分子量和化合物的純度為基準(zhǔn)計(jì)算的，其用量以mg/Kg(體重)為基準(zhǔn)來(lái)計(jì)算，所需的最終的濃度以mgP/Kg表示，在動(dòng)物的腹股溝褶折處皮下注射時(shí)，每個(gè)大鼠的給藥量為0.1ml/100g體重，其中注射應(yīng)在兩側(cè)褶折處隔天交替進(jìn)行。另一種給藥方式是使用彎曲的不銹鋼劑量管以1ml/200gBW口服給藥。以每周的體重變化調(diào)整用量。
放射照片，尸體剖檢和組織收集給藥結(jié)束時(shí)，每個(gè)大鼠用1ml Socomb
經(jīng)腹膜(IP)致死。立即通過(guò)Torrox 120DX射線單元在MA＝5，ISUP＝50，時(shí)間為60秒的條件下對(duì)整個(gè)身體進(jìn)行放射照片的拍攝，照相使用的是Kodak無(wú)網(wǎng)藥用膠片。將每個(gè)鼠的后腿剖下并和一片肝、腎、脾和thimus一起。置于10%緩沖的福爾馬林中，脛跗關(guān)節(jié)在4%EDTA(PH7.4)中脫鈣并在石蠟塊和H+E染劑中作常規(guī)處理。器官部分也在石蠟和染劑H+E中進(jìn)行處理。
使用顯微鏡對(duì)骨骼和軟組織損傷進(jìn)行組織斷面的定性評(píng)估。對(duì)于骨吸收(BR)，放射照片的定級(jí)是以每一后腿6個(gè)解剖小梁骨位點(diǎn)和每一前腿4個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行，對(duì)4條腿以0～3級(jí)表征0～60間估計(jì)分?jǐn)?shù)。對(duì)反應(yīng)新骨形成(RNB)，放射照片對(duì)脛骨的外側(cè)和內(nèi)表面定為強(qiáng)度等級(jí)0～3，對(duì)上述所有其它區(qū)域定義為0-2，從而估計(jì)分?jǐn)?shù)為0～44。
D統(tǒng)計(jì)分析對(duì)爪體積，骨吸收和反應(yīng)新骨形成的數(shù)據(jù)分析通過(guò)學(xué)生的t-試驗(yàn)和Tukeys(SAS)(12)方差的一步分析進(jìn)行。在P＝0.05或更小時(shí)誤差被認(rèn)為是明顯的。
本模型提供了說(shuō)明抗關(guān)節(jié)炎化合物效能的體內(nèi)數(shù)據(jù)與鹽水處理關(guān)節(jié)炎的動(dòng)物相比較，該效能減小的爪腫脹骨損失和反應(yīng)新骨的形成。
實(shí)施例L按照常規(guī)方法制備包含以下組成的膠囊活性成分 mg/膠囊[5-巰基-2- 350.0(3-吡啶基)亞戊基]雙[膦酸]賦形劑乳糖 90.0微晶纖維素 60.0硬酯酸鎂 1.0具有上述組成的膠囊使用如下描述的常規(guī)方法制備活性成分與微晶纖維素在轉(zhuǎn)筒混合機(jī)中混合約10分鐘。
制得的混合物通過(guò)一個(gè)帶有80目篩的錘磨機(jī)。
該混合物與乳糖一起返回到兩筒混合機(jī)中再混合約15分鐘。
再加入硬酯酸鎂并再混合5分鐘。然后制得的混合物在活塞一活化的膠囊填充機(jī)上壓制。
實(shí)施例M制備具有下列組成的藥片活性成分 mg/片[2-巰基-2- 700.0(3-吡啶基)亞乙基]雙[膦酸]賦形劑乳糖(噴霧干燥的) 200.0淀粉(1500) 100.0硬酯酸鎂 25.0具有上述組成的藥片按照下述常規(guī)的方法制備在球磨中研磨活性組分約30分鐘，研磨過(guò)的活性成分與噴霧干燥后的乳糖在雙漿混合器內(nèi)混合約20分鐘。
向混合物中加入淀粉，再混合15分鐘。在標(biāo)準(zhǔn)壓片機(jī)上將混合物壓成片。
對(duì)患有佩吉特病的體重約70Kg的患者每日兩次將上述藥片口服給藥，持續(xù)6個(gè)月基本上減少了骨吸收。當(dāng)使用下述化合物替換上述藥片的[2-巰基-2-(3-吡啶基)亞乙基]雙[膦酸]時(shí)獲得了類(lèi)似的結(jié)果[(5-(3-巰基丙基)-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙[膦酸];[5-(3-乙酰硫取代丙基)-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙[膦酸];[(5-巰基-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙[膦酸];[(4-(4-乙酰硫代丁基)-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙[膦酸];[(4-(4-巰基丁基)-2-吡啶基)氨基亞甲基]雙[膦酸];或這些膦酸化合物的可成藥鹽或酯。
實(shí)施例N按照常規(guī)方法制備適于注射的溶液，使用10.0ml的生理鹽水溶液和7.0mgP的[2-巰基-2-(3-吡啶基)亞乙基]雙[膦酸]，調(diào)節(jié)PH＝7.4。
對(duì)體重約70Kg的惡性血鈣過(guò)多的患者每天一次共注射四天，結(jié)果癥狀明顯減輕。
實(shí)施例O一位體重約92Kg、72歲，右膝患有中等至嚴(yán)重程度疼痛且偶而還腫脹的高加索男性患者。經(jīng)過(guò)約一年不斷加重的不適后，他去找一位醫(yī)生，這位醫(yī)生作的臨床診斷為右膝患有骨關(guān)節(jié)炎病，隨后經(jīng)X射線診斷確診。
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間各種NSAIDs包括阿斯匹林、naprosen和Ketopprofen的改善治療，他的病癥繼續(xù)惡化，他的狀況明顯退化。他又去看了他的醫(yī)生，醫(yī)生處方讓其服用實(shí)施例M所述制得的藥片，飯前和飯后兩個(gè)小時(shí)服用，每天兩次并持續(xù)了三個(gè)月。經(jīng)過(guò)三個(gè)月的治療，他的疼病和腫脹的臨床癥狀，特別是蔓延到行走時(shí)的癥狀得到明顯的改善。在三個(gè)月，每天一次一個(gè)以實(shí)例R所述制備的膠囊給藥之后繼續(xù)治療進(jìn)行，但劑量為原劑量(如每天一個(gè)膠囊)的一半。
實(shí)施例P一位體重約65Kg年齡為55歲雙手指關(guān)節(jié)腫脹且變形，其手指和手部分喪失了強(qiáng)度和/或靈敏性的黑人婦女。經(jīng)目視和X～射線檢測(cè)和American Rheumatological Association(ARA)所確認(rèn)的各種適宜的臨床測(cè)試，確證她患有類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。
經(jīng)過(guò)一次不成功的止痛和消炎治療，她的醫(yī)生讓其服用實(shí)例M制得的藥片，每天兩次，在飯前或飯后兩小時(shí)內(nèi)服用并持續(xù)4個(gè)月。經(jīng)過(guò)一個(gè)月的治療，她的指節(jié)腫脹的癥狀顯著改善，其手指的活動(dòng)范圍也明顯增大;她繼續(xù)其四個(gè)月剩下的日子的治療，以后，她的醫(yī)生繼續(xù)讓其按前述劑量繼續(xù)治療兩個(gè)月。
實(shí)例Q一位西班牙裔女性(12歲，體重約37Kg)向醫(yī)生陳述其自發(fā)的青少年性的類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。她的癥狀包括多數(shù)關(guān)節(jié)嚴(yán)重發(fā)炎，并發(fā)燒和觸痛，表明關(guān)節(jié)功能的迅速和病理的衰退。
她的醫(yī)生建議她去看一位風(fēng)濕病專(zhuān)家，這位專(zhuān)家立即制訂了積極的治療方案，在3天內(nèi)對(duì)其以實(shí)例N所述制備的溶液Ⅳ給藥，每天注射一次，每次注射給藥時(shí)間超過(guò)2小時(shí)。在Ⅳ治療結(jié)束時(shí)，醫(yī)生給她開(kāi)了實(shí)例N所述制備的藥片、每天服兩次，在飯前或飯后兩小時(shí)內(nèi)服用，并持續(xù)2個(gè)月，在此期間，她的癥狀明顯改善，關(guān)節(jié)活動(dòng)性增加，疼痛減輕。再經(jīng)過(guò)兩個(gè)月后，減小劑量至原來(lái)劑量的3/4，每?jī)商旆?片，例如，一天兩個(gè)膠囊變?yōu)橐惶煲粋€(gè)膠囊。經(jīng)過(guò)這次治療，劑量再次減為原來(lái)劑量的1/4，即讓其服用實(shí)例L所述制備的膠囊，每天一個(gè)膠囊，再服用四個(gè)月。
權(quán)利要求
1.一種硫取代的含氮雜環(huán)的膦酸化合物或其可成藥的膦酸鹽或酯，其結(jié)構(gòu)式如下
其中m和n為0-10的整數(shù)，m+n等于0～10。(a)Z為單環(huán)或多環(huán)雜環(huán)部分，它包含選自O(shè)，S或N中一個(gè)或多個(gè)雜原子，其中至少有一個(gè)為N；(b)Q為共價(jià)鍵，S，O，N或NR1；(c)R為PO3H2或P(O)(OH)R4，其中R4為取代或未取代的C1-C8烷基；(d)每一R1獨(dú)立地選自-SR6；-R8SR6；不存在；氫；未取代的或取代的C1-C8烷基；未取代的或取代的芳基；羥基；-CO2R3；-O2CR3；-NR32；-OR3；-N(R3)C(O)R3；-C(O)N(R3)2；取代或未取代的芐基；硝基或它們的混合物；(e)R2是Z部分的原子上的取代基，它獨(dú)立地選自-SR6；-R8SR6；-CO2R3；-O2CR3；-NR32；-N(R)3C(O)R3；-OR3；-C(O)N(R3)2；不存在，氫，未取代或取代的C1-C8烷基，未取代或取代的芳基；羥基；取代或未取代的芐基；硝基；或它們的混合物；(f)每一R3獨(dú)立地選自氫；取代或未取代的C1-C8烷基；或R8SR6；(g)R5選自-SR6；R8SR6；氫；羥基；氨基；鹵素；未取代或取代的C1-C8烷基；(h)R6為H；-C(O)R7；-C(S)R7；-C(O)N(R7)2；-C(S)N(R7)2；-C(O)OR7或-C(S)OR7；其中R7為氫，未取代或取代的C1-C8烷基；(i)R8為取代或未取代的C1-C8烷基；R1，R2，R3或R5中至少有一個(gè)須為SR6或R8SR6。
2.按權(quán)利要求1的化合物，其中Z為為單環(huán)雜環(huán)部分。
3.按權(quán)利要求2的化合物，其中Z為六元雜環(huán)。
4.按權(quán)利要求3的化合物，其中Z為吡啶，嘧啶，哌啶和二氫吡啶。
5.按權(quán)利要求4的化合物，其中Z為吡啶。
6.按權(quán)利要求2的化合物，其中Z為五元雜環(huán)。
7.按權(quán)利要求6的化合物，其中Z為咪唑，噻唑，噁唑，吡咯，呋喃，噻吩或吡咯烷。
8.按權(quán)利要求1的化合物，其中Z為多環(huán)雜環(huán)部分。
9.按權(quán)利要求8的化合物，其中Z為稠合到五元環(huán)上的六元環(huán)。
10.按權(quán)利要求8的化合物，其中Z為稠合到六元環(huán)上六元環(huán)。
11.按權(quán)利要求1的化合物，其中Q為N或NR1。
12.按權(quán)利要求1的化合物，其中R1為獨(dú)立地選自-SR6;-R8SR6;氫;取代或未取代的C1-C8烷基;-NR32;或-CO2R3。
13.按權(quán)利要求12的化合物，其中R1為-SR6，R8SR6;氫。
14.按權(quán)利要求1的化合物，其中R2為-SR6，R8SR6;氫;取代或未取代的C1-C8烷基;-NR23或-CO2R3。
15.按權(quán)利要求14的化合物，其中R2為-SR6;R8SR6或氫。
16.按權(quán)利要求1的化合物，其中R3為氫或R8SR6。
17.按權(quán)利要求12的化合物，其中R3為氫或R8SR6。
18.按權(quán)利要求14的化合物，其中R3為氫或R8SR6。
19.按權(quán)利要求12的化合物，其中R6為氫，-C(O)R7;C(S)R7或C(O)N(R7)2。
20.按權(quán)利要求19的化合物，其中R6為H;-C(O)R7;或C(S)R7。
21.按權(quán)利要求19的化合物，其中R6為H;-C(O)R7;C(S)R7或C(O)N(R7)2。
22.按權(quán)利要求19的化合物，其中R6為H;-C(O)R7;C(S)R7或C(O)N(R7)2。
23.按權(quán)利要求14的化合物，其中R6為H;-C(O)R7;C(S)R7或C(O)N(R7)2。
24.一種藥物組合物，它包含安全且有效量的權(quán)利要求1的化合物和藥物可接受的賦形劑。
25.按權(quán)利要求24的組合物，它包含0.1%-99.9%(重量)的權(quán)利要求1的化合物。
26.按權(quán)利要求25的組合物，它包含20%-80%(重量)的本發(fā)明的化合物。
27.按權(quán)利要求25的組合物，它包含15%-95%的權(quán)利要求1的化合物;0-2%的香味劑;0-50%的共溶劑;0-5%的緩沖體系;0-2%的表面活性劑;0-2%防腐劑;0-5%的甜味劑;0-5%的粘結(jié)劑;0-75%的填充劑;0.5-2%的潤(rùn)滑劑;1-5%的滑動(dòng)劑(glidants);4-15%的分解劑和1-10%的粘合劑。
28.權(quán)利要求1的化合物在生產(chǎn)用于治療或預(yù)防需要此種治療的人類(lèi)或其它哺乳動(dòng)物的與鈣和磷酸鹽異常代謝有關(guān)的病癥的藥物方面的應(yīng)用，其特征在于包括對(duì)人類(lèi)或其它哺乳動(dòng)物以安全且有效量的權(quán)利要求1的化合物給藥。
29.權(quán)利要求1的化合物在生產(chǎn)用于治療或預(yù)防需要此種治療的人類(lèi)或其它哺乳動(dòng)物的關(guān)節(jié)炎的藥物方面的應(yīng)用，其特征在于包括對(duì)人類(lèi)或其它哺乳動(dòng)物以安全且有效量的權(quán)利要求1的化合物給藥。
全文摘要
本發(fā)明涉及硫取代的含氮雜環(huán)的膦酸化合物，包括雙膦酸鹽(或酯)，膦?；榛⑺猁}(或酯)膦?；人猁}(或酯)，膦?；撬猁}(或酯)和它們的可成藥的鹽或酯。本發(fā)明還涉及包含安全且有效量的本發(fā)明的化合物和藥物可接受的賦形劑的藥物組合物。最后，本發(fā)明還涉及人類(lèi)或其它哺乳動(dòng)物鈣和磷酸鹽的異常代謝為特征的病理學(xué)狀況的治療或預(yù)防方法，包括治療或預(yù)防骨質(zhì)疏松癥和關(guān)節(jié)炎，特別是類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎病。該方法包括以安全且有效量的本發(fā)明化合物或組合物對(duì)需要治療的人類(lèi)或其它哺乳動(dòng)物給藥。這些化合物的一般結(jié)構(gòu)式如上。
文檔編號(hào)C07F9/58GK1085907SQ9310827
公開(kāi)日1994年4月27日 申請(qǐng)日期1993年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月29日
發(fā)明者S·M·卡斯, F·H·艾貝丁諾, M·D·弗朗西斯 申請(qǐng)人:普羅格特甘布爾藥品有限公司