CN101291929A - 三环取代的酰胺类 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
式(I)化合物或其药学上可接受的盐，其用于预防和治疗高血糖症和糖尿病。
Description
背景技术
本发明涉及三(环)取代的酰胺化合物。具体而言，本发明涉及如下取代的酰胺化合物：i)在羰基碳上被连接至苯基环和杂环的乙基取代，以及ii)在氨基处被含有氮原子的杂芳基环取代，所述酰胺化合物是葡糖激酶的调节剂，并可用于预防或治疗高血糖症和糖尿病，特别是II型糖尿病。
据信，葡糖激酶(“GK”)在体内的血浆葡萄糖水平调节中是重要的。GK主要见于肝和胰腺中，它是催化葡萄糖早期代谢的四种己糖激酶之一。与其它己糖激酶途径相比，GK途径在更高血糖水平饱和(参见R.L.Printz等人，营养年鉴(Annu.Rev.Nutr.)，13：463-496(1993))。GK对哺乳动物维持葡萄糖平衡而言是关键性的。不表达GK的动物出生后不久就会死于糖尿病，而过度表达GK的动物具有提高的葡萄糖耐量。GK的活化可能导致高胰岛素血症性低血糖症(参见例如，H.B.T.Christesen等人，糖尿病(Diabetes)，51：1240-1246(2002))。此外，青少年发病的II型成年型糖尿病(type II maturity-onset diabetes of the young)是由GK基因的功能丧失突变引起的，表明GK在人类中为葡萄糖感受器(Y.Liang等人，生物化学杂志(Biochem.J.)，309：167-173(1995))。因此，活化GK的化合物可增加GK感受系统的敏感性，并可用于治疗高血糖症，特别是与II型糖尿病相关的高血糖症。因此，提供活化GK以治疗糖尿病的新化合物，特别是与已知GK活化剂相比具有提高的药品所需性质的化合物，是为所需的。
国际专利公开号WO2001/044216和U.S.专利号6,353,111描述了作为GK活化剂的(E)-2，3-二取代的-N-杂芳基丙烯酰胺类。国际专利公开号WO2002/014312和U.S.专利号6,369,232、6,388,088和6,441,180描述了四唑基苯乙酰胺GK活化剂。国际专利公开号WO2000/058293、欧洲专利申请号EP 1169312和U.S专利号6,320,050描述了芳基环烷基丙酰胺GK活化剂。国际专利公开号WO2002/008209和U.S.专利号6,486,184描述了作为抗糖尿病药物的α-酰基和α-杂原子-取代的苯乙酰胺GK活化剂。国际专利公开号WO2001/083478描述了含有乙内酰脲的GK活化剂。国际专利公开号WO2001/083465和U.S.专利号6,388,071描述了炔基苯基杂芳族GK活化剂。国际专利公开号WO2001/085707和U.S.专利号6,489,485描述了对氨基取代的苯基酰胺GK活化剂。国际专利公开号WO2002/046173和U.S.专利号6,433,188、6,441,184和6,448,399描述了稠合的杂芳族GK活化剂。国际专利公开号WO2002/048106和U.S.专利号6,482,951描述了异二氢吲哚-1-酮GK活化剂。国际专利公开号WO2001/085706描述了用于治疗II型糖尿病的取代的苯乙酰胺GK活化剂。U.S.专利号6,384,220描述了对位芳基或杂芳基取代的苯基GK活化剂。法国专利号2,834,295描述了人类GK的纯化方法和晶体结构。国际专利公开号WO2003/095438描述了作为GK活化剂用于治疗II型糖尿病的N-杂芳基苯乙酰胺类和相关化合物。U.S.专利号6,610,846描述了作为GK活化剂的环烷基杂芳基丙酰胺的制备。国际专利公开号WO2003/000262描述了乙烯基苯基GK活化剂。国际专利公开号WO2003/000267描述了作为GK调节剂的氨基烟酸酯衍生物。国际专利公开号WO2003/015774描述了作为GK调节剂的化合物。国际专利公开号WO2003047626描述了GK活化剂与胰高血糖素拮抗剂组合用以治疗II型糖尿病的用途。国际专利公开号WO2003/055482描述了作为GK活化剂的酰胺衍生物。国际专利公开号WO2003/080585描述了具有GK活性、用于治疗糖尿病和肥胖的氨基苯甲酰胺衍生物。国际专利公开号WO2003/097824描述了人肝GK晶体和它们在基于结构的药物设计中的用途。国际专利公开号WO2004/002481公开了作为GK活化剂的芳基羰基衍生物。国际专利公开号WO2004/072031和WO2004/072066公开了作为GK活化剂的三(环)取代的酰胺化合物。国际专利申请PCT/GB2005/050129(在本申请的优先权日之后公开)公开了如下取代的酰胺化合物：i)在羰基碳上被连接至苯环和碳环的乙基/乙烯基取代，以及ii)在氨基上被含氮的杂芳基或不饱和杂环基取代，所述酰胺化合物是葡糖激酶的调节剂并可用于预防或治疗高血糖症和糖尿病，特别是II型糖尿病。
本发明提供了新的GK活化剂，与已知GK活化剂相比，其可具有改善的药品所需的性质，例如增强的效力、增强的体内效力和/或更长的半衰期。
发明内容
由式(I)表示的化合物或其药学上可接受的盐：
可用于预防或治疗高血糖症和糖尿病，特别是II型糖尿病。
发明详述
本发明涉及式(I)化合物和其药学上可接受的盐：
其中A是含氮的杂芳基，其选自5-甲基吡嗪-2-基、5-甲基吡啶-2-基、5-氯吡啶-2-基、吡啶-2-基、5-甲基异噁唑-3-基、异噁唑-3-基、5-甲基噻唑-2-基、6-甲基哒嗪-3-基、1-甲基吡唑-3-基和嘧啶-4-基。
A优选为5-甲基吡嗪-2-基、5-甲基吡啶-2-基、5-氯吡啶-2-基、吡啶-2-基或5-甲基噻唑-2-基，更优选为5-甲基吡嗪-2-基或吡啶-2-基，尤其为5-甲基吡嗪-2-基。
在本发明的一个实施方案中，A代表5-甲基吡嗪-2-基：
在本发明的第二个实施方案中，A代表5-甲基吡啶-2-基：
在本发明的第三个实施方案中，A代表5-氯吡啶-2-基：
在本发明的第四个实施方案中，A代表吡啶-2-基：
在本发明的第五个实施方案中，A代表5-甲基异噁唑-3-基：
在本发明的第六个实施方案中，A代表异噁唑-3-基：
在本发明的第七个实施方案中，A代表5-甲基噻唑-2-基：
在本发明的第八个实施方案中，A代表6-甲基哒嗪-3-基：
在本发明的第九个实施方案中，A代表1-甲基-吡唑-3-基：
在本发明的第十个实施方案中，A代表4-嘧啶基：
将苯基环和含有侧链的四氢吡喃连接至酰胺羰基碳的碳原子是手性中心。因此，在该手性中心处，化合物可以作为外消旋物或作为(R)-或(S)-构型的单一对映异构体存在。(R)对映异构体是优选的。
术语“药学上可接受的盐”包括由药学上可接受的无毒的酸(包括无机和有机酸)制备的盐。所述酸包括：例如乙酸、苯磺酸、苯甲酸、樟脑磺酸、柠檬酸、乙磺酸、富马酸、葡糖酸、谷氨酸、氢溴酸、盐酸、羟乙磺酸、乳酸、马来酸、苹果酸、扁桃酸、甲磺酸、粘酸、硝酸、扑酸、泛酸、磷酸、琥珀酸、硫酸、酒石酸、对甲苯磺酸等。特别优选柠檬酸、氢溴酸、盐酸、马来酸、磷酸、硫酸、甲磺酸和酒石酸。
当上式化合物和其药学上可接受的盐以溶剂合物或多晶型物存在时，本发明包括任何可能的溶剂合物和多晶型物。形成溶剂合物的溶剂类型没有特别限制，只要该溶剂是药学上可接受的即可。例如，可以使用水、乙醇、丙醇、丙酮等。
因为式(I)化合物将用于药物用途，所以优选以基本上纯的形式将其提供，例如至少60％纯度，更适宜为至少75％纯度、至少95％纯度、尤其至少98％纯度(％是重量百分比)。
本发明还包括药物组合物，该药物组合物包含式(I)化合物或其药学上可接受的盐以及药学上可接受的载体。
组合物优选包含药学上可接受的载体和无毒的治疗有效量的式(I)化合物或其药学上可接受的盐。
此外，在该实施方案中，本发明包括通过活化GK预防或治疗高血糖症和糖尿病(特别是II型糖尿病)的药物组合物，该药物组合物包含药学上可接受的载体和无毒的治疗有效量的式(I)化合物或其药学上可接受的盐。
本发明还提供了式(I)化合物或其药学上可接受的盐作为药物的用途。
本发明的化合物和组合物可在哺乳动物例如人类中有效治疗高血糖症和糖尿病，特别是II型糖尿病。
本发明还提供了预防或治疗其中活化GK是为所需的病症的方法，该方法包括将有效量的式(I)化合物或其药学上可接受的盐给药的步骤。
本发明还提供了预防或治疗高血糖症或糖尿病(特别是II型糖尿病)的方法，该方法包括将有效量的式(I)化合物或其药学上可接受的盐给药的步骤。
本发明还提供了在确证患有前驱糖尿病性高血糖症(pre-diabetichyperglycemia)或葡萄糖耐量降低的人类中预防糖尿病(特别是II型糖尿病)的方法，该方法包括将预防有效量的式(I)化合物或其药学上可接受的盐给药的步骤。
本发明还提供了式(I)化合物或其药学上可接受的盐作为GK活化剂的用途。
本发明还提供了式(I)化合物或其药学上可接受的盐在预防或治疗高血糖症或糖尿病(特别是II型糖尿病)中的用途。
本发明还提供了式(I)化合物或其药学上可接受的盐用以在确证患有前驱糖尿病性高血糖症或葡萄糖耐量降低的人类中预防糖尿病(特别是II型糖尿病)的用途。
本发明还提供了式(I)化合物或其药学上可接受的盐在制备活化GK的药物中的用途。
本发明还提供了式(I)化合物或其药学上可接受的盐在制备预防或治疗高血糖症或糖尿病(特别是II型糖尿病)的药物中的用途。
本发明还提供了式(I)化合物或其药学上可接受的盐在制备用于在确证患有前驱糖尿病性高血糖症或葡萄糖耐量降低的人类中预防糖尿病(特别是II型糖尿病)的药物中的用途。
本发明的化合物和组合物可以任选与一种或多种其它抗糖尿病药物或抗高血糖症药物组合使用，所述其它抗糖尿病药物或抗高血糖症药物包括例如磺脲类(例如格列本脲、格列美脲、glipyride、格列吡嗪、氯磺丙脲、格列齐特、glisoxepid、醋酸己脲、格列波脲、甲苯磺丁脲、妥拉磺脲、氨磺丁脲、格列喹酮、格列己脲、苯磺丁脲、甲磺环己脲等)、双胍类(例如二甲双胍、苯乙双胍、丁福明等)、胰高血糖素拮抗剂(例如肽或非肽胰高血糖素拮抗剂)、葡糖苷酶抑制剂(例如阿卡波糖、米格列醇等)、胰岛素促分泌剂、胰岛素增敏剂(例如曲格列酮、罗格列酮、吡格列酮等)等；或抗肥胖药(例如西布曲明、奥利司他等)等。本发明化合物和组合物以及其它抗糖尿病药物或抗高血糖药物可以同时、依次或分别给药。
本发明药物组合物包含作为活性成分的式(I)化合物或其药学上可接受的盐、药学上可接受的载体并任选其它治疗性成分或辅助剂。所述组合物包括适于口服、直肠、局部和胃肠外(包括皮下、肌内和静脉内)给药以及通过吸入给药的组合物，但是在每个给定情况中最适宜的途径将取决于具体主体以及正用该活性成分给药治疗的病症的性质和严重程度。药物组合物可以适宜地存在于单位剂型中，并可以用药学领域中熟知的任何方法制备。
根据本发明的药物组合物优选适于口服给药。
实际上，可以根据常规药物配制技术，可以将作为活性成分的式(I)化合物或其药学上可接受的盐与药物载体混合成紧密的混合物。根据给药(例如口服或胃肠外(包括静脉内))所需的制剂形式，载体可以以各种形式存在。因此，本发明的药物组合物可以以适于口服给药的各独立的(discrete)单位存在，例如各含有预定量的活性成分的胶囊、扁囊剂或片剂。此外，组合物可以作为散剂、颗粒剂、溶液剂、含水液体中的混悬剂、非水液体剂、水包油型乳剂或油包水型液体乳剂存在。除了上面所述的普通剂型外，式(I)化合物或其药学上可接受的盐还可以通过控释方式和/或递送装置给药。所述组合物可以通过药学中的任何方法制备。通常，这些方法包括将活性成分和包含一种或多种必需成分的载体混合的步骤。通常，所述组合物通过将活性成分与液体载体或微粉化的固体载体或与两者均匀地并紧密地混合来制备。然后将该产品方便地制成所需的形状。
因此，本发明药物组合物可以包含药学上可接受的载体和式(I)化合物或其药学上可接受的盐。式(I)化合物或其药学上可接受的盐还可以与一种或多种其它有治疗活性的化合物一起包含在药物组合物中。
本发明的药物组合物包括药学上可接受的脂质体制剂，该脂质体制剂包含式(I)化合物或其药学上可接受的盐。
所用的药物载体可以例如为固体、液体或气体。固体载体的实例包括乳糖、石膏粉、蔗糖、滑石粉、明胶、琼脂、果胶、阿拉伯胶、硬脂酸镁和硬脂酸。液体载体的实例为糖浆、花生油、橄榄油和水。气体载体的实例包括二氧化碳和氮气。
在制备用于口服剂型的组合物中，可以使用任何适宜的药物介质。例如水、二醇类、油类、醇类、矫味剂、防腐剂、着色剂等可以用于制成口服液体制剂，例如混悬剂、酏剂和溶液剂；而例如淀粉、糖、微晶纤维素、稀释剂、制粒剂、润滑剂、粘合剂、崩解剂等的载体可以用于制备口服固体制剂，例如散剂、胶囊和片剂。因为它们易于给药，所以片剂和胶囊是优选的口服剂量单位，其中使用固体药物载体。片剂可以任选地用标准含水或非水技术进行包衣。
含有本发明组合物的片剂可以通过任选与一种或多种辅助成分或辅助剂一起压制或模制而制备。压制片剂可以通过在适当的设备中将任选与粘合剂、润滑剂、惰性稀释剂、表面活性剂或分散剂或其它赋形剂混合的、自由流动形式(例如粉末或颗粒)的活性成分压制而制备。这些赋形剂例如可以是惰性稀释剂，例如碳酸钙、碳酸钠、乳糖、磷酸钙或磷酸钠；制粒剂和崩解剂，例如玉米淀粉或海藻酸；粘合剂，例如淀粉、明胶或阿拉伯胶；以及润滑剂，例如硬脂酸镁、硬脂酸或滑石粉。片剂可以是未包衣的，或可以用已知技术包衣，以延缓在胃肠道中的崩解和吸收，从而在更长时间内提供持续作用。例如可以使用例如单硬脂酸甘油酯或二硬脂酸甘油酯的延时材料。
在硬明胶胶囊中，活性成分与例如碳酸钙、磷酸钙或高岭土的惰性固体稀释剂混合。在软明胶胶囊中，活性成分与水或例如花生油、液体石蜡或橄榄油的油类介质混合。模制片剂可以通过在适当设备中模压用惰性液体稀释剂润湿的粉状化合物的混合物进行制备。每一片剂优选含有约0.05mg至约5g活性成分，每一扁囊剂或胶囊优选含有约0.05mg至约5g活性成分。
例如，旨在口服给药至人类的制剂可以含有约0.5mg至约5g活性成分，并可混有适当的和适宜量的载体材料，其可以占总组合物的约5％-约95％。单位剂型通常含有约1mg至约2g活性成分，通常为25mg、50mg、100mg、200mg、300mg、400mg、500mg、600mg、800mg或1000mg。
适于胃肠外给药的本发明药物组合物可以制成活性化合物在水中的溶液剂或混悬剂。可以包含适当的表面活性剂例如羟丙基纤维素。分散体剂还可以在甘油、液体聚乙二醇类和它们在油类中的混合物中进行制备。此外，可以包含防腐剂，以防止有害的微生物生长。
适于注射使用的本发明的药物组合物包括无菌含水溶液剂或分散体剂。此外，组合物可以以用于临时制备上述无菌可注射溶液或分散体剂的无菌粉末形式存在。在所有情况中，最终的可注射形式必须是无菌的，并且必须是易于注射的流体。药物组合物在生产和贮存条件下必须是稳定的，因此，应当优选在避免例如细菌和真菌的微生物的污染作用情况下存放。载体可以是含有例如水、乙醇、多元醇(例如甘油、丙二醇和液体聚乙二醇)、植物油和其适当的混合物的溶剂或分散介质。
本发明的药物组合物可以以适于局部使用的形式(例如气雾剂、乳膏剂、软膏剂、洗剂、扑粉剂等)存在。此外，组合物可以为适于在经皮装置中使用的形式。这些制剂可以使用式(I)化合物或其药学上可接受的盐通过常规加工方法制备。例如，乳膏剂或软膏剂可以如下制备：将亲水材料和水以及约5％-约10％(重量)的式(I)化合物混合，制备具有所需稠度的乳膏剂或软膏剂。
本发明的药物组合物可以以其中载体为固体的适于直肠给药的形式存在。优选使混合物形成单位剂量的栓剂。适当的载体包括可可脂和本领域中通常使用的其它材料。栓剂可以如下方便地制备：首先将组合物与软化的或熔化的载体混合，然后使其在模具中放冷并成型。
本发明的药物组合物可以以适于吸入给药的形式存在。这类给药可以采取的形式和使用的载体描述在例如：1)在用于吸入的干燥粉末制剂中的颗粒相互作用(Particulate Interactions in Dry Powder Formulations forInhalation)，Xian Zeng等人，2000，Taylor and Francis，2)药物吸入气雾剂技术(Pharmaceutical Inhalation Aerosol Technology)，Anthony Hickey，1992，Marcel Dekker，3)通过呼吸的药物递送(Respiratory DrugDelivery)，1990，编者：P.R.Byron，CRC Press。
除了上述载体成分外，上述药物组合物在适当时可以包含一种或多种其它载体成分，例如稀释剂、缓冲剂、矫味剂、粘合剂、表面活性剂、增稠剂、润滑剂、防腐剂(包括抗氧化剂)等。此外，可以包含其它辅助剂，以使制剂与预期的接受者的血液等渗。包含式(I)化合物或其药学上可接受的盐的组合物还可以制备成粉末或液体浓缩物形式。
通常，每天约0.01mg/kg至约150mg/kg体重的剂量水平可用于治疗上述病症，或者每天每患者约0.5mg至约10g。例如，每天每千克体重给药约0.01至100mg化合物，或者每天每患者给药约0.5mg至约7g化合物，可以有效治疗II型糖尿病。
然而，应当理解，对于任何具体患者而言的特定剂量水平将取决于许多因素，所述因素包括接受治疗的具体糖尿病患者的年龄、体重、一般健康、性别、饮食、给药时间、给药途径、排泄率、药物组合和疾病的严重程度。此外，应当理解，本发明的化合物和其盐可以在预期的高血糖疾病中以亚治疗水平预防性给药。
与已知的葡糖激酶活化剂相比，式(I)化合物可以展现出有利的性质，这些性质可在文中所述的实验或本领域技术人员公知的其它实验中阐明。具体而言，与已知的GK活化剂相比，本发明化合物展现出改善的下列值：Km、Vmax、EC50、最大活化(葡萄糖浓度＝5mM)、基于基础血糖水平的最大血糖降低和/或在口服葡萄糖耐量实验(OGTT)中降低的餐后葡萄糖峰值；或其它有利的药理学性质，例如提高的水溶性和/或提高的代谢稳定性。与已知化合物相比，本发明化合物还可能具有一种或多种下列性质：降低的神经毒性、更长的作用时间(例如提高的半衰期/更高的血浆蛋白结合)、提高的生物利用度和/或增强的效力(例如在体外或体内)。
实验
根据本发明，式(I)化合物可以根据下面流程1中例示的方法制备：
流程1
采用多种本领域技术人员公知的偶联条件，可以将羧酸II或其活化的衍生物与胺III或其盐(例如盐酸盐)缩合。例如，可以用几乎不引起外消旋化的试剂(例如苯并三唑-1-基氧基三(吡咯烷基)鏻六氟磷酸盐)(J.Coste等人，四面体快报(Tetrahedron Lett.)，1990，31，205-208)使对映纯的羧酸II与胺III(或其盐)缩合，以提供对映纯的式(I)酰胺类。或者，可以将羧酸II在二氯甲烷中例如-45℃下用(COCl)2和DMF处理，然后加入胺III和吡啶。
或者，可以由外消旋的羧酸II制备酰胺的外消旋混合物，然后通过使用手性固定相(例如可购自Daicel Chemical Industries，Ltd，Tokyo，日本)的手性高效液相色谱进行分离，以提供所需的式(I)化合物。
胺III是商业可得的或可用公知技术容易地制得。
羧酸II的制备描述在WO2004/072031中(其中的制备22)。可以通过多种方法将外消旋的羧酸II分离为R和S对映异构体。一种可行方法涉及使用应用手性固定相(其可购自例如Daicel Chemical Industries，Ltd，Tokyo，日本)的手性高效液相色谱，提供所需的式(I)化合物。第二种方法涉及与例如手性噁唑烷酮衍生物的手性试剂反应(参见例如，F.T.Bizzarro等人，WO 00/58293)，产生非对映异构的二酰亚胺的混合物，可以通过常规方法(例如柱色谱法)将其分离。水解纯的二酰亚胺得到立体纯(stereopure)的(R)-和(S)-羧酸，然后可以将其与杂芳胺III缩合。
或者，立体纯的(R)-和(S)-羧酸II可以如WO2006/016178中所述通过对映选择性氢化化合物IV合成：
该化合物的氢化优选在铑或钌催化剂存在下进行。催化剂优选为阴离子、中性或阳离子铑催化剂，更优选阳离子铑催化剂。催化剂优选例如由[Rh(nbd)2]BF4、[Rh(nbd)Cl]2或[RuI2(对伞花烃)]2和适当的配体在原位生成(nbd＝降冰片二烯)。
适当的配体包括二膦配体或膦配体，优选阻转异构二膦类，其可以含有其它手性碳原子(参见M.Scalone四面体不对称(TetrahedronAsymmetry)，1997，8，3617；T.Uemura，有机化学杂志(J.Org.Chem.)，1996，61，5510；和X.Zhang合成快报(Synlett)，1994，501)；手性二膦配体，例如Josiphos(EP-A-0612758)、Walphos(F.Spindler，高级合成和催化剂(Adv.Synth.Catal.)，2003，345，1；EP-A-1 1236994；和US-6777567)、Phospholane(CH0813/03)、Mandyphos(EP-A-0965574；DE-A-1 19921924；和DE-A-1 19956374)、Taniaphos(DE-A-1 19952348)；以及其它二茂铁配体例如Jafaphos(EP-A1-803510)。
特别优选的是二茂铁配体，例如描述在EP-A-965574中的Mandyphos配体。可以提及的具体Mandyphos配体包括(R)-(S)-MOD-Mandyphos和xyl-Mandyphos，尤其是(R)-(S)-MOD-Mandyphos(结构如下所示)：
特别优选的催化剂/配体组合是[Rh(nbd)2]BF4/(R)-(S)-MOD-Mandyphos。
制备式(I)化合物的进一步详情见实施例中。
在式(I)化合物的合成期间，可以将中间体化合物的不稳定官能团(例如羟基、氧代、羧基和氨基基团)进行保护。保护基团可以在式(I)化合物的合成中的任何阶段脱除或者可以存在于最终的式(I)化合物中。各种不稳定官能团保护的方法和裂解得到的保护衍生物的方法的广泛性讨论可以发现于例如有机化学中的保护基团(Protective Groups in Organic Chemistry)，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，(1991)Wiley-Interscience，New York，第二版。
将包括但不限于本申请引用的专利和专利申请的所有出版物引入文中作为参考，就如将每个单独出版物明确并单独地指出，并以其全部内容引入文中作为参考。
实施例
缩写和首字母缩写：Ac：乙酰基；tBME：叔丁基甲醚；ATP：腺苷5′-三磷酸；DCM：二氯甲烷；DMF：二甲基甲酰胺；Et：乙基；GK：葡糖激酶；Glc：葡萄糖；G6P：葡萄糖-6-磷酸；G6PDH：葡萄糖-6-磷酸脱氢酶；GST-GK：谷胱苷肽S-转移酶-葡糖激酶融合蛋白；NADP(H)：β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(还原型)；rt：室温；THF：四氢呋喃。
制备1：(4-环丙基硫苯基)氧代乙酸乙酯
将AlCl3(104.6g，0.79mol)混悬在CH2Cl2(1.15L)中，在搅拌下将其在冰/盐浴中冷却至0℃。然后在10分钟内加入氯氧代乙酸乙酯(ethylchlorooxoacetate)(84.8g，0.62mol)，在此期间温度保持在0-2℃。然后将混合物在0℃再搅拌30分钟，然后在45分钟内加入环丙基苯基硫醚(85.0g，0.57mol)，在此期间温度保持在0-8℃。将得到的混合物温热至室温，并再搅拌2小时。然后加入冰/水(275mL)，同时用冰浴冷却使温度保持在20℃。分离有机层，用水(2×250mL)、饱和NaHCO3溶液(2×250mL)洗涤，再用水(1×250mL)洗涤。将有机部分干燥(MgSO4)，过滤，除去溶剂，得到标题化合物(134g，94％收率)。NMR与上面结构一致。
制备2：(4-环丙基磺酰基苯基)氧代乙酸乙酯
将温度保持在15-25℃，在45分钟内向搅拌着的制备1(49.4g，0.2mol)的CH2Cl2(180mL)溶液中加入间氯过氧苯甲酸(92.0g，0.40mol，按75％浓度计算)的CH2Cl2(650mL)溶液。TLC(CH2Cl2∶乙酸乙酯1∶10)显示仍然有原料剩余。再加入在CH2Cl2中的间氯过氧苯甲酸(3.4g)，并将反应物搅拌30分钟。第二次TLC显示仍存在一些起始原料，再加入间氯过氧苯甲酸(3.4g)，并再将反应物搅拌2小时。TLC显示有少量起始原料，于是加入最后量的间氯过氧苯甲酸(1.0g)，持续反应1小时。然后加入碳酸钠溶液(2M，500ml)，并分离水层，将pH升至9-10，再用CH2Cl2萃取。合并有机萃取物，用水(2×400ml)洗涤，干燥(MgSO4)，过滤，并在真空下除去溶剂(54.1g，96％收率)。NMR与上面结构一致。
制备3：(四氢吡喃-4-基)甲醇
在氩气气氛、回流条件下，在1.75小时内向LiAlH4(56g，1.47mol)的乙醚(2L)混悬液中加入四氢-2H-吡喃-4-甲酸甲酯(270g，1.88mol)的乙醚(约200mL)溶液。加完后，再回流1小时。TLC(乙醚)表明有少量酯剩余，于是再加入LiAlH4(10g，0.26mol)，并回流1小时。加入水(66mL)，然后加入15％NaOH溶液(66mL)，然后再加入水(198mL)。将固体过滤并干燥，得到粗产物，将其重溶于DCM(800ml)中，干燥(MgSO4)，过滤并除去溶剂，得到标题化合物(207g，94％收率)。NMR与上面结构一致。
制备4：甲磺酸(四氢吡喃-4-基)甲酯
在氩气气氛、＜10℃条件下，在2小时50分钟内，向制备3(216.5g，1.87mol)和三乙胺(299mL)在DCM(1.3L)中的混合物中，加入甲磺酰氯(236g，160mL)的DCM(200mL)溶液，在整个反应过程中保持温度为5-10℃。然后用水(1L)、1M HCl(500mL)、5％NaHCO3(300mL)、水(300mL)洗涤，干燥(MgSO4)，然后除去溶剂得到标题化合物(328g，90％收率)。NMR与上面结构一致。
制备5：4-碘甲基四氢吡喃
将制备4(328g，1.69mol)和碘化钠(507g，3.4mol)在丙酮(3.3L)中的混合物回流4小时。TLC(乙醚)显示明显有甲磺酸酯剩余，于是再加入碘化钠(127g，0.65mol)，并回流16小时。将混合物冷却并过滤。将得到的滤饼用丙酮洗涤，干燥，然后在乙醚(800mL)和水(800mL)之间分配。将水相再用乙醚(200mL)萃取，合并乙醚萃取物，并用10％硫代硫酸钠溶液(300mL)洗涤，使萃取物脱色。最后用水(300mL)洗涤，干燥(MgSO4)，然后除去溶剂得到标题化合物(365g，92％收率)。NMR与上面结构一致。
制备6：碘化三苯基(四氢吡喃-4基甲基)鏻
将制备5(350g，1.55M)和三苯基膦(406g，1.55M)在乙腈(1.6L)中的混合物加热回流。27小时后，将混合物冷却并过滤，用乙醚洗涤并在空气中干燥，得到白色固体(504g)。将滤出液和洗涤液回流并浓缩至750mL，保持回流16小时，然后冷却并用乙醚(约1.2L)稀释。形成沉淀，将其搅拌30分钟，然后过滤，用乙醚(2×300mL)洗涤，并在空气中干燥，再得到产物(100g)。得到的总的标题化合物(604g，80％)。RT＝2.7min；m/z(ES+)＝361.2。
制备7：(E)-2-(4-环丙磺酰基苯基)-3-(四氢吡喃-4-基)丙烯酸
将温度保持在-5至0℃下，在30分钟内向制备6(2.49kg，5.10mol)的干燥THF(5L)混悬液中，加入六甲基二硅基氨基锂(1.05M，4.39kg，5.18mol)。然后将得到的混合物温热至15℃，并搅拌2小时，然后再冷却至0-5℃。然后在1小时内加入制备2(1.25kg，4.43mol)的THF(2.5L)溶液，在此期间将温度保持在0-5℃，然后在20-25℃反应16小时。随后，加入盐水(17％w/w，3.8L)，再加入盐水(1.3L)，分离各相。将水相用甲基叔丁醚(2×2.5L)再萃取，合并的有机萃取物用盐水(2×3.8L)洗涤。在真空、30-40℃下除去溶剂。将残留物溶于甲醇(15L)中，加入氢氧化钠水溶液(2M，4.34L)，然后在65-67℃下加热4小时。将混合物冷却并在真空、35-40℃下除去溶剂，直到水开始蒸馏。将残留物用水(15L)稀释。将固体氧化膦过滤出，用水(2.5L)洗涤，分离滤液。水相用甲基叔丁醚(5L和3.5L)洗涤，然后在甲基叔丁醚(10L)存在下，用盐酸溶液(5M，1.9L)酸化。将有机相分离出，水相用甲基叔丁醚(5L)再萃取。将合并的有机萃取物用饱和盐水(2×1L)洗涤，然后在真空中除去溶剂。加入甲醇(2L)，然后在真空中将其除去，然后重复该步骤。通过加入甲醇，使残留物达到4.0kg的总重，并在室温下搅拌使产物结晶。将该固体过滤，并用冷(约0℃)甲醇(500mL)洗涤，在40℃下真空干燥后，得到标题化合物(654g，在进行残留溶剂校正后收率为41％)。NMR与上面结构一致。
制备8：(2R)-2-(4-环丙磺酰基苯基)-3-(四氢吡喃-4-基)丙酸
将(E)-2-(4-环丙磺酰基苯基)-3-(四氢吡喃-4-基)丙烯酸(制备7，110g，0.327mol)溶解在MeOH/甲苯5∶1(1.4L)中。向40mL Schlenk烧瓶中加入溶解在MeOH(10mL)中的[Rh(nbd)2](BF4)(30.5mg，0.08mmol)和All-MOD-Mandyphos(90.4mg，0.08mmol)，并在室温下搅拌1小时。然后将该催化剂溶液加入至(E)-2-(4-环丙磺酰基苯基)-3-(四氢吡喃-4-基)丙烯酸溶液中，并转移至2.5L高压釜中。将高压釜加压至50bar并加热至30℃。18小时后将压力释放，并将溶液转移至3L烧瓶中。将活性炭(3g)加入至反应混合物中，搅拌1小时，过滤除去活性炭。将溶液再通过Hyflo和Zeta-Bond滤器过滤。将如此获得的溶液在减压下浓缩，并将得到的固体再在高真空下干燥，得到固体(105g)。将该固体置于1.5L带有机械搅拌器、温度计和滴液漏斗的烧瓶中。在室温下加入醋酸异丁酯(540mL)，并将该混悬液加热至110℃，直到观察到溶液澄清。在110℃缓慢地加入庚烷(60mL)，然后移去油浴，使溶液缓慢冷却。将反应物再搅拌16小时，过滤出标题化合物并在高真空下干燥(77.2g，70％收率，99％ee)。1H NMR(CDCl3，300.13MHz)δ：7.85(2H，芳基H，d，JHH＝6.6Hz)，7.50(2H，芳基H，d，JHH＝6.6Hz)，3.95(br d，2H)，3.80(t，1H，CHCH2，JHH＝7.8Hz)，3.35(m，2H)，2.45(m，1H)，2.10(m，1H)，1.75(m，1H)，1.60(m，2H)，1.50-1.20(m，5H)，1.05(m，2H)。
制备9：2-(4-环丙磺酰基苯基)-3-(四氢吡喃-4-基)丙酸
在0℃，将搅拌着的AlCl3(12.90g，96.8mmol)的无水CH2Cl2(135mL)混悬液用氯氧代乙酸乙酯(8.5mL，76.0mmol)分次处理。历经1小时将环丙基苯醚(10.0mL，70.0mmol)滴加至混合物中，同时保持反应温度低于10℃。使混合物温热至20℃，然后再搅拌70分钟。加入冷却至0℃的冰冷的H2O(35mL)，然后将混合物再搅拌10分钟。分离CH2Cl2层，然后将水层再用CH2Cl2(2×50mL)萃取。将合并的有机层干燥(MgSO4)，过滤并浓缩，得到(4-环丙基硫苯基)氧代乙酸乙酯：RTB＝1.74min。在0℃，将LHMDS(3.7mL 1.0M THF溶液，3.7mmol)加至搅拌着的碘化三苯基(四氢吡喃-4-基甲基)鏻(制备6，1.82g，3.7mmol)的无水THF(5.6mL)混悬液中。1小时后，在5分钟内加入(4-环丙基硫苯基)氧代乙酸乙酯(0.78g，3.1mmol)的无水THF(4mL)溶液。将混合物在0℃搅拌1小时，然后历经16小时使升温至20℃。加入冷却至0℃的H2O(7mL)。加入1M HCl将pH调至6，然后在20℃下将混合物搅拌1小时。在真空中除去THF，然后加入Et2O(35mL)。将混合物搅拌30分钟，过滤，并用Et2O洗涤。分离水层，并用Et2O(3×10mL)萃取。将合并的有机萃取物用盐水(20mL)洗涤，干燥，过滤并浓缩。快速层析(IH-CH2Cl2，2∶1至1∶1，然后用THF-CH2Cl2，1∶99)，得到2-(4-环丙基硫苯基)-3-(四氢吡喃-4-基)丙烯酸乙酯：m/z(ES+)＝333.2[M+H]+。将搅拌着的该硫醚(609mg，1.83mmol)的CH2Cl2(35mL)溶液用mCPBA(992mg 65％纯度，3.74mmol)的CH2Cl2(15mL)溶液处理。16小时后，加入饱和的NaHCO3水溶液(25mL)，然后再搅拌5分钟。分离各层，然后将水相用CH2Cl2(20mL)萃取。合并的有机层用饱和的NaHCO3水溶液(25mL)、H2O(25mL)和盐水(25mL)洗涤，然后干燥(MgSO4)。过滤并蒸发，得到2-(4-环丙磺酰基苯基)-3-(四氢吡喃-4-基)丙烯酸乙酯：m/z(ES+)＝382.2[M+NH4]+。将该化合物(667mg，1.83mmol)的EtOAc(60mL)溶液用Pd(10％在C上，424mg，0.39mmol)处理。将反应混合物在H2气氛下搅拌3天，然后通过硅藻土过滤。将硅藻土用EtOAc(100mL)洗涤，然后将合并的滤液浓缩，得到2-(环丙磺酰基苯基)-3-(四氢吡喃-4-基)丙酸乙酯：RF(CH2Cl2-THF，30∶1)＝0.56。将该酯(664mg，1.81mmol)的THF-H2O(3∶1，20mL)溶液与LiOH·H2O(168mg，4.00mmol)搅拌23小时。减压蒸去THF，然后用H2O(10mL)稀释残留物。用Et2O(2×20mL)洗涤混合物，然后用2M HCl(5mL)酸化至pH 1。将残留物用EtOAc(3×20mL)萃取。将合并的有机萃取物用盐水(20mL)洗涤，干燥(MgSO4)，过滤并蒸发，得到标题化合物：m/z(ES+)＝694.4[2M+NH4]+。
实施例
采用下面的方法，将(2R)-2-(4-环丙磺酰基苯基)-3-(四氢吡喃-4-基)丙酸(制备8)与下列胺偶联，制备实施例1-10，所述胺选自2-氨基-5-甲基吡嗪、2-氨基-5-甲基吡啶、2-氨基-5-氯吡啶、2-氨基吡啶、3-氨基-5-甲基异噁唑、3-氨基异噁唑、2-氨基-5-甲基噻唑、3-氨基-6-甲基哒嗪、1-甲基-3-氨基吡唑和4-氨基嘧啶。
将CH2Cl2(60mL)和DMF(0.08mL，1.064mmol，1.2eq)冷却至-10℃，缓慢加入草酰氯(0.09mL，0.465mol，1.2eq)。搅拌15分钟后，将反应混合物冷却至-30℃，加入(2R)-2-(4-环丙磺酰基苯基)-3-(四氢吡喃-4-基)丙酸(制备8，0.300g，0.886mmol，1.0eq)。将反应物在-30℃搅拌45分钟，然后在-40℃并行且缓慢地加入吡啶(1.395mol，0.31mL在1mL CH2Cl2中，4.5eq)和胺(4.43mmol，5.0eq)。将反应混合物搅拌15分钟，然后移去冰浴。将反应混合物搅拌2小时直到达到室温。在部分真空下除去溶剂，将粗混合物溶于EtOAc(10mL)和HCl水溶液(1.5mL)中。分离各层，将水相用EtOAc(5mL)萃取。合并有机部分，并用H2O(10mL)、饱和NaHCO3水溶液(2×10mL)、水(5mL)和盐水(5mL)洗涤，并干燥(MgSO4)。通过快速层析(EtOAc∶庚烷，2∶1)和/或重结晶纯化。
测定
体外GK活性
采用类似于WO2000/58293中描述的方法，以G6PDH作为偶联酶将由GST-GK催化的G6P产生和NADH的产生偶联起来，可测定GK活性。
测定在室温(23℃)下、在透明平底96孔板上在100μl总体积中进行，所述100μl总体积包含25mM Hepes(pH 7.4)、25mM KCl、5mM D-葡萄糖、1mM ATP、1mM NADP、2mM MgCl2、1mM二硫苏糖醇、0.2μg衍生自人肝GK的纯化的GST-GK和在终浓度为5％的DMSO中的不同浓度的活化剂。孵育时间为15分钟，在此时间时反应显示为线性的。NADH的产生可间接测定GK活性，其可在SpectraMAX 190微量板分光光度计(Molecular Devices Corp)中在OD340下测定。
通常将化合物以终浓度为5％的DMSO中的100μM至0.004μM的10个稀释度进行测试。以与仅使用5％DMSO的对照反应的比例计算活化程度。引证的值表示产生2倍的GK活化所需的化合物的浓度，该浓度由采用4-参数对数模型构建的剂量响应曲线得到。此外，由同一剂量响应曲线计算出最大活化倍数和EC50(产生最大活化倍数的一半所需的浓度)。
式(I)化合物的代表性实施例具有＜500nM的EC50值。
体内GK活性(I)
在禁食4.5小时后，通过管饲以10mg/kg体重口服给予C57BL/6小鼠GK活化剂，然后给予2g/kg的葡萄糖。在2.5小时的给药后研究期间，进行3次血糖测定。
在口服处理前将小鼠(n＝9)称重并禁食4.5小时。将GK活化剂溶于Gelucire 44/14-水(1∶9 v/v)中，浓度为1mg/mL。将小鼠口服给予每kg体重10mL制剂，相当于10mg/kg的剂量。给药之前15分钟，通过将动物尾巴剪去一小部分(＜1mm)并收集20μL血液用于分析，得到给药前的血糖读数。用GK活化剂处理后，在给药后0.5、1.0和2.5h时，从相同的尾巴伤口处获得另外的血糖读数。通过比较在研究期间的溶媒处理小鼠和GK活化剂处理小鼠的平均血糖值，进行结果解释。对于化合物给药后2个连续的测定时间点而言，式(I)化合物的代表性实施例展现出血糖在统计学上的显著降低。
体内GK活性(II)
在7-8周龄的雄性C57B1/6 ob/ob小鼠的口服葡萄糖耐量实验中评价本发明的GK活化剂的实施例的抗高血糖作用。简而言之，将小鼠(n＝6)称重，从尾部切口处抽取的20μL血液中测得它们的基础血糖水平(T-27h)。22小时(T-5h)后，移去食物，将小鼠置于新的笼子中，并使其可随意摄取水。在T-0.75h时由尾部伤口抽得的20μL血液测定血糖水平。将GK活化剂溶于Gelucire 44/14-水(1∶9 v/v)中，浓度为1mg/mL，然后，在T-0.5小时，将小鼠口服给予每kg体重10mL制剂，相当于10mg/kg的剂量。在T＝0小时，使小鼠流血(20μL)，以分析血糖水平，然后立即口服给予葡萄糖(2g/kg)。在T＝+0.5、+1.0、+1.5、+2.0、+3.0和+4.0h时从每只动物中采取另外的血样(20μL)，用于分析血糖水平。在给药葡萄糖后的2小时内，式(I)化合物的代表性实施例通常可使葡萄糖曲线下面积至少减少20％。
Claims (18)
1.式(I)化合物或其药学上可接受的盐：
其中A是含有氮的杂芳基，其选自5-甲基吡嗪-2-基、5-甲基吡啶-2-基、5-氯吡啶-2-基、吡啶-2-基、5-甲基异噁唑-3-基、异噁唑-3-基、5-甲基噻唑-2-基、6-甲基哒嗪-3-基；1-甲基吡唑-3-基和嘧啶-4-基。
2.根据权利要求1的化合物或其药学上可接受的盐，其中将苯基环和含有侧链的四氢吡喃连接至酰胺羰基碳上的碳原子为(R)-构型的。
3.根据权利要求1或2的化合物或其药学上可接受的盐，其中A代表5-甲基吡嗪-2-基。
4.根据权利要求1或2的化合物或其药学上可接受的盐，其中A代表5-甲基吡啶-2-基。
5.根据权利要求1或2的化合物或其药学上可接受的盐，其中A代表5-氯吡啶-2-基。
6.根据权利要求1或2的化合物或其药学上可接受的盐，其中A代表吡啶-2-基。
7.根据权利要求1或2的化合物或其药学上可接受的盐，其中A代表5-甲基异噁唑-3-基。
8.根据权利要求1或2的化合物或其药学上可接受的盐，其中A代表异噁唑-3-基。
9.根据权利要求1或2的化合物或其药学上可接受的盐，其中A代表5-甲基噻唑-2-基。
10.根据权利要求1或2的化合物或其药学上可接受的盐，其中A代表6-甲基哒嗪-3-基。
11.根据权利要求1或2的化合物或其药学上可接受的盐，其中A代表1-甲基吡唑-3-基。
12.根据权利要求1或2的化合物或其药学上可接受的盐，其中A代表嘧啶-4-基。
13.药物组合物，该药物组合物包含根据权利要求1-12中的任何一项的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载体。
14.预防或治疗其中GK活化是为所需的病症的方法，该方法包括将有效量的根据权利要求1-12中的任何一项的化合物或其药学上可接受的盐给药的步骤。
15.预防或治疗高血糖症或糖尿病的方法，该方法包括将有效量的根据权利要求1-12中的任何一项的化合物或其药学上可接受的盐给药的步骤。
16.根据权利要求15的方法，其中根据权利要求1-12中的任何一项的化合物或其药学上可接受的盐与一种或多种其它抗高血糖药物或抗糖尿病药物联合给药。
17.在确证患有前驱糖尿病性高血糖症或葡萄糖耐量降低的人类中预防糖尿病的方法，该方法包括将预防有效量的根据权利要求1-12中的任何一项的化合物或其药学上可接受的盐给药的步骤。
18.制备式(I)化合物或其药学上可接受的盐的方法：
所述方法包括将式(II)化合物或其活化的衍生物：
与式(III)化合物或其盐缩合，
其中A如权利要求1中所定义。
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2006
- 2006-11-03 CN CNA2006800387592A patent/CN101291929A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| GB0522455D0 (en) | 2005-12-14 |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20081022 |