氟化环烷基衍生的苯甲酰基胍及其作为药物的用途 氟化环烷基衍生的苯甲酰基胍、其制备方法、其作为药物的用途以及含有它们的药物。
本发明涉及式I化合物：
其中的含义是：
X为氧、硫或NR6；
R6为氢、含1、2、3或4个碳原子的烷基或(CH2)k-CF3；
k为0、1、2或3；
m为0、1、2或3；
n为0、1、2或3；
p为0、1、2或3；
q为1、2或3；
r为0、1、2或3；
其中m、n、p、q和r的总和至少为2；
R1为氢、含1、2、3或4个碳原子的烷基、F、Cl、-OR(7)、-NR(8)R(9)或-CsF2s+1；
R(7)、R(8)和R(9)
彼此独立地为氢、含1、2或3个碳原子的烷基或(CH2)t-CF3；
s为1、2、3或4；
t为0、1、2、3或4；
R2为氢、F、Cl、含1、2、3或4个碳原子的烷基或CF3；
R3为氢、F、Cl、含1、2、3或4个碳原子的烷基、CF3或SOuR10；
u为0、1或2；
R10为含1、2、3或4个碳原子的烷基或NR11R12；
R11和R12彼此独立地为氢或含1、2、3或4个碳原子的烷基；
R4为氢、含1、2、3或4个碳原子的烷基、F、Cl、-OR(13)、-NR(14)R(15)或-CvF2v+1；
R(13)、R(14)和R(15)
彼此独立地为氢、含1、2或3个碳原子的烷基或(CH2)w-CF3；
v为1、2、3或4；
w为0、1、2、3或4；
R5为氢或F；
及其药理学可接受的盐。
优选其中的含义如下的式I化合物：
X为氧、硫或NR6；
R6为氢、甲基或CH2-CF3；
m为0、1或2；
n为0、1或2；
p为0、1或2；
q为1或2；
r为0、1或2；
其中m、n、p、q和r的总和至少为2；
R1为氢、甲基、F、Cl、-OR(7)、-NR(8)R(9)或-CF3；
R(7)、R(8)和R(9)
彼此独立地为氢、甲基、CF3或CH2-CF3；
R2为氢、F、Cl、甲基或CF3；
R3为氢、F、Cl、含1、2、3或4个碳原子的烷基、CF3、SO2CH3或SO2NH2；
R4为氢、甲基、F、Cl、-OR(13)、-NR(14)R(15)或-CF3；
R(13)、R(14)和R(15)
彼此独立地为氢、甲基、CF3或CH2-CF3；
R5为氢或F；
及其药理学可接受的盐。
特别优选其中的含义如下地式I化合物
X为氧、硫或NR6；
R6为氢、甲基或CH2-CF3；
m为0或1；
n为0、1或2；
p为0或1；
q为1或2；
r为0或1；
其中m、n、p、q和r的总和至少为2；
R1为氢、甲基、F、Cl、-OR(7)、-NR(8)R(9)或-CF3；
R(7)为甲基、CF3或CH2-CF3；
R(8)和R(9)
彼此独立地为氢、甲基或CH2-CF3；
R2为氢、F或Cl；
R3为CF3、SO2CH3或SO2NH2；
R4为氢；
R5为氢或F；
及其药理学可接受的盐。
更优选选自以下的式I化合物：
N-[4-(3，3-二氟-环丁氧基)-5-甲磺酰基-2-甲基-苯甲酰基]-胍，
N-[4-(3，3-二氟-环丁基氨基)-5-甲磺酰基-2-甲基-苯甲酰基]-胍，
N-{4-[(3，3-二氟-环丁基)-甲基-氨基]-5-甲磺酰基-2-甲基-苯甲酰基}-胍，和
N-{4-[(3，3-二氟-环丁基)-甲基-氨基]-5-乙磺酰基-2-甲基-苯甲酰基}-胍，
及其药理学可接受的盐。
式I化合物、例如取代基R1至R4含有一个或多个不对称中心，因此它们可彼此独立地为S或R构型。该化合物可以以旋光异构体、非对映体、外消旋物或以其混合物形式存在。
本发明包括式I和II化合物的所有互变异构形式。
烷基可以是直链或支链的。如果它们具有取代基或者作为其它基团、例如氟代烷基或烷氧基的取代基出现，这一点也同样适用。烷基的实例有甲基、乙基、正丙基、异丙基(＝1-甲基乙基)、正丁基、异丁基(＝2-甲基丙基)、仲丁基(＝1-甲基丙基)和叔丁基(＝1，1-二甲基乙基)。优选的烷基是甲基、乙基、正丙基和异丙基。烷基中的一个或多个、例如1、2、3、4或5个氢原子可被氟原子取代。该氟代烷基的实例有三氟甲基、2，2，2-三氟乙基和五氟乙基。取代烷基可以在任意位置上被取代。
优选的式l化合物为其中m、n、o、p、q和r的总和为2至6的那些。
本发明还涉及制备式I化合物的方法，该方法包括使式II化合物与胍反应：
其中R(1)至R(5)以及m至r具有所述的含义，且L为可容易地进行亲核取代的离去基团。
其中L为烷氧基、优选为甲氧基、苯氧基、苯硫基、甲硫基、2-吡啶硫基、氮杂环、优选1-咪唑基的式II的活性酸衍生物可按照熟练技术人员已知的方法由相应的酰氯(式II，L＝Cl)、例如用亚硫酰氯方便地获得，而所述的酰氯本身可按照熟练技术人员已知的方法由相应的羧酸(式II，L＝OH)制备得到。
除式II的酰氯(L＝Cl)外，也可按照本身已知的方法直接由相应的苯甲酸(式II；L＝OH)制备式II的其它活性酸衍生物，如通过与气态HCl的甲醇溶液反应制备L＝OCH3的式II的甲酯，通过与羰基二咪唑反应制备式II的咪唑化物(imidazolide)[L＝1-咪唑基，Staab，Angew.Chem.Int.英文版1,351-367(1962)]，用Cl-COOC2H5或甲苯磺酰氯于三乙胺存在下在惰性溶剂中制备混合酸酐，可以用二环己基碳二亚胺(DCC)或用O-[(氰基(乙氧基羰基)-亚甲基)氨基]-1，1，3，3-四甲基四氟硼酸脲鎓(“TOTU”)活化苯甲酸[Proceedings of the 21.European Peptide Symposium，Peptides 1990，编者E.Giralt和D.Andreu，Escom，Leiden，1991]。在J.March，AdvancedOrganic Chemistry，第3版(John Wiley & Sons，1985)，350页中描述了多种用于制备式II的活性羧酸衍生物的适宜方法，并给出了原始文献。
式II的活性羧酸衍生物与胍的反应可按照熟练技术人员已知的方法在质子或非质子极性、惰性有机溶剂中进行。已经证明适于苯甲酸甲酯(II；L＝OCH3)与胍的反应的溶剂是温度为20℃至其沸点温度的甲醇、异丙醇或THF。化合物II与不含盐的胍的大多数反应可在非质子惰性溶剂、如THF、二甲氧基乙烷、二噁烷或DMF中方便地进行。然而，在化合物II与胍的反应中，于碱如NaOH存在下也可以用水作为溶剂。
如果L为Cl，则加入酸清除剂、例如过量胍形式的酸清除剂以便与氢卤酸结合是有利的。
式II的羧酸衍生物可由式III化合物制备。某些式III的相应的苯甲酸衍生物是已知的，并且在文献中有描述。未知的式III化合物可通过文献中已知的方法制备。
可通过亲核芳族取代在4位引入氟代环烷基亲核基团。在这种情形下可使用式III的被适宜保护的苯甲酸衍生物，如例如甲酯或乙酯。L’为易于通过亲核芳族取代被取代的离去基团，如F、Cl、Br、I或O-SO2CF3。
然后使所得的式II的苯甲酸衍生物按照上述的方法变体之一进行反应，得到本发明的式I化合物。
式I的苯甲酰基胍通常为弱碱，并且可与酸结合形成盐。适宜的酸加成盐是所有药理学可接受的酸的盐，例如卤化物，特别是盐酸盐、乳酸盐、硫酸盐、柠檬酸盐、酒石酸盐、乙酸盐、磷酸盐、甲磺酸盐和对甲苯磺酸盐。
式I化合物为取代的酰基胍，可抑制细胞的钠-质子反向转运蛋白(Na+/H+-交换蛋白，NHE)。
与已知的苯甲酰基胍相比，本发明的式I化合物的显著特征是具有特别有利的ADME(吸收、分布、代谢、排泄)性质，以及对Na+/H+交换蛋白的极佳的抑制活性；这些有利性质依赖于氟化环烷基。
与已知的酰基胍不同，此处所述的化合物不表现出不需要的且不利的促尿食盐排泄性质。
由于其NHE-抑制性质，式I和/或II化合物和/或其可药用盐适合用于预防和治疗由NHE活化或活性NHE引起的疾病以及由与NHE有关的损伤引起的继发性疾病。
由于NHE抑制剂主要通过其对细胞pH调节的影响发挥作用，因此它们通常可与其它能调节细胞内pH的化合物有益地组合使用，适宜的组合组分有碳酸酐酶(carbonate dehydratase)抑制剂、转运碳酸氢根离子的系统的抑制剂，如碳酸氢钠协同转运蛋白(NEC)抑制剂或钠依赖型氯化物-碳酸氢盐交换蛋白(NCBE)抑制剂，以及对其它NHE亚型有抑制作用的NHE抑制剂，因为通过它们可能能增强或调节此处所述的NHE抑制剂的药理学有关的pH调节作用。
本发明的化合物的用途涉及预防和治疗兽医学和人类医学中的急性和慢性疾病。
因此，本发明的NHE抑制剂适合用于治疗由局部缺血和由再灌注引起的疾病。
此处所述的化合物由于其药理学性质而适合用作抗心律不齐药物。由于其中的心脏保护成分，式I的NHE抑制剂和/或其可药用盐非常适合用于预防和治疗梗死以及用于治疗心绞痛，在这些情形中，它们还可预防性地抑制或显著减少与局部缺血诱发的损伤的发展相关的病理生理学过程、特别是局部缺血诱发的心脏心律不齐的发生。由于其针对病理性缺氧和局部缺血状态的保护作用，本发明所用的式I化合物和/或其可药用盐由于其对细胞Na+/H+交换机制的抑制作用而可用作治疗所有局部缺血诱发的急性或慢性损伤或由此原发或继发的疾病的药物。
本发明还涉及其用作外科手术用药物的用途。因此，该化合物可在器官移植中使用，可能使用该化合物来保护移取前和移取期间供体的器官、保护移取的器官，例如在用其进行治疗或将其在生理浴液中进行贮藏期间以及在植入受体期间保护移取的器官。
当进行血管成形外科手术时，例如对心脏以及外周器官和脉管进行血管成形手术时，本发明的化合物同样是具有保护作用的有价值的药物。
已经表明：本发明的化合物对于危及生命的心律不齐是非常有效的药物。该化合物可终止心室纤维性颤动，并恢复生理窦性心律。
由于人组织和器官、尤其是心脏的NHE1抑制剂不仅可有效地对抗因局部缺血和再灌注引起的损伤，而且可有效地对抗药物、特别是癌症治疗和自身免疫性疾病治疗中所用的药物的细胞毒性作用，因此与式I化合物和/或其可药用盐组合施用适合用于抑制所述化合物的细胞毒性、尤其是心脏毒性副作用。NHE1抑制剂治疗所产生的细胞毒性作用、尤其是心脏毒性的降低还使得增加细胞毒性治疗药的剂量和/或延长用该类药物进行治疗的时间成为可能。所述的细胞毒性治疗的治疗益处可通过与NHE抑制剂组合使用而被大大提高。
另外，当发生对心脏有损伤的甲状腺激素产生过量、甲状腺毒症或者依赖外部供应甲状腺激素时，可以使用本发明的式I的NHE1抑制剂和/或其可药用盐。因此，式I化合物和/或其可药用盐适合用于改善心脏毒性药物的治疗。
根据其针对局部缺血诱发的损伤的保护作用，本发明的化合物还适合用作治疗神经系统、尤其是中枢神经系统局部缺血的药物，适合用于例如治疗中风或脑水肿。
式I化合物和/或其可药用盐还适合用于治疗和预防由中枢神经系统兴奋过度诱发的疾病和病症，特别是用于治疗癫痫性病症、中枢诱发的阵挛性痉挛和强直性痉挛、心理性抑郁状态、焦虑症和精神病。在这些情形下，可以单独使用此处所述的NHE抑制剂或将其与其它具有抗癫痫活性的物质或抗精神病活性成分或碳酸酐酶抑制剂例如与乙酰唑胺组合使用，以及与其它NHE抑制剂或钠依赖型氯化物-碳酸氢盐交换蛋白(NCBE)抑制剂组合使用。
本发明所用的式I化合物和/或其可药用盐同样还适合用于治疗各种类型的休克，如例如过敏性休克、心源性休克、低血容量性休克和细菌性休克。
式I化合物和/或其可药用盐还可用于预防和治疗血栓形成性病症，因为它们作为NHE抑制剂能抑制血小板自身聚集。它们还能抑制或防止局部缺血和再灌注后发生的炎症介质和凝血介质、尤其是冯·威尔布兰德因子和血栓形成选择蛋白的过度释放。因此可减轻和消除重要血栓形成因子的致病作用。因此，本发明的NHE抑制剂可以与其它抗凝剂和/或血栓溶解活性成分、如例如重组或天然的组织纤溶酶原激活物、链激酶、尿激酶、乙酰水杨酸、凝血酶拮抗剂、Xa因子拮抗剂、具有溶解纤维蛋白活性的药用物质、血栓烷受体拮抗剂、磷酸二酯酶抑制剂、VIIa因子拮抗剂、氯吡格雷、噻氯匹定等组合使用。将本NHE抑制剂与NCBE抑制剂和/或与碳酸酐酶抑制剂如例如与乙酰唑胺组合使用特别有益。
本发明所用的式I化合物和/或其可药用盐的另一显著特征是对细胞增殖、例如成纤维细胞增殖和血管平滑肌细胞增殖的强抑制作用。因此，式I化合物和/或其可药用盐适合用作其中细胞增殖是原发性或继发性原因的疾病的有价值的治疗药，并且因此可用作抗动脉粥样硬化药、用于慢性肾衰竭、癌症的药物。
可以证明：本发明的化合物抑制细胞迁移。因此，式I化合物和/或其可药用盐适合用作其中细胞迁移是原发性或继发性原因的疾病、如例如具有明显转移趋势的癌症的有价值的治疗药。
式I化合物和/或其可药用盐的另一显著特征是可阻止或预防纤维化病症。因此它们适合用作治疗心脏纤维化、肺纤维化、肝纤维化、肾纤维化和其它纤维化病症的优良药物。因此它们可用于治疗器官肥大和增生，例如心脏和前列腺肥大和增生。因此它们适合用于预防和治疗心力衰竭(充血性心力衰竭＝CHF)以及用于治疗和预防前列腺增生或前列腺肥大。
由于在原发性高血压中NHE显著增加，因此式I化合物和/或其可药用盐适合用于预防和治疗高血压和心血管病症。在这些情形下，它们可单独使用或与适宜的组合和制剂组合组分一起使用，用于治疗高血压和心血管病症。因此，例如可以与以下药物组合：一种或多种具有噻嗪样作用的利尿剂、袢利尿剂、醛固酮和伪醛固酮拮抗剂，如氢氯噻嗪、吲达帕胺、泊利噻嗪、呋塞米、吡咯他尼、托拉塞米、布美他尼、阿米洛利、氨苯蝶啶、螺内酯或依普利酮。本发明的NHE抑制剂还可以与钙通道阻断剂如维拉帕米、地尔硫、氨氯地平或硝苯地平组合使用，以及与ACE抑制剂如例如雷米普利、依那普利、赖诺普利、福辛普利或卡托普利组合使用。其它有益的组合组分还有β-阻滞剂如美托洛尔、沙丁胺醇等、血管紧张素受体及其受体亚型拮抗剂如氯沙坦、依贝沙坦、缬沙坦、奥马曲拉、gemopatrilat、内皮素拮抗剂、肾素抑制剂、腺苷受体激动剂、钾通道抑制剂和活化剂如格列本脲、格列美脲、二氮嗪、克罗卡林、米诺地尔及其衍生物、线粒体ATP-敏感性钾通道(mitoK(ATP)通道)活化剂、Kv1.5抑制剂等。
已经表明：式I的NHE1抑制剂和/或其可药用盐具有显著的抗炎作用，因此可用作抗炎药。在这一方面值得注意的是抑制炎症介质释放。因此该化合物可以单独使用或与抗炎药组合使用，用于预防或治疗慢性和急性炎性病症。可有利地使用的组合组分有甾体和非甾体抗炎药。本发明的化合物还可用于治疗家禽的由原生动物引起的病症、疟疾和球虫病。
另外已经发现：式I化合物和/或其可药用盐对血清脂蛋白具有有益作用。通常认为，血脂水平过高、即所谓的高脂蛋白血症是发生动脉硬化性血管损伤、尤其是冠心病的重要危险因素。因此，降低升高的血清脂蛋白对于预防和消退动脉粥样硬化性损伤来说非常重要。除了降低总血清胆固醇外，降低该总胆固醇中特定的致动脉粥样化脂类部分的比例、特别是低密度脂蛋白(LDL)和极低密度脂蛋白(VLDL)的比例也特别重要，因为这些脂类部分是致动脉粥样化的危险因素。相反，针对冠心病的保护作用归因于高密度脂蛋白。因此，降血脂药应当不仅能够降低总胆固醇，而且应当特别能够降低VLDL和LDL血清胆固醇分数。现已发现NHE1抑制剂在影响血清脂类水平方面表现出有价值的治疗上可利用的性质。因此，如所观察到的那样，它们显著降低升高的LDL和VLDL血清浓度，例如由于富含胆固醇和脂质食物的饮食摄入增加或病理性代谢改变、例如与遗传有关的高脂血症引起的LDL和VLDL血清浓度升高。因此，它们可用于通过消除致病危险因素来预防和消退动脉粥样硬化性损伤。此处不仅包括原发性高脂血症，而且还包括某些继发性高脂血症，例如与糖尿病相关的继发性高脂血症。另外，式I化合物和/或其可药用盐可显著减轻由代谢异常诱发的梗死，特别是可显著减轻所诱发的梗死的面积和其严重程度。
因此，本发明的化合物可有利地用于制备治疗高胆固醇血症的药物；用于制备预防动脉粥样化形成的药物；用于制备预防和治疗动脉粥样硬化的药物；用于制备预防和治疗由胆固醇水平升高诱发的疾病的药物；用于制备预防和治疗由内皮功能障碍诱发的疾病的药物；用于制备预防和治疗动脉粥样硬化诱发的高血压的药物；用于制备预防和治疗动脉粥样硬化诱发的血栓形成的药物；用于制备预防和治疗高胆固醇血症诱发的和内皮功能障碍诱发的局部缺血性损伤和局部缺血后再灌注损伤的药物；用于制备预防和治疗高胆固醇血症诱发的和内皮功能障碍诱发的心脏肥大和心肌病以及预防和治疗充血性心力衰竭(CHF)的药物；用于制备预防和治疗高胆固醇血症诱发的和内皮功能障碍诱发的冠状动脉血管痉挛和心肌梗死的药物；用于与降压物质、优选与血管紧张素转化酶(ACE)抑制剂和血管紧张素受体拮抗剂组合制备治疗所述病症的药物。式I的NHE抑制剂和/或其可药用盐与降低血脂水平的活性成分、优选与HMG-CoA还原酶抑制剂(例如洛伐他汀或普伐他汀)的组合被证明是具有增强的效果且活性成分用量减少的有利组合，其中后者可产生降血脂作用，因此可增强式I的NHE抑制剂和/或其可药用盐的降血脂性质。
因此，式I化合物和/或其可药用盐可产生针对各种原因引起的内皮损伤的有效保护作用。这种针对内皮功能障碍综合征的脉管保护作用意味着式I化合物和/或其可药用盐是预防和治疗冠状动脉血管痉挛、外周血管疾病、特别是间歇性跛行、动脉粥样化形成和动脉粥样硬化、左心室肥大和扩张型心肌病以及血栓形成性病症的有价值的药物。
另外还发现：式I的苯甲酰基胍和/或其可药用盐适合用于治疗非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM)，在该情形下，抗胰岛素性被抑制。在这一方面，对本发明的化合物而言，与双胍如二甲双胍、与抗糖尿病的磺酰脲如格列本脲、格列美脲、甲苯磺丁脲等、与葡糖苷酶抑制剂、与PPAR激动剂如罗格列酮、吡格列酮等、与不同施用方式的胰岛素产品、与DB4抑制剂、与胰岛素增敏剂或与氯茴苯酸组合来增强抗糖尿病活性和作用类型可能是有益的。
除了急性抗糖尿病作用外，式I化合物和/或其可药用盐还可阻碍糖尿病后期并发症的发展，因此可用作预防和治疗糖尿病引起的后期损伤如糖尿病肾病、糖尿病性神经病、糖尿病性视网膜病变、糖尿病性心肌病和由糖尿病引起的其它病症的药物。在这一方面，它们可有利地与NIDDM治疗中所述的抗糖尿病药组合使用。在该方面，与胰岛素的有利剂型的组合特别重要。
除了针对急性局部缺血事件和之后的相当于急性应激的再灌注事件的保护作用外，本发明式I的NHE抑制剂和/或其可药用盐还具有对整个哺乳动物机体的病症和损伤的直接的治疗上可利用的作用，所述的病症和损伤与长期进行的衰老过程的表征有关，并且不依赖于急性低灌流状态，在正常、非局部缺血条件下发生。这些在长期衰老中诱发的、与年龄有关的病理表征如疾病、病症和死亡包括主要由与年龄有关的重要器官及其功能改变引起的病症和损伤，并且在衰老机体中变得日益重要，它们现在可以用NHE抑制剂进行治疗。与年龄相关性功能性损伤、年龄相关性器官老化迹象有关的病症的实例是与收缩和舒张反应有关的血管响应性和反应性不足。这种与年龄有关的血管对收缩和舒张刺激的反应性下降可被NHE抑制剂显著地减小或消除，所述的收缩和舒张刺激是心血管系统中的重要过程，并且因此是生命和健康的重要过程。维持血管反应性的一种重要作用和方法是阻滞或减慢与年龄有关的内皮功能障碍恶化，其可被NHE抑制剂非常显著地消除。因此，式I化合物和/或其可药用盐非常适合用于治疗和预防与年龄有关的内皮功能障碍、尤其是间歇性跛行恶化。
另一个表征衰老过程的变量的实例是心脏的收缩性下降和心脏对所必需的心脏泵血性能的适应性下降。大多数情况下，这种由衰老过程导致的心脏功效降低与心脏功能障碍有关，尤其是由结缔组织在心脏组织中沉积引起的心脏功能障碍。这种结缔组织沉积的特征是心脏重量增加、心脏变大和心脏功能受限。令人惊奇的是，实际上完全可能抑制这种心脏器官的衰老。因此，式I化合物和/或其可药用盐非常适合用于治疗和预防心力衰竭、充血性心力衰竭(CHF)。
虽然在先的专利和专利申请已经要求保护了已出现的各种类型的癌症的治疗，但现在非常令人惊奇的不仅是已出现的癌症能够通过抑制增殖而被治疗，而且与年龄有关的癌症发生率也可以被NHE抑制剂预防和非常显著地延缓。一个特别值得注意的发现是：所有器官中以与年龄相关的方式出现的病症、而不仅仅是某些类型的癌症可被抑制或者其发生被非常显著地延缓。因此，式I化合物和/或其可药用盐非常适合用于治疗且特别是预防与年龄有关的类型的癌症。
现已发现：不仅包括心脏、脉管、肝等在内的所有研究器官的与年龄有关的病症的发生有延缓、即在时间上被非常显著地改变并超过统计学的正常程度，而且与年龄有关的癌症也有非常显著的延缓。相反，还令人惊奇的是生命被延长至迄今没有任何其它类药物或任何天然产物所能达到的程度。除了可将该活性成分单独用于人和动物外，NHE抑制剂的独特作用还使得这些NHE抑制剂与在老年病学中使用的且基于不同作用机制的其它活性成分、方法、物质和天然产物组合使用成为可能。该类在老年病治疗中使用的活性成分特别是维生素和具有抗氧化活性的物质。由于热负荷或食物摄入与衰老过程之间有联系，所以也可以与饮食法组合使用，例如与食欲抑制剂组合使用。还可以考虑与降压药如与ACE抑制剂、血管紧张素受体拮抗剂、利尿剂、Ca+2拮抗剂等或与使代谢正常化的药物如降胆固醇药组合使用。因此，式I化合物和/或其可药用盐非常适合用于预防与年龄有关的组织改变以及用于延长生命并维持高的生活质量。
本发明的化合物为有效的细胞钠/质子反向转运蛋白(Na/H交换蛋白)抑制剂，在多种病症(原发性高血压、动脉粥样硬化、糖尿病等)中，钠/质子反向转运蛋白在易于检测的细胞内如例如在红细胞、血小板或白细胞内也增加。因此，本发明所用的化合物适合用作极佳的且简单的科学工具，例如作为诊断助剂用于确定和区分高血压的具体类型以及动脉粥样硬化、糖尿病和糖尿病的晚期并发症、增生性病症等。
另外，要求保护的还有用于人、兽或植物保护用途的药物，所述药物包含单独的或与其它药理学活性成分或药物组合的有效量的一种或多种式I化合物和/或其可药用盐以及可药用载体和添加剂。
包含化合物I的药物还可以例如通过口服、胃肠外、静脉内、直肠、经皮或通过吸入施用，优选的施用方式取决于病症的具体表现。化合物I还可以单独或与药用赋形剂一起用于兽医学和人类医学中。所述药物通常含有每剂量单位0.01mg至1g的式I的活性成分和/或其可药用盐。
熟练技术人员根据其专业知识可熟知适于所需药物制剂的赋形剂。除溶剂、胶凝剂、栓剂基质、片剂赋形剂和其它活性成分载体外，还可以使用例如抗氧剂、分散剂、乳化剂、消泡剂、掩味剂、防腐剂、增溶剂或着色剂。
对于口服使用的形式，可将活性化合物与适于该目的的添加剂如载体、稳定剂或惰性稀释剂混合，并通过常规方法制成适宜剂型如片剂、包衣片剂、分体胶囊剂、水、醇或油溶液剂。可使用的惰性载体的实例有阿拉伯胶、氧化镁、碳酸镁、磷酸钾、乳糖、葡萄糖或淀粉，尤其是玉米淀粉。还可以使用干颗粒和湿颗粒进行制备。适宜的油性载体或溶剂的实例有植物油或动物油，如葵花子油或鱼肝油。
对于皮下或静脉内施用，可将活性化合物配制成溶液剂、混悬剂或乳剂，如果需要可加入常规用于此目的的物质，如增溶剂、乳化剂或其它赋形剂。适宜的溶剂的实例有水、生理盐水或醇，例如乙醇、丙醇、甘油，以及糖溶液如葡萄糖或甘露醇溶液，或所提及的各种溶剂的混合物。
适于以气雾剂或喷雾剂形式施用的药物制剂是例如式I的活性成分在可药用溶剂如特别是乙醇或水或所述溶剂的混合物中的溶液剂、混悬剂或乳剂。
如果需要，制剂还可以含有其它药用赋形剂如表面活性剂、乳化剂和稳定剂和抛射气体。通常所述制剂中所含有的活性成分浓度为以重量计约0.1至10％，特别是约0.3至3％。
式I的活性成分的施用剂量和施用频率取决于所用化合物的效力和作用持续时间；还取决于待治疗的病症的性质和严重程度，以及待治疗的哺乳动物的性别、年龄、体重和个体响应。
通常，对于体重约75kg的患者，式I化合物的日剂量为至少0.001mg/kg体重、优选0.01mg/kg体重至最多10mg/kg体重、优选1mg/kg体重。对于病症的急性发作，例如在经历心肌梗死后的即刻，可能需要更高的剂量。尤其是对于静脉内使用，例如对于加强监护病房中的梗死患者，每天可能需要高达700mg的剂量。可将日剂量分为若干个、例如不超过4个的分剂量。
缩略语列表：
ADME 吸收-分布-代谢-排泄
CDI 二-咪唑-1-基-甲酮
DIP 二异丙醚
DMF N，N-二甲基甲酰胺
EE 乙酸乙酯(EtOAc)
EI 电子碰撞
eq. 当量
ES 电雾化电离
Et 乙基
HEP 正庚烷
KOtBu 2-甲基丙-2-醇钾
Me 甲基
MeOH 甲醇
mp 熔点
NMP 1-甲基吡咯烷-2-酮
MTB 2-甲氧基-2-甲基-丙烷
RT 室温
THF 四氢呋喃
实施例1：N-[4-(3，3-二氟-环丁氧基)-5-甲磺酰基-2-甲基-苯甲酰基]-胍
a)(3，3-二氟-环丁氧基甲基)-苯
将20.0g 3-苄氧基-环丁酮(Bull.Chem.Soc.Jpn.(1984)，57(6)，1637)溶解在150ml CH2Cl2中，于RT下逐滴加入25.0g三氟化[二(2-甲氧基乙基)氨基]硫在30ml CH2Cl2中的溶液。于RT下搅拌5小时后，加入12.0g三氟化二乙氨基硫。于RT下再搅拌20小时后，将反应混合物用水洗涤三次，每次100ml水。将其用Na2SO4干燥，并在真空下除去溶剂。用EE/HEP 3∶1洗脱在硅胶上进行色谱分离并随后进行kugelrohr蒸馏，得到27.6g无色油。
b)3，3-二氟-环丁醇
将22.4g(3，3-二氟环丁氧基甲基)苯溶解在100ml乙醚中，加入1.4g10％Pd/C。于RT、20巴H2条件下氢化5小时。用10ml乙醚洗涤催化剂，并将溶液进行蒸馏。得到14.0g产物(沸点80℃)，为与乙醚和甲苯的混合物。该混合物不经进一步纯化直接进行反应。
c)4-(3，3-二氟-环丁氧基)-5-甲磺酰基-2-甲基-苯甲酸甲酯
将370mg 4-氟-5-甲磺酰基-2-甲基-苯甲酸甲酯、297mg 3，3-二氟环丁醇和1.47g Cs2CO3溶解在10ml无水NMP中并于60℃下搅拌4小时。然后将反应混合物用125ml 50％的浓NaHCO3水溶液稀释并用EE萃取3次，每次100ml EE。将其用Na2SO4干燥，并在真空下除去溶剂。用DIP洗脱在硅胶上进行色谱分离，得到380mg无色油。
Rf(DIP)＝0.21 MS(DCI)：335
d)N-[4-(3，3-二氟-环丁氧基)-5-甲磺酰基-2-甲基-苯甲酰基]-胍
将566mg氯化胍(guanidinium chloride)溶解在5ml无水DMF中并加至604mg KOtBu在5ml无水DMF中的溶液中。将用该方法制备的胍在DMF中的溶液加至360mg 4-(3，3-二氟环丁氧基)-5-甲磺酰基-2-甲基苯甲酸甲酯在5ml DMF中的溶液中并于RT下搅拌24小时。将反应混合物用125ml 50％的浓NaHCO3水溶液稀释并用EE萃取3次，每次80ml EE。将其用Na2SO4干燥，并在真空下除去溶剂。用EE/MeOH 5∶1洗脱在硅胶上进行色谱分离，得到175mg无色晶体，mp 273℃(伴有分解)。
Rf(EE/MeOH 5∶1)＝0.50 MS(ES+)：362
实施例2
N-[4-(3，3-二氟-环丁基氨基)-5-甲磺酰基-2-甲基-苯甲酰基]-胍
a)3，3-二氟-环丁基胺，盐酸盐
将16.7g 3，3-二氟-环丁烷甲酸(J.Org.Chem.1987，52，1872)溶解在180ml CHCl3中，加入36ml H2SO4(98％)。将混合物加热至50℃并在该温度下、于45分钟内分份加入16g NaN3。在50℃下搅拌2小时，将混合物冷却至室温，最后将混合物倒至250g冰上。用乙醚萃取3次，每次100ml乙醚以便回收0.7g未反应的3，3-二氟-环丁烷甲酸。将水相用NaOH水溶液调至pH＝12-13，然后用CH2Cl2萃取3次，每次100ml CH2Cl2。将有机相用100ml水洗涤，然后加入130ml 2N HCl水溶液，并在真空下除去挥发性成分。得到15.3g无色固体，mp 315℃(分解)。
b)N-(3，3-二氟-环丁基)-甲磺酰胺
将0.60g 3，3-二氟-环丁基胺，盐酸盐混悬在40ml CH2Cl2中，在RT下加入2.9ml三乙胺。得到澄清的溶液。然后在RT下缓慢滴加1.0ml甲磺酰氯，将反应混合物在该温度下放置16小时。然后，在真空下除去挥发性成分，向残余物中加入200ml EE和100ml饱和Na2CO3水溶液并进行分配。然后将有机相用饱和NaHSO4水溶液洗涤2次，每次20ml，然后用饱和Na2CO3水溶液洗涤2次，每次30ml。用MgSO4干燥并在真空下除去溶剂。得到700mg无色的树脂状物。
Rf(EE)＝0.28 MS(DCI)：186
c)4-(3，3-二氟-环丁基氨基)-5-甲磺酰基-2-甲基-苯甲酸甲酯
将0.70g N-(3，3-二氟-环丁基)-甲磺酰胺、0.93g 4-氟-5-甲磺酰基-2-甲基-苯甲酸甲酯和1.5ml N”-叔丁基-N，N，N’，N’-四甲基-胍溶解在10mlNMP(无水)中，并在150℃下搅拌6小时。将反应混合物冷却至室温，用200ml EE稀释，并首先用饱和NaHSO4水溶液洗涤3次，每次20ml，然后用饱和Na2CO3水溶液洗涤3次，每次30ml。用MgSO4干燥并在真空下除去溶剂。用DIP洗脱在硅胶上进行色谱分离，得到220mg无色泡沫。
Rf(DIP)＝0.31 MS(ES+)：334
d)4-(3，3-二氟-环丁基氨基)-5-甲磺酰基-2-甲基-苯甲酸
将210mg 4-(3，3-二氟-环丁基氨基)-5-甲磺酰基-2-甲基-苯甲酸甲酯溶解在10ml二噁烷中，加入0.47ml 2N NaOH水溶液。在RT下搅拌18小时，然后在真空下除去溶剂。向残余物中加入10ml水，然后用HCl水溶液调至pH＝2，并用EE萃取3次，每次20ml EE。用MgSO4干燥并在真空下除去溶剂。得到196mg无定形固体。
Rf(EE)＝0.40 MS(ES-)：318
e)N-[4-(3，3-二氟-环丁基氨基)-5-甲磺酰基-2-甲基-苯甲酰基]-胍
将40mg 4-(3，3-二氟-环丁基氨基)-5-甲磺酰基-2-甲基-苯甲酸溶解在1ml DMF(无水)中，在RT下加入26mg CDI，并在RT下搅拌6小时，得到中间体咪唑化物。此外，将72mg胍-盐酸盐以及70mg KOtBu在1mlDMF(无水)中于RT下搅拌30分钟。然后将该胍-碱溶液加至咪唑化物溶液中，在RT下放置18小时。然后用50ml水稀释，用稀HCl水溶液将pH调至pH＝8。用EE萃取3次，每次10ml，用MgSO4干燥并在真空下除去溶剂。得到37mg无定形固体。
Rf(EE/MeOH 10∶1)＝0.12 MS(ES+)：360
NHE-1抑制作用如下测定：
通过测定表达人NHE-1的转染细胞系中pHi的恢复来测定NHE-1抑制剂的FLIPR测定法
使用具有透明底的黑壁96孔微量滴定板在FLIPR(荧光成像读板仪)中进行测定。在前一天以～25000个细胞/孔的密度接种表达各种NHE亚型的转染细胞系(作为诱变和之后进行选择的结果，亲代细胞系LAP-1不具有内源性NHE活性)。
[转染细胞的生长培养基(Iscove+10％胎牛血清)还含有G418作为选择抗生素以确保存在转染序列。]
实际测定以除去生长培养基并在每孔中加入100μl加样缓冲液(5μM在20mM NH4Cl、115mM胆碱盐酸盐、1mM MgCl2、1mM CaCl2、5mM KCl、20mM HEPES、5mM葡萄糖中的BCECF-AM[2’，7’-双(羧乙基)-5-(和-6)-羧基荧光素，乙酰氧基甲酯]；pH7.4[用KOH调节])开始。然后将细胞于37℃下孵育20分钟。该孵育使细胞加载有荧光强度取决于phi的荧光染料和使细胞略呈碱性的NH4Cl。
[酯形式的非荧光染料前体BCECF-AM可穿透膜。不能穿透膜的有效染料BCECF在细胞内被酯酶所释放。]
孵育20分钟后，通过在细胞清洗机(Tecan Columbus)中用每次400μl的洗涤缓冲液(133.8mM胆碱盐酸盐、4.7mM KCl、1.25mM MgCl2、1.25mM CaCl2、0.97mM K2HPO4、0.23mM KH2PO4、5mM HEPES、5mM葡萄糖；pH7.4[用KOH调节])洗涤三次除去含NH4Cl和游离BCECF-AM的加样缓冲液。剩余在孔中的残余体积为90μl(可能50-125μl)。该洗涤步骤除去了游离的BCECF-AM，并且由于除去了外部的NH4+离子而导致细胞内酸化(～pHi 6.3-6.4)。
由于细胞内NH4+与NH3和H+之间的平衡因除去细胞外NH4+和之后的NH3瞬间通过细胞膜而被破坏，所以洗涤过程使得H+保留在细胞内，这就是细胞内酸化的原因。如果维持足够长时间，可最终导致细胞死亡。
在这一方面重要的是洗涤缓冲液不含钠(＜1mM)，因为细胞外钠离子可通过克隆的NHE同工型活性使pHi瞬间恢复。同样重要的是所用的所有缓冲液(加样缓冲液、洗涤缓冲液、恢复缓冲液)均不含任何HCO3-离子，因为存在碳酸氢根会使亲代LAP-1细胞系中存在的干预性碳酸氢盐依赖性pHi调节系统活化。
然后(酸化后不超过20分钟)将装有酸化细胞的微量滴定板转移至FLIPR中。在FLIPR中，用氩激光器产生的波长为488nm的光激发细胞内的荧光染料，选择测定参数(激光器功率、照射时间以及FLIPR中装配的CCD照相机的孔径)以便每个孔的平均荧光信号为30000至35000个相对荧光单位。
FLIPR中的实际测定以CCD照相机在软件控制下每两秒拍摄照片开始。10秒钟后，通过用FLIPR中装配的96孔吸移管管理器加入90μl恢复缓冲液(133.8mM NaCl、4.7mM KCl、1.25mM MgCl2、1.25mM CaCl2、0.97mM K2HPO4、0.23mM KH2PO4、10mM HEPES、5mM葡萄糖；pH7.4[用KOH调节])引发细胞内pH恢复。阳性对照孔(100％NHE活性)是加入纯恢复缓冲液的那些孔，而阴性对照孔(0％NHE活性)中加入洗涤缓冲液。向所有其它孔中加入含两倍浓度的供试物质的恢复缓冲液。在测定60次(两分钟)后停止在FLIPR中的测定。
将原始数据输入ActivityBase程序。该程序首先计算每个供试物质浓度的NHE活性，并由此计算所述物质的IC50值。由于在整个实验过程中phi恢复过程不呈线性，但在末端时下降，原因是NHE活性在较高phi值时降低，因此选择其中阳性对照的荧光增加呈线性的部分用于测定评价很重要。实施例NHE1抑制作用IC50[nM]15.9