四环黄体酮受体调节剂化合物及其方法 【发明领域】
本发明涉及黄体酮受体调节剂(即促效剂和拮抗剂)的非甾类四环化合物，和制备这些化合物的方法及其用途。
【发明背景】
黄体酮受体调节剂(PR)已广泛地应用于女(雌)性生殖系统的调节和雌性激素依赖性疾病的治疗中。但已知的甾类PR调节剂的效力常常受到它们不良副作用的限制，尤其是长期给药的过程中。例如，合成的黄体酮如炔诺孕酮，作为女(雌)性节育药用时必需考虑用此药的妇女患乳腺癌和心脏病的风险性。类似地，黄体酮拮抗剂的米非司酮(RU486)，如果是用于慢性疾病(如子宫纤维化、子宫内膜异位和某些激素依赖性癌症)时，由于其作为糖皮质激素受体(GR)拮抗剂的交叉反应性，将导致患者的体内平稳失衡。因此，鉴定对PR具有良好特异性，而对其他甾类受体不具有交叉反应性或交叉反应性降低的化合物，在改善妇女健康中具有非常显著的价值。
已公开了含有二或四氢喹啉环作为核心药效基团的非甾类分子作为甾类受体调节剂化合物。{参见：“作为甾类受体调节剂的喹啉和稠合喹啉的制备”，T.K.Jones，M.E.Goldman，C.L.F.Pooley，D.T.Winn，J.P.Edwards，S.J.West，C.M.Tegley，L.Zhi，L.G.Hamann，R.L.Davis，L.J.Farmer，PCT国际申请出版物No.WO 96/19458；“甾类受体调节剂化合物及其用途”，T.K.Jones，D.T.Winn，L.Zhi，L.G.Hamann，C.M.Tegley，C.L.F.Pooley，美国专利No.5,688,808；“甾类受体调节剂或化合物及其用途”，T.K.Jones，M.E.Goldman，C.L.F.Pooley，D.T.Winn，J.P.Edwards，S.J.West，C.M.Tegley，L.Zhi，美国专利No.5,688,810；“甾类受体调节剂或化合物及其用途”，T.K.Jones，C.M.Tegley，L.Zhi，J.P.Edwards，S.J.West，美国专利No.5,693,646；“甾类受体调节剂化合物及其用途”，T.K.Jones，L.Zhi，C.M.Tegley，D.T.Winn，L.G.Hamann，J.P.Edwards，S.J.West，美国专利No.5,693,647；“甾类受体调节剂化合物及其用途”，T.K.Jones，L.Zhi，J.P.Edwards，C.M.Tegley，S.J.West，美国专利No.5,696,127；“甾类受体调节剂化合物及其用途”，T.K.Jones，D.T.Winn，M.E.Goldman，L.G.Hamann，L.Zhi，L.J.Farmer，R.L.Davis，美国专利No.5,696,130；“甾类受体调节剂化合物及其用途”，T.K.Jones，M.E.Goldman，C.L.F.Pooley，D.T.Winn，J.P.Edwards，S.J.West，C.M.Tegley，L.Zhi，L.G.Hamann，L.J.Farmer，R.L.Davis，美国专利No.5,696,133。}已报道了作为强心剂的含有二环杂环化合物。{见：“新一类地强心剂：5-取代的3，6-二氢噻二嗪-2-酮的合成和用环AMP磷酸酯酶抑制和肌原纤维钙敏化特性对其进行生物学评估”，M.-C.Forest，P.Lahouratate，M.Martin，G.Nadler，M.J.Quiniou，R.G.Zimmermann，J.Med.Chem.35(1992)163-172；“Bemoradan的杂原子类似物：1，4-苯并噻嗪基哒嗪酮的化学特性和强心剂活性”，D.W.Combs，M.S.Rampulla，J.P.Demers，R.Falotico，J.B.Moore，J.Med.Chem.，35(1992)172-176。}
发明概述
本发明涉及化合物、药物组合物和用PR介导调节过程的方法。具体地说，本发明涉及黄体酮受体高度亲和的、高度特异性的促效剂、部分促效剂(即部分活化剂和/或组织特异性活化剂)和拮抗剂的非甾类化合物和组合物。还提供了制备这些化合物和药物组合物及其合成中的关键中间体的方法。
在本文所附带的权利要求书中将特别指出这些和其他各种优点和定性本发明的新特征，且构成本文的一部分。但为了更好地理解本发明、优点和其用途所达到的目的，应参考本文这里的描述及其中所述的优选实施例。
发明详述
在下文中，以下的术语除非特别指出是如下定义的。
术语烷基、链烯基、炔基和烯丙基包括任选取代的直链、支链、环状、饱和和/或不饱和结构和它们的组合。
术语卤代烷基所指的烷基结构包括被一个或多个氟、氯、溴或碘或它们的组合取代的直链、支链或环状结构或它们的组合。
术语杂烷基包括一个或多个骨架原子是氧、氮、硫或它们组合的直链、支链、环状、饱和和/或不饱和结构。
术语芳基指任选取代的6元芳环。
术语杂芳基指含有一个或多个选自氧、氮和硫的杂原子的任选取代的芳族5元杂环，或含有一个或多个氮的任选取代的芳族6-元杂环。
“任选取代的”的取代基结构包括(但不限制于)以下的一个或多个优选取代基：F、Cl、Br、I、CN、NO2、NH2、NCH3、OH、OCH3、OCF3、CH3、CF3。
本发明的化合物定义为那些具有下式的化合物或其药学上可接受的盐：
其中：
R1至R6各是氢、F、Cl、Br、I、NO2、CN、OR10、NR10R11、SR10、COR12、CO2R12、CONR10R11、任选取代的C1-C6烷基或杂烷基、C1-C6卤代烷基、任选取代的C3-C8环烷基、任选取代的C2-C6链烯基或炔基、任选取代的烯丙基、任选取代的芳基或杂芳基、或任选取代的芳基甲基，其中R10和R11各是氢、C1-C6烷基或杂烷基或卤代烷基、芳基、杂芳基、任选取代的烯丙基、任选取代的芳基甲基、COR13、SO2R13或S(O)R13，其中R12是氢、C1-C6烷基或杂烷基或卤代烷基、芳基、杂芳基、任选取代的烯丙基或任选取代的芳基甲基，其中R13是氢、C1-C6烷基或卤代烷基、芳基、杂芳基、任选取代的烯丙基或任选取代的芳基甲基；
R7是氢、C1-C6烷基或卤代烷基或杂烷基、芳基、芳基甲基、杂芳基、COR12、CO2R12、SO2R12、S(O)R12或CONR10R11，其中R10-12的定义如上；
R8和R9各是氢、C1-C6烷基或卤代烷基或杂烷基、任选取代的C2-C6链烯基或炔基、任选取代的烯丙基、任选取代的芳基甲基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基；
X是OCH2、SCH2、NHCH2、OC(O)、SC(O)、NHC(O)、CH2O、CH2S、CH2NH、C(O)O、C(O)S或C(O)NH；
Y是O、S或NR10，其中R10的定义如上；和
而Z是O、S、NR14、CR14R15、CR14R15CR16R17、OCR14R15、SCR14R15、CR14R15S、NR14CR15R16，或CR14R15NR16，其中R14至R17各是氢、C1-C6烷基或卤代烷基或杂烷基、任选取代的C2-C6链烯基或炔基、任选取代的烯丙基、任选取代的芳基甲基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基。
一方面，本发明提供了含有效量如上所示的式I或式II黄体酮受体调节剂化合物的组合物，其中R1-17、X、Y和Z的定义如上。
在另一方面，本发明提供了用黄体酮受体介导调节过程的方法，其中给予患者有效量的上述式I或式II的化合物，其中R1-17、X、Y和Z的定义如上。
可将本发明的任何化合物合成为掺入各种药物组合物中的药学上可接受的盐。如本文所述，药学上可接受的盐包括(但不限制于)盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、氢氟酸盐、硫酸盐、柠檬酸盐、顺丁烯二酸盐、乙酸盐、乳酸盐、烟酸盐、丁二酸盐、草酸盐、磷酸盐、丙二酸盐、水杨酸盐、苯乙酸盐、硬脂酸盐、吡啶盐、铵盐、哌嗪盐、二乙胺盐、烟酰胺盐、甲酸盐、脲盐、钠盐、钾盐、钙盐、镁盐、锌盐、锂盐、肉桂酸盐、甲胺盐、甲磺酸盐、苦味酸盐、酒石酸盐、三乙胺盐、二甲胺盐和三(羟甲基)氨基甲盐。其他药学上可接受的盐是本领域技术人员已知的。
本发明的PR促效剂、部分促效剂和拮抗剂化合物可特别用于雌性激素的代替治疗和生育的调节剂(如作为避孕或抗妊娠(contragestational)药，无论是单用或与雌激素受体调节剂联用。PR调节剂化合物也可用于治疗功能性子宫出血、痛经、子宫内膜异位、平滑肌瘤(子宫纤维瘤)、潮热、情绪紊乱、脑膜成纤维细胞瘤和各种激素依赖性癌症(包括但不限制于，卵巢癌、乳腺癌、子宫粘膜癌和前列腺癌)。
本领域技术人员可以看出，当本发明的化合物用作促效剂、部分促效剂或拮抗剂时，具有混合甾类受体特性的化合物是优选的。例如，当女(雌)性避孕中使用PR促效剂(如孕激素)时，通常将导致水滞留的增加和发唑疮的不良副作用。在这种情况中，能主要起PR促效剂但有能起某些AR和MR调节活性的化合物是有用的。尤其混合的MR作用可用于控制体内的水平衡，因为AR作用能帮助控制任何唑疮的发作。
另外，本领域技术人员还可以看出：本发明的化合物(包括含有这些化合物的药物组合物和制剂)可用于各种治疗上述疾病和病症的联合治疗中。因此，本发明的化合物可与其他激素和其他治疗联合使用，包括(但不限制于)化疗药(如细胞抑制剂和细胞毒类药物)、免疫调节剂(如干扰素、白细胞介素、生长激素)和其他细胞因子、激素治疗、手术和放疗。
本发明的代表性PR调节剂化合物(即促效剂、部分促效剂和拮抗剂)包括：7-氟-4，4-二甲基-5H-苯并吡喃(chromeno)[3，4-f]-1，3-苯并[d]噁嗪-2-酮(化合物14)；9-溴-7-氟-4，4-二甲基-5H-苯并吡喃[3，4f]-1，3-苯并[d]噁嗪-2-酮(化合物20)；7-氟-9-甲酰基-4，4-二甲基-5H-苯并吡喃[3，4-f]-1，3-苯并[d]噁嗪-2-酮(化合物24)；7-氟-9-羟基亚氨基甲基-4，4-二甲基-5H-苯并吡喃-[3，4-f]-1，3-苯并[d]噁嗪-2-酮(化合物25)；9-氰基-7-氟-4，4-二甲基-5H-苯并吡喃[3，4-f]-1，3-苯并[d]噁嗪-2-酮(化合物26)
本领域技术人员可用常规化学合成方法制得本发明的化合物(包括氮杂环化合物和它们的衍生物)，例如通过改进本文所公开的氮杂环化合物的合成方法或总的合成路径。
在以下通用流程中显示了合成本发明化合物的序列步骤。在各流程中R基团(即R1、R2等)相应于实施例中指出的特定的取代基。但本领域技术人员可以理解在式I和II化合物指定位点本文所公开的其他官能团还包括这些流程中结构上的类似位点的潜在取代基。另一方面，本发明还通过制备本发明的这些化学结构上的类似位点的潜在取代基。另一方面，本发明还提供了制备本发明的这些化合物的新方法。
流程I
流程I起始于借鉴参考文献制备氟硼酸2(fluoroboronic acid)，-78℃至-50℃在THF或乙醚中用烷基锂试剂(如正-丁基锂(n-BuLi)或叔丁基锂将氟苯邻锂化，然后在-78℃加入硼酸三烷基酯(如硼酸三甲酯或硼酸三异丙酯)，用酸的水溶液(如HCl)酸化，得到硼酸化合物2。在室温含水或无水条件下，通过典型的钯催化的硼酸化合物2与溴苯甲酸酯3的偶联反应制备二芳基化合物4。然后室温在碱性条件(如THF/MeOH/2N Na2CO3)下水解酯4，在极性溶剂(如DMF)中升温加热得到羧化物而生成内酯5。在单罐两步流程中将此硝基内酯5转化成氨基溴-内酯6，包括在氢气中(由碳钯催化)将硝基还原成氨基，然后室温在DMF中用N-溴丁二酰亚胺(NBS)溴化。由钯催化的偶联反应，如异丙烯硼酸和溴代化合物6的Suzuki偶联反应，引入异丙烯基团。然后存在4-二甲氨基吡啶下用氯甲酸甲酯处理得到的氨基化合物而转化成氨基甲酸酯7。在催化量的酸(如TFA)存在下，用典型还原剂(如LiAlH4和Et3SiH)的分步还原除去内酯7上的羰基基团，得到化合物8。在二氯乙烷(DCE)回流中，用对甲苯磺酸(TsOH，对甲苯磺酸)处理化合物8，生成最终产物9。
流程II
流程II描述了一个四步选择性D-环修饰的流程，其中用还原剂(如LiBH4)还原内酯7得到二醇10，然后存在碱(如三乙胺)时，将二醇10用NBS溴化，然后选择性甲基化和NaH介入而亲核环化(在DMF中)，生成化合物11。在二氯乙烷回流中用1当量以上的酸(如TsOH)处理化合物11，得到化合物12。
流程III包括通过已知的官能团转化(如通过金属卤素置换将溴转化成醛，然后对DMF亲核加成)进行选择性D-环官能团转化将R1-4转化成R7-10，或通过羟胺处理醛将醛转化成肟，或通过亚硫酰氯处理肟将其转化成氰基基团。流程III流程IV
流程IV描述了用Lawesson试剂(对-甲氧苯基硫碳基膦化硫二聚物)将化合物12转化成它的环状硫代氨基甲酸酯类似物13。
本领域技术人员经理解可以对上述方法进行改进，但依旧在本发明的范围之内。
本发明的化合物还包括所述化合物的外消旋物、立体异构体及其混合物，包括同位素标记和放射标记的化合物。可用标准拆分技术(包括组分结晶和手性柱层析)分离这些异构体。
如上所述，可将本发明的任何PR调节剂化合物与药学上可接受的载体混合，得到可用于治疗本文所述的哺乳动物(尤其是人类患者)生物疾病或紊乱的药物。用于这些药物组合物的特定载体可以是许多形式的，取决于所需的给药类型(如静脉内、口服、局部、栓剂或肠胃外)。
在制备口服液态形式(如悬浮液、酏剂和溶液)的组合物时，可用典型的药物介质如水、乙醇、油、醇、调味剂、防腐剂、色素等。类似地，当制备口服固体剂量形式(如粉末、片剂和胶囊)时，可使用载体如淀粉、糖、稀释剂、成粒剂、润滑剂、结合剂、崩解剂等。由于片剂和胶囊易于给药，所以它们代表本发明药物组合物的最优选口服剂量形式。
对肠胃外给药而言，载体通常以无菌水为代表，尽管也可包括其他辅助溶解或作为防腐剂的组分。另外，还可制备注射用悬浮液，此时可使用适当的液态载体、悬浮剂等。
对局部给药而言，可用柔和的湿润基质(如软膏或乳膏)制备这些化合物。合适的软膏基质例子包括凡士林、凡士林与挥发性聚硅酮、羊毛脂、和水的油乳剂(如EucerinTM(Beiersdorf))。合适的软膏基质的例子是NiveaTM Cream(Beiersdorf)、冷霜(USP)、Purpose CreamTM(Johnson & Johnson)、亲水性软膏(USP)、和LubridermTM(Warner-Lambert)。
本发明的药物组合物和化合物通常可以剂量单位(如片剂、胶囊等)形式给予，从约1μg/kg体重-500mg/kg体重，较佳为约10μg/kg-250mg/kg，更佳约20μg/kg-100mg/kg。本领域技术人员可以看出，给予患者的本发明的药物组合物的确切量取决于许多因素，包括(但不限制于)所需的生物活性、患者的症状和对药物的耐受情况。
当放射或同位素标记作为测定细胞背景或提取物中是否存在PR实验中的配体时，也可用本发明的化合物。由于本发明的化合物具有选择性活化黄体酮受体的能力，它们也可用于测定在其他甾类受体或相关细胞内受体存在时受体中是否存在。
由于本发明的化合物对甾类受体的选择性特点，这些化合物也可用于纯化体外甾类受体样品。通过将含有甾类受体的样品与一种或多种本发明的化合物混合，使这些化合物结合于所选的受体，然后通过用本领域技术人员已知的分离方法分离出结合的配合体/受体结合物，进行这些纯化。这些方法包括柱层析、过滤、离心、标记和物理分离和抗体复合物等。
本发明的化合物和药物组合物比已鉴定甾类调节剂化合物具有许多优点。例如，这些化合物具有特别强的PR活化剂，在浓度小于100nM时表现出最大活化50％PR，较佳是浓度低于50nM时，更佳是浓度低于20nM或更低。同样，本发明的选择性化合物通常还不会与其他甾类受体起不良的交叉反应，而化合物米非司酮(RU486；Roussel Uclaf)一种已知的PR拮抗剂就与GR起不良的交叉反应，从而限制了其长期慢性给药中的应用。另外，与已知的甾类化合物相比，本发明的化合物作为小的有机分子易于合成，提供较高的稳定性，和易于以口服剂量形式给药。
参考以下非限制性实施例以进一步说明本发明。
实施例1
7-氟-4，4-二甲基-5H-苯并吡喃[3，4f]-1，3-苯并[d]噁嗪-2-酮(化合物14；流程I中的结构式9，其中R1＝氟，R2-6＝H)
2，3-二氟硼酸(流程I中的结构式2，其中R1＝氟，R2-4＝H)
于-78℃，在装有1，2-二氟苯(15g，0.13mmol)的四氢呋喃(150ml)的500ml烧瓶中，逐滴加入n-BuLi(用己烷配的7.0M溶液，19ml，0.13mol)。将反应混合物-78℃搅拌2.5小时，然后加入预冷至-78℃的硼酸三甲酯(30ml，0.26mol，2.0当量)的四氢呋喃(90ml)溶液，然后让混合物升温至室温过夜。用HCl(3当量)将反应混合物酸化至pH～1，然后搅拌15分钟。用乙醚提取此混合物(2×300ml)，用水(150ml)洗涤，Na2SO4干燥。真空除去溶剂得到20g(96％)呈白色固体的2，3-二氟硼酸。2，3-二氟硼酸的数据为：rf＝0.39(乙酸乙酯∶己烷，3∶7)。
2-(2，3-二氟苯基)-5-硝基苯甲酸甲酯(化合物15；流程I中的结构4，R1＝氟，R2-6＝H)
将在甲苯(200ml)和乙醇(100ml)中的2，3-二氟硼酸(20g，0.12mol，1.3当量)、2-溴-5-硝基苯甲酸甲酯(25g，96mmol)(结构3，其中R1＝甲基，R5-6＝H)、四(三苯基膦)钯(0)(3.6g，3.1mmol，3.2％当量)和碳酸钠水溶液的混合物加热回流过夜，直到薄层层析TLC显示反应完全。用EtOAc(2×400ml)提取反应混合物，用盐水(300ml)洗涤，Na2SO4干燥。除去溶剂后，得到褐色固体，自i-PrOH∶己烷重结晶，得到呈白色固体的化合物15(22.8g，83％)。15的数据为rf＝0.32(CH2Cl2∶己烷，4∶6)；1H NMR(400MHz，CDCl3)δ8.87(d，J＝1.2，1H)，8.43(dd，J＝8.3和1.2，1H)，7.58(d，J＝8.6，1H)，7.29-7.17(m，2H)，7.10-7.02(m，1H)和3.82(s，3H)。
4-氟-8-硝基-6H-二苯并[b，d]吡喃-6-酮(化合物16：流程I中的结构5，其中R1＝氟，R2-6＝H)
在THF∶MeOH(～2.5∶1)(370mL)中的化合物15(20g，69mmol)的溶液中加入10％NaOH水溶液(82ml)，室温搅拌此反应混合物1小时。浓缩此混合物，用3NHCl酸化至pH～1，然后用EtOAc(2×400ml)提取。用盐水洗涤合并的提取物，Na2SO4干燥，浓缩得到呈灰白色固体的酸。在此粗制酸的干DMF(180ml)的溶液中加入NaH(4.0g，1.5当量)，在～80℃加热此混合物2小时，此时TLC表明反应完全。减压下将反应混合物浓缩至小体积，然后加入水(5ml)。将此混合物冷却至-15℃，形成白色沉淀，将其过滤并用冷水和己烷洗涤，得到混合物16(17g，95％)。16的数据为：rf＝0.36(EtOAc∶己烷，3∶7)；1H NMR(400MHz，CDCl3)δ9.28(d，J＝1.1，1H)，8.68(dd，J＝8.5和1.1，1H)，8.32(d，J＝8.5，1H)，7.91(d，J＝8.0，1H)和7.46-7.36(m，2H)。
8-氨基-7-溴-4-氟-6H-二苯并[b，d]吡喃-6-酮(化合物17：流程I中的结构6，其中R1＝氟，R2-6＝H)
室温通H2(40-60psi)下震动在Parr装置中的化合物16(8.8g，34mmol)和10％Pd/C(0.95g，2.5％当量)的DMF(150ml)溶液过夜，直到TLC显示氢化反应完全。然后仔细将反应混合物通过滤纸，除去所有痕量Pd/C催化剂。在滤液中加入NBS(6.0g，34mmol)，室温搅拌此反应混合物2-3小时。减压下浓缩此化合物，然后加入水使沉淀。过滤固体，用冷水洗涤，得到呈浅褐色固体的化合物17(8.6g，83％)。17的数据为：rf＝0.11(EtOAc∶己烷，1∶3)；1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ8.20(d，J＝8.8，1H)，7.97(d，J＝8.0，1H)，7.38(d，J＝8.8，1H)，7.35-7.27(m，2H)，6.24(s，2H)。
4-氟-7-异丙基-8-甲氧羰基氨基-6H-二苯并[b，d]吡喃-6-酮(化合物18：流程I中的结构7，其中R1＝氟，R2-6＝H)
于-78℃，在2-溴化丙烯(1.2g，10mmol)的THF(25ml)溶液中加入t-BuLi(戊烷配的1.7M，12ml，20mmol)，搅拌此黄色溶液10分钟。用针筒加入硼酸三甲酯(3.0ml，26mmol)，将此反应混合物缓慢升温过夜，得到白色浆液。将此反应混合物酸化至pH～2，升温搅拌1小时，用EtOAc(2×50ml)提取，用盐水洗涤，然后浓缩得到呈白色固体的粗制硼酸化合物。
将在甲苯(45ml)、EtOH(45ml)和水(20ml)中的该粗制硼酸化合物(1.5g，4.8mmol)、K2CO3(2.8g，20mmol)和Pd(PPh3)4(0.10g，0.087mmol，1.8％当量)的混合物加热回流2小时。将此暗色反应混合物酸化至pH～2，用EtOAc(2×150ml)提取。除去溶剂后得到粗制含有8-氨基-4-氟-7-异丙基-6H-二苯并[b，d]吡喃-6-酮的暗色固体。室温在此粗制混合物的THF(40ml)中加入ClCO2Me(1.7ml，20mmol)和DMAP(0.53g，4.3mmol)，室温搅拌此混浊的溶液5小时。用水(50ml)淬灭反应，用EtOAc提取反应混合物，用Na2CO3、NH4Cl水溶液和盐水洗涤。除去溶剂，层析粗制混合物后得到呈浅黄色固体的化合物18(0.35g，26％)。18的数据为：rf＝0.34(EtOAc∶己烷，1∶3)；1H NMR(400MHz，CDCl3)δ8.72(d，J＝8.9，1H)，8.08(d，J＝9.0，1H)，7.79(bd，J＝6.5，1H)，7.54(s，1H)，7.24-7.18(m，2H)，5.52(s，1H)，4.95(s，1H)，3.81(s，3H)和2.14(s，3H)。
4-氟-7-异丙基-8-甲氧基羰基氨基-6H-二苯并[b，d]吡喃(化合物19；流程I中的结构8，其中R1＝氟，R2-6＝H)
在化合物18(70mg，0.21mmol)的THF(8ml)溶液中加入LiAlH4(8.0mg，0.21mmol)，室温搅拌此混合物30分钟。用水淬灭反应，用EtOAc提取此反应混合物并浓缩。层析得到呈黄色固体4-氟-6-羟基-7-异丙基-8-甲氧羰氨基-6H-二苯并[b，d]吡喃(20mg，28％)，存在Et3SiH(0.2mL)和CH2Cl2(4mL)时，室温用催化量的TFA处理2小时。纯化后得到固态化合物19(13mg，68％)。19的数据为：1H NMR(400MHz，CDCl3)δ8.13(d，J＝8.2，1H)，7.61(d，J＝8.6，1H)，7.46(d，J＝7.5，1H)，7.04-6.93(m，2H)，6.89(s，1H)，5.55(s，1H)，5.10(d，J＝13.5，1H)，5.07(d，J＝13.5，1H)，5.03(s，1H)，3.79(s，3H)和2.01(s，3H)。
7-氟-4，4-二甲基-5H-苯并吡喃[3，4-f]-1，3-苯并[d]噁嗪-2-酮(化合物14：流程I中的结构9，其中R1＝氟，R2-6＝H)
将化合物19(13mg，0.041mmol)和TsOH(16mg，0.084)的混合物在二氯乙烷(5m1)中加热回流15小时，然后浓缩。用EtOAc(20ml)稀释混合物，用Na2CO3(2×5ml)水溶液和盐水洗涤。除去溶剂后得到呈白色固体的产物，用EtOAc∶己烷重结晶得到6mg(49％)呈白色固体的化合物14。14的数据为：rf＝0.23(EtOAc∶己烷，1∶1)；1HNMR(400MHz，CDCl3)δ8.71(bs，1H)，7.58(d，J＝8.4，1H)，7.40(d，J＝7.4，1H)，7.08-6.95(m，2H)，6.88(d，J＝8.4，1H)，5.24(s，2H)和1.84(s，6H)。
实施例2
9-溴-7-氟-4，4-二甲基-5H-苯并吡喃[3，4-f]-1，3-苯并[d]噁嗪-2-酮(化合物20：流程II中的结构12，其中R7＝氟，R2-6＝H)
N-甲氧羰基-3-羟甲基-4-(3-氟-2-羟苯基)-2-异丙基苯胺(化合物21：流程II中的结构10，其中R1＝氟，R2-6＝H)
室温在化合物18(流程II中的结构7，其中R1＝氟，R2-6＝H)(0.33g，1.0mmol)的THF(30ml)溶液中逐滴加入LiAlH4(44mg，2.0mmol)，室温搅拌此反应混合物2小时。用水淬灭此反应，用EtOAc提取反应混合物。除去溶剂后，层析得到呈无色油体化合物21(0.30g，96％)。21的数据是：rf＝0.11(EtOAc∶hexanes，1∶3)；1H NMR(400MHz，CDCl3)，显示为异构体的混合物。
N-甲氧羰基-3-羟甲基-4-(5-溴-3-氟-2-羟苯基)-2-异丙基苯胺(化合物22：流程II的结构10，其中R1＝氟，R3＝溴，R2＝R4-6＝H)
室温下将NBS(0.18g，1.0mmol)加入化合物21(0.30g，0.96mmol)和Et3N(1.0ml)的CH2Cl2(12ml)的混合物中。10分钟后，用EtOAc(50ml)稀释混合物，用水、NH4Cl水溶液和盐水洗涤。除去溶剂后，层析残留物得到0.34g(86％)黄色油性的化合物22。22的数据为：rf＝0.12(EtOAc∶己烷，1∶3)。
2-溴-4-氟-7-异丙基-8-甲氧羰基氨基-6H-二苯并[b，d]吡喃(化合物23，流程II中的结构II，其中R7＝氟，R9＝溴，R5-6＝R8＝R10＝H)
在化合物22(0.34g，0.83mmol)的DMF(10ml)溶液中加入K2CO3(0.14g，1.0mmol)和MeI(0.5ml，过量)，室温搅拌此混合物1小时。标准操作(work-up)后，层析得到0.28g(78％)N-甲氧羰基-2-异丙烯基-3-羟甲基-4-(5-溴-3-氟-2-甲氧苯基)苯胺。此甲基化中间体的数据为：rf＝0.52(EtOAc∶己烷，1∶1)；1HNMR(400MHz，CDCl3)(旋转异构体)δ8.13/8.02(bs，1H)，7.30(m，1H)，7.17-6.95(m，3H)，5.61/5.53(s，1H)，5.21/4.97(s，1H)，4.50-4.12(m，2H)，3.79/2.95(s，3H)，3.62/2.88(s，3H)和2.20/2.02(s，3H)。
在80℃的油浴中加热在DMF(10ml)中的此甲基化的中间体(0.28g，0.65mmol)和NaH(30mg，0.75mmol)混合物2小时，直到反应完全。标准操作后，层析得到0.20g(80％)固态化合物23。23的数据为rf＝0.65(EtOAc∶己烷，1∶1)；1HNMR(400MHz，CDCl3)δ8.15(d，J＝8.7，1H)，7.58(m，1H)，7.56(d，J＝8.7，1H)，7.15(dd，J＝9.5和2.0，1H)，6.89(s，1H)，5.56(s，1H)，5.09(d，J＝12，1H)，5.07(d，J＝12，1H)，5.03(s，1H)，3.79(s，3H)和2.00(s，3H)。
9-溴-7-氟-4，4-二甲基-5H-苯并吡喃[3，4-f]-1，3-苯并[d]噁嗪-2-酮(化合物20：流程II中的结构12，其中R7＝氟，R9＝溴，R5-6＝R8＝R10＝H)
将化合物23(0.12g，0.31mmol)和TsOH(0.12g，0.62mmol)的混合物在二氯乙烷(15ml)中加热回流15小时，然后浓缩。用EtOAc(50ml)稀释此混合物，然后用Na2CO3(2×10ml)的水溶液和盐水洗。除去溶剂后得到呈白色固体的产物，将其从EtOAc∶己烷重结晶得到60mg(49％)化合物20。20的数据为：rf＝0.30(EtOAc∶己烷，1∶1)；1H NMR(400MHz，CDCl3)δ8.09(s，1H)，7.53(d，J＝8.3，1H)，7.52(m，1H)，7.19(dd，J＝9.4和1.9，1H)，5.22(s，2H)和1.82(s，6H)。还回收到一些起始原料(55mg，45％)。
实施例3
7-氟-9-甲酰基-4，4-二甲基-5H-苯并吡喃[3，4-f]-1，3-苯并[d]噁嗪-2-酮(化合物24：流程III中的结构12，其中R7＝氟，R9＝甲酰基，R5-6＝R8＝R10＝H)
将MeLi(在乙醚中1.4M，0.10ml，0.14mmol)加到-70℃化合物20(50mg，0.13mmol)的THF(12ml)溶液中，搅拌此混合物10分钟，然后加入n-BuLi(在己烷中1.6M，0.10ml，0.16mmol)。将此反应混合物升温至-40℃，然后冷却回-70℃。将DMF(0.40ml，5.0mmol)加到反应混合物中，然后升温至室温，用水(10ml)淬灭，用EtOAc(2×20ml)提取。层析得到26mg(61％)呈白色固体的混合物24。24的数据为：rf＝0.13(EtOAc∶己烷，1∶1)；1H NMR(400MHz，CDCl3)δ9.97(d，J＝1.8，1H)，9.33(bs，1H)，8.19(t，J＝1.3，1H)，7.90(d，J＝8.4，1H)，7.61(dd，J＝10.3和1.3，1H)，7.15(d，J＝8.4，1H)，5.51(s，2H)和1.83(s，6H)。
实施例4
7-氟-9-羟基亚氨基甲基-4，4-二甲基-5H-苯并吡喃[3，4-f]-1，3-苯并[d]噁嗪-2-酮(化合物25：流程III中的结构12，其中R7＝氟，R9＝羟基亚氨基甲基，R5-6＝R8＝R10＝H)
将NH2OH-HCl(10mg，0.14mmol)和吡啶(0.1mL，1.4mmol)加到化合物24(20mg，0.061mmol)的乙醇(4ml)溶液中，室温搅拌此混合物1小时。浓缩此反应混合物，溶解于EtOAc(30ml)，用水和盐水洗涤，再浓缩得到18mg(86％)呈白色固体的化合物25。25的数据为：rf＝0.11(EtOAc∶己烷，1∶1)；1H NMR(400MHz，丙酮-d6)δ9.27(s，1H)，8.15(s，1H)，7.80(s，1H)，7.78(d，J＝8.3，1H)，9.39(d，J＝11.2，1H)，7.11(d，J＝8.3，1H)，5.39(s，2H)和1.81(s，6H)。
实施例5
9-氰基-7-氟-4，4-二甲基-5H-苯并吡喃[3，4-f]-1，3-苯并[d]噁嗪-2-酮(化合物26：流程III中的结构12，其中R7＝氟，R9＝氰基，R5-6＝R8＝R10＝H)
室温用亚硫酰氯(0.032ml，0.043mmol)的二氯甲烷(10ml)溶液处理化合物25(10mg，0.029mmol)40分钟。用Na2CO3水溶液(2ml)淬灭反应混合物，用EtOAc(2×20ml)提取，用盐水洗涤。除去溶剂后，层析得到8mg(90％)呈白色固体的化合物26。化合物26的数据为：rf＝0.32(EtOAc∶己烷，1∶1)；1H NMR(400MHz，丙酮-d6)δ9.35(bs，1H)，8.05(t，J＝1.5，1H)，7.90(d，J＝8.4，1H)，7.59(dd，J＝10.6和1.5，1H)，7.15(d，J＝8.4，1H)，5.51(s，2H)和1.82(s，6H)。
甾类受体活性
用R.M.Evans，Science，240(1988)889-895所述的共转染实验(本文将其纳入作为参考)，测试本发明的化合物，并发现作为促效剂、部分促效剂和拮抗剂特别具有强且特异性的活性。以下美国专利(本文将它们全部纳入作为参考)详细描述了该实验：“视黄酸受体方法”，R.M.Evans，E.Ong，P.S.Segui，C.C.Thompson，K.Umesono，V.Giguere，美国专利No.4,981,784；和“激素受体有关实验”，R.M.Evans，C.A.Weinberger，S.M.Hollenberg，V.Giguere，J.Arriza，C.C.Thompson，E.S.Ong，美国专利No.5,071,773。
共转染实验提供了鉴定功能性促效剂和部分促效剂(模拟天然激素的作用)或抑制剂(抑制天然激素的作用)的方法，和定量它们应答细胞内受体(IR)蛋白活性的方法。从这方面看，在实验室中共转染实验模拟体内系统。重要的是，在共转染实验中的活性与体内活性非常相关，从而使共转染实验具有定性和定量预算测试化合物体内药理的功能。可参见“促糖皮质激素模拟物与人促糖皮质激素受体的相互作用”，T.S.Berger，Z.Parandoosh，B.W.Perry和R.B.Stein，J.Steroid Biochem.Molec.Biol.，41(1992)733-738(下文称为“Berger”)，本文及其纳入作为参考。
在共转染实验中，在组成型启动子(如SV 40启动子)的控制下，通过共转染(诱导细胞吸收外源基因的过程)将IR(如人PR、AR或GR)的克隆的cDNA引入基本无内源性IR的背景细胞中。此引入的基因指导受体细胞产生有意义的IR蛋白。将第二个基因引入(共转染入)此结合IR基因的细胞中。此第二个基因(含有报道蛋白的cDNA，如火荧荧光素酶(LUC))，受控于适当的含有激素应答元件(HRE)的激素响应性启动子。此报道质粒具有靶IR转录-调节活性报道基因的功能。因此该报道基因可作为通常在靶受体和其天然激素控制下由基因表达的产物(mRNA，然后是蛋白质)的替代物。
该共转染实验可检测靶IR的小分子促效剂和拮抗剂。将转染的细胞与促效剂配体接触，将增加转染细胞的受体活性。易测定此活性，如通过荧光素酶产量的增加，这反应化合物依赖性、IR-介导的报道基因转录的增加。为了检测拮抗剂，存在恒定浓度已知诱导特定报道信号(如荧光素酶的产量)的靶IR的促效剂(如PR的黄体酮)时，进行此共转染实验。预计的拮抗剂浓度的增加将减少报道信号。所以共转染实验可用于检测特定IR的促效剂和拮抗剂。另外，它不仅可测定化合物是否与特定的IR相互起作用，还可测定此相互作用是否模拟(促效剂)或封阻(拮抗剂)天然调节分子对靶基因表达有影响和此相互作用的特异性和强度。
在以下实施例中，用共转染实验和标准IR结合实验评估本发明所选的转录受体调节剂化合物的活性。
实施例6
共转染实验
已有人描述过了共染实验的功能和详细制备流程。参见：“来自海藻Cymopolia barbata的非甾类人类黄体酮受体调节剂”，C.Pathirana，R.B.Stein，T.S.Berger，W.Fenical，T.Ianiro，D.E.Mais，A.Torres，M.E.Goldman，Mol.Pharm.，47(1995)630-635(下文称为“Pathirana”)。简单地说，共转染试验就是按标准磷酸钙共沉淀流程(参见Berger)，用含有报道基因、MTV-LUC报道基因、pBS-β-Gal和补平DNA(Rous肉瘤病毒氯霉素乙酰基转移酶)的质粒，在瞬间转染的CV-1细胞(非洲绿猴肾成纤维母细胞)中进行。通过检验LUC的表达(归一化应答)确定促效剂活性，且效力的读出值是相对于参考促效剂(如hPR的黄体酮、hAR的二氢睾丸酮(DHT)、hGR的地塞米松、hMR的醛甾酮和hER的雌二醇)产生的最大LUC表达的相对值。所有共转染试验都是用自动化的96孔板(Beckman Biomomek automated workstation)进行的。
受体结合试验
已有人描述了用于hPR-A、hGR和AR结合试验的受体制备(参见Pathirana)。
下表1-2显示了本发明选定的黄体酮受体调节剂化合物和PR标准参考化合物的促效剂、拮抗剂和结合活性试验的结果，以及所选化合物对AR、ER、MR和GR受体的交叉反应性。以各化合物相对于上述参考促效剂和拮抗剂化合物所观察到的最大应答表示效力。表1-2还记录了各化合物的拮抗剂的效力或IC50(使最大应答减少50％的浓度(nM)、促效剂效力或EC50(nM)。
表1：本发明的黄体酮受体调节剂化合物和参考促效剂化合物黄体酮(Prog)和参考拮抗剂化合物RU486及ZK299的促效剂、拮抗剂和结合活性。化合物 PR促效剂 CV-1细胞 PR拮抗剂 CV-1细胞 PR 结合 编号 效力 (％) 性能 (nM) 效力 (％) 性能 (nM) Ki (nM) Prog 100 2.9 na na 3.5 RU486 na na 96 0.18 0.58 ZK299 na na 99 1.6 18 14 30 2500 95 25 172 20 30 500 80 20 17 24 na na 84 98 181 25 46 623 87 23 65 26 60 1000 68 16 20
na＝没有活性(即效力＜20和性能＞10,000)
nt＝没有测试
表2：表1所示的所选的本发明的黄体酮受体调节剂化合物和参考促效剂和拮抗剂化合物对PR、AR、ER、GR和MR的总促效剂和拮抗剂性能。化合物 PR性能 AR性能 ER性能GR性能MR性能编号促效剂(nM)拮抗剂(nM)促效剂(nM)拮抗剂(nM)促效剂(nM)拮抗剂(nM)拮抗剂(nM)拮抗剂(nM)化合物 PR性能 AR性能 ER性能GR性能MR性能编号促效剂(nM)拮抗剂(nM)促效剂(nM)拮抗剂(nM)促效剂(nM)拮抗剂(nM)拮抗剂(nM)拮抗剂(nM) 14 2500 25 na 200 na na na na 20 500 20 na 1000 na na na na 24 na 98 na 130 na na na na 25 623 23 na 100 na na na na 26 1000 16 na 300 na na na na Prog 3 na 1300 na na na na nt RU486 na 0.1 na 12 na 1500 0.7 1100 DHT na 1800 6 na 1700 na na nt Flut na 1900 na 26 na na na na Estr nt nt na na 7 na na nt ICI164 na na na na na 160 na na Spir nt 268 nt nt na na 2000 25
na＝没有活性(即效力＜20和性能＞10,000)；nt＝没有测试
药理学和其他应用
如本领域技术人员可以理解的，本发明的PR调节剂化合物可用于需要PR拮抗剂或促效剂活性的药物应用中，和需要将与除IR以外的其他甾类受体的交叉反应最小化的药物应用中。本发明的体内应用包括将本文所公开的化合物给予哺乳动物(尤其是人)。
提供以下实施例以说明药物组合物配方：
实施例7
用以下成分制备硬胶囊：
量(mg/胶囊)化合物26 140淀粉(干) 100硬脂酸镁 10
总量(mg) 250
将上述组分混合，以每份250mg装入硬胶囊。
用以下成分制备片剂：
量(mg/片剂)化合物26 140纤维素，微晶 200二氧化硅，极细粉末 10硬脂酸 10
总量(mg) 360
将上述组分混合，以360mg压制成片剂。
量(mg/片剂)化合物26 60.0淀粉 45.0纤维素，微晶 35.0聚乙烯吡咯烷酮(PVP)(在水中的10％ 4.0溶液)羧甲基淀粉钠(SCMC) 4.0硬脂酸镁 0.5滑石粉 1.0
总量(mg) 150.0
将活性成分、淀粉和纤维素用No.45目U.S.筛过筛，彻底混合。将PVP溶液与如此得到的粉末混合，然后用No.14目U.S.筛过筛。将如此产生的颗粒在50℃干燥，并用No.18目U.S.筛过筛。预先用No.60目U.S.筛过筛SCMS、硬脂酸镁和滑石粉，然后加到颗粒中，混合后在压片机上压片，每片为150mg。
栓剂按如下制备，各含有225mg活性成分。化合物 225mg饱和脂肪酸甘油酯 2,000mg
总量 2,225mg
将活性成分用No.60目U.S.筛过筛，悬浮于饱和脂肪酸甘油酯中(如果需要预先以最低温熔解)。然后将化合物倾倒入栓剂模具中(2g容量)，使其冷却。
按如下制备静脉内制剂：化合物 100mg等渗盐水 1,000ml甘油 100ml
将化合物溶解于甘油中，然后用等渗盐水缓慢稀释此溶液。再以1ml/分钟的速度将上述成分的溶液静脉内给予患者。
鉴于专利法，提供了优选实施例和加工条件，但对本发明的范围不起任何限制作用。对本领域技术人员而言，可以在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对本发明进行各种改进和变化。
因此对本发明范围的理解应参考所附的权利要求书。