2-硫代噻唑衍生物、其制备方法及 含有其的药用组合物 【技术领域】
本发明涉及2-硫代噻唑衍生物或其无毒性盐、它们的制备方法及含有该衍生物或其无毒性盐作为活性成分的药用组合物。
背景技术
大多数非甾族抗炎剂负责封闭酶、环加氧酶(COX)或前列腺素G/H合酶，以减缓发炎、疼痛或发热。此外，它们抑制由激素类引起的子宫收缩，且还抑制几种癌症的生长。首先在牛中发现了环加氧酶-1(COX-1)。COX-1在各种细胞类型中组成型表达。不同于COX-1，环加氧酶-2(COX-2)是一种近来发现的异型环加氧酶，其可以容易地受到促分裂原，内毒素，激素，生长因子或细胞因子的诱导。
前列腺素是各种病理和生理过程的潜在介质。COX-1如在内源性前列腺素的释放，胃的形状和功能的保持，以及肾中的血液循环中具有重要的生理作用。另一方面，COX-2受到炎性因子、激素、生长因子或细胞因子的诱导。因此，COX-2涉及前列腺素的病理过程，这不同于组成型COX-1。对此，与常规的非甾族抗炎剂相比，COX-2的选择性抑制剂在作用机理方面产生更少和几乎没有副作用。此外，它们减缓发炎、疼痛和发热，且抑制由激素引起子宫收缩和某些癌症的生长。尤其是，它们在减少副作用如胃毒性和肾毒性方面是有效的。再有，它们抑制收缩性前列腺素类的合成，由此导致抑制平滑肌收缩。因此，它们有助于防止早产、月经不调、哮喘和嗜酸性粒细胞增多性疾病。
近来，报道了非甾族抗炎剂在治疗大肠癌[European Journal of Cancer，Vol 37，p2302，2001]、前列腺癌[Urology，Vol 58，p127，2001]和痴呆[Exp.Opin.Invest.Drugs，Vol 9，p 671，2000]方面是有效的。
此外，预期COX-2的选择性抑制剂将在治疗骨质疏松和青光眼方面是有效的。COX-2的选择性抑制剂地效用详述于出版物[John Vane，“Towards a Better Aspirin”in Nature，Vol.367，pp215-216，1994；BrunoBattistini，Regina Botting和Y. S.Bakhle，“COX-1 and COX-2：Toward theDevelopment of More Selective NSAIDs”in Drug News and Perspectives，Vol.7，pp501-512，1994；David B.Reitz和Karen Seibert，“SelectiveCyclooxygenase Inhibitors”in Annual Reports in Medicinal Chemistry，JamesA.Bristol，Editor，Vol.30，pp179-188，1995]。
已知各种具有不同结构的选择性COX-2抑制剂。在它们中，具有二芳基杂环结构，即三环结构的选择性COX-2抑制剂作为有力的候选者被广泛研究。二芳基杂环结构含有中心环和与芳环之一连接的氨磺酰基或甲基砜基。具有这种二芳基杂环结构的初始物质为Dup697[Bioorganic &Medicinal Chemistry Letters，Vol 5，p2123，1995]。从此，发现作为Dup697衍生物的具有吡唑环的SC-58635(Journal of Medicinal Chemistry，Vol 40，p1347，1997)和具有呋喃酮(furanone)环的MK-966(WO 95/00501)。
一种选择性COX-2抑制剂，式4的Celecoxib公开于美国专利5,466,823中。Celecoxib是一种取代的吡唑基苯磺酰胺衍生物。
式4
另一种选择性COX-2抑制剂，式5的Rofecoxib公开于WO 95/00501中。Rofecoxib具有带中心呋喃酮环的二芳基杂环结构。
式5
作为另一种选择性COX-2抑制剂，式6的Valdecoxib公开于美国专利5,633,272中。Valdecoxib具有带中心噁唑环的苯基磺酰胺部分。
式6
与常规的非甾族抗炎剂相比，式4至6的选择性COX-2抑制剂是有效的炎性治疗剂，具有更少或几乎没有副作用。
【发明内容】
本发明的一个方面提供了式1的2-硫代噻唑衍生物或其无毒性盐。
本发明的另一个方面提供制备2-硫代噻唑衍生物或其无毒性盐的方法。
本发明的另一个方面提供了一种用于治疗发热、疼痛和发炎的药物组合物，其包含作为活性成分的2-硫代噻唑衍生物或其无毒性盐。
本发明的再一个方面提供了一种用于治疗癌症和痴呆的药用组合物，其包含作为活性成分的2-硫代噻唑衍生物或其无毒性盐。
实现本发明的最佳方式
根据本发明的一个方面，提供了由式1表示的2-硫代噻唑衍生物：
式1
其中：
R表示氢或甲基；
X表示氢、甲基、卤素、硝基或甲磺酰基
或其无毒性盐。
式1的2-硫代噻唑衍生物可以无毒性盐的形式存在。这里使用的术语“无毒性盐”是指药学上可接受的、没有毒性的盐，包括有机盐和无机盐。
式1的2-硫代噻唑衍生物的无机盐包括铝、铵、钙、铜、铁、锂、镁、锰、钾、钠或锌的无机盐，但不限于这些无机盐。优选使用铵、钙、钾或钠的无机盐。
式1的2-硫代噻唑衍生物的有机盐包括伯胺、仲胺、或叔胺、自然界存在的取代胺或环胺的有机胺盐，或碱性离子交换树脂的盐，但不限于这些有机盐。碱性离子交换树脂的盐的实例包括但不限于下列物质的盐：精氨酸、甜菜碱、咖啡因、胆碱、N，N-二苄基乙二胺、二乙胺、2-二乙氨基乙醇、2-二甲氨基乙醇、乙醇胺、乙二胺、N-乙基吗啉、N-ethylpyperidine、N-甲基葡糖胺、葡糖胺、氨基葡糖、组氨酸、氢胺(hydroamine)、N-(2-羟乙基)pyperidine、N-(2-羟乙基)吡咯烷、异丙胺、赖氨酸、甲基葡糖胺、吗啉、哌嗪、pyperidine、聚胺树脂、普鲁卡因、嘌呤、可可碱、三乙胺、三甲胺、三丙胺和氨丁三醇。
式1的2-硫代噻唑衍生物可以有机酸盐或无机酸盐的形式存在。
式1的2-硫代噻唑衍生物的有机酸盐或无机酸盐实例包括但不限于下列物质的盐：乙酸、己二酸、天冬氨酸、1，5-萘二磺酸、苯磺酸、苯甲酸、樟脑磺酸、柠檬酸、1，2-乙烷二磺酸、乙烷磺酸、乙二胺四乙酸、富马酸、葡庚糖酸、葡糖酸、谷氨酸、氢碘酸、氢溴酸、盐酸、冰硫羰酸(icethionicacid)、乳酸、马来酸、苹果酸、madelic acid、甲烷磺酸、mucinic acid、2-萘二磺酸、硝酸、草酸、pentothenic acid、磷酸、pivalric acid、丙酸、水杨酸、硬脂酸、琥珀酸、硫酸、酒石酸、对-甲苯磺酸、十一烷酸和10-十一碳烯酸。优选地，使用下列物质的盐：琥珀酸、氢溴酸、盐酸、马来酸、甲烷磺酸、磷酸、硫酸或酒石酸。
优选本发明2-硫代噻唑衍生物包括：
4-(4-苯基-2-硫代噻唑-3-基)苯磺酰胺；
4-(5-甲基-4-苯基-2-硫代噻唑-3-基)苯磺酰胺；
4-[4-(4-甲磺酰基苯基)-2-硫代噻唑-3-基]苯磺酰胺；
4-[4-(4-氟苯基)-2-硫代噻唑-3-基]苯磺酰胺；
4-[4-(3-硝基苯基)-2-硫代噻唑-3-基]苯磺酰胺；和
4-[4-(4-氯苯基)-2-硫代噻唑-3-基]苯磺酰胺。
根据本发明的另一方面，提供了制备式1的2-硫代噻唑衍生物或其无毒性盐的方法，该方法包含：将式2的三乙胺硫代氨基甲酸盐与式3的2-溴-1-苯基链烷酮衍生物反应：
式2
式3
其中，R和X如同式1中所定义。
式2和3的化合物可以商购，或可以根据常规方法制备(例如，Tetrahedron，Vol.49，p3411-3424，1993)。
所述的反应优选在溶剂中进行，所述的溶剂选自乙腈和1，4-二噁烷。更优选使用1，4-二噁烷。
优选地将反应物加热到溶剂的沸点来进行所述反应，并完成此反应。更优选使用1，4-二噁烷作为溶剂，且将反应物加热到1，4-二噁烷的沸点并回流来完成此反应。
可以通过有机合成工艺中常规使用的浓缩或萃取，或其它方法，且任选通过硅胶柱色谱法进行反应产物的分离和纯化。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于治疗发热、疼痛和发炎的药物组合物，其包含治疗有效量的作为活性成分的2-硫代噻唑衍生物或其无毒性盐以及药用载体。
该药物组合物在其为环加氧酶-2的选择性抑制剂时，包含式1的化合物或其无毒性盐。因此，该药物组合物可以用作具有降低的副作用的解热药、止痛药和抗炎剂。
常规的非甾族抗炎剂非选择性地抑制前列腺素合成酶、环加氧酶-1和环加氧酶-2。因此，可以产生各种副作用。
另一方面，式1的化合物及其无毒性盐选择性地抑制环加氧酶-2。因此，可以减少常规非甾族解热药、止痛药和抗炎剂的副作用。
本发明的药物组合物包含式1的化合物和/或其无毒性盐和药用载体或赋形剂。因此可以将该药物组合物用作常规非甾族抗炎剂的代替品。尤其是，由于常规非甾族解热药、止痛药和抗炎剂的副作用的减少，本发明的药物组合物用于治疗患有消化性溃疡、胃炎、局部性肠炎、溃疡性结肠炎、憩室炎(diverticullitis)、胃出血或低凝血酶原血症的患者。
本发明的药物组合物可以用于所有涉及病理性前列腺素的炎症，且特别用于治疗需要高剂量非甾族抗炎剂的骨关节炎和类风湿性关节炎。
可以以式1的化合物50mg/kg/天至400mg/kg/天的成人剂量的形式给药本发明的药物组合物。根据疾病的严重性程度，来确定足够的剂量。
根据本发明的再一个方面，提供一种用于治疗癌症和痴呆的药物组合物，其包含治疗有效量的式1的2-硫代噻唑衍生物或其无毒性盐和药用载体。
近来，报道了非甾族抗炎剂在治疗大肠癌[European Journal of Cancer，Vol 37，p2302，2001]、前列腺癌[Urology，Vol 58，p127，2001]和痴呆[Exp.Opin.Invest.Drugs，Vol 9，p671，2000]方面是有效的。因此，理解的是，作为非甾族抗炎剂的本发明的药物组合物也可以用于治疗这些疾病。
可以以式1的化合物或其无毒性盐50mg/kg/天至400mg/kg/天的成人剂量的形式给药本发明的药物组合物。根据疾病的严重性程度，来确定足够的剂量。
本发明的药物组合物可以以片剂、泡沫片剂、胶囊、颗粒剂、粉末、持续释放片剂、持续释放胶囊(一个单位的制剂或多个单位的制剂)、静脉内和肌内注射液、灌输液、混悬液或栓剂，或其它适宜的剂型给药。
持续释放的药物剂型在有或没有初始负载剂量的条件下含有活性成分。它们是完全或部分持续释放的药物剂型，以受控的方式释放活性成分。
优选口服给药该药物组合物。
该药物组合物进一步包含药物有效量的药用赋形剂和/或稀释剂和/或辅剂。
赋形剂和辅剂的实例包括：明胶、天然糖如蔗糖和乳糖、卵磷脂(lecitin)、果胶、淀粉如玉米淀粉和直链淀粉、环糊精及环糊精衍生物、葡聚糖、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、阿拉伯胶、arginic acid、木糖、滑石、水杨酸、磷酸氢钙、纤维素、纤维素衍生物如甲基纤维素、甲氧基丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和纤维素邻苯二甲酸羟丙基甲酯、含有12至22个碳原子的脂肪酸、乳化剂、油和脂肪，尤其是，饱和脂肪酸的植物甘油酯和聚甘油酯、一元醇、多元醇、聚二元醇如聚乙二醇、含有1至20个碳原子的脂肪醇、或含有2至22个碳原子的具有多元醇如乙二醇、甘油、二甘醇、1，2-丙二醇、山梨糖醇和甘露糖醇的脂族饱和或不饱和的脂肪酸酯。
其它适宜的辅剂包括崩解剂。崩解剂的实例包括：交联的聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基淀粉钠、羧甲基纤维素钠和微晶纤维素。也可以使用在本领域常规使用的包衣剂。包衣剂的实例包括：丙烯酸和/或甲基丙烯酸和/或其酯聚合物或共聚物、玉米醇溶蛋白、乙基纤维素、纤维素琥珀酸乙酯和紫胶。
适宜于包衣剂的增塑剂是柠檬酸酯和酒石酸酯、甘油及甘油酯，或具有不同链长度的聚乙二醇。
将液体组合物如溶液和混悬液配制在水中或生理用有机溶剂如醇和脂肪醇中。
液体药物组合物可以进一步包含防腐剂如钾溶剂合物、4-羟基苯甲酸甲酯和4-羟基苯甲酸丙酯，抗氧化剂如抗坏血酸，和芳香剂如薄荷油。
此外，当配制液体药物组合物时，可以使用常规的增溶剂或乳化剂如聚乙烯吡咯烷酮和多溶剂合物80(polysolvate 80)。
其它适宜的赋形剂和辅剂的实例公开于Dr.H.P. Fielder，“Lexikon derHilfsstoffe fur Pharmazie，Kosmetik und angrenzende Gebiete”[Encyclopaedia of auxiliaries for pharmacy，cosmetics and related fields]。
以下，通过实施例更具体地描述本发明。但是，提供下面的实施例只是为了举例说明，因而本发明不限于它们或受它们限制。
实施例1
4-(4-苯基-2-硫代噻唑-3-基)苯磺酰胺
式7
将372mg(1.75mmol)的2-溴-1-苯乙酮和500mg(1.43mmol)的三乙胺硫代氨基甲酸盐在搅拌下加入到20ml的1，4-二噁烷中，并将此含有混合物的装置加热回流12小时。将反应混合物冷却到室温，减压蒸馏除去溶剂，生成物用20ml乙酸乙酯稀释。此生成物分别用20ml的2N-盐酸、20ml饱和碳酸氢钠溶液、和饱和氯化钠溶液洗涤，并用无水硫酸镁干燥及减压浓缩。生成物用10ml乙酸乙酯稀释。然后，缓慢地向其中加入100ml己烷，溶液静置1小时。过滤在溶液底部形成的浅黄色固体，并用30ml冷己烷洗涤，得到299mg标题化合物，为浅黄色晶体(产率60％)。
1H NMR(300MHz，DMSO-d6)δ7.19-7.28(m，6H)，7.40-7.50(m，4 H)，7.80(d，J＝8.8Hz，2H)。
质谱(LOW EI)＝348.0(M+)。
熔点：235℃。
实施例2
4-(5-甲基-4-苯基-2-硫代噻唑-3-基)苯磺酰胺
式8
除了使用372mg(1.75mmol)2-溴-1-苯基丙-1-酮代替2-溴-1-苯乙酮以外，用与实施例1同样的方式制备253mg(产率40％)标题化合物，为浅黄色晶体。
1H NMR(300MHz，DMSO-d6)δ2.12(s，3H)，7.25-7.30(m，5H)，7.32(s，2H)，7.45(d，J＝8.8Hz，2H)，7.75(d，J＝8.8Hz，2H)。
质谱(LOW EI)＝362.0(M+)。
熔点：262℃。
实施例3
4-[4-(4-甲磺酰基苯基)-2-硫代噻唑-3-基]苯磺酰胺
式9
除了使用480mg(1.75mmol)的2-溴-1-(4-甲磺酰基苯基)乙酮代替2-溴-1-苯乙酮以外，用与实施例1同样的方式制备274.1mg(产率45％)标题化合物，为黄色晶体。
1H NMR(300MHz，DMSO-d6)δ3.28(s，3H)，7.33(s，1H)，7.42-7.51(m，6H)，7.75-7.83(m，4H)。
质谱(LOW EI)＝426.0(M+)。
熔点：288℃。
实施例4
4-[4-(4-氟苯基)-2-硫代噻唑-3-基]苯磺酰胺
式10
除了使用380mg(1.75mmol)的2-溴-1-(4-氟苯基)乙酮代替2-溴-1-苯乙酮以外，用与实施例1同样的方式制备299mg(产率60％)标题化合物，为浅黄色晶体。
1H NMR(300MHz，DMSO-d6)δ7.01-7.20(m，5H)，7.43-7.50(m，4H)，7.80(d，J＝8.8Hz，2H)。
质谱(LOW EI)＝348.0(M+)。
熔点：271℃。
实施例5
4-[4-(3-硝基苯基)-2-硫代噻唑-3-基]苯磺酰胺
式11
除了使用425mg(1.75mmol)2-溴-1-(3-硝基苯基)乙酮代替2-溴-1-苯乙酮以外，用与实施例1同样的方式制备315mg(产率56％)标题化合物，为浅黄色晶体。
1H NMR(300MHz，DMSO-d6)δ7.50-7.60(m，6H)，7.70-7.76(m，2H)，7.80-7.85(m，2H)，8.10-8.15(m，1H)。
质谱(LOW EI)＝393.0(M+)。
熔点：284℃。
实施例6
4-[4-(4-氯苯基)-2-硫代噻唑-3-基]苯磺酰胺
式12
除了使用408mg(1.75mmol)2-溴-1-(4-氯苯基)乙酮代替2-溴-1-苯乙酮以外，用与实施例1同样的方式制备299mg(产率53％)标题化合物，为浅黄色晶体。
1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ7.08-7.28(m，5H)，7.43-7.52(m，4H)，7.82(d，J＝8.8Hz，2H)。
质谱(LOW EI)＝382.0(M+)。
熔点：242℃。
实验
1.选择性COX-2抑制活性的评估
1)方法
为了在药理上确定选择性COX-2抑制活性，通过下面的方法测量在实施例中举例说明的本发明化合物的COX-1和COX-2抑制的百分率。
a.使用U-937测试COX-1抑制活性
培养和离心分离U-937人淋巴瘤细胞(Korean Cell Line Bank，Seoul，Korea，Accession Number：21593)。用HBSS(×1，Hank′s平衡盐溶液)将搜集的细胞稀释至浓度为1×106个细胞/ml。将1ml的稀释细胞溶液放置入12孔培养板的每个孔中。向孔中加入5μl的1μM测试化合物的DMSO溶液和作为对照的5μl的DMSO。在37℃的CO2孵化器中温育培养孔15分钟。单独地，将10mM的花生四烯酸的乙醇贮备溶液在乙醇中稀释10倍，以准备1mM的花生四烯酸溶液。花生四烯酸作为底物。将10μl的1mM花生四烯酸溶液加入至每个孔中，并且在37℃的CO2孵化器中温育30分钟。将每个孔的细胞溶液放置于离心管中，且于10,000rpm、4℃离心5分钟。通过单克隆试剂盒(Cayman Chemicals)定量在收集的细胞和上清液中的PGE2的浓度。计算测试化合物处理的细胞的组相对于DMSO处理的细胞的组的PGE2的抑制百分率。基于所计算的值，评估COX-1抑制活性。
b.使用RAW 264.7细胞系测试COX-2抑制活性
将2×106个细胞的RAW 264.7细胞系(Korean Cell Line Bank，Seoul，Korea，Accession Number：40071)接种在12孔培养板的每个孔中。用250μM的阿斯匹林处理每个孔，并且在37℃温育2小时。在用新的培养基替换培养基后，用试验化合物(10nM)处理新的培养基，并且温育30分钟。然后，用干扰素γ(100单位/ml)和脂多糖(LPS，100ng/ml)处理每个孔，且温育18分钟。将培养基转移至另一测试管中。通过EIA试剂盒(CaymanChemicals)定量PGE2的浓度。
2)试验结果
下表1列出了测试结果。根据下面的等式计算COX抑制的百分率：
％抑制＝(试验化合物未处理过的样品中的PGE2的浓度-试验化合物处理过的样品中的PGE2的浓度)/(试验化合物未处理过的样品中的PGE2的浓度)×100
表1
环氧合酶(COX)抑制(％) 样品 COX-1(1μM) COX-2(10nM) 参照物(Valdecoxib) 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 29.5 28.5 35.2 30.7 31.1 15.8 38.5 60.2 60.9 66.5 65.8 72.7 75 73.5
3)评价
关于COX-1和COX-2抑制百分数的体外测试结果列于表1。
如表1所示，实施例1-6的COX-2抑制(％)对COX-1抑制(％)的比率等于或明显高于参照物Valdecoxib的比率。这表明本发明化合物的COX-2对COX-1的选择性抑制等于或高于参照物的选择性抑制。
实施例1-6的化合物显示的COX-2抑制活性明显高于参照物。基于此结果可以看到，与参照物比较，本发明化合物由于提高的选择性而具有减少的副作用，且对于发热、疼痛和发炎具有改善的减缓作用。
工业适用性
如从上面的说明中显而易见的是，本发明提供一种2-硫代噻唑及其无毒性盐，其制备方法，及含有该衍生物或盐作为活性成分的药物组合物。该药物组合物对于减缓发热、疼痛和发炎是有效的。尤其是，作为减少常规非甾族抗炎剂副作用的结果，该药物组合物可以用于治疗患有消化性溃疡疾病、胃炎、局部性肠炎、溃疡性结肠炎、憩室炎、胃出血或低凝血酶原血症的患者。
虽然本发明通过参考其示例性实施方案进行了具体展示和描述，但本领域的普通技术人员应当理解的是，可以在其中作出各种形式和细节上的改变，而没有脱离本发明由后附权利要求所限定的精神和范围。