噁唑烷酮衍生物及其制备方法和用途 技术领域 本发明涉及血液凝固的领域， 具体地说本发明涉及新的噁唑烷酮衍生物、 其制备 方法及其作为药物中生物活性物质的用途。
背景技术 在活体的心血管内， 血液发生凝固或血液中某些有形成分析出、 凝集形成固体质 块的过程， 称为血栓形成， 所形成的固体质块称为血栓。 血栓形成是血液在流动状态中由于 血小板的活化和凝血因子被激活而发生的异常凝固。
血液凝固本来是生物体的一种保护机制， 血液中存在着相互拮抗的凝血系统和抗 凝血系统。在生理状态下， 血液中的凝血因子不断地被激活， 从而产生凝血酶， 形成微量纤 维蛋白， 沉着于血管内膜上， 但这些微量的纤维蛋白又不断地被激活了的纤维蛋白溶解系 统所溶解， 同时被激活的凝血因子也不断地被单核吞噬细胞系统所吞噬。上述凝血系统和 纤维蛋白溶解系统的动态平衡， 即保证了血液有潜在的可凝固性又始终保证了血液的流体 状态。
然而， 有时在某些能促进凝血过程的因素作用下， 打破了上述动态平衡， 触发了凝 血过程， 血液便可形成血栓或栓塞， 从而导致诸如心肌梗死、 中风、 深度静脉血栓、 肺栓塞等 血栓栓塞性疾病。血栓栓塞性疾病是心血管疾病中危害最严重的疾病， 是人类健康的第一 杀手。 在中国， 随着生活水平的提高和人口老龄化的加剧， 该类疾病的发生率、 死亡率、 致残 率更是逐年增加。
现有抗血栓栓塞性疾病的药物分为抗血小板药物、 抗凝血药物和纤维蛋白溶解药 物。其中， 抗凝血药物是抗血栓治疗的主要内容， 主要有凝血酶抑制剂和维生素 K 拮抗剂。 以肝素和低分子肝素为代表的凝血酶抑制剂存在口服无效、 非选择性抑制和高出血风险等 缺点。以华法林为代表的维生素 K 拮抗剂虽然可以口服， 但是也存在治疗指数窄、 高出血风 险等缺点。
研究表明， 凝血过程通常分为内源性凝血途径和外源性凝血途径。凝血过程中涉 及很多凝血因子， 每个凝血因子激活后都将下一个无活性的凝血因子前体转化为活化形 式。 内源、 外源途径最终汇总， 都是将凝血因子 X 转化为 Xa。 因此， 理论上， Xa 因子活性的直 接抑制应该产生高效的抗凝血作用， 而不带有凝血酶抑制剂的副作用。因为直接抑制 Xa 因 子的活性， 对正常的止血反应 / 调节过程产生的影响最低。例如， 血小板仍保持对低水平催 化活性凝血酶的反应能力， 因而不会影响形成血小板血栓， 使出血综合征的风险降到最小。
科 学 研 究 也 证 明 了 这 一 点。 最 近 报 道 了 多 种 化 合 物 可 以 选 择 性 高 效 抑 制 Xa， 从 而 起 到 预 防 和 / 或 治 疗 血 栓 栓 塞 性 疾 病 的 作 用 (WO03000256A1 ； CN00818966 ； US2007259913A1 ； US2007259913A1)。其中， 利伐沙班 (Rivaroxaban) 已于 2008 年上市， 用 于髋关节或膝关节置换手术后静脉血栓的预防和治疗， 具有口服、 固定剂量等优点。
利伐沙班的缺点是原料价格高、 制备收率低、 产品难纯化、 生产成本高。专利 CN00818966.8 报道利伐沙班合成路线为 ：
其中， 第一步反应 ( 制备 4-(4- 吗啉 -3- 酮基 ) 硝基苯 ) 收率只有 17.6％， 且利伐 沙班难纯化。 发明内容本发明的一个目的是提供一种具有抗凝作用的易于制备的新的物质。
特别是这些物质可以预防和 / 或治疗血栓栓塞性疾病， 同时可以在一定程度上避 免现有技术的不足， 提供了具有通式 (I) 结构的手性化合物或其可药用盐。
本发明另一个目的是提供具有通式 (I) 结构的化合物或其可药用盐的制备方法。
本发明的再一个目的是提供含有通式 (I) 结构的化合物或其可药用盐作为有效 成分， 并含有一种或多种可药用载体的药用组合物， 及该药物组合物在制备预防和 / 或治 疗血栓栓塞性疾病药物中的应用。
本发明涉及通式 (I) 结构的化合物具有下列结构 ：
其中 ：
R 选自氟、 氯、 溴、 甲基、 三氟甲基。
本发明涉及通式 (I) 结构中优选的化合物及其编号为 ：
I-1 ： (S)-5- 氯 -N-((2- 氧代 -3-(4-(2- 氧代 -2H- 吡啶 -1- 基 ) 苯基 )-1， 3- 噁 唑烷 -5- 基 ) 甲基 ) 噻吩 -2- 甲酰胺 ；
I-2 ： (S)-5- 溴 -N-((2- 氧代 -3-(4-(2- 氧代 -2H- 吡啶 -1- 基 ) 苯基 )-1， 3- 噁 唑烷 -5- 基 ) 甲基 ) 噻吩 -2- 甲酰胺 ；
I-3 ： (S)-5- 甲基 -N-((2- 氧代 -3-(4-(2- 氧代 -2H- 吡啶 -1- 基 ) 苯基 )-1， 3- 噁
唑烷 -5- 基 ) 甲基 ) 噻吩 -2- 甲酰胺。
本发明所述通式 (I) 结构的某些化合物可以互变异构形式存在， 同样包含在本发 明范围内。
本发明所述通式 (I) 结构的化合物药学上可接受的盐， 既可药用盐， 是本发明化 合物与各种无机酸 ( 如盐酸、 氢溴酸、 硫酸、 硝酸、 磷酸等， 但不仅限于此 ) 或有机酸 ( 如甲 酸、 乙酸、 丙酸、 三氟乙酸、 苹果酸、 柠檬酸、 草酸、 富马酸、 马来酸、 氨基酸、 甲磺酸、 乙磺酸、 苯磺酸等， 但不仅限于此 ) 生成的盐。
本发明所述通式 (I) 结构的化合物药学上可接受的盐， 既可药用盐， 还可以是本 发明化合物与各种碱性物质 ( 如碱金属或碱土金属的氢氧化物、 碳酸盐和碳酸氢盐， 它们 包括， 但不限于 ： 氢氧化钠， 氢氧化钾， 氢氧化钙， 碳酸钠等 ) 生成的盐， 如相应的钠盐、 钾盐 或钙盐等。也可采用无毒的有机碱如甲胺、 三乙胺或葡甲胺等生成盐。
本发明所述通式 (I) 结构的化合物可以通过与水水合形成固态或液态的分子化 合物， 既 “水合物 ( 溶剂化物 )” ， 如半水合物、 单水合物、 二水合物或三水合物等。同样适用 本发明化合物的盐的水合物。
本发明所述通式 (I) 结构的化合物通过以下步骤合成 ：
2- 吡 啶 酮 (IX) 和 对 碘 苯 胺 (VIII) 在 惰 性 溶 剂 中 反 应 制 备 1-(4- 氨 基 苯 基 )-1H- 吡啶 -2- 酮 ( 化合物 VII)， 化合物 VII 与 (S)-N- 缩水甘油邻苯二甲酰亚胺 ( 化 合物 VI) 在溶剂中反应制备 (R)-2-(2- 羟基 -3-((4-(2- 氧代 -2H- 吡啶 -1- 基 ) 苯基 ) 氨基 ) 丙基 ) 异吲哚啉 -1， 3- 二酮 ( 化合物 V)， 化合物 V 同 N， N′ - 羰基二咪唑反应制备 (S)-2-((2- 氧代 -3-(4-(2- 氧代 -2H- 吡啶 -1- 基 ) 苯基 )-1， 3- 噁唑烷 -5- 基 ) 甲基 ) 异吲哚啉 -1， 3- 二酮 ( 化合物 IV)， 化合物 IV 脱保护制备 (S)-5-( 氨甲基 )-3-(4-(2- 氧 代 -2H- 吡啶 -1- 基 ) 苯基 )-1， 3- 噁唑烷 -2- 酮盐酸盐 ( 化合物 III)， 化合物 III 与通式 (II) 结构的化合物在惰性溶剂中反应制备通式 (I) 结构的化合物。
其中反应溶剂是指在反应条件下惰性的有机溶剂。优选的是 ： 醚， 如四氢呋喃、 乙醚、 乙二醇二甲醚等， 但不仅限于此 ； 卤代烃， 如 1， 2- 二氯乙烷、 二氯甲烷、 三氯甲烷、 四 氯化碳等， 但不仅限于此 ； 醇， 如甲醇、 乙醇、 异丙醇、 叔丁醇等， 但不仅限于此 ； 烃， 如苯、 甲 苯、 二甲苯、 己烷、 环己烷等， 但不仅限于此 ； 其它， 如二甲亚砜、 二甲基甲酰胺、 乙腈、 吡啶、 水、 六甲基磷酸三酰胺等， 但不仅限于此。
溶剂还可以是上述溶剂的混合物。
该反应可在不同压力下进行， 如减压、 常压或加压， 优选常压下进行。
该反应一般在 -78℃至回流温度的温度下进行， 优选 0℃至回流温度的范围进行。
经实验证实， 本发明化合物易于制备， 原料价格低廉， 产品易于纯化。
本发明的通式 (I) 结构的化合物或其可药用盐可以通过抑制 Xa 而起到抗凝作用， 因此可用于制备预防和 / 或治疗血栓栓塞性疾病的药物或药物组合物。
此外， 本发明的通式 (I) 结构的化合物或其可药用盐还可用于阻止体外凝固， 例 如用于阻止含 Xa 因子生物样品的凝固。
经实验证实， 本发明中部分化合物在离体及在体模型中都显现了意想不到的、 较 好的抑制 Fxa 活性或抗凝血活性。 本发明的通式 (I) 结构的化合物或其可药用盐， 可以与一种或多种可药用载体共 同制成药物组合物。该药物组合物可以制成固体口服制剂、 液体口服制剂、 注射剂等剂型。
所述固体及液体口服制剂包括 ： 片剂、 分散片、 肠溶片、 咀嚼片、 口崩片、 胶囊、 糖浆 剂、 颗粒剂和口服溶液剂。
采用乳糖或淀粉作为所述固体口服制剂的稀释剂 ； 使用明胶、 甲基纤维素、 羟丙甲 纤维素、 聚乙烯吡咯烷酮、 淀粉浆等作为粘合剂 ； 使用淀粉、 羧甲基纤维素钠、 羧甲淀粉钠、 低取代羟丙甲纤维素、 交联聚维酮、 微晶纤维素作为崩解剂 ； 使用滑石粉、 微份硅胶、 硬脂酸 甘油酯、 硬脂酸钙或镁等作为抗粘合剂和润滑剂。
所述固体口服制剂的制备方法包括以下步骤 ： 将活性成分与载体以及崩解添加 剂组成混合物， 然后使该混合物与粘合剂的含水溶液、 醇性或含水醇性溶液在合适的设备 中进行湿法或干法制粒， 干燥颗粒， 随后加入其它的崩解剂、 润滑剂和抗粘剂制成适当的制 剂。
本发明的系列化合物还可以通过非肠道形式给药。优选注射剂给药， 包括注射用 水针、 注射用粉针和小输液。
本发明的系列化合物在相当宽的计量范围内是有效的， 例如每天服用的剂量在 1 ～ 1000mg/ 人范围内， 可以分一次或数次给药。 实际服用本发明化合物的剂量应该由医生 根据有关的情况来决定， 这些情况包括被治疗者的身体状态， 患者的给药途径、 年龄、 体重、 对药物的个体反应和症状的严重程度等等。
具体实施方式 ：
下面结合实施例对本发明做进一步的说明， 实施例仅为解释性的， 决不意味着它 以任何方式限制本发明的范围。
实施例 1
(S)-5- 氯 -N-((2- 氧 代 -3-(4-(2- 氧 代 -2H- 吡 啶 -1- 基 ) 苯 基 )-1， 3- 噁 唑烷 -5- 基 ) 甲基 ) 噻吩 -2- 甲酰胺 (I-1)
A、 1-(4- 氨基苯基 )-1H- 吡啶 -2- 酮 ( 化合物 VII) 的合成
反应瓶中加入 104g 吡啶 -2(1H)- 酮 ( 化合物 IX)， 200g 对碘苯胺 ( 化合物 VIII)， 26gCuI， 151g 碳酸钾， 18g8- 羟基喹啉， 500mlDMF， 氮气保护， 升温回流， 保温搅拌反应 10h。 趁热过滤， 取滤液， 减压蒸尽溶剂， 残余物中加入 1L 乙酸乙酯， 0℃保温搅拌 1h， 过滤， 固体 干燥， 2L 乙腈精制， 得 98g 暗红固体。精制母液浓缩至 500ml， 冰浴搅拌 1h， 过滤， 得暗红固 体 19g。共得产品 117g， 收率 68.9％。 1
H-NMR(DMSO-d6)， δ(ppm) ： 5.306(s， 2H)， 6.236(d， 1H)， 6.406(d， 1H)， 6.601(d， 2H)， 6.977(d， 2H)， 7.459(m， 2H)。
B、 (R)-2-(2- 羟基 -3-((4-(2- 氧代 -2H- 吡啶 -1- 基 ) 苯基 ) 氨基 ) 丙基 ) 异吲 哚啉 -1， 3- 二酮 ( 化合物 V) 的制备
反应瓶中加入 40g1-(4- 氨基苯基 )-1H- 吡啶 -2- 酮 ( 化合物 VII)， 45g(S)-N- 缩 水甘油邻苯二甲酰亚胺 ( 化合物 VI)， 300ml95％乙醇， 升温回流， 逐渐出现固体， 保温搅拌 10h， 降至室温， 过滤， 滤饼乙醇洗 (150ml×2)， 干燥， 得灰白色固体 38g。
取母液， 减压蒸干， 加入 15g(S)-N- 缩水甘油邻苯二甲酰亚胺 ( 化合物 VII)， 150ml95％乙醇， 升温回流， 保温搅拌 10h， 减压浓缩， 降至室温， 室温搅拌 2h， 乙醇洗， 干燥， 得灰白色固体 33g。
共得灰白色固体 71g， 收率 84.8％， 无需精制， 直接用于下一步。 1
H-NMR(DMSO-d6)， δ(ppm) ： 3.053(m， 1H)， 3.194(m， 1H)， 4.644(m， 2H)， 4.020(m， 1H)， 5.168(d， 1H)， 5.851(t， 1H)， 6.230(m， 1H)， 6.404(d， 1H)， 6.665(d， 2H)， 7.041(d， 2H)， 7.435(m， 1H)， 7.537(m， 1H)， 7.855(m， 4H)。
C、 (S)-2-((2- 氧代 -3-(4-(2- 氧代 -2H- 吡啶 -1- 基 ) 苯基 )-1， 3- 噁唑烷 -5- 基 )
甲基 ) 异吲哚啉 -1， 3- 二酮 ( 化合物 IV) 的制备
反应瓶中加入 50g 化合物 V， 27gN， N′ - 羰基二咪唑 (CDI)， 催化量 4- 二甲氨基 吡啶 (DMAP)， 150mlN， N- 二甲基甲酰胺 (DMF)， 搅拌升温 90℃， 保温反应 8 小时， 减压蒸尽 溶剂， 加入 1L 水， 搅拌分散， 过滤， 水洗 (150ml×2)， 乙醇洗 (100ml×1)， 干燥， 得白色固体 48g， 收率 90％。 1
H-NMR(DMSO-d6)， δ(ppm) ： 3.984(m， 3H)， 4.251(t， 1H)， 4.968(m， 1H)， 6.301(m， 1H)， 6.459(d， 1H)， 7.423(d， 2H)， 7.514(m， 1H)， 7.615(m， 3H)， 7.892(m， 4H)。
D、 (S)-5-( 氨甲基 )-3-(4-(2- 氧代 -2H- 吡啶 -1- 基 ) 苯基 )-1， 3- 噁唑烷 -2- 酮 盐酸盐 ( 化合物 III) 的合成
反应瓶中加入 50g 化合物 IV， 200ml 乙醇， 60ml 甲胺水溶液 (40％ )， 升温回流， 保 温搅拌 2h， 降温， 减压蒸尽溶剂， 得粘稠固体。
加入 300ml 乙醇， 20ml 盐酸， 升温回流， 保温搅拌 1h， 降至室温， 保温搅拌 2h， 过滤， 乙醇洗， 干燥， 得 34.5g 白色固体， 收率 88.7％。 1
H-NMR(DMSO-d6)， δ(ppm) ： 3.240(m， 2H)， 3.980(m， 1H)， 4.255(m， 1H)， 5.028(m， 1H)， 6.321(m， 1H)， 6.475(d， 1H)， 7.504(m， 3H)， 7.634(m， 3H)， 8.561(s， 1H)。 E、 (S)-5- 氯 -N-((2- 氧代 -3-(4-(2- 氧代 -2H- 吡啶 -1- 基 ) 苯基 )-1， 3- 噁唑 烷 -5- 基 ) 甲基 ) 噻吩 -2- 甲酰胺 (I-1) 的制备
反应瓶中加入 15g 化合物 III， 200ml 四氢呋喃， 40ml 水， 搅拌加入 6.2g 碳酸钠， 滴加 10g5- 氯噻吩 -2- 甲酰氯 ( 化合物 II-1) 的 100ml 四氢呋喃溶液， 30 ～ 35℃保温搅拌 5h， 点板控制反应完全。
减压蒸尽溶剂， 加入 50ml 水， 搅拌过滤， 滤饼水洗， 干燥， 得 18.5g 白色固体。
200ml 乙酸精制， 室温放置过夜， 过滤， 滤饼乙醇洗， 干燥， 得白色固体 16g， 收率 80％。
熔点 ： 204.8 ～ 205.8℃ ； 1
H-NMR(DMSO-d6)， δ(ppm) ： 3.623(t， 2H)， 3.893(m， 1H)， 4.230(t， 1H)， 4.871(m， 1H)， 6.308(t， 1H)， 6.468(d， 1H)， 7.193(d， 1H)， 7.426(m， 2H)， 7.500(m， 1H)， 7.637(m， 4H)， 8.967(t， 1H) ；
MS(ESI) ： m/z ＝ 430(M+H) ；
HPLC ： rt(％ ) ＝ 14.38(99.62) ； 20
[α] D ＝ -37.6° (c 0.3004， DMSO) ；
以类似方法制备 ：
实施例 2
(S)-5- 溴 -N-((2- 氧 代 -3-(4-(2- 氧 代 -2H- 吡 啶 -1- 基 ) 苯 基 )-1， 3- 噁 唑 烷 -5- 基 ) 甲基 ) 噻吩 -2- 甲酰胺 (I-2)
熔点 ： 200.8 ～ 201.8℃ ； 1
H-NMR(DMSO-d6)， δ(ppm) ： 3.580(t， 2H)， 3.902(m， 1H)， 4.221(t， 1H)， 4.849(m， 1H)， 6.308(t， 1H)， 6.468(d， 1H)， 7.193(d， 1H)， 7.426(m， 2H)， 7.500(m， 1H)， 7.637(m， 4H)， 8.967(t， 1H) ；
MS(ESI) ： m/z ＝ 474(M+H) ；
HPLC ： rt(％ ) ＝ 13.44(99.55) ； 20
[α] D ＝ -32.9° (c 0.3010， DMSO) ；
实施例 3
(S)-5- 甲基 -N-((2- 氧代 -3-(4-(2- 氧代 -2H- 吡啶 -1- 基 ) 苯基 )-1， 3- 噁唑 烷 -5- 基 ) 甲基 ) 噻吩 -2- 甲酰胺 (I-3)
H-NMR(DMSO-d6)， δ(ppm) ： 3.457(s， 3H)， 3.600(t， 2H)， 3.897(m， 1H)， 4.224(t， 1H)， 4.860(m， 1H)， 6.314(t， 1H)， 6.468(d， 1H)， 6.842(d， 1H)， 7.419(d， 2H)， 7.499(m， 1H)， 7.622(m， 4H)， 8.724(t， 1H)。
MS(ESI) ： m/z ＝ 410(M+H) ；
上述实施例中给出的 HPLC 数据中， 保留时间 rt 的单位是分钟， HPLC 参数为 ：
仪器 ： Waters 996-717-600 液相色谱仪 ； 柱： GL Science C18 柱 ； 柱温 ： 45℃； 洗脱 剂： A 相为磷酸二氢钾溶液， B 相为磷酸二氢钾溶液 - 乙腈 (20 ∶ 80) ； 检测波长 ： 233nm ； 流 速： 1.2ml/ml ； 梯度 ： 0.0min 55％ A → 5min 55％ A → 10min 40％ A → 20min 0％ A → 35min 0％ A → 36min 55％ A。
为了更充分的解释本发明的实施， 提供下述药理实施例。 这些实施例仅仅是解释、 而不是限制本发明的范围， 为了更好的说明问题， 以已上市药物利伐沙班做为对照。
实施例 4 离体 - 酶抑制模型 ：
本发明通式 (I) 结构的化合物或其可药用盐抑制 Fxa 的活性可以通过以下方式测 定：
将待测化合物按不同浓度溶于 DMSO 中， 并与人类的 Xa 因子 (HYPHEN BioMed ： Human Factor Xa) 及 Tris 缓冲液在 37℃温浴 2 分钟。 然后加入生色底物 (HYPHEN BioMed ： BIOPHEN CS-11(22))， 37℃温浴 50 分钟后用酶标仪于 405nm 激发测定。用纯的 DMSO 作对 照。将含有测试物质的测试混合物的激发和不含测试物质的对照混合物的比较， 并由这些 数据计算得到 IC50 值。
本发明化合物 IC50 如下表 ：
式 (I) 化合物抑制 Fxa IC50
1
手性对化合物抑制 Fxa 活性有重要影响， 参照实施例 1， 合成了手性对照化合物 ：
D-1 ： (R)-5- 氯 -N-((2- 氧代 -3-(4-(2- 氧代 -2H- 吡啶 -1- 基 ) 苯基 )-1， 3- 噁 唑烷 -5- 基 ) 甲基 ) 噻吩 -2- 甲酰胺
D-2 ： (R)-5- 溴 -N-((2- 氧代 -3-(4-(2- 氧代 -2H- 吡啶 -1- 基 ) 苯基 )-1， 3- 噁 唑烷 -5- 基 ) 甲基 ) 噻吩 -2- 甲酰胺
实验测定 IC50 如下表 ：
实施例 5 小鼠体内凝血酶原 (PT) 时间模型
动物按体重平均分组， 口服给药后 2h 进行试验。 小鼠摘眼球取血约 600ul， 滴入含 60ul 3.8％枸橼酸钠的 2ml 塑料离心管中， 混匀， 静置 0.5h 后离心， 分离血浆， 用凝血因子
分析仪测定 PT。
口服式 (I) 化合物对小鼠 PT 的影响
注： ** ： 与空白组相比 p ＜ 0.01， ## ： 与利伐沙班组相比 p ＜ 0.01
实施例 6 大鼠动静脉旁路丝线上血栓形成模型
动物按体重平均分组， 单次给药后 2 小时麻醉动物 ( 乌拉坦， 1.25g/kg， ip) 仰卧位 固定， 分离右颈总动脉和左颈外静脉。在聚四氟乙烯管的中段放入一根长 5cm 的丝线。以 肝素生理盐水溶液 (50u/ml) 充满聚四氟乙烯管。当聚四氟乙烯管的一端插入左颈外静脉 后， 由聚四氟乙烯管准确地注入 50u/kg 的肝素抗凝， 然后再将聚四氟乙烯管的另一端插入 右颈总动脉。打开动脉夹， 血液从右颈总动脉流至聚四氟乙烯管内， 返回左颈外静脉。开放 血流 30min 后中断血流， 迅速取出丝线称重， 总重量减去丝线重量即得血栓湿重， 60℃干燥 1h， 并恢复室温后称量血栓干重。
口服式 (I) 化合物对动静脉旁路血栓形成的影响
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