取代的3-苯基-5-烷氧基-1,3,4-噁二唑 -2-酮及其作为脂酶抑制剂的用途 本发明涉及具有对激素敏感性脂酶HSL的抑制作用的取代的3-苯基-5-烷氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮。
某些具有邻取代苯环取代基或稠合的五或六元环的5-烷氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮具有驱虫(DE-A 26 04 110)和杀昆虫作用(DE-A26 03 877,EP-B 0 048 040,EP-B 0 067 471)。
某些具有邻取代苯环取代基的5-苯氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮具有杀内寄生虫的作用(EP-A 0 419 918)。
本发明的目的在于提供具有对激素敏感性脂酶HSL的抑制作用的化合物,
采用式1的取代的3-苯基-5-烷氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮实现本发明的目的。
其中,
R1为C1-C6-烷基或C3-C9-环烷基,其中这两个基团未被取代或者被O-C1-C4-烷基、S-C1-C4-烷基、N(C1-C4-烷基)2和/或苯基单或多取代,其中的苯基又可被氢、C1-C4-烷基、O-C1-C4-烷基、硝基、CF3单或多取代;
R2和R3为彼此独立地氢、C6-C10-芳基、C3-C8-环烷基、可选择被C1-C4-烷基取代的C6-C10-芳氧基甲基、未取代或被氢、CF3或C1-C4-烷基单或多取代的O-苄基、O-C3-C8-环烷基或O-C6-C10-芳基,被氟、C6-C10-芳基或氨基单或多取代的O-C1-C6-烷基,其中的氨基又可以被C1-C4-烷基单或多取代;为SO2-NH-C1-C6-烷基,未取代或被N(C1-C6-烷基)2取代;为SO2-NH-(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)、SO2-NH-C3-C8-环烷基,未取代或被C1-C4-烷基单或多取代;为SO2-N(C1-C6-烷基)2或COX,
其中X为O-C1-C6-烷基、NH-C1-C6-烷基、NH-C3-C8-环烷基或N(C1-C6-烷基)2,
而N(C1-C6-烷基)2还可以为吡咯烷代(pyrrolidino)、哌啶子基、吗啉代、硫代吗啉代或哌嗪代(piperazino),并可以是未取代或被C1-C4-烷基、苄基、C6-C10-芳基、CO-C1-C4-烷基、CO-C6-C10-芳基、CO-O-C1-C4-烷基,SO2-C1-C4-烷基或SO2-C6-C10-芳基取代;
附带条件是R2和R3不同时为氢;
及其生理学上可接受的盐和光学异构体。
所述芳基未被取代或被C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、卤素、三氟甲基单或多取代。所述环烷基未被取代或被C1-C4-烷基单或多取代,而所述烷基可被羟基、二-C1-C4-烷基氨基和氟取代。卤素指氟、氯、溴,优选氟和氯。
优选式1的取代的3-苯基-5-烷氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮,其中基团R2或R3之一为氢。
特别优选式1的取代的3-苯基-5-烷氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮,其中R1为未被取代或被苯基取代的C1-C6-烷基。
进一步特别优选式1的取代的3-苯基-5-烷氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮,其中R2和R3为彼此独立的氢、C6-C10-芳基、C3-C8-环烷基、未取代或被C1-C4-烷基取代的C6-C10-芳氧基甲基、未被取代或被C1-C4-烷基或卤素单或多取代的O-苄基、O-C6-C10-芳基或O-C3-C8-环烷基、被氟、C6-C10-芳基或氨基单或多取代的O-C1-C6-烷基,其中的氨基又可被C1-C4-烷基单或多取代;为SO2-NH-C1-C6-烷基,可选择被N(C1-C6-烷基)2取代;为SO2-NH-(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)、SO2-NH-C3-C8-环烷基,被C1-C4-烷基取代;为SO2-N(C1-C6-烷基)2或CO-N(C1-C6-烷基)2,而N(C1-C6-烷基)2还可以是未被取代或被C1-C4-烷基取代的哌啶子基、吗啉代或哌嗪代。
还特别优选式1的取代的3-苯基-5-烷氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮,其中
R2为氢、C6-C10-芳基、O-C6-C10-芳基、未被取代或被C1-C4-烷基取代的C6-C10-芳氧基甲基、O-苄基;为被氟或氨基单或多取代的O-C1-C6-烷基,其中的氨基又可被C1-C4-烷基单或多取代;为未被取代或被C1-C4-烷基单或多取代的O-C3-C8-环烷基;
R3为氢、C6-C10-芳基、C3-C8-环烷基、未被取代或被C1-C4-烷基或卤素取代的O-C6-C10-芳基或O-C3-C8-环烷基;为被氟单或多取代的O-C1-C6-烷基;为未被取代或被N(C1-C6-烷基)2取代的SO2-NH-C1-C6-烷基;为SO2-NH-(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)、SO2-NH-C3-C8-环烷基,被C1-C4-烷基单或多取代;为SO2-N(C1-C6-烷基)2或CO-N(C1-C6-烷基)2,而
N(C1-C6-烷基)2还为哌啶子基、吗啉代或哌嗪代,它未被取代或被C1-C4-烷基取代。
非常特别优选式1的取代的3-苯基-5-烷氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮,其中
R1为甲基、乙基、丁基、异丙基或苄基,
R2为氢、三氟甲氧基、三氟丁氧基、3,3,5,5-四甲基环己氧基、苄氧基、苯氧基、苯基、2-二乙基氨基乙氧基或3-甲基苯氧基甲基,
R3为氢、三氟甲氧基、3,3,5,5-四甲基环己氧基、苯氧基、4-氯苯氧基、环己基、苯基、吗啉代磺酰基、3,3,5-三甲基环己基氨基磺酰基、2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基-氨基磺酰基、2-(二异丙基氨基乙基)氨基磺酰基、4-甲基哌嗪-1-基-磺酰基、3,3-二甲基哌啶羰基或3,5-二氯苯氧基。
非常特别进一步优选式1的取代的3-苯基-5-烷氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮,其中
R1为甲基、乙基、丁基、异丙基或苄基,
R2为氢、三氟甲氧基、3,3,5,5-四甲基环己氧基、苄氧基或苯氧基,
R3为氢、三氟甲氧基、3,3,5,5-四甲基环己氧基、苯氧基、环己基、苯基、吗啉代磺酰基或3,3,5-三甲基环己基氨基磺酰基。
本发明式1的化合物具有意外的对激素敏感脂酶HSL的抑制作用,这种酶是一种在脂肪细胞上,受胰岛素抑制,负责脂肪细胞中脂肪降解并因此负责将脂肪成分转移至血流的变构酶。这种酶的抑制作用对应于本发明化合物的胰岛素样作用,并最终导致血液中游离脂肪酸和血糖的减少。因此,它们可以用于代谢异常,如非胰岛素依赖性糖尿病、糖尿病综合症和胰腺直接受到损坏的情况。
本发明式1的化合物
可以通过不同的途径,采用已知的方法制备。例如,式1的取代的3-苯基-5-烷氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮制备可以通过式2的肼与式3的氯甲酸酯或其它反应碳酸酯衍生物反应,其中R1、R2和R3如上定义,得到式4的化合物,用光气、羰基二咪唑或双光气酰化,并环化得到式1的化合物。由于这些反应通常释放出酸,因此建议加入碱如吡啶、三乙胺、氢氧化钠水溶液或碱土金属碳酸盐以加速反应。可以在宽的温度范围内进行这种反应。一般来说,已发现在约0℃至所用溶剂沸点的温度下进行反应是有利的。例如,适宜的溶剂为二氯甲烷、THF、DMF、甲苯、乙酸乙酯、正庚烷、二噁烷、二乙醚。
式2的肼可商购得到或可由已知的方法制备,例如通过重氮化对应的苯胺,
然后还原,或者通过肼水合物亲核取代适宜取代的苯基衍生物6(X=F,Cl,Br,I,OSO2CF3)。这种适宜的苯基衍生物可以是硝基取代的卤化苯,优选氟-和氯硝基苯,可以由它们在合成路线某一适宜点通过还原和与酰化或烷化剂如酰基氯化物、酸酐、异氰酸酯、氯甲酸酯、磺酰氯或烷基卤和芳基烷基卤的反应而制备出本发明的化合物。
采用以下酶试验系统测试本发明式1的化合物的活性。
酶制剂:
部分纯化的HSL制剂:
采用公开的胶原酶处理方法(如S.Nusson等人,Anal.Biochem.158,1986,399-407;G.Fredrikson等人,J.Biol.Chem.256,1981,6311-6320;H.Tornquist等人,J.Biol.Chem.251,1976,813-819),从未受治疗的雄性大鼠(Wistar,220-250g)的附睾脂肪组织中获得离体大鼠细胞。用每次50ml的均化缓冲剂(25ml Tris/HCl,pH7.4,0.25M蔗糖,1mM EDTA,1mM DTT,10μg/ml亮肽素,10μg/mlantipain,20μg/ml胃酶抑素)浮选法洗涤10只大鼠脂肪细胞三次,并最终在10ml均化缓冲剂中处理。在玻璃包聚四氟乙烯(Teflon-in-glass)的均化器(BraunMeisungen)中均化脂肪细胞,在1500rpm和15℃下处理10次。将均化物离心(Sorvall SM24管,5000rpm,10mm,4℃)。移去上脂肪层和团粒之间的底层,并反复离心。再次离心由此得到的底层(Sorvall SM24管,20,000rpm,45分钟,4℃)。移去底层并用1g肝素-琼脂糖(Pharmacia Biotech,CL-6B,用25mMtris/HCl,pH7.4,150mM NaCl洗涤5次)处理。4℃下温育60分钟(隔15分钟摇动),离心该混合物(Sorvall SM24管,3000rpm,10分钟,4℃)。加入冰醋酸使上清液为pH5.2,并在4℃下温育30分钟。离心收集沉淀物(Sorvall SS34,12,000rpm,10分钟,4℃),并悬浮在2.5ml 20mM tris/HCl,pH7.0,1mM EDTA,65mM NaCl,13%蔗糖,1mMDTT,10μg/ml亮肽素/胃酶抑素/antipain。4℃下对25mMtris/HCl,pH7.4,50%甘油,1mM DTT,10μg/ml亮肽素,胃酶抑素,antipain透析悬浮液过夜,然后将其应用于羟基磷灰石柱(0.1g每1ml悬浮液,用10mM磷酸钾平衡,pH7.0,30%甘油,1mM DTT)。用4体积的平衡缓冲剂以20-30ml/h的流速洗涤该柱。用1体积的含有0.5M磷酸钾的平衡缓冲剂洗脱HSL,然后透析(参见上述)和并在4℃下超滤浓缩5-10倍(Amicon Diaflo PM 10滤器)。-70℃下储存该部分纯化的HSL 4-6周。
试验
为制备作用物,将25-50μCi[3H]三油酰甘油(在甲苯中),6.8μMol未标记的三油酰甘油和0.6mg磷脂(磷脂酰胆碱/磷脂酰肌醇3∶1w/v)混合,用N2干燥,然后在2ml 0.1M KPi(pH7.0)中超声处理(Branson 250,microtip,设定1-2,2×1分钟,间隔1分钟)。在加入1ml KPi和最近的超声处理(在冰上4×30秒,间隔30秒)之后,加入1ml 20%BSA(在KPi中)(三油酰甘油的最终浓度1.7mM)。为进行反应,将100μl作用物溶液滴至100μl HSL溶液(如上制备的HSL,稀释于20mM KPi,pH7.0,1mM EDTA,1mM DTT,0.02%BSA,20μg/ml胃酶抑素,10μg/ml亮肽素)并在37℃下温育30分钟。加入3.25ml甲醇/氯仿/庚烷(10∶9∶7)和1.05ml 0.1M K2CO3,0.1M硼酸(pH10.5),然后很好混合该混合物,最后进行离心(800xg,20分钟)。相分离后,取一当量的上层相(1ml)并用液体闪烁测定法测定放射性。
分析:
通常以4个独立的批量试验物质。通过与未受抑制的对照反应比较来测定受试物质对HSL酶活性的抑制作用。利用至少10种受试物质浓度的抑制曲线来计算IC50值。采用软件包GRAPHIT Elsevier-BIOSOFT分析数据。
在试验中,化合物具有以下活性: 化合物实施例号 IC50(pM) 8 15 10 6 11 10 12 10 13 10 14 50 15 2 16 2 17 2 18 <1 19 5 33 4 34 3 35 3 36 2 37 3 38 <1 39 60
以下的实施例更为详细地例举了制备方法,但不是对其进行限定。
实施例:
实施例1:
4-氟苯磺酰吗啉(中间产物)
将20g吗啉滴加到用冰冷却的在100ml甲苯中的19.5g 4-氟苯磺酰氯溶液,回流加热混合物1小时。冷却后减压浓缩混合物,用水搅拌残余物并抽滤出沉淀,用水洗涤并从异丙醇中重结晶。产量:16.9g熔点:140℃
实施例2:
4-肼基苯磺酰吗啉(中间产物)
将5g 4-氟苯磺酰吗啉溶于15ml N-甲基吡咯烷酮并与2.5g肼水合物混合,100℃下加热混合物1小时。冷却至室温后,加入75ml水并在室温下搅拌混合物。2小时后,抽滤出固体并从异丙醇中重结晶。产量:3.2g熔点:164℃。
以下的实施例以类似的方式制备:
实施例3:
N-(3,3,5-三甲基环己基)-4-肼基苯磺酰胺(中间产物)
熔点:129℃
实施例4:
4-(3,3,5,5-四甲基环己氧基)硝基苯(中间产物)
将1.3g氢化钠加到在50ml二甲基甲酰胺中的7.8g 3,3,5,5-四甲基环己醇溶液中,40-50℃下搅拌混合物30分钟。然后分批加入总共7.0g的4-氟硝基苯,接着在100℃下加热3小时并冷却至室温。加入250ml冰-水,搅拌混合物,抽滤出所得的固体并减压干燥。
产量:8.6g熔点:70℃
实施例5:
4-(3,3,5,5-四甲基环己氧基)苯胺(中间产物)
大气压下,在400mg二氧化铂存在下氢化在500ml甲醇中的8.3g 4-(3 3,5,5-四甲基环己氧基)硝基苯直至氢吸收结束。滤出催化剂,然后用旋转蒸发器浓缩溶液,并将残余物,一种缓慢凝固的褐色的油不经进一步纯化而进一步用于反应。
产量:7.3g
实施例6:
4-(3,3,5,5-四甲基环己氧基)苯肼盐酸盐(中间产物)
向冷却至-10℃的搅拌的3.7g 4-(3,3,5,5-四甲基环己氧基)苯胺、7.5ml水和15.5ml浓HCl的混合物滴加在7.5ml水中的1.13g亚硝酸钠溶液,并在-10℃下搅拌混合物45分钟,然后滴加到在7ml浓HCl中的9.3g二氯化锡二水合物悬浮液中。抽滤出沉淀,用水洗涤,在氮气氛下悬浮于200ml水中,并在10-15℃下采用100ml 30%浓度的氢氧化钠水溶液分解。抽滤出其后形成的沉淀,用水洗涤,在200ml醚中处理并用硫酸钠干燥。产物采用HCl醚溶液沉淀,抽滤并减压干燥
产量:2.1g熔点:171℃
实施例7:
N’-(4-吗啉代磺酰基苯基)肼基甲酸乙酯(中间产物)
冰冷却下小心地将114mg氯甲酸乙酯滴加到0.275g 4-肼基苯磺酰吗啉、5ml二氯甲烷和1ml吡啶的混合物中,然后搅拌混合物并缓慢加热至室温。用10ml水稀释后,用乙酸乙酯萃取产物并重复用水洗涤乙酸乙酯相,用硫酸钠干燥并浓缩。所得油状粗产物不经进一步纯化而进一步反应。
产量:0.25g
实施例8:
3-(4-吗啉代磺酰基苯基)-5-乙氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
在5ml二氯甲烷中处理实施例3所得的油,同时搅拌和冰冷却,与1ml 20%浓度的光气和甲苯溶液混合。使混合物室温下静置过夜并进一步用10ml二氯甲烷稀释,然后用水洗涤三次。用硫酸钠干燥后,减压浓缩混合物并用柱色谱法纯化产物(硅胶,溶剂:甲醇∶二氯甲烷=2∶98)。产量:130mg熔点:195℃。
与实施例4类似地制备以下实施例:
实施例9:
3-(4-吗啉代磺酰基苯基)-5-甲氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:164℃
实施例10:
3-(4-三氟甲氧基苯基)-5-甲氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:52℃
实施例11:
3-(4-三氟甲氧基苯基)-5-乙氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:63℃
实施例12:
3-(4-三氟甲氧基苯基)-5-异丙氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:油
实施例13:
3-(4-三氟甲氧基苯基)-5-丁氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:油
实施例14:
3-(4-三氟甲氧基苯基)-5-苄氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:油
实施例15:
3-(4-(3,3,5-三甲基环己基氨基磺酰基)苯基)-5-甲氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:164℃
实施例16:
3-(4-(3,3,5,5-四甲基环己氧基)苯基)-5-乙氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:111℃
实施例17:
3-(3-苄氧基苯基)-5-甲氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:油
实施例18:
3-(3-苄氧基苯基)-5-乙氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:85℃
实施例19:
3-(3-三氟甲氧基苯基)-5-乙氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:油
实施例20:
3-(3-三氟甲氧基苯基)-5-甲氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:油
实施例21:
3-(3-三氟甲氧基苯基)-5-异丙氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮熔点:油
实施例22:
3-(4-(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基-氨基磺酰基)苯基)-5-甲氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:树脂
实施例23:
3-(4-(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基-氨基磺酰基)苯基)-5-异丙氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:树脂
实施例24:
3-(4-(2-(二异丙基氨基乙基)氨基磺酰基)苯基)-5-甲氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:油
实施例25:
3-(4-(2-(二异丙基氨基乙基)氨基磺酰基)苯基)-5-异丙氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:油
实施例26:
3-(4-(4-甲基哌嗪-1-基-磺酰基)苯基)-5-异丙氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:树脂
实施例27:
3-(4-(4-甲基哌嗪-1-基-磺酰基)苯基)-5-甲氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:树脂
实施例28:
3-(3-(4,4,4-三氟丁氧基)苯基)-5-乙氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:油
实施例29:
3-(3-(2-二乙基氨基乙氧基)苯基)-5-乙氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:树脂
实施例30:
3-(4-(4-氯苯氧基)苯基)-5-甲氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:68℃
实施例31:
3-(4-(4-氯苯氧基)苯基)-5-异丙氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:油
实施例32:
3-(4-(3,3,5-三甲基环己基氨基磺酰基)苯基)-5-异丙氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:油
实施例33:
3-(3-苯氧基苯基)-5-甲氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:89℃
实施例34:
3-(3-苯氧基苯基)-5-乙氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:50℃
实施例35
3-(3-苯氧基苯基)-5-异丙氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:58℃
实施例36:
3-(4-苯氧基苯基)-5-甲氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:83℃
实施例37:
3-(4-环己基苯基)-5-甲氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:树脂
实施例38:
3-(3-(3,3,5,5-四甲基环己氧基)苯基)-5-甲氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:68℃
实施例39:
3-(4-苯基苯基)-5-甲氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:>260℃(分解)
实施例40:
3-(3-(3-甲基苯氧基甲基)苯基)-5-甲氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:47℃
实施例41:
3-(3-苯基苯基)-5-甲氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:80℃
实施例42:
3-(4-(3,3-二甲基哌啶子基羰基)苯基)-5-甲氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:树脂
实施例43:
3-(4-(3,3,5,5-四甲基环己氧基)苯基)-5-异丙氧基-1,3,4-噁二唑-2-酮
熔点:树脂