用于治疗与过度细胞因子活性相关的疾病的异噁唑酮化合物 相关申请的交叉参考
本申请要求在2001年5月24日提交的美国临时申请序列号60/293,889，标题35，代码119(e)的优先权。
【技术领域】
本发明涉及某些异噁唑酮化合物，它们能抑制来自细胞的炎性细胞因子如白介素-1(IL-1)和肿瘤坏死因子(TNF)的释放。因此，本发明的化合物可用于治疗由过度的细胞因子活性引起的疾病。
【发明背景】
许多细胞因子引起的疾病和症状与一种或多种细胞因子，如白介素1(IL-1)、肿瘤坏死因子(TNF)、白介素6(IL-6)和白介素8(IL-8)的过度或不规则的产生或活性有关。IL-1和TNF是重要的前炎性细胞因子，它们与其它几种相关分子一起在各种疾病和症状下调解炎症细胞的响应。前炎性细胞因子(如IL-1和TNF)会刺激其它炎性介质，如一氧化氮、环加氧酶-2、基质金属蛋白酶。因此抑制这些细胞因子能同时直接地和间接地有益于控制、减少和减轻许多此类病症。
在许多疾病中涉及高含量的前炎性细胞因子，包括类风湿性关节炎(Dinarello，C.A.等人，1984，Rev.Infect.Disease 6：51；Maini，R.E.1999，The Lancet 354：1932；Weinblatt，M.E.1999，New Eng.J.Med.340：253)、骨关节炎(Pelletier和Pelletier 1989，J.Rheum.16：19；Pelletier等人，1993，Am.J.Path.142：95；Farahat等人，199 3，Ann.Rheum.Dis.52：870；Tiku等人，1992，Cell Immunol.140：1；Webb等人，1997，O.&C.5：427；Westacott等人，2000，0.&C.8：213)，糖尿病(McDaniel等人，1996，Proc.Soc.Exp.Biol.Med.211：24)、HIV/AIDS(Kreuzer等人，1997，Clin.Exp.Immunol.45：559)、急性和慢性炎症，例如由内毒素或炎性肠疾病诱发的炎性反应，克罗恩氏病和溃疡结肠炎(Rankin，E.C.C.等人，1997，British J.Rheum.35：334；Stack，W.A.等人，1997，The Lancet 349：521)；充血性心力衰竭，Han等人，2000，Trends Cardiovasc.Med.10：19；Hunter等人，1999，N.Engl.J.Med.341：1276；Behr等人，2000，Circ.102：II-289；Shimamoto等人，2000，Circ：102：II-289；Aukrust等人，1999，Am.J.Cardiol.83：376，高血压(Singh等人，1996 J.Hypertension 9：867)，慢性肺功能障碍症，脓毒性休克综合症(Dinarello，C.A.1995，Nutrition 11：492)，肺结核，成人呼吸困难，哮喘(Renzetti等人，Inflammation Res.46：S143)，动脉粥样硬化(Elhage等人，1998，Circulation 97：242)，肌肉退化，牙周疾病(Howells 1995，Oral Dis.1：266)，恶病质，莱特氏综合症，痛风，急性滑膜炎，饮食失调包括神经性食欲不振和食欲过剩(Holden等人，1996，Med.Hypothesis 47：423)，发烧，不适，肌痛和头痛(Beisel1995Am.J.Clin.Nutr.62：813)。因此，抑制前炎性细胞因子的产生能有机会治疗或阻止涉及前炎性细胞因子含量增加的很多疾病和症状。
已公开无数抑制细胞因子产生的小分子抑制剂。(参见Salituro，F.G.等人，1999，6，807-823页和其引用文献)。尤其是已公开了1，2，4-三唑(WO 00/10563和WO 97/47618)、异噁唑(WO 01/12621)和咪唑(WO00/26209、WO 99/03837及其引用文献)。然而，近来已报道某些肝脏毒性，例如肝脏体积的增大和增强的细胞色素P450感应(Foster，M.L.等人，Drug News Perspect，2000，13(8)，488-497和Adams，J.L.等人，Bioorg Med Chem Lett，1998，8，3111-3116)。按照这种潜在的毒性和与研发人类医药相关地危险性，持续地需要具有改进的药动学和安全特性的有效的新型抑制细胞因子产生的小分子抑制剂。
所有引用文献的相关部分均引入本文以供参考；任何文献的引用不可解释为对其作为本发明的现有技术的认可。
发明概述
本发明提供了有效的细胞因子抑制剂和能够有效治疗由于这些酶的过度活性引起的症状的化合物。尤其是，本发明涉及具有式(I)结构的化合物：
其中R1、m、A、B和Q在本文中定义。
本发明也包括上述结构的光学异构体、非对映体和对映体及其可药用盐。
本发明的化合物可用于治疗以过度的细胞因子活性特征的疾病和症状。因此，本发明还提供包括这些化合物的药用组合物。本发明另外还提供使用这些化合物或包括这些化合物的组合物治疗由过度的细胞因子活性引起的疾病和症状的方法。
发明详述
本发明涉及一组新型化合物，所述化合物为有效的细胞因子抑制剂，且能够有效治疗以这些酶的过度活性为特征的病症。
术语和定义
“链烯基”指具有2至18个、优选2至12个、更优选2至6个碳原子和至少一个(优选只有一个)碳-碳双键的的一价烃链。链烯基可以是直链或支链。优选的支链链烯基具有一个或两个支链，优选一个支链。链烯基可以是未取代的或被1至4个取代基取代。除非另外指明，优选的取代链烯基具有1至3个取代基。链烯基的取代基包括卤素、OH、烷氧基、芳氧基(例如苯氧基)、芳基(例如苯基)、杂芳基、环烷基、杂环烷基、硫代烷氧基、硫代芳氧基、氨基、酮基、硫代酮基、硝基和氰基。优选的链烯基取代基包括卤素、OH、烷氧基、芳氧基(例如苯氧基)、芳基(例如苯基)、杂芳基、杂环烷基、氨基和酮基。术语“低级链烯基”是指具有2至6个、优选2至4个碳原子的链烯基。
“烷基”是指具有1至18个、优选1至12个、更优选1至6个碳原子的一价饱和烃链。烷基可以是直链或支链。优选的支链烷基具有一个或两个支链，优选一个支链。烷基可以是未取代的或被1至4个取代基取代。除非另外指明，优选的取代烷基具有1至3个取代基。烷基的取代基包括卤素、OH、烷氧基、芳氧基(例如苯氧基)、芳基(例如苯基)、杂芳基、环烷基、杂环烷基、硫代烷氧基、硫代芳氧基、氨基、酮基、硫代酮基、硝基和氰基。优选的烷基取代基包括卤素、OH、烷氧基、芳氧基(例如苯氧基)、芳基(例如苯基)、杂芳基、杂环烷基、氨基和酮基。术语“低级烷基”指具有1至6个、优选1至4个碳原子的烷基。
“烷氧基”是指-OR基团，其中R为烷基、链烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、环烷基、环烯基或杂环烷基。优选的烷氧基包括甲氧基、乙氧基和异丙氧基。
“炔基”是指具有2至18个、优选2至12个、更优选2至6个碳原子和至少一个(优选只有一个)碳-碳三键的的一价烃链。炔基可以是直链或支链。优选的支链炔基具有一个或两个支链，优选一个支链。炔基可以是未取代的或被1至4个取代基取代。除非另外指明，优选的取代炔基具有1至3个取代基。炔基的取代基包括卤素、OH、烷氧基、芳氧基(例如苯氧基)、芳基(例如苯基)、杂芳基、环烷基、杂环烷基、硫代烷氧基、硫代芳氧基、氨基、酮基、硫代酮基、硝基和氰基。优选的炔基取代基包括卤素、OH、烷氧基、芳氧基(例如苯氧基)、芳基(例如苯基)、杂芳基、杂环烷基、氨基和酮基。术语“低级炔基”是指具有2至6个、优选2至4个碳原子的炔基。
“氨基”是指-N(R)2基团，其中每个R独立地选自下列基团：氢、烷基、链烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、环烯基、杂环烷基、芳基和杂芳基。优选的氨基包括NH2、NHCH3和NHC(O)CH3。
“芳基”是指芳族烃环系。芳环可以是单环体系或稠合的双环体系。单环芳基环在环中含有6个碳原子。单环芳基环也被称为苯环。双环芳环在环中包含8至12个、优选8至10个碳原子、更优选10个碳原子。双环芳环包括两个环都是芳族环或只有一个环是芳族环的环系。优选的双环芳基环包括与5、6或7元环稠合的5、6或7元环。优选的芳基环包括萘基、甲苯基、二甲苯基和苯基。最优选的芳环是苯基。芳环可以是未取代的，或在环上被1至5个、优选1至3个、更优选1至2个取代基取代。优选的芳环是未取代的或具有1或2个取代基。芳环可以被下列基团取代：卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、烷基、低级链烯基、低级炔基、杂烷基、芳氧基、烷氧基、亚甲基二氧基[这指(-OCH2O-)基团]、硫代烷氧基、硫代芳氧基，或其任意组合。优选的芳环取代基包括卤素、氰基、氨基、烷基、杂烷基、芳氧基、烷氧基、亚甲基二氧基、硫代烷氧基、硫代芳氧基。
“芳氧基”是指-OR基团，其中R是芳基或杂芳基。优选的芳氧基包括苯氧基和吡啶氧基。
“氰基”是指-CN基团。
“环烷基”为饱和的烃环。环烷基环是单环，或者是稠环、螺环或桥双环系。优选的环烷基环是单环。单环烷基环中包含3至10个、优选3至7个、更优选3、5或6个碳原子。双环烷基环中包含7至17个，优选7至12个碳原子。优选的双环烷基环包括与5、6或7元环稠合的5、6或7元环。优选的环烷基环包括环丙基、环戊基和环己基。环烷基环可以是未取代的，或者可以在环上被1至4个取代基取代。环烷基取代基包括烷基、芳基(例如苯基)、烷氧基、芳氧基(例如苯氧基)、硫代烷氧基、硫代芳氧基、杂芳基、杂环烷基、卤素、羟基、氨基、酮基、硫代酮基、硝基和氰基。优选的环烷基取代基包括卤素、羟基、烷基、芳基(例如苯基)、烷氧基、芳氧基(例如苯氧基)、杂芳基、杂环烷基、氨基和酮基。更优选的环烷基取代基包括羟基、烷基和烷氧基。
“环烯基”为不饱和的烃环。环烯基环不是芳族环，但包含至少一个(优选仅一个)碳-碳双键。环烯基环是单环或稠环、螺环或桥双环系。优选的环烯基环是单环。单环烯基的环中包含5至10个、优选5至7个、更优选5或6个碳原子。双环烯基的环中包含8至12个碳原子。优选的双环烯基环包括与5、6或7元环稠合的5、6或7元环。环烯基的环可以是未取代的，或在环上被1至4个取代基取代。环烯基的取代基包括烷基、芳基(例如苯基)、烷氧基、芳氧基(例如苯氧基)、硫代烷氧基、硫代芳氧基、杂芳基、杂环烷基、卤素、羟基、氨基、酮基、硫代酮基、硝基和氰基。优选的环烯基取代基包括卤素、羟基、烷基、烷氧基、芳氧基(例如苯氧基)、芳基(例如苯基)、杂芳基、杂环烷基、氨基和酮基。更优选的环烯基取代基包括OH、烷基、烷氧基和酮基。
“卤”或“卤素”是指氟、氯、溴或碘。优选的卤素是氟、氯和溴。更优选的卤素是氯和氟，尤其是氟。
“杂烯基”是指在链中具有3至18个、优选3至12个、更优选3至6个成员原子(碳原子和杂原子)，且具有至少一个(优选只有一个)碳-碳双键的一价链。杂烯基链具有至少一个杂原子。杂烯基可以是直链或支链。优选的支链杂烯基具有一个或两个支链，优选一个支链。杂烯基可以是未取代的，或被1至4个取代基取代。除非另外指明，优选的取代杂烯基具有1至3个取代基。杂烯基的取代基包括卤素、羟基、烷基、烷氧基、芳氧基(例如苯氧基)、硫代烷氧基、硫代芳氧基、芳基(例如苯基)、杂芳基、环烷基、杂环烷基、氨基、酮基、硫代酮基、硝基和氰基。优选的杂烯基取代基包括卤素、羟基、烷基、烷氧基、芳氧基(例如苯氧基)、芳基(例如苯基)、杂芳基、杂环烷基、氨基和酮基。术语“低级杂烯基”指具有3至6个、优选3至4个原子的杂烯基。
“杂烷基”是指在链中具有2至18个、优选2至12个、更优选2至6个成员原子(碳原子和杂原子)的一价饱和链。杂烷基链具有至少一个为杂原子的成员原子。杂烷基可以是直链或支链。优选的支链杂烷基具有一个或两个支链，优选具有一个支链。杂烷基链可以是未取代的，或者被1至4个取代基取代。除非另外指明，优选的杂烷基具有1至3个取代基。杂烷基的取代基包括芳基(例如苯基)、烷氧基、芳氧基(例如苯氧基)、硫代烷氧基、硫代芳氧基、杂芳基、环烷基、杂环烷基、卤素、羟基、氨基、酮基、硫代酮基、硝基和氰基。优选的杂烷基取代基包括芳基(例如苯基)、烷氧基、芳氧基(例如苯氧基)、杂芳基、杂环烷基、卤素、羟基、氨基和酮基。术语“低级杂烷基”指具有2至6个、优选2至4个成员原子的杂烷基。
“杂炔基”指在链中具有3至18个、优选3至12个、更优选3至6个成员原子(碳原子和杂原子)，且具有至少一个(优选只有一个)碳-碳三键的的一价链。杂炔基链具有至少一个杂原子。杂炔基可以是直链或支链。优选的支链杂炔基具有一个或两个支链，优选一个支链。杂炔基可以是未取代的，或被1至4个取代基取代的。除非另外指明，优选的取代杂炔基具有1至3个取代基。杂炔基取代基包括烷基、芳基(例如苯基)、烷氧基、芳氧基(例如苯氧基)、杂芳基、环烷基、杂环烷基、卤素、羟基、氨基、酮基、硫代酮基、硝基和氰基。优选的杂炔基取代基包括烷基、芳基(例如苯基)、烷氧基、芳氧基(例如苯氧基)、杂芳基、杂环烷基、卤素、羟基、氨基和酮基。术语“低级杂炔基”是指具有3至6个、优选3至4个成员原子的杂炔基。
“杂芳基”是指在环中包含碳原子和1至6个杂原子的芳环。杂芳基可以是单环或稠环系。单环杂芳基环包含5至9个、优选5至6个成员原子(碳原子和杂原子)。多环杂芳基环包含8至17个、优选8至12个成员原子。多环杂芳基环包括其中至少一个环是杂芳基(第二个环可以是芳基、杂芳基、环烷基、环烯基或杂环烷基)的环系。优选的双环杂芳基环系包括与5、6或7元环稠合的5、6或7元环。优选的杂芳基环包括但不限于下列环：
呋喃 噻吩 吡咯 吡唑 咪唑 Oxazole Isoxazole
异噻唑 噻唑 1，2，5-噻二唑 1，2，3-三唑 1，3，4-噻二唑 呋咱
1，2，3-噻二唑 1，2，4-噻二唑 苯并三唑 1，2，4-三唑 四唑
1，2，4-Oxadiazole 1，3，4-Oxadiazole 1，2，3，4-Oxatriazole 1，2，3，4-噻三唑 1，2，3，5-噻三唑
1，2，3，5-Oxatriazole 1，2，3-三嗪 1，2，4-三嗪 1，2，4，5-四嗪 联苯并呋喃
吡啶 哒嗪 嘧啶 吡嗪 1，3，5-三嗪 吲嗪 吲哚
异吲哚 苯并呋喃 苯并噻吩 1H-引唑 嘌呤 喹啉
苯并咪唑 苯并噻唑 Benzoxazole 喋啶 咔唑
异喹啉 肉啉 酞嗪 喹唑啉 喹喔啉 1，8-萘并吡啶
吖啶 吩嗪
杂芳基环可以是未取代的，或在环上被1至4个、优选1至3个、更优选1至2个取代基取代。优选的杂芳基环是未取代的或被1至2个取代基取代。杂芳基可以被如下基团取代：卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、烷基、低级链烯基、低级炔基、杂烷基、芳氧基、烷氧基、亚甲基二氧基、硫代烷氧基、硫代芳氧基或其任意组合。优选的杂芳基环取代基包括卤素、氰基、氨基、烷基、杂烷基芳氧基、烷氧基、亚甲基二氧基、硫代烷氧基、硫代芳氧基。
“杂原子”是指氮原子、硫原子或氧原子。含有多于一个杂原子的基团可以包括不同的杂原子。
“杂环烷基”是指环中包含碳原子和1至4个、优选1至3个杂原子的饱和环。杂环烷基环不是芳环。杂环烷基环为单环、或稠环、桥环、或螺多环系。单环杂环烷基环中包含3至9个、优选5至7个成员原子(碳原子和杂原子)。多环杂环烷基环包含7至17个、优选7至12个成员原子。优选的多环杂环烷基环包括与5、6或7元环稠合的5、6或7元环。优选的杂环烷基环包括但不限于以下环：
环氧乙烷 环乙亚胺 氧杂环丁烷 氮杂环丁烷 四氢呋喃 吡咯烷 3H-吲哚
1，3-二氧戊环 1，2-二硫戊环 1，3-二硫戊环 4，5-Dihydroisoxazole 2，3-Dihydroisoxazole
4，5-二氢吡唑 咪唑啉 二氢吲哚 2H-吡咯 Phenoxazine 4H-喹啉
吡唑烷 2H-吡喃 3，4-二氢-2H-吡喃 四氢吡喃 2H-苯并吡喃
色酮 苯并二氢吡喃 哌啶 吗啉 4H-1，3-Oxazine 6H-1，3-Oxazine
5，6-dihydro-4H-1，3-oxazine 4H-3，1-benzoxazine 吩噻嗪 1，3-Dioxane
头孢素 哌嗪 六氢吖庚因 1，3-二噻烷 1，4-Dioxane 青霉素
香豆素 硫代吗啉 尿嘧啶 胸腺嘧啶 胞嘧啶 硫杂环丁烷
2，3-二氢-1H-异吲哚 邻苯二甲酸 1，4-氧硫杂环己烷 1，4-二噻烷 六氢哒嗪
1，2-苯并异噻唑啉 苄基磺内酰胺
杂环烷基环可以是未取代的，或者可以在环上被1至4个取代基取代。杂环烷基取代基包括烷基、芳基(例如苯基)、烷氧基、芳氧基(例如苯氧基)、硫代烷氧基、硫代芳氧基、杂芳基、环烷基、卤素、羟基、氨基、酮基、硫代酮基、硝基和氰基。优选的杂环烷基取代基包括烷基、芳基(例如苯基)、烷氧基、芳氧基(例如苯氧基)、杂芳基、卤素、羟基、氨基和酮基。
“酮基”是指＝O基团。
“硝基”是指-NO2基团。
本文中“光学异构体”、“立体异构体”和“非对映体”具有标准的技术识别意义(例如参见Hawley的《浓缩化学品字典》(Hawley′sCondensed Chemical Dictionary)，第11版)。举例说明本发明化合物的衍生物不是为了进行限制。有效保护基团、盐形式等的应用是在技术人员的能力之内。
“可药用盐”指与任何酸性基团(例如羧酸)形成的阳离子盐，或与任何碱性基团(例如氨基)形成的阴离子盐。许多这些盐是本领域已知的，如在世界专利公开87/05297(Johnston等人，1987年9月11日公布)中所述，该专利引入本文以供参考。优选的阳离子盐包括碱金属盐(例如钠和钾盐)和碱土金属盐(例如镁和钙盐)，以及有机盐。优选的阴离子盐包括卤化物(例如氯化物盐)、磺酸盐、羧酸盐、磷酸盐等。显然在这些盐中打算包括可以提供其中曾经没有的旋光中心的盐。例如，可以由本发明化合物制备手性酒石酸盐，并且该定义包括该手性盐。
这些盐是本领域的技术人员公知的，并且技术人员能够利用本领域的知识制备任意种盐。此外，应该承认，技术人员出于溶解度、稳定性、易于配制等方面的考虑可能优选某一种盐，而不优选另一种盐。判定和优化这些盐属于技术人员的实践范围内。
“硫代烷氧基”是指-S(O)0-2R基团，其中R是烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、环烷基、环烯基或杂环烷基。优选的硫代烷氧基包括甲磺酰基。
“硫代芳氧基”是指-S(O)0-2R基团，其中R是芳基或杂芳基。优选的硫代芳氧基包括苯硫酸基、苯磺酰基和吡啶磺酰基。
“硫代酮基”是指＝S基团。
化合物
本发明涉及如式(I)的化合物：
在上述结构中，每个R1独立地选自：低级烷基、低级链烯基、低级炔基、低级杂烷基、低级杂烯基、低级杂炔基、杂环烷基、杂芳基、卤素、CN、OR4、SR4、S(O)R4、S(O)2R4和NR4R5。R1优选为低级烷基、卤素、CN、OR4和NR4R5。R1更优选为低级烷基、卤素和CN。
在上述结构中，m是0至5的整数，优选m为0至3，更优选m为1或2。
在上述结构中，Q选自下列基团
和
每个R2独立地选自：H、烷基、链烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、杂环烷基、杂芳基、卤素、OH、CN、OR4、SR4、S(O)R4、S(O)2R4和NR4R5。优选R2是H和卤素。更优选R2是H。
R3选自：H、烷基、链烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、杂环烷基、杂芳基、卤素、OH、CN、OR4、SR4、S(O)R4和S(O)2R4。优选R3为H、烷基、卤素、OR4、NR4R5、SR4、S(O)R4、S(O)2R4。更优选R3为H、OR4、NR4R5。
X选自：CR3和N。优选X是CR2。最优选X是CH。
Y选自：CR2和N。优选Y是CH和N。
Z选自：NR4、O和S。
在上述结构中，A选自：C(O)和N-G。
在上述结构中，B选自：C(O)和N-G。条件是，A或B中的一个而且仅有一个为C(O)。
在上述结构中，G选自H、烷基、链烯基、炔基、环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、杂环烷基、杂芳基、OR4、S(O)2R4。优选G为烷基、炔基、芳基、杂烷基、杂炔基、杂环烷基、杂芳基、OR4、S(O)2R4。更优选G为取代的烷基(其中优选的取代基为酮基、烷氧基、芳氧基、氨基、杂芳基、杂环烷基)和芳基。
每个R4独立地选自H、低级烷基、低级链烯基、低级炔基、环烷基、环烯基、芳基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、杂环烷基、杂环烯基和杂芳基。优选R4为H、低级烷基、杂烷基、芳基和杂芳基。
每个R5独立地选自H、低级烷基、低级链烯基、低级炔基、环烷基、环烯基、芳基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、杂环烷基、杂环烯基、杂芳基、OR4和S(O)2R4。优选R5为H、低级烷基和S(O)2R4。
如上所述，尽管烷基、杂烷基、环烷基和杂环烷基可被羟基和氨基取代，但是如下情况不在本发明预想之内：
1.烯醇(与带有双键的碳相连的OH)。
2.与带有双键的碳相连的氨基(除了插烯物酰胺之外)。
3.与一个碳相连的一个以上(不含一个)羟基、氨基或酰氨基(除了其中两个氮原子与一个碳原子相连，并且所有的三个原子均为杂环烷基环中的环原子)。
4.羟基、氨基或酰氨基与还连有一个杂原子的碳原子相连。
5.羟基、氨基或酰氨基与还连有卤素的碳相连。
化合物制备
本发明的化合物可以用常规的有机合成方法制备。按照下述的总反应方案，即方案1、2、3、4和5来实施特别优选的合成方法。方案1描述了制备本发明化合物的总反应方案，其中“A”为C(O)，“Q”为5或6元杂芳基环。方案2描述了制备本发明化合物的总反应方案，其中“A”为C(O)，“Q”特定地为6元杂芳基环。方案3描述了制备本发明化合物的总反应方案，其中“B”为C(O)，“Q”为5或6元杂芳基环。方案4描述了制备本发明化合物的总反应方案，其中“A”为C(O)，“Q”特定地为5元环。方案4描述了制备本发明化合物的总反应方案，其中“A”为C(O)，“Q”为5或6元杂芳基环，“G”为杂烷基取代基。
方案1
在方案1中，R1、m、G和Q如上所定义。S1b型取代杂环和S1a型酯既可作为原料商购获得，也可使用本领域的普通技术人员已知的方法从商购原料中制得。使用Smith，A.B.III等人(Synthesis 1981，567-570)描述的方法，将S1a与S1b偶合形成b-羟基酯S1c。用氧化铬(VII)氧化醇S1c得到酮S1d。在90℃时，在吡啶中用羟胺环化缩合b-酮基酯S1d，得到二取代的异噁唑酮S1e。在多种条件下处理异噁唑酮S1e，可得到各种S1f型官能化异噁唑酮。例如，用酰基卤化物和叔胺碱酰化S1e得到酰胺。用氨基甲酰氯与S1e反应得到尿素。在铜调节作用下用芳基硼酸偶合S1e，得到芳基胺。用磺酰氯和叔胺碱与S1e反应得到磺酰胺。
方案2
在方案2中，R1、R2、R3、m、G、X和Y如上所定义。R′和R″各自为合适的官能团，该官能团使技术人员能将六元杂环官能化，并最终形成本发明的化合物。为进一步处理异噁唑酮结构，在S2d上的R′和R″可互相交换为各种官能团(R2和R3)。在实践中应用了两种方法。 在第一种方法中，如方案1所述，S2d型异噁唑酮在异噁唑酮氮位置上被取代，得到S2e。当R′或R″为-SMe时，用几种不同的常用试剂(例如，过乙酸、3-氯过苯酸或过一硫酸钾)将异噁唑酮S2d特定氧化为相应的亚砜或砜(未显示)。然后亚砜或相应的砜在亲核加成条件下被置换生成S2f型化合物。在第二种方法中，首先将S2d(其中R′和/或R″是-SMe)特定地氧化成亚砜或砜。然后对亚砜或砜进行亲核取代(将R′置换为R3和/或将R″置换为R2)，接着按照前述方法，对异噁唑酮环进行亲电取代，得到S2f型化合物。利用任一种方法时，R′和/或R″可以是-SMe、卤素或其它能够被R2或R3取代的取代基。另外，使用卤素作为R′和/或R″基团可免除附加步骤，即不必将R′和/或R″分别氧化为更好的离去基团。
方案3
在方案3中，R1、m和Q如上所定义。取代的杂环酰胺S3b易于由商购的S3a型酸性氯化物制得。使用已知方法(参见Liverton，N.J.et.J.Med.Chem.1999，42，2180-2190)，偶合S3b和S3c型6元杂环，形成S3d。使用类似的方法(噁唑：参见Evans，D.A.，Cee，V.J.，Smith，T.E.，Santiago，K.J.Org.Lett.1999，1，87-90；咪唑：参见“杂环”，1989，29，1551-1558)，对S3b和S3c型5元杂环进行类似偶合。用双(三甲基甲硅烷基)酰胺钾(“KHMDS”)对酮S3d进行去质子化作用，用乙基氯甲酸酯骤冷所得的烯醇化物，生成β-酮基酯S3e。用羟胺环化缩合β-酮基酯S3e，得到S3f型二取代异噁唑酮。按照前述步骤，处理异噁唑酮S3f。
方案4
在方案4中，R1、R3、m、G、X和Z如上所定义。S4b型醛可以作为原料商购得到，或使用在文献中公开的方法(参见Shafer，C.M.J.Org.Chem.1998，63，551-555和其中的参考文献)由商购的原料制得。偶合S4a和S4b，形成S4c，然后氧化，并用羟胺环化缩合，得到S4d，如方案1和2所述。使用文献中所述步骤氧化得到砜S4e，然后处理异噁唑酮结构，得到S4f，如方案2所述。
方案5
在方案5中，R1、R2、R3、m和Q如上所定义。使用如前面所述的方案1、2、3和4中的方法制备取代的异噁唑酮S5a。用烯丙基溴烷化S5a得到异噁唑酮S5b。用四氧化锇和高碘酸钠氧化卵裂烯烃S5b，得到醛S5c。用氰基硼氢钠还原氨基化醛S5c，得到多种S5d型官能化杂烷基取代的异噁唑酮。
在方案1、2、3、4和5中，可以改变步骤来增加所需产物的产率。本领域的普通技术人员应该认识到，正确选择反应物、溶剂和温度是任何成功合成的重要组成部分。决定最优条件、溶剂、反应时间和量是常规例程。因此，技术人员可以利用上述方案的指导合成不同的化合物。
应该认识到，有机化学领域的普通技术人员无需进一步指导，即可以容易地进行有机化合物的标准处理；也就是说，进行这样的处理完全在普通技术人员的范围和实践内。这些处理包括但不限于：将羰基化合物还原成其相应的醇，将羟基氧化等，酰化，芳族取代，亲电性和亲核性反应，醚化，酯化作用和皂化等。这些处理的实施例在标准教科书，例如March，“高等有机化学(Advanced Organic Chemistry)”(Wiley)；Carey和Sundberg，“高等有机化学(Advanced Organic Chemistry)”，(第2卷)和其它领域中有讨论，并且是普通技术人员所知晓的。
当另一种潜在的反应性分子官能度被隐蔽或保护时，技术人员也可以轻易地判断哪个反应进行得最好，因此就可以避免不需要的副反应和/或提高反应的收率。普通技术人员通常利用保护基增加收率或者避免不希望的反应。这些反应可见于文献中，并且也在普通技术人员的范围内。许多这些处理的实施例可参见例如，T.greene，“有机合成中的保护基团”(Protecting Groups in Organic Synthesis)。当然，优选地将作为具有反应性侧链原料的氨基酸嵌段以阻止不需要的副反应的发生。
本发明的化合物可以有一个或多个手性中心。因此，可以选择性制备相对另一个的光学异构体，包括对映体和非对映体，例如，利用手性原料、催化剂或溶剂，或可以一次同时制备两种立体异构体或两种光学异构体，包括非对映体和对映体(外消旋混合物)。由于本发明的化合物可以以外消旋混合物的形式存在，包括非对映体和对映体的光学异构体的混合物，或立体异构体的混合物可以用已知的方法分离，例如手性盐法、手性色谱法等。
此外，已公知一种光学异构体，包括非对映体和对映体，或立体异构体有许多优于另一个异构体的特性。所以，当公开和主张声明本发明，及公开一种外消旋混合物时，也清楚地表示公开和主声明基本上互不包含的光学异构体(包括非对映体和对映体)或立体异构体。
实施例
下列非限制性实施例举例说明了本发明的化合物和制备这些化合物的方法。适当地，用1H和13C NMR、元素分析、质谱和/或红外光谱分析化合物。
除非另外指明，购买的所有溶剂都是合适等级的，且反应在惰性氮气下进行。适当地，在硅胶(70至230目；Aldrich)或(230至400目；Merck)上进行色谱法分析。薄层色谱法分析(TLC)在涂有硅胶的玻璃板(200至300目；Baker)上进行，并且用紫外或5％ 的磷钼酸乙醇(EtOH)溶液显影。
本文使用了如下缩写：
MeOH：甲醇 Et3N：三乙胺
EtOAc：乙酸乙酯 Et2O：二乙醚
Ph：苯基 conc： 浓缩的
Ac：乙酸酯 TLC：薄层色谱法
DMF：N，N-二甲基甲酰胺 h：小时数
d：天数 min：分钟数
LDA：二异丙酰胺锂
PMB：对甲氧苄基
KHMDS：双(三甲基甲硅烷基)酰胺钾
BOC：叔丁氧羰基
MCPBA：间氯过苯甲酸
LC/MS：液相色谱/质谱
prep HPLC.：制备性规模高压液相色谱
实施例1：2-乙氧基甲基-4-(4-氟代苯基)-3-嘧啶-4-基-2H-异噁唑-5-酮
a)2-(4-氟代苯基)-3-羟基-3-嘧啶-4-基-丙酸甲酯
根据已公开的步骤(Smith，A.B.III；Levenberg，P.A.Synthesis1981，567-570)，将商购的4-氟代苯基甲基乙酸酯与4-吡啶-甲醛反应，得到所需的醇1a。
b)2-(4-氟代苯基)-3-氧代-3-嘧啶-4-基-丙酸甲酯
向氧化铬(VI)(13.2g，130.9mmols)的CH2Cl2(400mL)搅拌悬浮液中加入吡啶(10.6mL，261.6mmols)。在室温下将反应混合物搅拌1h。滴加醇1a(6.0g，21.8mmol)的CH2Cl2(50mL)溶液，在室温下将反应混合物搅拌24h。用醚(800mL)稀释混合物，用硅藻土过滤。减压浓缩滤液，得到棕色油。用快速色谱法(50％EtOAc：己烷)提纯得到酮1b，为浅色的粘稠油。使用基本上相同的步骤，替换合适的原料可制得许多其它的β-酮基酯中间体。
下表1中所列的中间体是按照刚才上述的替换合适的原料的方法制得的。
表1
1)4-(4-氟代苯基)-3-嘧啶-4-基-2H-异噁唑-5-酮
将酮1b(24.0g，0.09mol)和N，O-二甲基羟胺盐酸盐(9.7g，0.14mol)的吡啶(200mL)溶液在90℃时加热4小时。减压浓缩溶液得到半固体残余物，该残余物用饱和的NaHCO3水溶液稀释，用EtOAc清洗两次。减压浓缩水相。用MeOH清洗所得的黄色固体，过滤，滤液浓缩干燥。粗异噁唑酮11在下面的步骤中无需进一步纯化即可使用。
类似于实施例11，使用适当官能化的羟胺制备下表2中列出的化合物。
表2
m)2-乙氧基甲基-4-(4-氟代苯基)-3-嘧啶-4-基-2H-异噁唑-5-酮
向异噁唑酮11(0.25g，0.97mmol)和Et3N(0.15mL，1.07mmol)的CH2Cl2(4mL)溶液中加入氯甲基乙基醚(0.10mL，1.07mmol)。将反应混合物在室温下搅拌16小时。用饱和的NaHCO3水溶液稀释混合物，再用EtOAc萃取两次。用MgSO4干燥混合的有机层，过滤，并减压浓缩。用快速色谱法(33％EtOAc：己烷)纯化得到异噁唑酮1m，为黄色残余物。
类似于实施例1m，制备下表3中列出的式4a化合物。
表3
实施例11：4-(4-氟代苯基)-2-(4-羰基吗啉)-3-嘧啶-4-基-2H-异噁唑-5-酮
向异噁唑酮11(0.25g，0.97mmol)和Et3N(0.15mL，1.07mmol)的CH2Cl2(4mL)溶液中加入4-吗啉氨基甲酰氯(0.22mL，1.94mmol)。在室温下将反应混合物搅拌16小时。用饱和的NaHCO3水稀释混合物，用EtOAc萃取两次。用MgSO4干燥混合的有机层，过滤，然后减压浓缩。用快速色谱法(33％EtOAc：己烷)纯化得到异噁唑酮11，为黄色残余物。
类似于实施例1m，制备下表4中列出的式4a化合物。
表4
实施例30：2-苄基-4-(4-氟代苯基)-3-嘧啶-4-基-2H-异噁唑-5-酮
向异噁唑酮11(0.40g，1.56mmol)和Et3N(0.87mL，6.24mmol)的DMF(8mL)溶液中加入苄基溴(0.56mL，4.65mmol)，然后加入四丁基碘化铵(0.28g，0.78mmol)。在室温下将反应混合物搅拌16小时。用饱和的NaHCO3水溶液稀释混合物，然后用EtOAc萃取两次。用MgSO4干燥混合的有机层，过滤，减压浓缩。用制备性HPLC纯化，得到异噁唑酮30，为黄色残余物。
类似于实施例30，制备下表6中列出的式4a化合物。
表6
实施例37：2-(2，4-二甲氧基苯基)-4-(4-氟代苯基)-3-嘧啶-4-基-2H-异噁唑-5-酮
向异噁唑酮11(0.25g，0.97mmol)的CH2Cl2(10mL)搅拌溶液中加入2，4-二甲氧基苯基硼酸(0.36g，1.95mmol)、Cu(OAc)2(0.76g，1.46mmol)、吡啶(0.16mL，1.95mmol)和4分子筛(0.75g)。将反应物搅拌22小时，然后用硅藻土床过滤。减压浓缩滤液，得到粗产物，用快速色谱法(66％EtOAc：己烷)纯化得到异噁唑酮37。
类似于实施例37，制备下表7中列出的式4a化合物。
表7
实施例53：2-(乙氧基甲基)-4-(4-氟代苯基)-3-(2-苯氧基-嘧啶-4-基)-2H-异噁唑-5-酮
a)2-(4-氟代苯基)-3-羟基-3-(2-甲基磺酰基--嘧啶-4-基)-丙酸甲酯
使用上述的实施例1a的步骤，用2-甲基磺酰基-嘧啶-4-甲醛取代4-吡啶甲醛得到题述化合物。
b)2-(4-氟代苯基)-3-氧代-3-(2-甲基磺酰基-嘧啶-4-基)-丙酸甲酯
使用上述的实施例1b的步骤，用2-(4-氟代苯基)-3-羟基-3-(2-甲基磺酰基-嘧啶-4-基)-丙酸甲酯取代2-(4-氟代苯基)-3-羟基-3-嘧啶-4-基-丙酸甲酯，得到题述化合物。
c)4-(4-氟代苯基)-3-(2-甲基磺酰基-嘧啶-4-基)-2H-异噁唑-5-酮
使用上述实施例11的程序，用2-(4-氟代苯基)-3-氧代-3-(2-甲基磺酰基-嘧啶-4-基)-丙酸甲酯取代2-(4-氟代苯基)-3-氧代-3-嘧啶-4-基-丙酸甲酯，得到标题化合物。
d)2-乙氧基甲基-4-(4-氟代苯基)-3-(2-甲基磺酰基-嘧啶-4-基)-2H-异噁唑-5-酮
使用上述实施例1m的步骤，用4-(4-氟代苯基)-3-(2-甲基磺酰基-嘧啶-4-基)-2H-异噁唑-5-酮取代4-(4-氟代苯基)-3-嘧啶-4-基-2H-异噁唑-5-酮，得到标题化合物。
类似于实施例53d，制备下表8中列出的式4b化合物。
表8
e)2-乙氧基甲基-4-(4-氟代苯基)-3-(2-甲基璜磺酰基-嘧啶-4-基)-2H-异噁唑-5-酮
向异噁唑酮53d(0.50g，1.38mmol)的THF∶MeOH(24mL的1∶1混合物)溶液中滴加Oxone(0.61g，5.54mmol)的水(18mL)溶液。在室温下将反应混合物搅拌1小时，用EtOAc稀释，然后用NaHCO3水溶液清洗两次。用MgSO4干燥有机层，过滤，减压干燥。粗砜53e无需进一步纯化就可使用。
f)2-乙氧基甲基-4-(4-氟代苯基)-3-(2-苯氧基-嘧啶-5-基)-2H-异噁唑-5-酮
向苯酚(0.14g，1.44mmol)的THF(2mL)溶液中加入NaH(0.05g，1.20mmol)，然后加入粗砜53e(0.17g，0.48mmol)的THF(2mL)溶液。在室温下将反应混合物搅拌1h，用EtOAc稀释，然后用NaHCO3水溶液清洗两次。用MgSO4干燥有机层，过滤，并减压浓缩。用快速色谱法(40％EtOAc：己烷)纯化得到异噁唑酮53f，为黄色固体。
类似于实施例53f，制备下表9中列出的式4a化合物。
表9
实施例63：(R)-2-乙氧基甲基-4-(4-氟代苯基)-3-[2-(1-苯基-乙氨基)--嘧啶-4-基]-异噁唑-5-酮
向异噁唑酮53e(0.15g，0.38mmol)的甲苯(2mL)溶液中加入(R)-(+)-α-甲基苄胺(2mL)。在140℃，将反应混合物搅拌2小时。在减压下除去过量的胺和甲苯。所得的残余物用EtOAc稀释，然后用NaHCO3水溶液清洗。用MgSO4干燥有机层，过滤，减压浓缩。用快速色谱法(50％EtOAc：己烷)纯化得到异噁唑酮63，为黄色固体。
类似于实施例63，制备下表10中列出的式4c化合物。
表10
实施例66：2-(N，N-二甲基氨乙基)-4-(4-氟代苯基)-3-(2-苯氧基-嘧啶-4-基)-2H-异噁唑-5-酮
a)2-烯丙基-4-(4-氟代苯基)-3-(2-甲基磺酰基-嘧啶-4-基)-2H-异噁唑-5-酮
向4-(4-氟代苯基)-3-(2-硫代甲基-嘧啶-4-基)-2H-异噁唑-5-酮(1.20g，3.96mmol)的DMF(18mL)溶液中加入氢化钠(0.16g，3.96mmol)。在室温下搅拌10分钟后，滴加烯丙基溴(0.53mL，5.94mmol)。将反应混合物在室温下搅拌2.5小时，用EtOAc稀释，然后用饱和NH4Cl水溶液清洗。用MgSO4干燥有机层，然后过滤。减压浓缩滤液，得到粗产物，然后用快速色谱法(40％EtOAc：己烷)纯化得到异噁唑酮66。
b)2-烯丙基-4-(4-氟代苯基)-3-(2-甲磺酰基-嘧啶-4-基)-2H-异噁唑-5-酮
使用上述实施例53e中的步骤，用2-烯丙基-4-(4-氟代苯基)-3-(2-甲基硫代-嘧啶-4-基)-2H-异噁唑-5-酮取代2-乙氧基甲基-4-(4-氟代苯基)-3-(2-甲基硫代-嘧啶-4-基)-2H-异噁唑-5-酮，得到标题化合物。
c)2-烯丙基-4-(4-氟代苯基)-3-(2-苯氧基-嘧啶-5-基)-2H-异噁唑-5-酮
使用上述的实施例53f的步骤，用2-烯丙基-4-(4-氟代苯基)-3-(2-甲基磺酰基-嘧啶-4-基)-2H-异噁唑-5-酮取代2-乙氧基甲基-4-(4-氟代苯基)-3-(2-甲基磺酰基-嘧啶-5-基)-2H-异噁唑-5-酮，得到标题化合物。
d)[4-(4-氟代苯基)-5-氧代-3-(2-苯氧基-嘧啶-4-基)-5H-异噁唑-2-基]-乙醛
向异噁唑酮66c(0.19g，0.48mmol)、氰铁酸钾(0.47g，1.44mmol)、K2CO3(0.20g，1.44mmol)和NaHCO3(0.12g，1.44mmol)的叔丁醇(7mL)溶液中加入H2O(7mL)，然后加入四氧化锇(0.02g，0.08mmol)。在室温下搅拌15小时后，将反应混合物用饱和NaHSO3水溶液骤冷，然后在室温下搅拌10分钟。用EtOAc稀释溶液，再用水清洗。用MgSO4干燥有机层，过滤，并减压浓缩。
向所得的二醇的THF∶H2O(6mL的1∶1混合物)溶液中加入高碘酸钠(0.23g，1.07mmol)。将反应混合物在室温下搅拌1.5小时。用EtOAc稀释混合物，然后用饱和NaHCO3水溶液清洗。用MgSO4干燥有机层，过滤。减压浓缩滤液得到粗产物，用快速色谱法(60％EtOAc：己烷)纯化得到醛66d。
e)2-(N，N-二甲基氨乙基)-4-(4-氟代苯基)-3-(2-苯氧基-嘧啶-4-基)-2H-异噁唑-5-酮
向醛66d(0.3g，0.76mmol)、二甲胺(0.57mL 2M MeOH溶液，1.14mmol)、醋酸钠(0.25g，3.04mmol)的MeOH(4mL)溶液中加入氰基硼氢钠(0.07g，1.14mmol)。在室温下将反应混合物搅拌20h后，过滤，减压浓缩滤液。用饱和的NH4Cl水溶液稀释残余物，然后用EtOAc萃取。用MgSO4干燥有机层，过滤并减压浓缩。粗残余物用快速色谱法(100％EtOAc)提纯，得到异噁唑酮66e。
类似于实施例66d，制备下表11中列出的式4d化合物。
表11
实施例75：3-(4-氟代苯基)-4-(2-硫代甲基-嘧啶-4-基)-2H-异噁唑-5-酮
a)4-氟代-N-甲氧基-N-甲基-苯甲酰胺
向商购的4-氟代苯甲酰氯(9.1g，57.4mmol)和N，O-二甲基羟胺(6.2g，63.1mmol)的CH2Cl2(200mL)溶液中滴加三乙基胺(20.0mL，143.5mmol)。在室温下将反应混合物搅拌1.5小时后，用EtOAc稀释，再用饱和NaHCO3水溶液清洗。用MgSO4干燥有机层，然后过滤。减压浓缩滤液，得到粗酰胺75a，所述粗酰胺无需进一步纯化就可使用。
b)4-氟代苯基-2-(2-硫代甲基-嘧啶-4-基)-乙酮(ethanone)
向二异丙酰胺锂(27.0mL的2M THF溶液，54.0mmol)的THF(60mL)冷(-78℃)溶液中滴加4-甲基-2-硫代甲基嘧啶(5.0g，35.7mmol)的THF(120mL)溶液。在-78℃搅拌15分钟，滴加4-氟代-N-甲氧基-N-甲基-苯甲酰胺(7.2g，39.3mmol)的THF(30mL)溶液。用0℃冰浴取代冷浴，然后搅拌2小时。用NH4Cl骤冷反应混合物，用EtOAc萃取。用MgSO4干燥有机层，然后过滤。减压浓缩滤液，得到粗酮75b，所述粗酮无需进一步纯化就可使用。
c)3-(4-氟代苯基)-3-氧代-2-(2-甲基磺酰基-嘧啶-4-基)-丙酸乙酯
向双(三甲基甲硅烷基)酰胺钾(36.6mL的0.5M甲苯溶液，18.3mmol)的THF(30mL)冷(0℃)溶液中滴加4-氟代苯基-2-(2-硫代甲基-嘧啶-4-基)-乙酮(4.0g，15.3mmol)的THF(30mL)溶液。在0℃搅拌60min后，滴加氯甲酸乙酯(1.6mL，16.8mmol)。经1.5h，将反应物缓慢升温至室温。用NH4Cl骤冷反应混合物，用EtOAc萃取。用MgSO4干燥有机层，过滤并减压浓缩。粗残余物用快速色谱法(20％ EtOAc/己烷)提纯，得到酯75c。
下表11中的中间体是按照刚才上述的方法取代合适的原料的制得的。
表11
1)3-(4-氟代苯基)-4-(2-甲基磺酰基-嘧啶-4-基)-2H-异噁唑-5-酮
使用上述的实施例1k的程序，用3-(4-氟代苯基)-3-氧代-2-(2-甲基磺酰基-嘧啶-4-基)-丙酸乙酯取代2-(4-氟代苯基)-3-氧代-3-嘧啶-4-基-丙酸甲酯，并用乙醇取代吡啶，得到标题化合物。
使用方法
如上所述，本发明的化合物是有效的细胞因子抑制剂。此外，式(I)化合物或其可药用盐可以用于预防或治疗人类或哺乳动物由于过度的细胞因子活性引起的疾病。
在本文中，“细胞因子”是指由在细胞间通讯和在炎性、免疫或造血响应中细胞间相互调节作用中涉及的许多不同细胞类型所分泌的蛋白质。细胞因子包括但不限于单核因子和淋巴因子。细胞因子的实施例包括但不限于白介素-1(IL-1)、本文合称为(TNF)的α和β肿瘤坏死因子、白介素-8(IL-8)和白介素-6(IL-6)。
本文描述的“细胞因子抑制”是指：(i)通过抑制所有细胞的细胞因子的体内释放，将体内过量的细胞因子如但不限于IL-1、TNF、IL-6和IL-8降低至正常水平或低于正常水平；(ii)将细胞因子mRNA在人体内的过度表达向下调节至正常水平或低于正常水平；(iii)通过抑制细胞因子例如但不限于IL-1、TNF、IL-6和IL-8的直接合成如转译事件，进行向下调节；或(iv)在翻译水平将人体内过量的细胞因子例如但不限于IL-1、TNF、IL-6和IL-8在向下调节至正常水平或低于正常水平。
式(I)化合物可以抑制细胞因子，例如但不限于IL-1、TNF、IL-6和IL-8。这些细胞因子以及许多其它细胞因子是在多种疾病中炎症的重要引发者。抑制这些炎性细胞因子有益于治疗这些病症。本发明还提供了治疗由蛋白酶引发的人类或哺乳类动物疾病的方法，其中蛋白酶的产生受细胞因子的影响。这些蛋白酶的实施例包括但不限于基质金属蛋白酶和去整合金属蛋白酶(ADAMs)。
式(I)化合物抑制TNF-产生的能力用由脂多糖(LPS)刺激的人单核细胞(THP-1)来衡量(参见：(a)Mohler K.M.等人“用处理肿瘤坏死因子的抑制剂防止致命剂量的内毒素(Protection against a lethal dose ofendotoxin by an inhibitor of tumour necrosis factorprocessing)”，Nature，1994，370，218-220；(b)Regan J.R.等人，“芳族杂环化合物抗炎剂(Aromatic heterocyclic compounds as anti-inflammatory agents)”，WO 99/23091，PCT/US98/22907)。在加入LPS(2μg/mL)以刺激细胞因子释放之前，将被测化合物在各种浓度THP-1细胞下培养15分钟。4个小时后用市售的ELISA工具测定释放的TNF-α的量。被测化合物对TNF-α释放的抑制通过与用LPS处理的没有测试化合物的培养物进行对照而测定。
施用足够量的式(I)化合物以抑制细胞因子，例如但不限于IL-1、TNF、IL-6和IL-8，使其控制在正常水平或低于正常水平，从而预防疾病。本发明认为不正常的细胞因子量包括：游离细胞因子(例如但不限于IL-1、TNF、IL-6和IL-8)含量大于或等于1皮克/毫升；任何与细胞有关的细胞因子；或者在细胞或组织中的含量高于基础水平的细胞因子mRNA。
因此，这些化合物是治疗与过度的细胞因子活性相关的疾病的有用治疗剂，所述疾病包括：骨关节炎、类风湿性关节炎、脓毒性关节炎、牛皮癣关节炎、风湿热、痛风、莱特氏综合症、骨质疏松、糖尿病、炎性肠疾病，包括克罗恩氏病和溃疡结肠炎、胰腺炎、憩室炎、脓毒症、败血病性休克、中毒性休克综合征、呼吸道疾病，包括哮喘、慢性肺功能障碍症(COPD)、支气管炎、肺气肿、囊性纤维化、急性呼吸道疼痛、肺和肝的纤维化疾病、中枢神经系统疾病，如阿耳茨海默氏病(早老性痴呆)、肌萎缩性脊髓侧索硬化(ALS)、肌营养不良和多发性硬化、HIV/AIDS、感染继发的恶病质或恶性肿瘤继发的恶病质、和获得性免疫缺损综合症继发的恶病质。
由于细胞因子会导致过多的蛋白酶，本发明的化合物能有效地抑制假体松弛。本领域中众所周知，假体松弛会随着时间而变得疼痛，并且会导致骨头进一步受伤，因此需要更换。需要更换的此类假体包括那些例如关节替代物(例如髋部、膝部和肩部假体替代物)，假牙，包括牙托、牙桥和固定上颌骨和/或下颌骨的假体。
细胞因子和蛋白酶还在心血管系统的重塑中具有活性。现已提出，造成血管成形术具有高于预期的长时失效率(随着时间再次闭合)的原因之一就是不期望的细胞因子和蛋白酶的活性，或者为响应被机体认作是对血管基膜造成“损伤”的情况而使其上升。类似地，外科心血管支架的再变窄被认为是由于细胞因子诱导蛋白酶产生以应答由支架的插入引起的“损伤”而造成的。
本发明化合物还可用于治疗由过多的或不适当的血管生成引起的疾病。这些疾病、症状或失调包括但不限于各种眼疾病，例如斑点性退化和糖尿性视网膜病、肿瘤生长和转移、动脉粥样硬化和风湿性关节炎。
对于皮肤护养，细胞因子意味着皮肤的重塑和“更新”。因此，细胞因子的调节促进治疗皮肤症状，其包括但不限于皱纹修复，调整、防止和修复紫外线造成的皮肤损伤。此类治疗包括预防性治疗或在生理症状表现明显之前的治疗。例如，细胞因子抑制剂可用作预防照射治疗以防止紫外线损伤和/或在照射期间或照射后防止或最小化照射后造成的损伤。此外，细胞因子涉及与由异常更新造成的异常组织相关的皮肤失调和疾病，所述异常更新如表皮松懈起泡、牛皮癣、硬皮病和特应性皮炎。本发明的化合物也能用于治疗对皮肤“正常”损伤造成的症状，包括例如由烧伤和可能是由毛发生长调节造成的疤痕或组织的“萎缩”。
还认为抑制细胞因子能用于治疗眼科疾病(特别是角膜溃疡、角膜愈合缺损、斑点性退化和翼状胬肉)、牙龈疾病(特别是牙周疾病和牙龈炎)。优选但不限于用于治疗眼科疾病、牙科疾病和皮肤疾病的化合物可局部给药。
组合物
本发明组合物含有：
(a)安全有效量的本发明化合物；和
(b)可药用载体。
如上所述，已知很多疾病均由过度的或不希望的细胞因子的活性所引起。例如，这类疾病包括骨关节炎、类风湿性关节炎、糖尿病、HIV/爱滋病、炎性肠疾病、慢性心脏衰弱、高血压、牙周炎等等。所以，本发明的化合物可用于治疗和预防包括这种不希望的活性的症状。
因此，本发明化合物可以配制成用于治疗或预防这些疾病的药物组合物。可应用标准的药剂制备技术，例如公开在“雷明顿医药科学(Remington’s Pharmaceutical Science)”，Mack Publishing Company，Easton，Pa.最新版中的那些。
式(I)化合物的“安全有效量”是指能在活性位置有效抑制动物体内、优选哺乳动物体内、更优选人体内的细胞因子而无负作用(例如毒性、刺激或变应性反应)的，并且当用本发明的方式使用时具有合理的效/险比的剂量。显然，具体的“安全有效量”将根据这些因素如治疗的具体症状、病人的身体状况、治疗持续时间、当前疗法的性能(如果存在)、使用的具体剂型、使用的载体、本发明式(I)化合物的溶解度和本组合物期望的剂量状况的不同而异。
除了本发明的化合物之外，本发明组合物还包含可药用载体。本文所用术语“可药用载体”是指一种或多种相容的固体或液体填充稀释剂或适于给动物、优选哺乳动物、更优选人类给药的胶囊物质。本文所用术语“相容的”是指组合物的组分能够与本发明化合物混合，并且在平常使用情形下彼此没有产生实质上减少组合物药物功效的相互作用。当然，可药用载体必须有足够高的纯度和足够低的毒性以使得它们适于给需要治疗的动物、优选哺乳动物、更优选人类给药。
可用作可药用载体或其组分的物质的实施例包括糖，例如乳糖、葡萄糖和蔗糖；淀粉，例如玉米淀粉和马铃薯淀粉；纤维素及其衍生物，例如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和甲基纤维素；粉状黄蓍胶；麦芽；明胶；滑石；固体润滑剂，例如硬脂酸和硬脂酸钾；硫酸钙；植物油，例如花生油、棉籽油、芝麻油、橄榄油、玉米油和可可属油；多元醇，例如丙二醇、甘油、山梨醇、甘露糖醇和聚乙二醇；藻酸；乳化剂，例如Tweens；润湿剂，例如月桂基硫酸钠；着色剂；调味剂；压片剂；稳定剂；抗氧化剂；防腐剂；无热源水；等渗盐水；和磷酸盐缓冲溶液。
将可药用载体与本化合物一起使用的选择基本上取决于化合物的给药方式。
如果本化合物被注射，优选的可药用载体是具有与血液相容的悬浮剂的无菌生理盐水，其pH值调节至约7.4。
尤其是，用于系统给药的可药用载体包括糖、淀粉、纤维素及其衍生物、麦芽、明胶、滑石、硫酸钙、植物油、合成油、多元醇、藻酸、磷酸缓冲溶液、乳化剂、等渗盐水和无热源水。优选的非肠道给药载体包括丙二醇、乙基油酸盐、吡咯烷酮、乙醇和芝麻油。优选地，在非肠道给药的组合物中，可药用载体占总组合物的至少约60％，更优选至少约90％。
本发明组合物优选以单位剂型提供。本文所用术语“单位剂型”是指，按照良好的医学实践，含有适于对动物、优选哺乳动物、更优选人类患者以单次剂量给药的式(I)化合物的本发明组合物。这些组合物优选包含约5mg至约1000mg、更优选约10mg至约500mg、更优选约10mg至约300mg的式(I)化合物。
本发明的组合物可以是各种形式的，例如适于口腔、直肠、局部、鼻子、眼睛或非肠道给药。依据所需的具体给药途径，可以使用本领域中各种公知的可药用载体。这些赋形剂包括固体或液体填充剂、稀释剂、水溶助剂、表面活性剂和胶囊包封物质。可以包括任选的可药用活性物质，只要其基本上不干扰式(I)化合物的抑制活性。与式(I)化合物联合使用的载体的量应足以为每单位剂量式(I)化合物的给药提供可实用的物质的量。在下列参考文献中描述了制备适用于本发明方法的剂型的技术和组合物，所有这些文献均引入本文作以供参考：“现代药物(ModernPharmaceutics)”，第9章和第10章，(Banker和Rhodes，编辑，1979)；Lieberman等，药物剂型：Tablets(1981)；和Ansel，“药物剂型导论(Introduction to Pharmaceutical Dosage Forms)”第2版(1976)。
可以使用各种口服剂型，包括固体剂型，例如片剂、胶囊、颗粒和散装粉末。这些口服剂型含有安全有效量的、通常至少约5％、优选约25％至约50％的式(I)化合物。片剂可以是压缩片、研磨片剂、包肠溶衣片、糖衣片、膜包衣片或多层压缩片，其中含有适合的粘合剂、润滑剂、稀释剂、崩解剂、着色剂、调味剂、引流剂和熔化剂。液体口服剂型包括水溶液、乳剂、悬浮液、由非泡腾颗粒制成的溶液和/或悬浮液，以及由泡腾颗粒制成的泡腾制剂，其中含有适合的溶剂、防腐剂、乳化剂、悬浮剂、稀释剂、甜味剂、熔化剂、着色剂和调味剂。
适于制备单位剂量口服给药形式的可药用载体在本领域中是熟知的。片剂典型地包括作为惰性稀释剂的与药物相容的常规助剂，例如碳酸钙、碳酸钠、甘露糖醇、乳糖和纤维素；粘合剂，例如淀粉、明胶和蔗糖；崩解剂，例如淀粉、藻酸和交联羧甲基纤维素；润滑剂，例如硬脂酸镁、硬脂酸和滑石。可以使用助流剂，比如二氧化硅来改善粉末组合物的流动性。可以加入着色剂例如FD&C染料以美化外观。甜味剂和调味剂，例如天冬甜素、糖精、薄荷醇、薄荷和水果香料是适用于咀嚼片的辅剂。胶囊通常包括一种或多种上面公开的固体稀释剂。选择载体组分第二考虑的是味道、价格和架藏稳定性，它们不是本发明目的的关键，且本领域的技术人员可以轻易实现。
口服组合物还包括液体溶液、乳液和悬浮液等。适于制备这类组合物的可药用载体在本领域中是熟知的。典型的用于糖浆、酏剂、乳液和悬浮液的载体组分包括乙醇、甘油、丙二醇、聚乙二醇、液体蔗糖、山梨醇和水。对于悬浮液，典型的悬浮剂包括甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、微晶纤维素RC-591、黄蓍胶和藻酸钠；典型的润湿剂包括卵磷脂和聚山梨醇80；典型的防腐剂包括对羟基苯甲酸甲酯和苯甲酸钠。口服液体组合物还可以包含一种或多种上述公开的组分，例如甜味剂、调味剂和着色剂等。
这些组合物还可以通过常规方法包衣，典型地使用pH或时间依赖性包衣，这样本发明化合物就在所需局部应用的邻近部位的胃肠道中释放，或者在不同的时间释放以延长所需的作用时间。这类剂型典型地包括但不限于一种或多种乙酸邻苯二甲酸纤维素、聚乙酸邻苯二甲酸纤维素、羟丙基甲基纤维素、邻苯二甲酸纤维素、乙基纤维素、Eudragit包衣、蜡和紫胶。
本发明组合物可以任选地包括其它药物活性物质。
其它适用于本发明化合物系统给药的组合物包括舌下、口腔和鼻腔剂型。这些组合物通常含有一种或多种可溶性填充剂物质，例如蔗糖、山梨醇和甘露糖醇；以及粘合剂，例如阿拉伯胶、微晶纤维素、羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素。也可以包括上面公开的助流剂、润滑剂、甜味剂、着色剂、抗氧化剂和调味剂。
本发明的组合物也可以典型地通过如下方式给药，例如通过直接将组合物涂在或喷洒在使用者的表皮或上皮组织上，或通过“贴剂”透皮给药。这类组合物包括例如洗液、霜膏、溶液、凝胶和固体。这些局部组合物优选包括安全有效量的，通常为至少约0.1％，优选约1％至约5％的式(I)化合物。合适的局部给药载体优选以连续膜保留在皮肤上，并且不易y由于出汗或浸在水中而被除去。通常，本文中的载体实际上是有机物且能分散或溶解式(I)化合物。载体可包括可药用润肤剂、乳化剂、增稠剂、溶剂等。
给药方式
本发明还提供通过给所述使用者服用安全有效量的式(I)化合物来治疗或防止人体或其它动物体内由于过度的或不期望的细胞因子活性引起的失调。本发明的方法能用于治疗或防止上述失调。
本发明的组合物可以局部或系统给药。系统应用包括将式(I)化合物引入机体组织的任何方法，例如节内点-关节(特别是治疗类风湿性关节炎)、鞘内、硬膜外、肌内、透皮、静脉内、腹膜内、皮下、舌下、直肠内和口腔给药。本发明的式(I)化合物优选口服给药。
具体的抑制剂给药剂量和治疗持续时间，以及局部治疗还是系统治疗是相互依赖的。剂量和治疗方案也取决于如下因素，如具体使用的式(I)化合物、治疗指标、式(I)化合物在金属蛋白酶抑制位置达到最小抑制浓度的能力、使用者属性(例如体重)、对治疗方案的配合性和任何治疗副作用的出现和严重性。
典型地，对于成人(体重大约70公斤)，每天用大约5mg至约3000mg、更优选约5mg至约1000mg、更优选约10mg至约100mg的式(I)化合物用于系统给药。应该理解，这些剂量范围仅用于举例说明，并且每日给药量可以根据上述因素调节。
用于治疗类风湿性关节炎的优选给药方法是口服或非肠道的节内点-关节注射。正如本领域已知和实践应用的，非肠道给药的所有制剂必须是无菌的。对于哺乳动物，尤其是人(假定约70公斤体重)，优选的个体剂量是约10毫克至约1000毫克。
系统给药的优选方式是口服。优选每次剂量为约10mg至约1000mg，优选约10mg至约300mg。
可以使用局部给药系统地递送式(I)化合物，或治疗某一局部区域。式(I)化合物的局部给药量取决于如下因素，如皮肤敏感性、需治疗组织的类型和位置、给药组合物和载体(如果存在)、具体给药的式(I)化合物以及需治疗症状的特性和所期望的系统(区别于定点应用)效果的程度。
本发明的抑制剂可靶向通过使用目标配体使细胞因子积聚的具体位置。例如，为使抑制剂重点集中到包含在特定类型细胞中的细胞因子上，可将抑制剂与抗体或抗体片断形成配合物，该共轭配合物与细胞标示物发生免疫反应，正如一般在制备免疫毒素时通常所能理解的。目标配体也可以是适于存在于目标细胞上的受体的配体。可以使用任何特定地与用于指定目标组织的标示物反应的目标配体。将本发明的化合物和目标配体偶合的方法是众所周知的，该方法与下文描述的与载体偶合的方法相似。可按上述方法制备和给药该共轭物。
对于局部症状，优选局部给药。例如，治疗溃疡角膜，可用眼药水或气溶胶制剂直接应用到受感染的眼睛上。对于治疗角膜，本发明的化合物也可配制成凝胶、滴剂或油膏剂，或掺入胶原或亲水性聚合物外壳中。本物质也可以作为隐形眼镜或储存器或作为结膜制剂插入。对于治疗皮肤炎症，本化合物可以包含在凝胶、糊剂、软膏或油膏剂中进行定点或局部应用。对于治疗口腔疾病，本化合物可以包含在凝胶、糊剂、口腔洗液或植入物中进行定点应用。因此，治疗方式反应症状的性质，在本领域中可获得适于任何选定方式的制剂。
当然，在前面的所有描述中，根据适应证的需要，本发明化合物可以单独给药或者以混合物的形式给药，并且该组合物还可以包括另外的药物或赋形剂。