抗氧剂羟基咔唑化合物保护神经的用途及用其治疗的方法

专利名称：抗氧剂羟基咔唑化合物保护神经的用途及用其治疗的方法技术领域：本发明涉及式(Ⅰ)羟基咔唑化合物及其药学上可接受的盐作为氧自由基清除剂即抗氧剂用于保护生命器官、尤其是中枢神经系统包括脑免受氧化损害的新的医疗用途和用该化合物治疗的方法。具体来讲，本发明提供该羟基咔唑化合物用于制备药用组合物的新用途，所述药用组合物可用于预防器官再灌注(reperfusion)损伤，包括相关的急性炎症，特别是保护神经，即保护中枢神经系统免受与中风有关的损伤和损伤后损伤(post-traumaticinjury)，例如预防中风和神经损伤，并能降低由中风后遗症所致的发病率。所述式(Ⅰ)羟基咔唑化合物的结构如下 式中R7-R13各自为-H或-OH;以及A分别为-H、-OH或下式(Ⅱ)部分 式中R1是氢、不超过6个碳原子的低级链烷酰基或选自苯甲酰基或萘甲酰基的芳酰基，R2是氢、不超过6个碳原子的低级烷基或选自苄基、苯基乙基和苯基丙基的芳基烷基，R3是氢或不超过6个碳原子的低级烷基，R4是氢或不超过6个碳原子的低级烷基，或者当X是氧时，R4和R5一起可以代表-CH2-O-，X是化合价键、-CH2-、氧或硫，Ar选自苯基、萘基、2，3-二氢化茚基和四氢萘基，R5和R6各自选自氢、氟、氯、溴、羟基、不超过6个碳原子的低级烷基、-CONH2-基团、不超过6个碳原子的低级烷氧基、苄氧基、不超过6个碳原子的低级烷硫基、不超过6个碳原子的低级烷基亚硫酰基和不超过6个碳原子的低级烷基磺酰基，或者R5和R6一起代表亚甲二氧基。在发达国家中，与疾病所致生命器官的局部缺血性损伤如在中风中所见到的情况相关的发病率和死亡率是主要的健康问题。大量的生化、生理和药理学证据支持这样一个发现和重要性，即在心脏局部缺血/再灌注损伤中，氧自由基引起脂质过氧化(LPO)(Meerson,F.Z.等，BasicRes.Cardiol.(1982)77,465-485;Downey,J.M.,Ann.Rev.Physiol.(1990)52,487-504)。据认为，缺血性心肌的再氧化会在该组织内产生O2和H2O2，它们在过渡金属离子存在下能转变成高活性的羟基自由基(OH)，该自由基引发LPO这个自由基链反应，从而导致细胞膜完整性的改变及组织损伤(McCord,J.M.,N.Engl.J.Med.(1985),312,159-163;McCord,J.M.,Fed.Proc.,(1987)46,2402;Kagan,V.E.,Lipid Peroxidation in Biomembranes,(1988)CRC Press,Boca Raton Florida)。实验性心肌梗塞中LPO的显著活化以及暂时局部缺血后再氧化已经被证实(Meerson等，1982;Rao等，Adv.Exp.Med.Biol.,(1983)161,347-363)。肌细胞或整个心脏暴露于产生氧化剂的体系中会产生严重的损伤，包括心肌质网状结构的依赖ATP的Ca2+络合掩蔽系统(sequestering system)失活(Halliwell，B.和Gutteridge,J.M.C.Free Radicals in Biology and Medicine,第二版(1989)，Clarendon Press，Oxford，England，442-444)。最近也有人报道，在患有心肌梗塞的病人中血浆LPO水平显著增高，尤其是在发作后的最初48小时内(Loeper等，Clinica Chimica Acta，(1991)196，119-126)。LPO和氧自由基在与局部缺血有关的组织损伤方面的重要作用进一步由下述物质在不同的局部缺血模型(综述，见Halliwell and Gutteridge，1989)中的保护作用所支持天然的或合成的抗氧剂例如维生素E和Lazaroid U-74500A(Levitt，M.A.,Clin.Res.(1991)39,265A)或抗氧化酶例如超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化氢酶。在发达国家中，生命器官、特别是中枢神经系统包括例如脑的疾病所致的局部缺血性损伤例如中风及其后遗症的已知的高发率连同受到这些损伤的病人的高存活率，均很需要能防止发生这样的损伤并保护损伤后恢复中的病人的生命器官免受器官缺血性再灌注损伤的药剂。本发明的第一个方面是提供式(Ⅰ)羟基咔唑化合物作为氧自由基清除剂即抗氧剂用于保护生命器官免受氧化损害的新的医疗用途。特别是，本发明提供最好基本上选自式中取代基为如下定义的式(Ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐的新用途A是式(Ⅱ)部分，其中R1是-H，R2是-H，R3是-H，R4是-H，X是O，Ar是苯基，R5是邻-OH，和R6是-H，以及R7、R9或R10之一是-OH;所述式(Ⅰ)化合物中，以式中取代基为如下定义的式(Ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐为最优选A是式(Ⅱ)部分，其中R1是-H，R2是-H，R3是-H，R4是-H，X是O，Ar是苯基，R5是邻-OH，和R6是-H，以及R7是-OH;所述化合物被用于制备药用组合物，该药用组合物可用于预防器官再灌注损伤，一般包括相关的急性炎症，特别是用于保护神经，即预防中风并降低由中风后遗症所致的发病率。本发明的第二个方面是还提供一种治疗方法，该方法用来预防哺乳动物的患有疾病所致局部缺血性损伤的器官的氧化组织损害，特别是保护神经，即预防中风并降低由中风后遗症所致的发病率;所述方法包括给需要的哺乳动物、最好是人服用有效量的式(Ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐，所述式(Ⅰ)化合物中，基本上优选式中取代基为如下定义的式(Ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐A是式(Ⅱ)部分，其中R1是-H，R2是-H，R3是-H，R4是-H，X是O，Ar是苯基，R5是邻-OH，和R6是-H，以及R7、R9或R10之一是-OH;以式中取代基为如下定义的式(Ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐最为优选A是式(Ⅱ)部分，其中R1是-H，R2是-H，R3是-H，R4是-H，X是O，Ar是苯基，R5是邻-OH，和R6是-H，以及R7是-OH。美国专利第4503067号公开了下式(Ⅲ)咔唑基-(4)-氧化丙醇胺化合物及其药学上可接受的盐 式中R1是氢、不超过6个碳原子的低级链烷酰基或选自苯甲酰基或萘甲酰基的芳酰基，R2是氢、不超过6个碳原子的低级烷基或选自苄基、苯基乙基和苯基丙基的芳基烷基，R3是氢或不超过6个碳原子的低级烷基，R4是氢或不超过6个碳原子的低级烷基，或者当X是氧时，R4和R5一起可以代表-CH2-O-，X是化合价键、-CH2-、氧或硫，Ar选自苯基、萘基、2，3-二氢化茚基和四氢萘基，R5和R6各自选自氢、氟、氯、溴、羟基、不超过6个碳原子的低级烷基、-CONH2-基团、不超过6个碳原子的低级烷氧基、苄氧基、不超过6个碳原子的低级烷硫基、不超过6个碳原子的低级烷基亚硫酰基和不超过6个碳原子的低级烷基磺酰基，或者R5和R6一起代表亚甲二氧基。该专利还公开了多被称为卡维地尔醇(carvedilol)(1-(咔唑-4-基氧基-3-[[2-(邻甲氧基苯氧基)乙基]氨基]-2-丙醇)的式(Ⅲ)化合物，其结构为下式(Ⅳ) 这些化合物是新的具多种作用的药物，卡维地尔醇是其中的一个例子，它们可用于轻度降低高血压并可用于治疗心绞痛和充血性心力衰竭(CHF)。卡维地尔醇已知既是竞争性β-肾上腺受体拮抗剂和血管舒张剂，在较高浓度时也是钙通道拮抗剂。卡维地尔醇在用于治疗高血压时，其血管舒张作用主要由α1-肾上腺受体阻断所致，而该药物的β-肾上腺受体阻断活性可以预防反射性心博过速。卡维地尔醇的这些多样作用使该药物对哺乳动物、特别是人是有效的抗高血压药，并可用于治疗心绞痛和CHF。在局部缺血性器官损伤如中风时，高比例的局部缺血器官的细胞受到不可逆地损害并成为坏死细胞，损伤程度取决于损伤如动脉闭塞维持的时间的长短。保护中枢神经系统神经元免受中风和损伤后再灌注时产生的闭塞期间的这种损害和坏死对达到恢复神经功能的治疗目的是必需的;这个性质在本文中是用“保护神经”和它的同义词来表示的。尽管传统的β-肾上腺受体拮抗剂如心得安具有显著的保护心脏的作用，但它们也常具有不良的副作用如心博徐缓、舒张压升高和总外周阻力增高和心脏抑制。但式(Ⅲ)咔唑基-(4)-氧化丙醇胺化合物、特别是卡维地尔醇在抗高血压剂量时是有效的心脏保护剂，它们出人意料地使这些影响减至最小。在抗高血压剂量时，卡维地尔醇的β-肾上腺受体阻断和血管舒张特性的结合就可以提供急性心肌梗塞期间及之后的心脏保护。人们认为，β-肾上腺受体拮抗剂在该剂量条件下的保护心脏的作用是由于通过降低心肌负荷从而改善了心肌氧供给和损伤之间的平衡所致，这产生继发性的心率和收缩性降低。一些式(Ⅰ)化合物已知是卡维地尔醇在人类和其它哺乳动物(如沙土鼠)体内的代谢产物。本发明的优选的化合物即是式中取代基为如下定义的式(Ⅰ)化合物A是式(Ⅱ)部分，其中R1是-H，R2是-H，R3是-H，R4是-H，X是O，Ar是苯基，R5是邻-OH和R6是-H，以及R7、R9或R10之一是-OH;这些化合物已知是卡维地尔醇的代谢产物。通过用电子顺磁共振(EPR)进行研究，我们最近发现式(Ⅰ)羟基咔唑化合物是氧自由基清除剂。我们还发现上述化合物作为氧清除剂对LPO有抑制作用，此外，令人惊讶的是，式(Ⅰ)羟基咔唑化合物在局部缺血性损伤后在通常预防与由于LPO氧化组织损害器官有关的广泛的疾病状态方面是有效的保护剂。特别是，本发明化合物尤其可用于保护神经，即预防中风并降低由于中风的后遗症所致的发病率。正如下面的进一步说明，式(Ⅰ)化合物显示出保护神经的作用，尤其可用于保护脑组织免受中风和神经损伤以及在局部缺血情况如中风或脑损伤发生后用于预防局部缺血病人脑组织的氧化组织损害;所述式(Ⅰ)化合物中，基本上优选式中取代基为如下定义的化合物A是式(Ⅱ)部分，其中R1是-H，R2是-H，R3是-H，R4是-H，X是O，Ar是苯基，R5是邻-OH和R6是-H，以及R7、R9或R10之一是-OH，以式中取代基为如下定义的式(Ⅰ)化合物最为优选A是式(Ⅱ)部分，其中R1是-H，R2是-H，R3是-H，R4是-H，X是O，Ar是苯基，R5是邻-OH和R6是-H，以及R7是-OH。因此，长期服用这些化合物既可以减少危险个体脑局部缺血或中风发生的危险，也可以通过减轻氧化组织损害的程度而在脑局部缺血情况发生后提供辅助治疗。由于高血压个体患中风的危险增大，本发明化合物保护神经的用途在合适的给药方式下与抗高血压的治疗相配合，可显著减少这种病人中风和中风后遗症的危险。按照本发明，式(Ⅰ)化合物可用于人类的神经保护，剂量在约1-3mg/kg(静注，每日两次)和3-30mg/kg(口服，每日两次)的范围内;所述式(Ⅰ)化合物中，基本上优选式中取代基为如下定义的式(Ⅰ)化合物A是式(Ⅱ)部分，其中R1是-H，R2是-H，R3是-H，R4是-H，X是O，Ar是苯基，R5是邻-OH和R6是-H，以及R7、R9或R10之一是-OH，以式中取代基为如下定义的式(Ⅰ)化合物最为优选A是式(Ⅱ)部分，其中R1是-H，R2是-H，R3是-H，R4是-H，X是O，Ar是苯基，R5是邻-OH和R6是-H，以及R7是-OH。本发明也提供治疗方法，它用于预防哺乳动物的患有疾病所致局部缺血性损伤的器官的氧化组织损害;所述方法包括给需要的哺乳动物、最好是人服用有效量的式(Ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐，所述式(Ⅰ)化合物中，基本上优选式中取代基为如下定义的式(Ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐A是式(Ⅱ)部分，其中R1是-H，R2是-H，R3是-H，R4是-H，X是O，Ar是苯基，R5是邻-OH和R6是-H，以及R7、R9或R10之一是-OH，以式中取代基为如下定义的式(Ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐最为优选A是式(Ⅱ)部分，其中R1是-H，R2是-H，R3是-H，R4是-H，X是O，Ar是苯基，R5是邻-OH和R6是-H且R7是-OH。式(Ⅰ)化合物可方便地用实施例1中所述的方法来制备。按照本发明用于保护神经的式(Ⅰ)化合物的药用组合物可以配制成用于非胃肠道给药的溶液或冻干粉剂。粉剂可以在用前通过加入适宜的稀释剂或其它药学上可接受的载体来临时配制。液体制剂一般是缓冲的、等渗的水溶液。适宜的稀释剂的例子是标准的等渗盐水溶液、标准的5%葡萄糖水溶液或缓冲的乙酸钠或乙酸铵溶液。这样的制剂尤其适宜于非胃肠道给药，但也可以用于口服，或者按计量的剂量装入吸入器或喷雾器中用吹入法给药。最好加入赋形剂例如乙醇、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、羟基纤维素、阿拉伯胶、聚乙二醇、甘露醇、氯化钠或柠檬酸钠。或者，这些化合物可以被制成胶囊剂、片剂或制成乳剂或糖浆剂用于口服给药。可以加入药学上可接受的固体或液体载体以强化或稳定该组合物，或者便于制备该组合物。液体载体包括糖浆、花生油、橄榄油、甘油、盐水、乙醇和水。固体载体包括淀粉、乳糖、硫酸钙二水合物、石膏粉、硬脂酸镁或硬脂酸、滑石粉、果胶、阿拉伯胶、琼脂或明胶。载体也可以包括缓释材料例如单独的甘油一硬脂酸酯或甘油二硬脂酸酯，或它们和蜡的混合物。固体载体的量不定，但最好是在每剂量单位约20mg至1g之间。药用制剂按下列的制药常规技术制备，包括粉碎、混合、制粒并当需要时压制成片剂形式;或者粉碎、混合并装入硬胶囊制成胶囊形式。当使用液体载体时，制剂将是糖浆、酏剂、乳剂或水性或非水性悬浮液形式。这样的液体制剂可以直接口服或被装入软胶囊。下列实施例纯粹用作举例说明，并提供本发明化合物的制备方法，而不以任何方式限制本发明的范围。在实施例中，所有的温度均为摄氏温度(℃)。实施例1式中取代基为如下定义的式(Ⅰ)化合物按下述方法合成并作为式(Ⅰ)化合物合成途径的一个例子R7是-OH且R8-R13均是-H，以及A是式Ⅱ部分，其中R1是-H，R2是-H，R3是-H，R4是-H，X是O，Ar是苯基，R5是邻-OH，以及R6是-H。3-苄氧基-4-羟基咔唑将过氧化苯甲酰(881mg,2.73mmol)于25℃一次加至4-羟基咔唑(500mg，2.73mmol)的ChCl3(20ml)悬浮液中。将混合物搅拌2小时，然后用水洗涤。有机层用硫酸钠干燥并浓缩。残留物经闪层析(硅胶，二氯甲烷)后得15mg3-苄氧基-4-羟基咔唑。MS(DCI/NH3)∶304.2(M+H)+。随后的生成产物的步骤是众所周知的与3-氯-1，2-环氧丙烷反应，然后与2-甲氧基苯乙胺反应，以及最后的苯甲酸酯的皂化。以上说明书充分公开了如何生产和使用本发明。但本发明不受上述具体的实施方案的限制，而且包括其所有的在下述权利要求范围内的改良。权利要求1.用来预防哺乳动物的患有疾病所致局部缺血性损伤的器官的氧化组织损害的治疗方法，它包括给需要的哺乳动物服用有效量的基本上选自下式(Ⅰ)的化合物及其药学上可接受的盐 式中R7-R13各自为-H或-OH，以及A分别为-H、-OH或下式(Ⅱ)部分 式中R1是氢、不超过6个碳原子的低级链烷酰基或选自苯甲酰基或萘甲酰基的芳酰基，R2是氢、不超过6个碳原子的低级烷基或选自苄基、苯基乙基和苯基丙基的芳基烷基，R3是氢或不超过6个碳原子的低级烷基，R4是氢或不超过6个碳原子的低级烷基，或者当X是氧时，R4和R5一起可以代表-CH2-O-，X是化合价键、-CH2-、氧或硫，Ar选自苯基、萘基、2，3-二氢化茚基和四氢萘基，R5和R6各自选自氢、氟、氯、溴、羟基、不超过6个碳原子的低级烷基、-CONH2-基团、不超过6个碳原子的低级烷氧基、苄氧基、不超过6个碳原子的低级烷硫基、不超过6个碳原子的低级烷基亚硫酰基和不超过6个碳原子的低级烷基磺酰基，或者R5和R6一起代表亚甲二氧基。2.按照权利要求1的治疗方法，其中所述的哺乳动物是人。3.按照权利要求1的治疗方法，其中所述的化合物是式中取代基为如下定义的式(Ⅰ)化合物A是式(Ⅱ)部分，其中R1是-H，R2是-H，R3是-H，R4是-H，X是0，Ar是苯基，R5是邻-OH和R6是-H;以及R7、R9或R10之一是-OH。4.用于哺乳动物的保护神经的治疗方法，它包括给需要的哺乳动物服用有效量基本上选自下式(Ⅰ)的化合物或其药学上可接受的盐 式中R7-R13各自为-H或-OH，以及A分别为-H、-OH或下式(Ⅱ)部分 式中R1是氢、不超过6个碳原子的低级链烷酰基或选自苯甲酰基或萘甲酰基的芳酰基，R2是氢、不超过6个碳原子的低级烷基或选自苄基、苯基乙基和苯基丙基的芳基烷基，R3是氢或不超过6个碳原子的低级烷基，R4是氢或不超过6个碳原子的低级烷基，或者当X是氧时，R4和R5一起可以代表-CH2-O-，X是化合价键、-CH2-、氧或硫，Ar选自苯基、萘基、2，3-二氢化茚基和四氢萘基，R5和R6各自选自氢、氟、氯、溴、羟基、不超过6个碳原子的低级烷基、-CONH2-基团、不超过6个碳原子的低级烷氧基、苄氧基、不超过6个碳原子的低级烷硫基、不超过6个碳原子的低级烷基亚硫酰基和不超过6个碳原子的低级烷基磺酰基，或者R5和R6一起代表亚甲二氧基。5.按照权利要求4的治疗方法，其中所述的哺乳动物是人。6.按照权利要求4的治疗方法，其中所述的化合物是式中取代基为如下定义的式(Ⅰ)化合物A是式(Ⅱ)部分，其中R1是-H，R2是-H，R3是-H，R4是-H，X是0，Ar是苯基，R5是邻-OH和R6是-H;以及R7、R9或R10之一是-OH。7.按照权利要求6的治疗方法，其中所述的化合物是式中取代基为如下定义的式(Ⅰ)化合物A是式(Ⅱ)部分，其中R1是-H，R2是-H，R3是-H，R4是-H，X是0，Ar是苯基，R5是邻-OH和R6是-H;以及R7是-OH。8.用于保护中风存活病人的神经的治疗方法，它包括给需要的病人服用有效剂量的含有按照权利要求1的化合物的药用组合物，所述的治疗可以减低氧化损害脑组织的危险。9.按照权利要求1的治疗方法，其中所述的化合物被用来制备适宜于非胃肠道给药的药用组合物。10.基本上选自下式(Ⅰ)的化合物及其药学上可接受的盐在预防氧化组织损害患有疾病所致局部缺血性损伤的哺乳动物的器官方面的用途 式中R7-R13各自为-H或-OH，以及A分别为-H、-OH或下式(Ⅱ)部分 式中R1是氢、不超过6个碳原子的低级链烷酰基或选自苯甲酰基或萘甲酰基的芳酰基，R2是氢、不超过6个碳原子的低级烷基或选自苄基、苯基乙基和苯基丙基的芳基烷基，R3是氢或不超过6个碳原子的低级烷基，R4是氢或不超过6个碳原子的低级烷基，或者当X是氧时，R4和R5一起可以代表-CH2-O-，X是化合价键、-CH2-、氧或硫，Ar选自苯基、萘基、2，3-二氢化茚基和四氢萘基，R5和R6各自选自氢、氟、氯、溴、羟基、不超过6个碳原子的低级烷基、-CONH2-基团、不超过6个碳原子的低级烷氧基、苄氧基、不超过6个碳原子的低级烷硫基、不超过6个碳原子的低级烷基亚硫酰基和不超过6个碳原子的低级烷基磺酰基，或者R5和R6一起代表亚甲二氧基。11.按照权利要求10的用途，其中所述的哺乳动物是人。12.按照权利要求10的用途，其中所述的化合物是式中取代基为如下定义的式(Ⅰ)化合物A是式(Ⅱ)部分，其中R1是-H，R2是-H，R3是-H，R4是-H，X是O，Ar是苯基，R5是邻-OH和R6是-H;以及R7、R9或R10之一是-OH。13.基本上选自下式(Ⅰ)的化合物或其药学上可接受的盐在保护哺乳动物神经方面的用途 式中R7-R13各自为-H或-OH，以及A分别为-H、-OH或下式(Ⅱ)部分 式中R1是氢、不超过6个碳原子的低级链烷酰基或选自苯甲酰基或萘甲酰基的芳酰基，R2是氢、不超过6个碳原子的低级烷基或选自苄基、苯基乙基和苯基丙基的芳基烷基，R3是氢或不超过6个碳原子的低级烷基，R4是氢或不超过6个碳原子的低级烷基，或者当X是氧时，R4和R5一起可以代表-CH2-O-，X是化合价键、-CH2-、氧或硫，Ar选自苯基、萘基、2，3-二氢化茚基和四氢萘基，R5和R6各自选自氢、氟、氯、溴、羟基、不超过6个碳原子的低级烷基、-CONH2-基团、不超过6个碳原子的低级烷氧基、苄氧基、不超过6个碳原子的低级烷硫基、不超过6个碳原子的低级烷基亚硫酰基和不超过6个碳原子的低级烷基磺酰基，或者R5和R6一起代表亚甲二氧基。14.按照权利要求13的用途，其中所述的哺乳动物是人。15.按照权利要求13的用途，其中所述的化合物是式中取代基为如下定义的式(Ⅰ)化合物A是式(Ⅱ)部分，其中R1是-H，R2是-H，R3是-H，R4是-H，X是O，Ar是苯基，R5是邻-OH和R6是-H;以及R7、R9或R10之一是-OH。16.按照权利要求15的用途，其中所述的化合物是式中取代基为如下定义的式(Ⅰ)化合物A是式(Ⅱ)部分，其中R1是-H，R2是-H，R3是-H，R4是-H，X是O，Ar是苯基，R5是邻-OH和R6是-H;以及R7是-OH。17.按照权利要求13的化合物的用途，它用于保护中风存活病人的神经，所述的用途可以减低氧化损害脑组织的危险。18.按照权利要求13的用途，其中所述的药用组合物适宜于非胃肠道给药。全文摘要基本上选自式(I)化合物及其药学上可接受的盐作为抗氧剂保护神经的新用途及用该化合物治疗的方法，该抗氧剂化合物的新用途和用该化合物治疗的方法可以预防患有疾病所致局部缺血性损伤、特别是中风的哺乳动物的器官、特别是中枢神经系统包括脑的氧化组织损害。所述式(I)化合物的结构式中R文档编号C07D209/86GK1098908SQ9312040公开日1995年2月22日 申请日期1993年12月1日 优先权日1992年12月1日发明者F·C·巴龙尼, G·富尔斯坦, 岳天立 申请人:史密丝克莱恩比彻姆公司