專利名稱：：S-亞硝基谷胱甘肽還原酶的新抑制劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及新化合物、包含此類化合物的藥物組合物以及所述化合物的制備和使用方法。這些化合物可用作S-亞硝基谷胱甘肽還原酶(GSNOR)的抑制劑。
背景技術(shù)：
：化合物一氧化氮為分子式NO的氣體。NO是生物系統(tǒng)中已知的極少量氣體信號(hào)分子之一，并在多種生物學(xué)事件的控制中起到重要作用。例如，內(nèi)皮使用NO在微動(dòng)脈壁的平滑肌周圍傳導(dǎo)信號(hào)以放松，導(dǎo)致血管舒張并增加通向低氧組織的血流量。NO還涉及平滑肌增生、血小板功能和神經(jīng)傳遞的調(diào)控，并在宿主防御中起作用。盡管NO具有高反應(yīng)性且具有數(shù)秒的壽命，但是其不但可以自由跨膜擴(kuò)散，還可以與許多分子靶標(biāo)結(jié)合。這些特質(zhì)使得NO成為理想的信號(hào)分子，其能夠控制相鄰細(xì)胞間和細(xì)胞內(nèi)的生物學(xué)事件。NO為自由基氣體，這使其具有反應(yīng)性且不穩(wěn)定，因而NO在體內(nèi)壽命短，在生理?xiàng)l件下的半衰期為3-5秒。在氧氣的存在下，NO可以與硫醇結(jié)合以產(chǎn)生一類生物學(xué)重要的被稱為S-亞硝基硫醇(SNO’s)的穩(wěn)定NO加合物。考慮到NO在細(xì)胞自動(dòng)調(diào)節(jié)中集中性，已假定該NO的穩(wěn)定集合體(stablepool)為生物活性NO的來源，并且其本身似乎在健康和疾病中極其重要(Stamleretal.，Proc.Natl.Acad.Sci.USA,89:7674-7677(1992))。蛋白SNO’s在心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、代謝系統(tǒng)、胃腸道系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能上起到廣泛的作用(Fosteretal.,TrendsinMolecularMedicine,9(4):160-168，(2003))。在生物系統(tǒng)中最常研究的SN0’s之一是S-亞硝基谷胱甘肽(GSNO)(Gastonetal.，Proc.Natl.Acad.Sci.USA90:10957-10961(1993))，其為一種新出現(xiàn)的在NO信號(hào)傳導(dǎo)中的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑，這是因?yàn)槠涫怯行У姆磥喯趸噭?trans-nitrosatingagent),并似乎在細(xì)胞中維持與其他S-亞硝基化蛋白的平衡(Liuetal.，Nature,410:490-494(2001))。考慮到GSNO在N0-SN0連續(xù)體中的關(guān)鍵位置，當(dāng)NO調(diào)節(jié)是藥理學(xué)適合的(pharmacologicallywarranted)時(shí)，GSNO提供了潛在治療革巴標(biāo)。按照GSNO作為NO內(nèi)穩(wěn)態(tài)和細(xì)胞SNO水平的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑的這一理解，研究已集中在檢查GSNO和SNO蛋白的內(nèi)源性產(chǎn)生上，其發(fā)生在從一氧化氮合成酶(NOS)的NO自由基產(chǎn)生的下游。最近對(duì)GSNO的酶分解代謝具有增進(jìn)的理解，其在控制GSNO以及由此可得的NO和SN0’s的有效濃度上發(fā)揮重要作用。按照對(duì)于GSNO分解代謝的這一理解，研究人員最近已識(shí)別出高度保守的S-亞硝基谷胱甘肽還原酶(GSNOR)(Jensenetal.,BiochemJ.，331:659-668(1998);Liuetal.，(2001))。GSNOR也被稱為谷胱甘肽依賴的甲醛脫氫酶(GSH-FDH)、乙醇脫氫酶3(ADH-3)(UotilaandKoivusalo,CoenzymesandCofactors.,D.Dolphin,ed.pp.517-551(NewYork,Johnffiley&Sons,1989))和乙醇脫氧酶5(ADH-5)。重要的是，GSNOR表現(xiàn)出比其他底物更高的對(duì)GSNO活性(Jensenetal.，1998;Liuetal.，2001)，并似乎在細(xì)菌、植物和動(dòng)物中介導(dǎo)重要的蛋白和肽的反亞硝化活性(denitrosatingactivity)。GSNOR似乎是真核生物中的主要GSNO-代謝酶(Liuetal.，2001)。因而，GSNO可以在GSNOR的活性較低或無活性的生物隔室(例如呼吸道襯液(airwayliningfluid))中聚積(Gastonetal.,1993)。GSNOR中的酵母不足使并非所述酶的底物的S-亞硝基化蛋白聚積，其強(qiáng)烈表明GSNO以與SNO-蛋白處于平衡而存在(Liuetal.，2001)。對(duì)GSNO和由此產(chǎn)生的SNO-蛋白的環(huán)境水平的精確酶控制增加了GSN0/GSN0R可能在宿主的生理和病理功能上發(fā)揮作用的可能性，其包括進(jìn)行保護(hù)以免亞硝化應(yīng)激(nitrosativestress),在所述亞硝化應(yīng)激中產(chǎn)生超過生理需求的NO。事實(shí)上，GSNO特別涉及生理過程，所述生理過程包括對(duì)呼吸的驅(qū)策(drivetobreathe)(Liptonetal.，Nature,413:171-174(2001))、對(duì)囊性纖維化跨膜調(diào)節(jié)因子的調(diào)控(Zamanetal.,BiochemBiophysResCommun,284:65-70(2001))、對(duì)血管緊張度、血栓形成和血小板功能的調(diào)控(deBeideretal.,CardiovascRes.;28(5):691-4(1994));(Z.Kaposzta,etal.,Circulation;106(24):3057-3062，(2002))以及宿主防御(deJesus-Berriosetal.，Curr.Biol.，13:1963-1968(2003))。其他研究已發(fā)現(xiàn)GSNOR在體外(Liuetal.，2001)和體內(nèi)(deJesus-Berriosetal.,(2003))均保護(hù)酵母細(xì)胞以免亞硝化應(yīng)激。全部數(shù)據(jù)表明GSNO為S-亞硝基谷胱甘肽還原酶(GSNOR)的主要生理配體，其分解代謝GSNO并隨后減少生物系統(tǒng)中的有效SN0’s和N0(Liuetal.,(2001)),(Liuetal.，Cell,116(4)，617-628(2004))和(Queetal.，Science,308(5728):1618-1621(2005))。就此而論，該酶在調(diào)控局部和全身生物活性NO中起到關(guān)鍵作用。由于對(duì)NO生物利用度的干擾與多種疾病狀態(tài)(包括高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化、血栓形成、哮喘、胃腸道病癥、炎癥和癌癥)的發(fā)病機(jī)制相關(guān)，調(diào)控GSNOR活性的物質(zhì)為用于治療與NO失調(diào)相關(guān)的疾病的候選治療劑。一氧化氮(NO)、S_亞硝基谷胱甘肽(GSNO)和S-亞硝基谷胱甘肽還原酶(GSNOR)調(diào)節(jié)一般肺生理機(jī)能，并且涉及肺病理生理。在正常條件下，NO和GSNO維持正常肺生理機(jī)能，并通過它們的抗炎和支氣管擴(kuò)張作用發(fā)揮功能。肺疾病(例如哮喘、慢性阻塞性肺疾病(COPD))中較低水平的這些調(diào)節(jié)物可以通過GSNOR酶活性的上調(diào)而發(fā)生。NO和GSNO的這些較低水平以及由此較低的抗炎能力是促進(jìn)肺疾病的關(guān)鍵事件，并且可以潛在地通過GSNOR的抑制而逆轉(zhuǎn)。包括克隆病和潰瘍性結(jié)腸炎在內(nèi)的炎性腸病(IBD)是胃腸(GI)道的慢性炎性病癥，其中N0、GSN0和GSNOR可以施加影響。在正常條件下，NO和GSNO通過抗炎作用發(fā)揮功能以維持正常腸生理機(jī)能并維持腸上皮細(xì)胞屏障。在IBD中，降低水平的GSNO和NO是明顯的，并且可能通過GSNOR活性的上調(diào)而發(fā)生。較低水平的這些調(diào)節(jié)物通過涉及維持上皮的緊密連接的蛋白的失調(diào)而破壞上皮屏障從而有助于IBD的病理生理。這種上皮屏障功能障礙使得微生物從腔進(jìn)入，以及在較低的NO和GSNO存在下整體較低的抗炎能力是可能被靶向GSNOR影響的IBD進(jìn)展中的關(guān)鍵事件。當(dāng)前，在本領(lǐng)域中對(duì)診斷、預(yù)防、改善和治療與NO合成增加和/或NO生物活性增加相關(guān)的醫(yī)學(xué)病況有很大的需求。另外，對(duì)用于預(yù)防、改善或逆轉(zhuǎn)其他與NO相關(guān)的病癥的新型化合物、組合物和方法具有明顯的需求。本發(fā)明滿足這些需求
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供新化合物(式I)。這些化合物可用作S-亞硝基谷胱甘肽還原酶(“GSN0R”)抑制劑。本發(fā)明涵蓋所述化合物的藥學(xué)可接受的鹽、前藥、代謝物和立體異構(gòu)體。本發(fā)明還涵蓋包含至少一種本發(fā)明的化合物以及至少一種藥學(xué)可接受的載體的藥物組合物。本發(fā)明的藥物組合物可以任何合適的藥學(xué)可接受的劑型制備。本發(fā)明提供一種抑制有需要的個(gè)體中的GSNOR的方法。該方法包括給予治療有效量的包含至少一種GSNOR抑制劑或其藥學(xué)可接受的鹽、前藥、代謝物或立體異構(gòu)體，與至少一種藥學(xué)可接受的載體組合的藥物組合物。所述GSNOR抑制劑可以是本發(fā)明的新化合物，或者其可以是以前不知其為GSNOR的抑制劑的已知化合物。本發(fā)明還提供一種治療有需要的個(gè)體的由NO供體療法改善的病癥的方法。該方法包括給予治療有效量的包含至少一種GSNOR抑制劑或其藥學(xué)可接受的鹽、前藥、代謝物或立體異構(gòu)體，與至少一種藥學(xué)可接受的載體組合的藥物組合物。所述GSNOR抑制劑可以是本發(fā)明的新化合物，或者其可以是以前不知其為GSNOR的抑制劑的已知化合物。本發(fā)明還提供一種治療有需要的個(gè)體的細(xì)胞增殖性病癥的方法。該方法包括給予治療有效量的包含至少一種GSNOR抑制劑或其藥學(xué)可接受的鹽、前藥、代謝物或立體異構(gòu)體，與至少一種藥學(xué)可接受的載體組合的藥物組合物。所述GSNOR抑制劑可以是本發(fā)明的新化合物，或者其可以是以前不知其為GSNOR的抑制劑的已知化合物。本發(fā)明的方法包括與一種或多種第二活性物質(zhì)給藥。這樣的給藥可以是順序的或者在聯(lián)合組合物中。盡管類似或等同于本文所述的方法和材料的方法和材料可以用于實(shí)施或測(cè)試本發(fā)明，但是下文描述合適的方法和材料。所有公眾可得的出版物、專利申請(qǐng)、專利和其他本文所述的參考文獻(xiàn)整體援引加入本文。在沖突的情況下，包括定義在內(nèi)，以本說明書為準(zhǔn)。上文的概述和下文的詳述為示例和解釋性的，并意圖提供所要求保護(hù)的組合物和方法的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。根據(jù)下文的發(fā)明詳述，本發(fā)明的其他目的、優(yōu)勢(shì)和新特征對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。具體實(shí)施例方式A.發(fā)明綜述迄今，已知S-亞硝基谷胱甘肽還原酶(GSNOR)氧化甲醛谷胱甘肽加合物，即S-羥甲基谷胱甘肽。已在多種細(xì)菌、酵母、植物和動(dòng)物中鑒定出GSN0R，并得到很好的保藏。大腸桿菌(E.coli)、釀酒酵母菌(S.cerevisiae)和小鼠巨噬細(xì)胞中的蛋白具有60%以上的相同氨基酸序列。已在大腸桿菌、小鼠巨噬細(xì)胞、小鼠內(nèi)皮細(xì)胞、小鼠平滑肌細(xì)胞、酵母以及人的HeLa細(xì)胞、上皮細(xì)胞和單核細(xì)胞中檢測(cè)出GSNOR活性(即，當(dāng)NADH作為所需的輔因子存在時(shí)GSNO的分解)?？梢砸缘怯浱?hào)M29872、NM_000671從NationalCenterforBiotechnologyInformation(NCBI)數(shù)據(jù)庫中獲得人類GSNOR核苷酸和氨基酸序列的信息?？梢砸缘怯浱?hào)NM_007410從NCBI數(shù)據(jù)庫中獲得小鼠GSNOR核苷酸和氨基酸序列的信息。在所述核苷酸序列中，起始位點(diǎn)和終止位點(diǎn)標(biāo)有下劃線。CDS指編碼序列。SNP指單核苷酸多態(tài)性。可以在美國(guó)專利申請(qǐng)2005/0014697中找到其他相關(guān)GSNOR核苷酸和氨基酸序列(包括其他物種在內(nèi))。根據(jù)本發(fā)明，已證明GSNOR通過控制少量NO供體化合物的細(xì)胞內(nèi)水平和預(yù)防蛋白亞硝基化達(dá)到毒性水平來在體內(nèi)和體外發(fā)揮作用，使得S-亞硝基谷胱甘肽(GSNO)和蛋白S-亞硝基硫醇(SNO)發(fā)生代謝以調(diào)節(jié)NO生物活性。在此基礎(chǔ)上得出，對(duì)所述酶的抑制可以在適用于NO供體療法的疾病中增強(qiáng)生物活性、抑制病理性增殖細(xì)胞的增殖并增強(qiáng)疾病中有益的NO生物活性。本發(fā)明提供藥學(xué)物質(zhì)，其為GSNOR的有效抑制劑。特別地，本發(fā)明提供具有以下結(jié)構(gòu)(式I)的類似物，或其藥學(xué)可接受的鹽、立體異構(gòu)體、前藥或代謝物。權(quán)利要求1.式⑴的化合物2.權(quán)利要求I的化合物，其中R4選自四唑、I,2，4-噁二唑-5(4H)-酮-3-基、I,2，4-噻二唑-5(4H)-酮-3-基、I,3，4-噁二唑-2(3H)_酮-5-基、1，3，4-噻二唑_2(3Η)_酮-5-基、1，2，4-噻二唑-3(2Η)-酮-5-基、1，2，4-噁二唑-3(2Η)-酮_5_基、甲基磺?；被柞；蚇-羥基氨基甲?；灰约癛5選自羧基、四唑、1，2，4-噁二唑-5(4H)-酮-3-基、I,2，4-噻二唑-5(4H)-酮-3-基、I,3，4-噁二唑-2(3H)-酮-5-基、I,3，4-噻二唑-2(3H)-酮-5-基、I,2，4-噻二唑-3(2H)-酮-5-基、1，2，4-噁二唑-3(2H)-酮_5_基、甲基磺?；被柞；蚇-羥基氨基甲?；?.權(quán)利要求I的化合物，其中R1選自氫、CF3、CF2H,CF2CH3、CF2CH2CH3、甲基、異丙基、異丁基、環(huán)戊基、CH2OCH3、SCH3、芐基、4-羧基芐基、噻吩-2-基和噻吩-3-基；R2選自氫、氟、氯、甲氧基和氰基；以及·R3選自氫、氟、氯、甲基、CF3、甲氧基、氰基和N，N-二甲基氨基。4.權(quán)利要求I的化合物，其中札選自氫、0&、0匕!1、甲基和4-羧基芐基；R2選自氫和氟；R3選自氫、氟、氯和甲基；R4選自四唑、I,2，4-噁二唑-5(4H)-酮-3-基、I,2，4-噻二唑-5(4H)-酮-3-基、1,3,4-噁二唑-2(3H)-酮-5-基、甲基磺酰基氨基甲?；蚇-羥基氨基甲?；?；以及R5選自羧基、四唑、1，2，4-噁二唑-5(4H)-酮-3-基、I,2，4-噻二唑-5(4H)-酮-3-基、1，3，4-噁二唑-2(3H)-酮-5-基、甲基磺酰基氨基甲?；蚇-羥基氨基甲酰基。5.權(quán)利要求I的化合物，其選自3-(4-(1Η-四唑-5-基)苯基)-7-羥基-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃-4-酮；5-(7-羥基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃-3-基)噻吩-2-羧酸；(反式)-4-(7-羥基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃-3-基)環(huán)己烷羧酸；(順式)-4-(7-羥基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃-3-基)環(huán)己烷羧酸；3-(4-(1Η-四唑-5-基)苯基)-2-(二氟甲基)-7-羥基-4H-苯并吡喃-4-酮；3-(4-(1Η-四唑-5-基)苯基)-7-羥基-2-甲基-4H-苯并吡喃_4_酮；4-(2-(4-羧基芐基)-I-羥基-4-氧代-4H-苯并硫吡喃-3-基)苯甲酸；4-(7-羥基-2-甲基-4-氧代-4H-苯并硫吡喃-3-基)苯甲酸；3-(4-(7-羥基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃_3_基)苯基)_1，2，4-噁二唑-5(4H)-酮；4-(7-羥基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃-3-基)-N-(甲基磺?；?苯甲酰胺；3-(4-(7-羥基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃_3_基)苯基)-1,2,4-噻二唑-5(4H)-酮；3-(4-(1H-四唑-5-基)苯基)-7-羥基-2-甲基-4H-苯并硫吡喃_4_酮；5-(7-羥基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃-3-基)噻吩-3-羧酸；3-((反式)-4-(1Η-四唑-5-基)環(huán)己基)-7-羥基-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃-4-酮；N-羥基-4-(7-羥基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃_3_基)苯甲酰胺；3-(2-氯-4-(1H-四唑-5-基)苯基)-7-羥基-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃_4_酮；3-(3-氯-4-(7-羥基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃_3_基)苯基)-1，2，4-噁二唑-5(4H)_酮；3-(3-氟-4-(7-羥基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃_3_基)苯基)-1，2，4-噁二唑-5(4H)_酮；3-(3-氯-4-(1!1-四唑-5-基)苯基)-7-羥基-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃-4-酮；和3-(4-(1H-四唑-5-基)苯基)-7-羥基-4H-苯并吡喃-4-酮；和5-(4-(7-羥基-4-氧代-2-(三氟甲基)-4H-苯并吡喃_3_基)苯基)-1,3,4-噁二唑-2(3H)_酮。6.藥物組合物，其包含有效量的前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的化合物以及藥學(xué)可接受的載體或賦形劑。7.治療疾病或疾病狀況的方法,所述方法包括向有需要的患者給予治療有效量的前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所定義的式I的化合物。8.制備前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所定義的式I的化合物的方法。全文摘要本發(fā)明涉及S-亞硝基谷胱甘肽還原酶(GSNOR)的抑制劑、包含此類GSNOR抑制劑的藥物組合物及其制備方法。文檔編號(hào)A01N43/16GK102869255SQ201180008906公開日2013年1月9日申請(qǐng)日期2011年2月10日優(yōu)先權(quán)日2010年2月12日發(fā)明者孫喜成,邱鍵申請(qǐng)人:N30醫(yī)藥品公司