2-(N,N-二甲基氨基)-丙酸十二烷基酯的活性对映体

摘要

与具有相同对映体纯度的S-DDAIP或外消旋DDAIP相比，2R-2-(N,N二甲基氨基)-丙酸十二烷基酯(R-DDAIP)在促进药学活性化合物跨过生物膜和组织的传输中提供出乎意料的提高的活性。本发明还提供纯化的S-DDAIP。

说明书

技术领域

本发明涉及2-(N,N-二甲基氨基)-丙酸十二烷基酯(DDAIP)的对映体，并且尤其涉及其R对映体。

发明背景

经皮药物递送优于其它药物施用方法的优势是公认的。单独作用时，大多数药物不能充分地渗透皮肤或其它膜来提供治疗水平的药物递送。皮肤，尤其是外层(角质层(stratum comeum))，提供对大多数物质的渗透来说难以克服的屏障。为了克服皮肤的天然防护屏障，外用药物制剂通常包含皮肤渗透增强剂。皮肤渗透增强剂也可被称为吸收增强剂、加速剂、佐剂、增溶剂、吸附促进剂等。无论什么名称，这些药剂都是用来改善跨过皮肤的药物吸收。理想渗透增强剂不仅增加跨过皮肤的药物通量，而且在不刺激、致敏或破坏皮肤的情况下这样跨过皮肤。此外，理想渗透增强剂不应有害地影响活性药物的稳定性、剂型(例如乳剂或凝胶)的物理稳定性，或外用组合物的化妆品质。

已经评估了多种化合物的增强药物穿过皮肤的渗透速率，以及增强穿过其它生物膜(例如胃粘膜、小肠、结肠、指甲、趾甲等)的渗透的有效性。参见例如Büyüktimkin等，Chemical Means of TransdermalDrug Permeation Enhancement in Transdermal and Topical DrugDelivery Systems(经皮和外用药物递送系统中的经皮药物渗透增强的化学手段)Ghosh T.K.,Pfister W.R.,Yum S.I.(编),Interpharm PressInc.,Buffalo Grove,IL(1997)，所述文献研究了各种皮肤渗透增强剂的用途并进行测试。

在所评估的许多组化合物中，一些外消旋的(N,N-取代的氨基链烷酸)烷基酯已被证实有希望作为渗透增强剂。在(N,N-取代的氨基链烷酸)烷基酯中，外消旋(R,S)形式的2-(N,N二甲基氨基)-丙酸十二烷基酯(DDAIP)由于其被确认的可生物降解性而已被证实为特别有希望的。关于DDAIP的渗透增强性质的讨论，参见Büyüktimkin等，AlkylN,N-Disubstituted-Amino Acetates in Percutaneous PenetrationEnhancers(经皮渗透增强剂中的N,N-二取代-氨基乙酸烷基酯)Maibach H.I.和Smith H.E.(编),CRC Press,Inc.,Boca Raton,F.L.(1995)。

具有以下化学式的外消旋形式的DDAIP也可被称为2-甲基-2-(N,N-二甲基氨基)乙酸十二烷基酯，

它在室温下为液态，并且是用于多种药物的有效皮肤渗透增强剂。外消旋的DDAIP不可溶于水，但是可与大多数有机溶剂混溶。以下表I含有外消旋DDAIP的其它已报道属性的列表。

表I

也已经制备外消旋DDAIP的盐，包括结晶盐，并且其可有效作为渗透增强剂。以引用方式全部并入本文的美国专利号6,118,020描述DDAIP的一些尤其优选结晶盐的制备和评估。

对映体富集形式的DDAIP(即，主要呈S构型或主要呈R构型的DDAIP)迄今未作为膜渗透增强剂加以评估。

发明概述

本发明提供主要呈2R构型或呈2S构型的对映体增强形式的2-(N,N-二甲基氨基)-丙酸十二烷基酯(DDAIP)。与具有类似或相同对映体纯度的相同量的外消旋DDAIP或S-DDAIP比较，2R-DDAIP显示出关于促进物质(例如，药学活性化合物)跨过生物膜或组织传输的增强活性。以下提供2R-DDAIP和2S-DDAIP的结构式。

为方便起见，主要呈2R对映体构型的DDAIP在本文中称为“R-DDAIP”，不论物质的对映体纯度水平如何。同样地，如本文所用，“S-DDAIP”是指以2S对映体富集的DDAIP，不论物质的对映体纯度如何。

在一个优选实施方案中，R-DDAIP和S-DDAIP具有至少约70%，更优选地至少约80%的对映体纯度。

R-DDAIP和S-DDAIP可呈游离碱形式，或盐形式(例如，结晶盐)。根据本发明的DDAIP的盐包括无机酸加成盐，如盐酸加成盐、氢溴酸加成盐、硫酸加成盐、磷酸加成盐和硝酸加成盐；以及有机酸加成盐例，如乙酸加成盐、苯甲酸加成盐、水杨酸加成盐、乙醇酸加成盐、琥珀酸加成盐、烟酸加成盐、酒石酸加成盐、马来酸加成盐、苹果酸加成盐、双羟萘酸加成盐、甲烷磺酸加成盐、环己烷氨基磺酸加成盐、苦味酸加成盐和乳酸加成盐。优选的结晶DDAIP盐为DDAIP氯化氢和DDAIP硫酸二氢盐。

另一方面，本发明提供促进药学活性化合物穿过或跨过生物膜或组织的渗透或传输的方法。所述方法包括在主要呈R对映体构型的DDAIP存在下使膜或组织与药学活性化合物接触。

附图简述

图1提供从小鼠获得的在给药之后兰索拉唑(lansoprazole)的血浆浓度对比时间的比较图，所述小鼠口服施用了兰索拉唑剂量为约10毫克/千克(mg/kg)的包含约10毫克/毫升(mg/ml)兰索拉唑和约20%重量%R-DDAIP或S-DDAIP的水溶液。

优选实施方案的详细描述

虽然本发明易于产生许多不同形式的实施方案，但是以下描述本发明的优选实施方案。然而，应了解本公开被认为是本发明的原则的例证并且不意图将本发明限于所说明的具体实施方案。

在一方面，本发明提供促进药学活性化合物穿过生物膜或组织的传输的方法。所述方法包括在具有至少约70%的对映体纯度的2R-2-(N,N-二甲基氨基)-丙酸十二烷基酯存在下使膜或组织与药学活性化合物接触。优选地，2R-2-(N,N-二甲基氨基)-丙酸十二烷基酯具有至少约80%，甚至更优选至少约90、95或98%的对映体纯度。如本文所用，术语“对映体纯度”是指物质中的指定对映体的摩尔百分数，所述摩尔百分数如通过任何合适的方法(例如，手性高效能液相色谱、旋光度等)来测定。

在一个优选实施方案中，所述促进包括与使用相同剂量水平以及相同或类似对映体纯度的2S-2-(N,N-二甲基氨基)-丙酸十二烷基酯所观察到的吸收速率相比，当将药学活性化合物和2R-2-(N,N-二甲基氨基)-丙酸十二烷基酯的溶液施用至哺乳动物时，增加所述药学活性化合物至所述哺乳动物的血流中的口服吸收速率。

在本发明的方法中，R-DDAIP可以游离碱形式，或以盐(例如，结晶盐形式来利用。优选地，R-DDAIP与药学活性物质以溶液形式，优选地以基于水的溶液形式来共同施用。

外消旋DDAIP可方便地通过2-(N,N-二甲基氨基)丙酸乙酯的酯交换来制造。为此目的，在酯交换催化剂存在下，将2-(N,N-二甲基氨基)丙酸乙酯与1-十二烷醇一起加热。

多种酯交换催化剂可用于这一目的。优选的是碱性酯交换催化剂，如碱金属醇盐，例如甲醇钠、甲醇钾等。其它合适碱性酯交换催化剂为正丁基锂、氰化钾等。

制造这类DDAIP酸加成盐的方法包括在与水不溶混的溶剂存在下将DDAIP与所选择的酸组合以便形成盐沉淀物，然后从溶液中回收盐沉淀物。DDAIP与所选择的酸是在约10℃至约-10℃范围中的受控温度下组合。与水不溶混的溶剂优选为脂肪族烃，更优选地己烷。

包括R-DDAIP的2-(N,N-二甲基氨基)-丙酸十二烷基酯(DDAIP)的结晶酸加成盐可为无机以及有机的。代表性无机酸加成盐包括DDAIP的盐酸加成盐、氢溴酸加成盐、硫酸加成盐、磷酸加成盐、硝酸加成盐以及其溶剂化物。示例性有机酸加成盐包括乙酸加成盐、苯甲酸加成盐、水杨酸加成盐、乙醇酸加成盐、琥珀酸加成盐、烟酸加成盐、酒石酸加成盐、马来酸加成盐、苹果酸加成盐、双羟萘酸加成盐、甲烷磺酸加成盐、环己烷氨基磺酸加成盐、苦味酸加成盐和乳酸加成盐，以及其相应溶剂化物。

如DDAIP的2-(N,N-取代的氨基)-链烷酸烷基酯的制备在本领域中是熟知的，参见例如Wong等的美国专利号4,980,378，其以引用方式并入本文，只要它与本发明相一致。

R-DDAIP和S-DDAIP可通过在本领域中已知的任何合适方法来制备。举例来说，对映体可通过本领域中熟知的手性拆分方法从外消旋DDAIP制备。优选地，R-DDAIP是通过以十二烷醇来酯化、除去保护基以及氨基的还原性甲基化(例如，通过在甲醛存在下氢化)而从适当地N-保护的D-丙氨酸(例如，N-苄氧羰基保护的D-丙氨酸)制备。S-DDAIP可以类似的方法从L-丙氨酸来制备。合适保护基的选择完全在本领域技术人员的普通技能水平内，并且总体上通过在酯化反应中所使用的条件来测定(即，保护基应在酯化期间保持于适当位置)并且应可在不影响酯或使产物外消旋的条件下除去。

本发明的某些方面通过以下非限制性实施例来说明。

实施例1：制备R-DDAIP和S-DDAIP

DDAIP的R对映体和S对映体如下合成。在S对映体的情况下，合成利用N-苄氧羰基保护的L-丙氨酸，而R对映体从相应的受保护D-丙氨酸来制备。苄氧羰基丙氨酸物质以甲苯中的十二烷醇来酯化，并且在回流下共沸除去水。添加几滴浓硫酸来驱使酯化反应完成。苄氧羰基保护基通过氢化而从每一种物质中除去以便提供伯氨基化合物的良好产率。一旦脱保护完成，就添加37%甲醛，并且继续氢化直到氨基的还原性甲基化完成为止。粗产物通过柱色谱法来纯化并且进一步通过丙酮中的盐酸盐的结晶来纯化。游离碱形式的R-DDAIP和S-DDAIP通过将碳酸氢钠溶液添加至相应盐，并且将游离碱萃取至叔丁基甲基醚中来获得。然后将溶剂除去以便根据具体情况来提供产物R-DDAIP或S-DDAIP。通过气相色谱分析，每一种情况下产物的纯度都大于约98%。用于如上所述程序中的L-丙氨酸和D-丙氨酸基本上为>99%对映体纯度。因此，据信所得S-DDAIP和R-DDAIP至少大于80%对映体纯度，也很可能大于99%对映体纯度，因为其合成中所使用的条件已知不会引起外消旋作用。

实施例2：增强兰索拉唑的口服吸收

兰索拉唑(CAS号103577-45-3)是在用于治疗胃灼热和胃酸逆流的症状的许多处方和非处方药中使用的熟知质子泵抑制剂。通过经口灌胃(PO)向体重约25g至约30g的雄性C57BL/6J小鼠(JacksonLabs，USA)给予约2mg/ml兰索拉唑和约20重量%的R-DDAIP或S-DDAIP游离碱的新鲜制备水溶液。溶液在早晨喂食之后施用。向两组小鼠(n=3)口服给予兰索拉唑剂量为约10mg/kg的兰索拉唑溶液一次。对于所有的组，灌胃量为约5ml/kg。在0.5小时、1小时和2小时的时间点通过颊部放血来收集血液样本，并且在异氟醚安乐死之后通过心脏穿刺来获得最终的4小时样本。所有血液样本收集至含有K₂EDTA的试管中并且在收集约10分钟内、在4℃离心机中处理成血浆。血浆样本在约-80℃下存放直到通过LC/MS/MS分析进行定量为止。分析数据以图解格式在图1中概述。图1中的结果证明：在增强兰索拉唑口服吸收至血流中，与S-DDAIP相比，R-DDAIP的有效性出乎意地大约2.7倍，如通过相应的血浆浓度对比时间曲线下积分面积(AUC)所测定。

前文意图说明本发明，但是不具有限制性。可在不脱离本发明的真实精神和范围的情况下实现许多变化形式和修改形式。