一种可溶性环氧化物水解酶抑制剂

摘要

本发明提供一种可溶性环氧化物水解酶抑制剂，具有下列结构式I：其中，R1为N-R2 R3，R2和R3分别为氢、C1-C4的烃基、芳香环、芳香杂环、或者与芳香环或芳香杂环联接的C1-C4的烃基；R2也可以和R3连接成环，此时，R1为含有1个氮原子或1个氧原子的五元、六元或七元杂环，氮原子可以直接与氢连接，也可以与C1-C4的烃基连接。麻醉状态与非麻醉状态下大鼠实验组结果表明，本发明抑制剂均有一定的降压作用，可用于制备预防与治疗心血管疾病药物，有广阔的临床应用前景。本发明提供了制备方法。

说明书

技术领域

本发明涉及药物制剂，具体涉及一种可溶性环氧化物水解酶抑制剂。

背景技术

心血管疾病的发病率和死亡率已超过肿瘤性疾病而跃居第一。药物治疗是成功防治心血管疾病综合措施中极其重要的组成部分。心血管药物品种之多，销售市场之大，均居世界药品之首。然而，现有药物的副作用和不良反应日显突出，开发新的药物，特别是基于新作用机制的安全有效的创新药物，仍是制药业的重点发展领域。

可溶性环氧化物水解酶(sEH)在哺乳动物组织中广泛存在，在体内脂质环氧化合物的代谢中扮演重要角色，主要负责环氧二十碳三烯酸(epoxyeicosatrienoicacids，EETs)的降解。EETs是一类具有强大生物活性的内生性脂质环氧化合物，作为内皮衍生的超级化因子的主要成分，具有调节离子运转和基因表达、扩张血管、抗炎及促纤溶等强大的心血管效应和抗炎作用。EETs在细胞内半衰期较短，主要经sEH迅速催化水解为相应的生物活性较弱的二醇化合物。抑制sEH减少EETs的水解，从而增加其在细胞中的浓度和心血管调节功能，sEH抑制剂因此成为缓解和治疗高血压、终末器官损伤、心肌肥厚等多种心血管疾病以及抗炎镇疼的潜在手段。有关研究表明，EETs在血管、肾脏和心脏水平扩张血管，调节血压。为抑制sEH治疗高血压提供了进一步的依据。抑制sEH对心血管疾病相关的终末器官损伤具有保护作用。sEH抑制剂通过阻断核因子kappaB的激活起到预防和治疗心肌肥厚的作用，从而有效防止心肌肥厚相关的心率失常的发生。Seubert等发现与正常小鼠比较，sEH基因剔除小鼠心肌保护性EETs的利用率增加，缺血/再灌注损伤后的心肌功能提高，心肌梗死的形成减少，为sEH抑制剂治疗缺血/再灌注损伤提供了有力根据。另外，在多种动物模型中的研究发现，sEH抑制剂具有显著的抗炎镇疼作用，联合用药还能增加非甾体抗炎药物的镇疼效果。最新研究表明EETs还有重要的非心血管功能，具有调节脂肪和糖代谢的作用，增加胰岛素灵敏度，sEH抑制剂从而也成为糖尿病等代谢性疾病领域中关注的热点。

sEH抑制剂与现有心血管药物比较，有其独特的优点：1)化合物通过抑制代谢水解酶，增加内源性生物活性物质EETs的浓度达到治疗作用，不直接干扰人体生理过程，从而毒副作用较小；2)EETs的生物作用广泛，可同时预防和治疗多种心血管相关的症状，不是单一改善某一治疗指标，从而可以全面降低有关疾病的发病率和死亡率；3)新开发的安全有效的sEH抑制剂还可应用于风湿性关节炎，糖尿病等其他重大疾病的治疗。辉瑞、诺华和德国Boehringer Ingelheim等世界制药巨头近期推出一系列专利化合物，但大多还在临床前研究阶段。目前只有美国公司Arete开发的治疗高血压和糖尿病的小分子sEH抑制剂AR9281已进入二期临床试验，一旦开发成功，预期将会成为一个重磅炸弹药物。目前已有的小分子sEH抑制剂大多是1，3位取代的烷基脲类化合物。这类化合物体外对sEH的抑制活性较高，半抑制率可达到纳摩尔范围，在动物模型上也表现出显著的疗效。然而，脲类官能团内在的物理性质决定这类化合物的水溶性差，生物利用度低，极大地限制了其成药性和临床应用。寻找非脲类分子已成为开发新一代sEH抑制剂的主要方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述不足之处，寻找新的非脲类分子骨架，开发出成药性高的更优的sEH抑制剂。

本发明以sEH为靶点，运用国际创新药物研究模式“高通量筛选-先导化合物的发现-先导化合物的优化-临床候选化合物的筛选”，发现水溶性好，低毒和活性高的，成药性优于现有化合物的sEH抑制剂。

本发明提供了一种可溶性环氧化物水解酶抑制剂。

本发明的化合物具有下列结构式I：

其中，R₁可以为N-R₂R₃，R₂和R₃分别为氢、C₁-C₄的烃基、芳香环、芳香杂环、或者与芳香环或芳香杂环联接的C₁-C₄的烃基；

R₂可以和R₃连接成环，此时，R₁为含有1～2个氮原子和/或1个氧原子的五元、六元或七元杂环，氮原子可以直接与氢连接，也可以与C₁-C₄的烃基连接。

本发明的化合物式I包括其立体异构体、水合物或药学上可接受的盐，其中R₁为N-甲基氨基乙基、3-呋喃基、4-吡啶基或4-吡啶甲基。

表1本发明化合物

本发明以芳香苯环为骨架，在其1，3位分别有磺酰胺和苯酰胺两个取代基，其结构改造：磺酰胺中的吗啡啉结构可以被其他氧氮杂环、氮氮杂环，其他一二级脂肪氨基等取代基所取代。其合成路线短，合成工艺简单，反应条件温和，反应收率高。苯酰胺中的苯氨基可以用一系列氨基包括取代的芳香氨、脂肪氨等所替代。文献报道脲或酰胺中的NH是重用的药效基团，它与sEH中有关氨基酸残留基形成氢键，影响化合物与酶的亲和力。因此，本发明结构改造主要选用取代的一级氨，以保证酰胺中的氮上保留一个氢原子。

本发明的另一目的是提供了上述可溶性环氧化物水解酶抑制剂的制备方法。

该抑制剂的制备方法包括下列步骤：

(1)将3-氯磺酰苯甲酰氯加入干燥的二氯甲烷中，冰浴进行搅拌，再依次加入三乙胺和4-三氟甲基磺酰苯胺，室温搅拌过夜，得粗品；

其中，当3-氯磺酰苯甲酰氯为11mmol时，加入的干燥二氯甲烷为10～20mL，优选为15mL；

冰浴的温度为-20～0℃，优选为-10℃；

3-氯磺酰苯甲酰氯为11mmol时，所加入的三乙胺的量为1～1.2倍当量，优选1.1倍当量；即1.2mmol；

3-氯磺酰苯甲酰氯为11mmol时，所需的4-三氟甲基磺酰苯胺的当量为0.8～1.0倍当量，即0.9～1.1mmol，优选为0.9倍当量，即1.0mmol。

(2)取上步反应所得粗品，加入到二氯甲烷，再依次加入三乙胺，胺类化合物，室温继续反应，旋蒸除去溶剂；所述胺类化合物为吗啡啉、2-甲氧基乙基氨、N¹-甲基乙基-1，2-二胺、哌嗪、N-甲基哌嗪、1-甲基二氮杂卓、3-氨基呋喃、4-氨基吡啶、3-呋喃氨基、4-吡啶氨基或吡啶4-甲基氨基；

其中，当所取上一步反应所得粗品为2mL时，所需加入的二氯甲烷为8～15mL，优选为10mL；

当所取上步反应所得粗品为2mL时，所需加入的三乙胺为1.0～1.5mmol，优选为1.3mmol；

当所取上一步反应所得粗品为2mL时，所需加入的胺类化合物为0.8～1.2mmol，优选为1.0mmol；室温继续反应时间为1～5h，优选为3h；

(3)取上步除去溶剂得到产品用硅胶柱层析纯化，得到纯化产品。

硅胶柱层析纯化产物的洗脱剂PE(石油醚)和EA(乙酸乙酯)，PE和EA的配比为3∶1v/v。

本发明的又一目的是提供了上述可溶性环氧化物水解酶抑制剂在制备预防与治疗心血管疾病药物中的应用。

本发明的药物为含有通式I化合物及其立体异构体、水合物或药学上可接受的盐与药学上可接受的载体制成的药物组合物。

本发明检测了下列化合物对sEH的抑制活性：

表2部分化合物对sEH的抑制活性

结果显示部分化合物对sEH的抑制IC₅₀为nM水平(表2)，证明这一系列化合物为sEH的抑制剂；根据sEH的生理作用，可以推测这些化合物可用于治疗心血管疾病，肾脏和心脏水平扩张血管，调节血压，对心血管疾病相关的终末器官损伤具有保护作用。在预防与治疗心血管疾病，尤其治疗高血压方面有广阔的应用前景。

经过初步的类药性研究，本发明人选取化合物1a(表1)进一步研究其降压作用。药理实验结果如下：

1、安全性试验

取体重20±2g的小鼠20只，雌雄各半，按0.8mg/20g灌胃化合物1，(浓度为25mg/ml的混悬液)，连续观察14天内动物的死亡情况，结果，14天内，所有动物进食活动正常，没有死亡，认定其口服化合物的LD₅₀＞5g/mg，属于实际无毒。

2、急性降压结果：

分别观察化合物对麻醉与非麻醉状态大鼠的降压作用。

2.1、对非麻醉状态大鼠的急性降压作用

取健康wistar大鼠45只，雌雄兼用，体重为180～220g，随机分三组，每组15只。第一组：腹腔注射生下盐水；第二组：腹腔注射测试化合物；第三组：腹腔注射阳性对照化合物(硝酸甘油)。给药剂量均为500μg/kg，试验药均配成1mg/1ml的溶液)。分别将三组大鼠装入鼠用尾动脉血压仪，待其血压稳定后给药，60分钟后测定血压及心率。结果见表3：

表3化合物1a对非麻醉状态大鼠的急性降压结果(500μg/kg)

2.2、对麻醉状态大鼠的急性降压作用

取健康wistar大鼠70只，雌雄各半，体重为180～220g，随机分三组，对照组给生理盐水{10只)，其余二组均采用(500μg/kg，800μg/kg，1000μg/kg)三个剂量组(试药均配成1mg/1ml的溶液)。分别将三组大鼠用25％的乌拉坦按0.6ml/100g麻醉，仰位固定，暴露气管T形切开，接动物用呼吸机，分离颈动脉。用肝素冲洗塑料管并将其插入分离颈动脉，接四道生理记录仪，记录血压及心率，分离股静脉待用。大鼠血压及心率稳定后，分别按上述剂量股静脉给药。连续测定给药后60分钟的血压及心率，结果见表4：

表4化合物1a对麻醉状态下大鼠急性降压结果

注：大剂量组(1000μg/kg)，中剂量组(800μg/kg)，小剂量组(500μg/kg)

非麻醉状态下大鼠实验组结果表明，注射化合物1a后60分钟，有一定的降压作用，但心率似有上升之趋势，由于大鼠均清醒状态，当血压下降时，正常功能的心脏由于Starting调节，心率补偿性加快。

麻醉状态下大鼠实验组结果表明，注射化合物1a后2～35分钟，有一定的降压作用。给药后心率下降，大剂量(1000μg/kg)，心率下降可达24.4％。这一点对心血管系统疾病有特殊意义。

两种状态下，注射硝酸甘油后血压都下降，程度较大，但维持时间相对较短且心率都似有上升趋势。

本发明技术与已有技术相比具有如下优点及效果：

1)化合物1a可用于治疗心血管疾病，肾脏和心脏水平扩张血管，调节血压，对心血管疾病相关的终末器官损伤具有保护作用。具有毒副作用小，生物作用广泛，用药安全性高等优点及效果。在预防与治疗心血管疾病，尤其治疗高血压方面有广阔的应用前景。

2)化合物通过抑制代谢水解酶，增加内源性生物活性物质EETs的浓度达到治疗作用，不直接干扰人体生理过程，从而毒副作用较小；

3)EETs的生物作用广泛，可同时预防和治疗多种心血管相关的症状，不是单一改善某一治疗指标，从而可以全面降低有关疾病的发病率和死亡率。

具体实施方式

实施例1

3-(4-三氟甲基磺酰基)苯基氨基甲酰基-1-磺酰氯的合成

在250mL三颈烧瓶中，将3-氯磺酰苯甲酰氯(5.84g，24.4mmol)加入干燥的二氯甲烷(16.6mL)中，-10℃冰浴进行搅拌，再依次加入三乙胺(3.4mL，24.4mmol)和4-三氟甲基磺酰苯胺(5g，22.2mmol)，室温搅拌过夜，得粗品。

实施例2

3-(吗啡啉基磺酰基)-N-(4-(三氟甲基磺酰基)苯基)苯甲酰胺(1a)的合成

取上一步反应所得粗品2mL，加入到二氯甲烷10mL，再依次加入三乙胺(0.5mL，3.47mmol)，吗啉(232mg，2.67mmol)，室温继续反应3h，旋蒸除去溶剂，利用硅胶柱层析(PE∶EA＝3∶1)纯化产物，得到750mg白色产品，产率为71％。产物纯度：98％，¹HNMR(ppm)8.62-7.91(m，9H)，3.67(t，4H)，2.9(t，4H).MS(M⁺+1)479，元素分析(％)：计算值C，45.18；H，3.58；F，11.91；N，5.85；O，20.06；S，13.40；实测值C，45.15；H，3.54；F，11.89；N，5.87；O，20.05；S，13.41。

实施例3

3-(N-(2-甲氧基乙基)氨基磺酰基)-N-(4-三氟甲基磺酰基)苯基)苯甲酰胺(1b)的合成

取上一步反应所得粗品2mL，加入到二氯甲烷10mL，再依次加入三乙胺(0.5mL，3.47mmol)，2-甲氧基乙基氨基(200mg，2.67mmol)，室温继续反应6h，旋蒸除去溶剂，利用硅胶柱层析(PE∶EA＝4∶1)纯化产物，得到800mg黄色产品，产率为77.3％。产物纯度：97.8％，¹HNMR(ppm)8.51-7.31(m，9H)，2.4(br，1H)，3.3(t，2H).3.6(t，2H).3.2(s，3H).MS(M⁺+1)467，元素分析(％)：计算值C，43.77；H，3.67；F，12.22；N，6.01；O，20.58；S，13.75；实测值C，43.78；H，3.66；F，12.26；N，6.02；O，20.55；S，13.73。

实施例4

3-(N-(2-甲基氨基)氨基磺酰基)-N-(4-三氟甲基磺酰基)苯基)苯甲酰胺(1c)的合成

取上一步反应所得粗品2mL，加入到二氯甲烷10mL，再依次加入三乙胺(0.5mL，3.47mmol)，N，N-Boc-甲基乙二胺(466mg，2.67mmol)，室温继续反应5h，旋蒸除去溶剂，利用硅胶柱层析(PE∶EA＝2∶1)纯化产物，得到760mg黄色产品，将该产物溶解在二氯甲烷4mL，滴加三氟醋酸(1mL，13.5mmol)，室温搅拌反应过夜。浓缩，加入饱和NaHCO₃溶液，过滤固体，水洗两边，干燥，得到600mg白色固体，产率为58.1％。产物纯度：97.8％，¹HNMR(ppm)8.55-7.21(m，9H)，2.1(br，2H)，3.3(t，2H).2.9(t，2H).2.5(s，3H)。MS(M⁺+1)466，元素分析(％)：计算值C，43.87；H，3.90；F，12.24；N，9.03；O，17.19；S，13.78；实测值C，43.89；H，3.88；F，12.26；N，9.01；O，17.22；S，13.74。

实施例5

3-(哌嗪基磺酰基)-N-(4-三氟甲基磺酰基)苯基)苯甲酰胺(1d)的合成取上一步反应所得粗品2mL，加入到二氯甲烷10mL，再依次加入三乙胺(0.5mL，3.47mmol)，N-Boc-哌嗪(497mg，2.67mmol)，室温继续反应6h，旋蒸除去溶剂，利用硅胶柱层析(PE∶EA＝4∶1)纯化产物，得到960mg黄色产品，将该产物溶解在二氯甲烷4mL，滴加三氟醋酸(1mL，13.5mmol)，室温搅拌反应过夜。浓缩，加入饱和NaHCO₃溶液，过滤固体，水洗两边，干燥，得到780mg白色固体，产率为73.7％。产物纯度：97.8％，¹HNMR(ppm)8.21-7.11(m，9H)，3.2(t，4H).3.7(t，4H).2.5(s，1H)。MS(M⁺+1)478，元素分析(％)：计算值C，45.28；H，3.80；F，11.94；N，8.80；O，16.75；S，13.43；实测值C，45.25；H，3.83；F，11.84；N，8.90；O，16.77；S，13.41。

实施例6

3-(N-甲基哌嗪基磺酰基)-N-(4-三氟甲基磺酰基)苯基)苯甲酰胺(1e)的合成取上一步反应所得粗品2mL，加入到二氯甲烷10mL，再依次加入三乙胺(0.5mL，3.47mmol)，1-甲基哌嗪(267mg，2.67mmol)，室温继续反应6h，旋蒸除去溶剂，利用硅胶柱层析(PE∶EA＝4∶1)纯化产物，得到850mg黄色产品，产率为77.8％。产物纯度：97.8％，¹HNMR(ppm)8.70-6.54(m，9H)，3.1(t，4H).3.8(t，4H).2.3(s，3H)。MS(M⁺+1)492，元素分析(％)：计算值C，46.43；H，4.10；F，11.60；N，8.55；O，16.28；S，13.05；实测值C，46.46；H，4.07；F，11.62；N，8.53；O，16.26；S，13.07。

实施例7

3-(二氮杂卓基磺酰基)-N-(4-三氟甲基磺酰基)苯基)苯甲酰胺(1f)的合成

取上一步反应所得粗品2mL，加入到二氯甲烷10mL，再依次加入三乙胺(0.5mL，3.47mmol)，1-Boc-4-二氮杂卓(534mg，2.67mmol)，室温继续反应5h，旋蒸除去溶剂，利用硅胶柱层析(PE∶EA＝4∶1)纯化产物，得到687mg黄色产品，将该产物溶解在二氯甲烷4mL，滴加三氟醋酸(1mL，13.5mmol)，室温搅拌反应过夜。浓缩，加入饱和NaHCO₃溶液，过滤固体，水洗两边，干燥，得到630mg黄色产品，产率为57.7％。产物纯度：97.8％，¹HNMR(ppm)8.21-7.02(m，9H)，3.1(m，2H).1.5(m，2H).2.4(m，2H).2.7(m，2H).3.3(m，2H).2.4(s，1H)。MS(M⁺+1)492，元素分析(％)：计算值C，46.43；H，4.10；F，11.60；N，8.55；O，16.28；S，13.05；实测值C，46.41；H，4.13；F，11.57；N，8.58；O，16.29；S，13.04。

实施例8

3-(呋喃氨基磺酰基)-N-(4-三氟甲基磺酰基)苯基)苯甲酰胺(1g)的合成

取上一步反应所得粗品2mL，加入到二氯甲烷10mL，再依次加入三乙胺(0.5mL，3.47mmol)，3-氨基呋喃(221.6mg，2.67mmol)，室温继续反应6h，旋蒸除去溶剂，利用硅胶柱层析(PE∶EA＝4∶1)纯化产物，得到710mg黄色产品，产率为67.3％。产物纯度：97.8％，¹HNMR(ppm)8.46-7.36(m，9H)，3.0(br，1H)，6.5(s，1H).7.5(d，1H).6.2(d，1H)。MS(M⁺+1)475，元素分析(％)：计算值C，45.57；H，2.76；F，12.01；N，5.90；O，20.23；S，13.52；实测值C，45.54；H，2.78；F，12.04；N，5.87；O，20.26；S，13.50。

实施例9

3-(吡啶氨基磺酰基)-N-(4-三氟甲基磺酰基)苯基)苯甲酰胺(1h)的合成

取上一步反应所得粗品2mL，加入到二氯甲烷10mL，再依次加入三乙胺(0.5mL，3.47mmol)，4-氨基吡啶(251mg，2.67mmol)，室温继续反应6h，旋蒸除去溶剂，利用硅胶柱层析(PE∶EA＝4∶1)纯化产物，得到690mg黄色产品，产率为64.1％。产物纯度：97.8％，¹HNMR(ppm)8.68-7.16(m，9H)，4.0(br，1H)，6.7(d，2H).8.5(d，2H)。MS(M⁺+1)486，元素分析(％)：计算值C，47.01；H，2.91；F，11.74；N，8.66；O，16.48；S，13.21；实测值C，47.03；H，2.87；F，11.71；N，8.69；O，16.44；S，13.25。

实施例10

3-(N-4-甲胺基吡啶基磺酰基)-N-(4-三氟甲基磺酰基)苯基)苯甲酰胺(1i)的合成

取上一步反应所得粗品2mL，加入到二氯甲烷10mL，再依次加入三乙胺(0.5mL，3.47mmol)，4-甲胺基吡啶(288mg，2.67mmol)，室温继续反应6h，旋蒸除去溶剂，利用硅胶柱层析(PE∶EA＝4∶1)纯化产物，得到680mg黄色产品，产率为61.3％。产物纯度：97.8％，¹HNMR(ppm)8.81-7.25(m，9H)，4.0(br，1H)，6.6(d，2H).8.4(d，2H).4.3(s，2H)。MS(M⁺+1)500，元素分析(％)：计算值C，48.09；H，3.23；F，11.41；N，8.41；O，16.02；S，12.84；实测值C，48.05；H，3.28；F，11.40；N，8.42；O，16.12；S，12.74。