專利名稱：治療和預(yù)防卡氏肺囊蟲肺炎和其它疾病的方法及所用的化合物和配方的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及治療卡氏肺囊蟲肺炎的方法，特別涉及具有殺卡氏肺囊蟲藥物活性的化合物和含有這類化合物的藥物配方，以及治療和預(yù)防卡氏肺囊蟲肺炎的方法和治療利什曼原蟲病，賈第蟲病和瘧疾的方法。
五脒的鹽酸鹽是Ewins等首先發(fā)現(xiàn)的(見美國專利2277861)，隨后又制造出了可溶于水的鹽，見Newberry等申請的2410796號美國專利，該專利涉及這種可溶于水的鹽，特別是五脒的羥基乙烷磺酸鹽和羥基丙烷磺酸鹽。前一種化合物一般稱為羥乙基磺酸五脒。
卡氏肺囊蟲肺炎羥乙基磺酸五脒現(xiàn)在由LyphoMed公司制造出售，其商標(biāo)為Pentam，用于靜脈和肌肉注射，治療由卡氏肺囊蟲引起的肺炎，這種病一般被稱為“PCP”。近年來由于PCP患者顯著增多，羥乙基磺酸五脒的重要性戲劇性地逐步上升。病人增多是由于獲得性免疫缺損綜合癥(愛滋病)患者增多的不幸后果?，F(xiàn)在估計幾乎70%的愛滋病人感染了PCP。由于愛滋病患者中PCP的高發(fā)病率，發(fā)現(xiàn)羥乙基磺酸五脒不僅對治療PCP有用，而且還可用來預(yù)防PCP，以防止或延緩特別是愛滋病患者PCP的初發(fā)或復(fù)發(fā)。
然而，不幸的是羥乙基磺酸五脒的副作用是它有毒性。在用羥乙基磺酸五脒通過肌肉和靜脈注射治療的病人中，由于嚴(yán)重的低血壓、低血糖和心律失常而造成一些患者死亡。因為要克服羥乙基磺酸五脒的毒性，所以急需一種羥乙基磺酸五脒的替代品，以避免或減少使用五脒而引起的不良副作用。
賈第蟲在美國，蘭氏賈第蟲(Giardialamblia)是一種最常見的腸寄生蟲(見Pediatr.Clin.NorthAM，Jun.1988，35(3)565-77)。據(jù)稱它是世界上最普遍的致病腸道原蟲，和胃腸病的重要致病原因。它是第三世界國家的一個特別嚴(yán)重的問題，并且當(dāng)兒童受其感染后更是一件十分棘手的問題。
在一份對牙買加營養(yǎng)不良兒童感染的研究中，在那些受感染的病例中確定了一種致病因素，蘭氏賈第蟲是最普遍的腸道病原體(J.Trop.Med.Hyg.91(4)173-80，Aug.1988)。在另一項對居住于埃及尼羅河三角洲地區(qū)家庭的研究中，調(diào)查了724名兒童，其中僅有一名兒童在研究中顯示為蘭氏賈第蟲陰性(Am.J.Epidemiol.127(6)1272-81，Jun.1988)。
不幸的是，盡管蘭氏賈第蟲是如此普遍存在的致病原蟲，它們寄居于小腸的上部，造成急性和慢性腹瀉和營養(yǎng)吸收障礙，而現(xiàn)在用于治療的藥劑卻是極不令人滿意的。事實上，現(xiàn)在普遍選擇使用的治療藥品，都是主要制造用來治療其他傳染病的，后來又發(fā)現(xiàn)它們對蘭氏賈第蟲有效。治療賈第蟲病的典型藥物有滅滴靈、他咪唑、阿的平或呋喃唑酮，但這樣的治療都帶有典型的不良副作用，而且并不總是有效。
盡管五脒幾十年前已被人所知，但在此以前并不知道它可用于治療賈第蟲病。
由于蘭氏賈第蟲感染在世界范圍的嚴(yán)重性，以及缺少治療這種病的有效藥品，因此不言而喻，極其需要一種更為有效的，有良好治療性質(zhì)的抗賈第蟲病的藥劑。
利什曼原蟲已知利什曼原蟲是一種胞內(nèi)原蟲寄生蟲，它能造成人的嚴(yán)重感染。這種生物是由受感染白蛉的“叮咬”來傳播的，并侵入網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)中(RES)。這種寄生蟲在脊椎動物寄主負責(zé)與侵入生物體反應(yīng)的組織中有很高的生長和繁殖力。可以想到，利什曼原蟲的這種寄生地點給有效的化學(xué)療法帶來了困難，并且在寄生蟲和寄主的細胞免疫應(yīng)答之間具有高度復(fù)雜的相互作用。在網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)中，寄生蟲至少在其生育周期的一部分是生存在寄主的巨噬細胞中。寄主細胞的二級溶酶體與寄生物的液泡顯然發(fā)生了融合，而沒能防止利什曼原蟲的隨后繁殖。這種融合為寄生蟲獲取營養(yǎng)物提供了途徑，但也使寄生蟲暴露于寄主的抗體和溶酶體酶。
在人體中，杜氏利什曼原蟲(Leishmaniadonovani)成功地侵入脾和肝的結(jié)果通常就是死亡。皮膚瘢痕可能是熱帶利什曼原蟲(Leishmaniatropica)和它的同類嗜皮生物體〔如埃塞俄比亞利什曼原蟲(Leishmaniaaethiopica)，墨西哥利什曼原蟲(L.mexican)，秘魯利什曼原蟲(L.Peruviana)和圭亞那利什曼原蟲(L.Guyanensis)〕感染的唯一表現(xiàn)。巴西利什曼原蟲侵入粘膜皮膚組織是中等程度的感染。不幸的是，在篩選中只發(fā)現(xiàn)相對少的藥物顯示出足夠的殺利什曼原蟲的活性，值得進行人體試驗的就更少了。治療主要依靠含銻藥劑，這種藥劑也可以產(chǎn)生嚴(yán)重中毒的副作用，特別是在那些營養(yǎng)不良的患者中。一種廣泛用于治療的含銻藥劑是銻酸的N-甲基葡萄糖胺鹽，通常稱為甲基葡胺銻酸鹽。這類藥物的毒性可能影響肝(肝炎)、腎(腎炎)或心臟(心肌炎)。在這些毒性影響中，心肌炎是最大的也是最普遍的問題。
最初發(fā)現(xiàn)五脒在治療錐蟲病時是有效的，最近，如上所述，發(fā)現(xiàn)五脒對于治療卡氏肺囊蟲肺炎是非常有用的，特別是對那些由于獲得性免疫缺損綜合癥(愛滋病)而患病的患者。迄今為止，只知道五脒，而不是它的同類物，在治療利什曼原蟲病中有一些有限的效應(yīng)。
由于缺乏治療利什曼原蟲病的滿意的藥品，因此需要一種更為有效的，具有良好治療性質(zhì)的抗利什曼原蟲病藥品。
瘧疾人類瘧疾是由瘧原蟲屬寄生生物引起的。它是由吸了血液中有性形體寄生蟲的蚊子傳播的。寄生蟲的子孢子體在蚊子中成長，并通過蚊子的叮咬傳播于新的寄主個體。主要的人類病原體是惡性瘧原蟲(Plasmodiumfalciparum)。
瘧疾是熱帶不發(fā)達國家最重要的健康問題之一。估計全世界有十多億人居住在瘧疾傳播地區(qū)。雖然氯奎是一種有效的藥品，但這種藥有某些副作用，更重要的是瘧疾寄生蟲已經(jīng)獲得了對氯奎的抗藥性。
因此隨著瘧疾寄生蟲中氯奎抗性品系的出現(xiàn)，以及DDT一類長效殺蟲劑效力的降低，熱帶地區(qū)的瘧疾已成為一種日益嚴(yán)重的問題。瘧疾是世界上最大的傳染病這一事實也反映出這一問題的嚴(yán)重性。在瘧疾傳播地區(qū)居住的十億人口中，任何一給定的時間內(nèi)大約有二千五百萬至二億人患有瘧疾。
在非洲，每年估計有一百萬人死于瘧疾，主要是小于五歲的兒童。即使那些在童年感染上瘧疾的人存活下來，很大比例的成年人仍然易于感染上瘧疾，表現(xiàn)出周期性的寄生物血癥，盡管他們的血清中含有“保護性的”殺瘧原蟲抗體。據(jù)信在非洲地方病高發(fā)地區(qū)，幾乎所有居民終生患有連續(xù)的輕至中度致病性的惡性瘧原蟲感染。
由于越來越多的瘧疾病原株對主要的抗瘧疾藥品具有抗藥性，瘧疾感染的問題變得更為嚴(yán)重。越來越多的對氯奎有抗藥性的惡性瘧原蟲品系在中和南美洲、非洲和東南亞出現(xiàn)。
研究人員人工合成了各種氯奎來與新的瘧原蟲抗性品系斗爭。但是這些品系已經(jīng)對新藥具有抗藥性。最近推出了一種新藥mefloquine，然而對其有抵抗力的新品系也已經(jīng)出現(xiàn)。需要一種與氯奎具有不同化學(xué)性質(zhì)的全新藥品來遏制瘧原蟲抗性品系的日益流行。
五脒的出現(xiàn)已有幾十年，最初表現(xiàn)出可用于治療錐蟲病。如上所述，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)五脒對治療卡氏肺囊蟲肺炎是十分有用的，特別是對那些因患有獲得性免疫缺損綜合癥(愛滋病)而免疫力遭受損害的病人。同樣，已知五脒而不是其同類物只在治療瘧疾中有所利用。
由于瘧疾在世界上傳染的嚴(yán)重性和缺乏對其進行治療的有效藥品，不言而喻，急需一種更為有效的，具有良好治療性質(zhì)的抗瘧原蟲藥品。
卡氏肺囊蟲肺炎根據(jù)本發(fā)明的一個方面，出人意料地發(fā)現(xiàn)，卡氏肺囊蟲肺炎可以用如結(jié)構(gòu)式Ⅰ定義的化合物進行有效的治療
其中，每個R1都是H，或者在同一脒基上的兩個R1共同代表-(CH2)m-，其中m＝2，3或4，R2是H，OCH3，NO2或NH
，R3是H，CH3或CH2CH3;n＝2，3，4或5;X是O，N或S;如果R1和R2都是H并且X＝O，則n不能等于5。
尤其優(yōu)選的結(jié)構(gòu)式Ⅰ代表的那些化合物具有對位脒結(jié)構(gòu)，如下面的結(jié)構(gòu)式Ⅰa所示
其中R1、R2、R3、X、m和n與結(jié)構(gòu)式Ⅰ中的定義相同。
許多發(fā)現(xiàn)可用于治療或預(yù)防卡氏肺囊蟲肺炎的化合物其本身是新化合物。這類新化合物如下面結(jié)構(gòu)式Ⅱ所定義
其中，每個R1是H，或在同一脒基上的兩個R1基共同代表-(CH2)m-，其中m＝2，3或4;R2是H，OCH3，NO2或NH2;R3是H，CH3或CH2CH3;n＝2，3，4或5;X是O，N或S;附加條件是，當(dāng)R1和R2都是H時，則X代表N或S，以及當(dāng)R2是H，X是O時，則兩個R1基共同代表-(CH2)m-，并且n＝3或4。
尤其優(yōu)選由結(jié)構(gòu)式Ⅱ代表的具有對位脒結(jié)構(gòu)的化合物，如子結(jié)構(gòu)式Ⅱa所示
其中，R1、R2、R3、X、m和n與結(jié)構(gòu)式Ⅱ中的定義相同。另外，還有不同于結(jié)構(gòu)式Ⅱ定義的新化合物(但其中n＝6)，這些化合物顯示出抗PCP的效應(yīng)，但具有較高的毒性。
賈第蟲病已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以用五脒及其同類物來治療蘭氏賈第蟲病。因此，本發(fā)明提供了一種治療賈第蟲病的方法，包括給患病寄主施用有療效劑量的結(jié)構(gòu)式Ⅰ的化合物，其中X是O，N或S;R1是H，或同一脒基上的兩個R1基共同代表-(CH2)m-，其中m＝2，3或4;R2是H，NH2，OCH3，Cl或NO2;R3是H，CH3或CH2CH3和n＝2-6，或其可作藥用的鹽。更可取的是結(jié)構(gòu)式Ⅱ表示的化合物，其中X、R1、R2、R3、m和n與前述意義相同，或其可作藥用的鹽。
利什曼原蟲病現(xiàn)已出人意料的發(fā)現(xiàn)，可以用某些五脒同類物治療利什曼原蟲病。因此，本發(fā)明提供了一種治療利什曼原蟲病的方法，包括給患者寄主施用有療效劑量的結(jié)構(gòu)式Ⅰ的化合物，其中X是O，N或S;R1是H，或同一脒基上的兩個R1共同代表-(CH2)m-，其中m＝2，3或4;R2是H，NH2，OCH3，Cl或NO2;R3是H，CH3或CH2CH3，n＝2-6，附加條件是，當(dāng)R1和R2都是H，并且X＝O時，則n不能等于5，或其可作藥用的鹽。更可取的是結(jié)構(gòu)式Ⅱ表示的化合物，其中X，R1，R2，R3，m和n與上述意義相同，或其可作藥用的鹽。
瘧疾現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)可用五脒及其同類物治療瘧疾。因此，本發(fā)明提供了一種治療瘧疾的方法，包括給患病寄主施用有療效劑量的結(jié)構(gòu)式Ⅰ的化合物，其中X是O，N或S;R1是H，或在同一脒基上的兩個R1共同代表-(CH2)m-，其中m＝2，3或4;R2是H，NH2，OCH3，Cl或NO2;R3是H，CH3，或CH2CH3，并且n＝2-6，附加條件是，當(dāng)R1和R2都是H，并且X＝O時，則n不能等于5;或其可作藥用的鹽。更可取的是結(jié)構(gòu)式Ⅱ中的化合物，其中的X，R1，R2，R3，m和n如上述定義，或其可作藥用的鹽。
新化合物一般說來，本發(fā)明還提供了藥品的配方，其中包括前述結(jié)構(gòu)式Ⅱ(或最好是結(jié)構(gòu)式Ⅱa)的新化合物，或其可作藥用的鹽，以及生理上可接受的載體。本發(fā)明還提供了這類新化合物或其鹽，它們是凍干形式的，并且可以再配制成所作藥用的制劑，如用于靜脈或肌肉注射。
新組合物進一步，本發(fā)明提供了一種上述的化合物或它的鹽的配方給患者使用，如霧化成顆粒或微滴供吸入服用。
新化合物本發(fā)明的新化合物在結(jié)構(gòu)特征上與先有技術(shù)化合物的區(qū)別是十分明顯的，并且通過將這類化合物的結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)式Ⅲ中所示的五脒結(jié)構(gòu)相比較，可很容易確定它們之間的不同
其中Am代表脒基。
在本發(fā)明的一個方面，由于用氮原子或硫原子取代了兩個芳核橋接基團中的醚氧，從而可使新化合物與五脒和其已知的同類物區(qū)分開來。這類新化合物可用結(jié)構(gòu)式Ⅱ(或子結(jié)構(gòu)式Ⅱa)來表示，其中X是N或S。在這類例子中，新化合物具有下面通式Ⅳa或Ⅳb表示的結(jié)構(gòu)，或更可取的具有子結(jié)構(gòu)式Ⅳc或Ⅳd所示的特殊的對位脒結(jié)構(gòu)
其中，每個R1都是H，或在同一脒基上的兩個R1共同代表-(CH2)m-，其中m是2，3或4;R2是H，OCH3，NH2或NO2;R3是H，CH3或CH2CH3;n＝2，3，4或5。正如指出的那樣，先有技術(shù)中不存在這樣的化合物，其兩個芳核之間是由-N-(CH2)n-N-或-S-(CH2)n-S-這種結(jié)構(gòu)的基團連接的，這種獨有的特征把具有Ⅳ結(jié)構(gòu)的化合物與先有技術(shù)中的那些區(qū)別開來。
本發(fā)明的另一方面，是由于在兩個芳核上連有一個甲氧基，一個氨基或硝基而使本發(fā)明的新化合物與先有技術(shù)區(qū)別開來。當(dāng)R2是OCH3，NH2或NO2時，這類化合物由結(jié)構(gòu)式Ⅱ代表(或更好為結(jié)構(gòu)式Ⅱa)，并能由結(jié)構(gòu)式Ⅴ，或更可取地由子結(jié)構(gòu)式Ⅴa的對位脒結(jié)構(gòu)來表示
其中，每個R1是H，或在同一脒基上的兩個R1共同代表-(CH2)m-，其中m是2，3或4;R2是OCH3，NH2或NO2;R3是H，CH3或CH2CH3;X是O，N或S;n＝2，3，4或5。這類化合物中由于有甲氧基、氨基或硝基，因此不同于五脒和其同類物。發(fā)現(xiàn)甲氧基和氨基增加了這類化合物在抗卡氏肺囊蟲活性方面的治療效力。特別是甲氧基使化合物的治療效果得到很大的增強。
在本發(fā)明的另一方面，由于某些新化合物在其兩個芳核上存在脒基的閉環(huán)衍生物，如咪唑啉環(huán)，使它們與先有技術(shù)中的化合物不同。這種閉環(huán)，例如咪唑啉，是由一個-(CH2)m-基團，例如-CH2CH2-，橋接兩個脒基上的氮原子而形成的。參照結(jié)構(gòu)式Ⅱ，當(dāng)同一脒基上的兩個R1共同代表-(CH2)m-，其中m＝2，3或4時則代表了這類化合物。這類化合物在X處是N或S，和/或當(dāng)R2是OCH3，NH2或NO2時，在現(xiàn)有技術(shù)中還是未知的。而且，當(dāng)X是0，并且n＝2，3或4時這類化合物在現(xiàn)有技術(shù)中也是未知的。但是當(dāng)X是O，R2是H，并且n＝5時，咪唑啉化合物是已知的。然而所述化合物具有抗卡氏肺囊蟲的治療效力卻是未知的。本發(fā)明的新化合物上具有閉環(huán)，例如咪唑啉基時，令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，化合物治療卡氏肺囊蟲肺炎的效力顯著增強。這類新化合物由結(jié)構(gòu)式Ⅵ專門代表，子結(jié)構(gòu)式Ⅵa則代表更為可取的對位咪唑啉結(jié)構(gòu)
其中，R2是H，OCH3，NH2或NO2;R3是H，CH3，或CH2CH3;X是O，N或S;n＝2，3，4或5，如果R2是H，則n不能等于5。最可取的化合物是，當(dāng)R2＝OCH3，R3＝H，X＝O和n＝3時，由子結(jié)構(gòu)式Ⅵa代表的化合物。
卡氏肺囊蟲的治療和預(yù)防本發(fā)明一個特別重要的方面，是提供了一種治療卡氏肺囊蟲肺炎的方法。這種方法包括對患有卡氏肺囊蟲肺炎的病人施用具有療效劑量的結(jié)構(gòu)式Ⅰ的化合物或其可作藥用的鹽。在此之前，五脒是僅有的幾種其結(jié)構(gòu)與式Ⅰ化合物相似的化合物中的一種，已知它可有效地治療或預(yù)防卡氏肺囊蟲肺炎。僅知的其他具有某些抗PCP效力的二脒是溴代丙二脒、 脒和羥基 脒。
除了提供了一種治療卡氏肺囊蟲肺炎的方法外，本發(fā)明還提供了一種在免疫系統(tǒng)受到損害的患者中(例如愛滋病人)預(yù)防卡氏肺囊蟲肺炎的方法，這類病人至少得過一次卡氏肺囊蟲肺炎，但在治療時并沒有表現(xiàn)出肺炎癥狀。由于卡氏肺囊蟲肺炎對于免疫力缺損的病人是一種具有特殊危害性的疾病，因此，與此病的癥狀出現(xiàn)后再治療相比較，最好還是避免卡氏肺囊蟲肺炎的發(fā)作。因此，本發(fā)明提供了一種預(yù)防卡氏肺囊蟲肺炎的方法，包括給患者施用具有預(yù)防效力劑量的結(jié)構(gòu)式Ⅰ(最好是子結(jié)構(gòu)式Ⅰa)的化合物，或其可作藥用的鹽。根據(jù)這種方法使用的化合物或鹽的施用形式，可與用于實際治療卡氏肺囊蟲肺炎患者的相同。
在本發(fā)明另一個有用的方面，是提供了一種在從沒得過卡氏肺囊蟲肺炎的免疫力缺損的病人中預(yù)防初期卡氏肺囊蟲肺炎的方法。在這方面，一個被診斷為免疫力缺損的病人，例如愛滋病患者或ARC(愛滋病相關(guān)復(fù)合癥)，甚至在初期卡氏肺囊蟲肺炎發(fā)作之前，也可以用預(yù)防效力劑量的結(jié)構(gòu)式Ⅰ(最好是結(jié)構(gòu)式Ⅰa)的化合物或其可作藥用的鹽來避免或延緩感染。這種化合物或鹽可用與治療卡氏肺囊蟲肺炎患者同樣的方式使用。
賈第蟲病的治療方法本發(fā)明還提供了一種通過使用具有療效劑量的上述結(jié)構(gòu)式Ⅰ的化合物或其可作藥用的鹽來治療賈第蟲病的新方法。結(jié)構(gòu)式Ⅰ包括五脒，以及它的各種同類物或衍生物，所有這些化合物都是芳族二脒。
根據(jù)本發(fā)明方法的實踐發(fā)現(xiàn)，在使用結(jié)構(gòu)式Ⅰ，或最好結(jié)構(gòu)式Ⅱ的化合物，或其可作藥用的鹽治療蘭氏賈第蟲病時，某些化合物的療效優(yōu)于其他化合物。例如，發(fā)現(xiàn)五脒具有中等殺蘭氏賈第蟲效力，如同上述結(jié)構(gòu)式Ⅰ(或Ⅱ)中的大多數(shù)化合物一樣。特別令人驚奇的是，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明范圍內(nèi)最有效力的產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)式Ⅱ定義結(jié)構(gòu)的一種化合物，其中X＝O，R1和R3＝H，R2＝OCH3，n＝3。在治療蘭氏賈第蟲病時，效力非常相似的化合物是結(jié)構(gòu)式Ⅱ定義的化合物，其中X＝N，R1，R2和R3＝H，n＝6。將這些化合物與前面提到的現(xiàn)在選來治療賈第蟲病的化合物相比較可以發(fā)現(xiàn)，在治療賈第蟲病的療效上，本發(fā)明范圍內(nèi)的化合物與當(dāng)前使用的產(chǎn)品基本上是一樣的。
利什曼原蟲病的治療方法本發(fā)明還提供了一種使用上述結(jié)構(gòu)式Ⅰ的化合物或其可作藥用的鹽來治療利什曼原蟲病的方法。結(jié)構(gòu)式Ⅰ包括五脒，以及它的各種同類物或衍生物，所有這些都是芳族二脒。
根據(jù)本發(fā)明方法的實踐發(fā)現(xiàn)，在使用結(jié)構(gòu)式Ⅰ(或最好是結(jié)構(gòu)式Ⅱ)的化合物，或其可作藥用的鹽來治療利什曼原蟲病時，某些化合物的療效優(yōu)于其他化合物。例如，發(fā)現(xiàn)五脒具有中等的殺利什曼原蟲的效力，如同上述結(jié)構(gòu)式Ⅰ(或Ⅱ)中的大多數(shù)化合物一樣。特別令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明范圍內(nèi)最有效力的產(chǎn)品是具有結(jié)構(gòu)式Ⅱ定義結(jié)構(gòu)的化合物，其中X＝N，R1，R2和R3＝H，n＝5，和具有結(jié)構(gòu)式Ⅱ定義結(jié)構(gòu)的化合物，其中X＝O;R1，R2和R3＝H，n＝6。這兩種化合物在結(jié)構(gòu)上都與五脒相似。
瘧疾治療的方法本發(fā)明還提供了一種使用上述結(jié)構(gòu)式Ⅰ的化合物或其可作藥用的鹽來治療瘧疾的新方法。結(jié)構(gòu)式Ⅰ包括五脒，以及它的各種同類物或衍生物，所有這些都是芳族二脒。
根據(jù)本發(fā)明方法的實踐發(fā)現(xiàn)，在使用結(jié)構(gòu)式Ⅰ(或最好是結(jié)構(gòu)式Ⅱ)的化合物，或其可作藥用的鹽來治療瘧疾時，某些化合物的療效優(yōu)于其他化合物。例如，發(fā)現(xiàn)五脒具有中等殺瘧原蟲的效力，如同上述結(jié)構(gòu)式Ⅰ(或Ⅱ)中的大多數(shù)化合物一樣。特別令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明范圍內(nèi)，迄今為止最有效力的產(chǎn)品是第106號化合物，它具有結(jié)構(gòu)式Ⅱ定義的結(jié)構(gòu)，其中X＝N;R1，R2和R3＝H;n＝5。這一化合物與五脒是完全相同的，但是五脒的橋接氧原子被氮原子取代。尤其出人意料的是，這種化合物針對氯奎抗性株(W2)和mefloquine抗性株(D6)都是最有效的化合物。
在殺瘧原蟲效力上與之十分相近似的化合物是第110、113和116號化合物。
劑量和劑量形式顯而易見，任何特定化合物的有治療效果的劑量多少會因化合物而異，因病人而異。就一般情況而言，劑量約從0.1mg/Kg至20mg/Kg左右就會產(chǎn)生治療功能。但是，高劑量引起的毒性問題會將劑量限制在較低水平上，如最高約為10mg/Kg，此量是指游離堿的重量。所采用的典型劑量為大約0.5mg/Kg至5mg/Kg左右。治療持續(xù)時間通常為每天一次，一直延續(xù)到病人的癥狀消除。根據(jù)個別病人感染的劇烈程度，此時間長度可能持續(xù)2-3周，或者更長。
按照本方法，結(jié)構(gòu)式Ⅰ的化合物，或其藥學(xué)上可采用的鹽，可采用口服或作為固體吸入，或可采用口服或通過溶液、懸浮液或乳劑作肌肉或靜脈內(nèi)注射。此外，該化合物或鹽也可通過脂質(zhì)體懸浮液進行肌肉或靜脈內(nèi)注射。當(dāng)藥用吸入時，化合物和鹽應(yīng)以多固體顆粒或微滴形式，顆粒大小為0.5至5μm左右，最好約為1至2μm。
新穎組合物本發(fā)明還提供了一種新的用于肌肉或靜脈注射用的藥用組合物。藥用組合物由結(jié)構(gòu)式Ⅱ(最好是子結(jié)構(gòu)式Ⅱa)的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽構(gòu)成，使用任何藥學(xué)上可采用的載體。如果所需的是溶液，那么相對于可溶于水的化合物或鹽，選擇水為載體;相對于不溶于水的化合物或鹽，選用有機載體，例如甘油、丙二醇、聚乙二醇或其混合物可能是合適的。在后一情況下，有機載體可包含大量的水。在前面兩種情況下，然后以任何適當(dāng)?shù)姆绞綄θ芤哼M行滅菌處理，最好用0.22μm濾器進行過濾。滅菌處理后，將溶液灌入合適的容器內(nèi)，例如無熱原小玻璃瓶。然后對小瓶進行滅菌密封，并且如果需要的話對小瓶內(nèi)容物進行凍干。
除了結(jié)構(gòu)式Ⅱ(最好是子結(jié)構(gòu)式Ⅱa)的化合物或其鹽以外，藥用組合物還可包括其他添加劑，如pH值調(diào)節(jié)添加劑。尤其是，有用的pH調(diào)節(jié)劑包括酸或堿或緩沖劑，如乳酸鈉、醋酸鈉或葡糖酸鈉。再則，組合物可包括微生物防腐劑?？捎玫奈⑸锓栏瘎┯袑αu基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸丙酯和芐基醇。將該組合物置于多劑量瓶中時一般都使用微生物防腐劑。當(dāng)然，正如上述，本發(fā)明的藥用組合物可用眾所周知的現(xiàn)有技術(shù)進行凍干。
本發(fā)明的又一個方面是，提供了一種由結(jié)構(gòu)式Ⅱ(最好為子結(jié)構(gòu)式Ⅱa)的化合物或其鹽構(gòu)成的可注射的、穩(wěn)定的滅菌組合物，以單位劑量裝在密封容器內(nèi)。該化合物或鹽以凍干形式提供，該凍干物能用藥學(xué)上可接受的載體重新構(gòu)成適用于人體注射的液態(tài)組合物。典型的單位劑量形式含有大約10mg至10g左右的化合物或鹽。當(dāng)化合物或鹽基本上不溶于水時，可使用足夠量的生理上可接受的乳化劑，以便在含水載體中乳化化合物或鹽。一種可用的乳化劑為磷脂膽堿。
按照本發(fā)明，可從不溶于水的結(jié)構(gòu)式Ⅱ(最好是子結(jié)構(gòu)式Ⅱa)的化合物或其鹽制備其他藥用組合物，例如含水的乳劑。在這種情況下，組合物將包含足夠量的藥學(xué)上可接受的乳化劑，以便使所需量的結(jié)構(gòu)式Ⅱ(最好是子結(jié)構(gòu)式Ⅱa)的化合物或鹽乳化。尤其可用的乳化劑有磷脂膽堿和卵磷脂。
另外，本發(fā)明提供了結(jié)構(gòu)式Ⅱ(最好是子結(jié)構(gòu)式Ⅱa)的化合物或其鹽的脂質(zhì)體配方。形成脂質(zhì)懸浮液的工藝是公知的現(xiàn)有技術(shù)。當(dāng)結(jié)構(gòu)式Ⅱ的化合物或其鹽是一種水溶性鹽時，使用傳統(tǒng)的脂質(zhì)體工藝，可將其摻入脂質(zhì)載體中。在這種情況下，由于化合物或鹽具有水溶性，化合物或鹽將基本上進入脂質(zhì)體的親水中心或核。使用的脂層可是任何傳統(tǒng)的組合物，并可包含膽甾醇或者無膽甾醇。當(dāng)涉及的化合物或鹽不溶于水時，再應(yīng)用傳統(tǒng)的脂質(zhì)體形成工藝，鹽基本上可進入形成脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)的疏水的類脂雙層。在這兩種中任一情況下，通過采用標(biāo)準(zhǔn)的聲處理和勻漿技術(shù)，可在尺寸上減少所產(chǎn)生的脂質(zhì)體。
當(dāng)然，包含結(jié)構(gòu)式Ⅱ的化合物或其鹽的脂質(zhì)配方也可凍干產(chǎn)生凍干物，該凍干物可用藥學(xué)上可接受的載體，例如水重新構(gòu)成脂質(zhì)體懸浮液。
在本發(fā)明的另一方面，提供了一種適于吸入的藥物配方，即氣霧劑。這些配方包括結(jié)構(gòu)式Ⅱ(最好是子結(jié)構(gòu)式Ⅱa)的所需化合物或其鹽的溶液或懸浮液或該化合物或鹽的多固體顆粒。可將所需的配方置于小腔容器中并將其噴霧。噴霧作用可由壓縮空氣或由超聲能量產(chǎn)生，形成含有化合物或鹽的多液體微滴或固體顆粒。液體微滴或固體顆粒應(yīng)具有的顆粒大小大約為0.5μm至5μm左右的范圍內(nèi)。固體顆粒能通過用公知的合適方式，例如微粉化，加工處理結(jié)構(gòu)式Ⅱ的固體化合物或其鹽來制取。最好，固體顆粒或者小微滴的大小應(yīng)為大約1-2μm。在這方面，商用的噴霧器完全能達到此目的。
更可取地，當(dāng)適于作為氣霧劑服用的藥物配方為液體形式時，在包含水的載體中，配方將包含結(jié)構(gòu)式Ⅱ(最好為子結(jié)構(gòu)式Ⅱa)的可溶于水的化合物或其鹽。可使用表面活性劑降低配方的表面張力，以便在進行霧化時足以使形成的小微滴在所需的大小范圍內(nèi)。
如上所述，本發(fā)明提供了可溶于水的和不溶于水的化合物和鹽。作為本說明書中使用的術(shù)語“可溶于水的”，其含意定義為任何組合物，其可溶于水的量約為50mg/ml或更大。另外，作為在本說明書中使用的術(shù)語“不溶于水的”，其含意定義為任何組合物，其在水中的溶解度低于20mg/ml。在某些應(yīng)用場合，需要可溶于水的化合物或鹽，而在另一些應(yīng)用場合也可能需要不溶于水的化合物或鹽。
合成過程本發(fā)明所用化合物，不論是已知的還是新化合物，都可用一般的公知方法或現(xiàn)有技術(shù)中的方法合成。因此，對大多數(shù)這些化合物合成的方法在此不作很詳細的說明。下文所涉及的合成途徑概述是為了幫助普通專業(yè)人員對于不同類別的化合物選用已知的合適的合成過程。
一般說來，可用于本發(fā)明化合物合成的一些反應(yīng)簡圖已示于圖Ⅰ-Ⅲ。如圖Ⅰ所示，在結(jié)構(gòu)式Ⅰ中，n＝2-5(n＝6時是為了比較)、R1＝H、X＝O和R2＝H或OH3，此化合物可通過用二溴鏈烷對氰基苯酚進行烷基化(合適時用甲氧基取代)而制取，一般應(yīng)用Geratz等人(J.Med.Chem.16970，1973)的工藝進行，以便得到類似結(jié)構(gòu)式Ⅱ化合物的相應(yīng)的氰基類似物。然后，氰基類似物可經(jīng)過Pinner氏脒合成，以制取所需的產(chǎn)品。此外，咪唑(imidate)也是通過前面提到的烷基化得到，它可與乙二胺回流產(chǎn)生本發(fā)明的咪唑啉產(chǎn)品，該產(chǎn)品當(dāng)兩個R1基在脒基上一起代表-CH2CH2-時，可由結(jié)構(gòu)式Ⅰ代表。再則，由前面提及的烷基化反應(yīng)得到的氰基化合物，可通過在三氟乙酸中用硝酸乙酰酯進行硝化而進一步反應(yīng)，得到二硝基二氰化合物，然后該化合物應(yīng)用前述的Pinner氏脒合成，可被轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的脒。為比較起見，可對所得到的二硝基二脒化合物進行研究。這些二硝基二脒化合物可進一步用H2和Pd/C轉(zhuǎn)化，生成本發(fā)明有用的相應(yīng)的二氨基二脒。
如圖Ⅱ中所示，用結(jié)構(gòu)式Ⅰ(其中X＝N，R2＝H)代表的重氮衍生物可通過4-氟苯基氰與二氨基鏈烷的親核置換反應(yīng)，繼之進行Pinner氏脒合成而合成。同樣，4-氟-3-硝基苯基氰可與二氨基鏈烷烴反應(yīng)，從而生成相應(yīng)的氰基衍生物。然后，該中間產(chǎn)物至最終產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化取決于相對溶解度。在這方面參見圖Ⅲ，該圖顯示了化合物(其中X＝N，R2＝NH2和n＝2)的合成，即在25℃條件下，使4-氯-3-硝基苯基氰同十倍余量的乙二胺反應(yīng)，生成相應(yīng)的單衍生物，然后，該衍生物可被催化還原形成相應(yīng)的胺，繼之與4-氯-3-硝基苯基氰進行第二次親核置換反應(yīng)形成相應(yīng)的二氰基單氨基單腈，然后，可使其進行Pinner氏脒合成和最終還原，生成所需要的二氨二脒產(chǎn)品。
同樣，結(jié)構(gòu)式Ⅰ的化合物也代表了一個合成結(jié)果，其中，X＝N、R2＝NH2及n＝4或6，在此合成中，4-氯-3-硝基苯基氰與相應(yīng)的二氨基鏈烷烴反應(yīng)得到的中間產(chǎn)物氰基衍生物產(chǎn)生一種不溶于任何合適溶劑的中間產(chǎn)物，以便轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的二脒衍生物。在這種情況下，硝基可被還原成氨基，然后轉(zhuǎn)化成所需的二脒，如圖Ⅱ中途徑2所描述的。其他同樣的化合物，但其中n＝3或5，微溶于二惡烷中，因此能直接轉(zhuǎn)變成二脒，在硝基還原前產(chǎn)生最終所需要的二氨二脒化合物。
如上所述，本發(fā)明所用的化合物可作為藥學(xué)上可接受的鹽提供。這樣的鹽包括葡糖酸鹽、乳酸鹽、醋酸鹽、酒石酸鹽、檸檬酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽和鹽酸鹽類。
一般說來，本發(fā)明的鹽類可在溶液中通過脒堿化合物同稍超過2當(dāng)量的所需酸反應(yīng)制備。反應(yīng)完成后，加入適量的鹽在其中不溶解的溶劑，使鹽從溶液中結(jié)晶出來。
通過下文非限制性實例對本發(fā)明進一步進行闡述。
實例1-44(包括比較實例)根據(jù)上文討論的合適過程合成具有結(jié)構(gòu)式Ⅰ結(jié)構(gòu)的化合物。在圖Ⅰ-Ⅲ中給出了反應(yīng)簡圖，逐一表明用于合成各實例中化合物的方法。合成的化合物示于表ⅠA，化合物的元素分析和熔點示于表ⅠB。使用標(biāo)準(zhǔn)的實驗程序在大鼠中對大多數(shù)化合物進行毒性試驗，毒性試驗結(jié)果示于表Ⅻ。實例31、32和34的化合物可用前述的一般方法合成，但沒有合成這些化合物。
化合物對卡氏肺囊蟲治療效果的試驗在Sprague-Dawley大鼠中對卡氏肺囊蟲的引入和治療喂養(yǎng)的雄性Sprague-Dawley大鼠，沒有確定無病毒的，重量150-200克，得自Hilltop實驗室，并分別裝開。動物一到達就著手喂低(8%)蛋白食物(ICNBiochemicals，Cincinnati，OH)和含有四環(huán)素(0.5mg/ml)和地塞米松(1.0g/ml)的飲水。其后8周進行這樣的治療，并且每天監(jiān)測攝取的液體和每周稱動物的重量。當(dāng)動物攝取太多液體時對飲水進行稀釋，以避免可的松中毒。從第6周開始，將動物分成每8個動物一組，并且除非另有說明，在以后的14天，每天以10mg/Kg的劑量通過靜脈注射試驗化合物。
在第8周末，通過三氯甲烷吸入處死動物，為了研磨組織，滅菌地取出左肺，置于無鈣或鎂的無菌HanK氏平衡鹽溶液(HBSS)中。以10%配方在原處使右肺膨脹并取出進行組織學(xué)GMS染色檢查。
組織處理程序?qū)Σ荒芰⒖烫幚淼拇笫蠓芜M行速凍并貯存于-70℃溫度下。當(dāng)準(zhǔn)備處理時，從冷凍器中取出組織，并使其在25℃水浴中快速解凍。然后，將肺切成小塊，用玻璃研杵通過＃60絲網(wǎng)進行研磨。將弄碎的肺懸浮在10mlHBSS溶液中渦旋30秒鐘。將懸浮液以60×g離心10分鐘，丟棄沉淀并將上清移入另一管中，以150×g離心10分鐘，以去除剩下的細胞碎屑。然后，再將離心出的上清以10，000×g離心10分鐘，以便使肺囊蟲沉淀。將沉淀再懸浮在2ml的HBSS中染色。通過放置10μl肺懸浮液在干凈的顯微鏡載片上制備載片，使其風(fēng)干。然后用羥甲苯基典型紫色(KodakChemicals，Rochester，NY)將載片染色，以便顯示該生物的囊形狀。
統(tǒng)計學(xué)研究對于每一肺懸浮液，對20個高倍顯微鏡視野計算總數(shù)，并算出囊的平均數(shù)目。
試驗結(jié)果表Ⅱ本發(fā)明實例4中可用于治療PCP的一化合物，與通常的對位形和間位形五脒進行比較試驗。實例4的化合物不同于五脒(對位形)，其中連接兩個芳核的是-(CH2)3-基而不是五脒的-(CH2)5-基。發(fā)現(xiàn)實例4的化合物在控制PCP感染的程度方面優(yōu)于對位或間位形五脒。
表Ⅲ將本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)式Ⅱ(以及子結(jié)構(gòu)式Ⅱa)的兩種新化合物與五脒進行比較試驗，該化合物結(jié)構(gòu)上不同于五脒，一是因為R2是甲氧基，而另一個因為R2是一氨基(分別為實例15和14)。在研究中還包括了一種已知化合物，其結(jié)構(gòu)不同于五脒，其中n是6，代表六脒(實例20)。使人吃驚的發(fā)現(xiàn)是，所有3種與五脒結(jié)構(gòu)的差異都改進了治療卡氏肺囊蟲肺炎的功效。
表Ⅳ將結(jié)構(gòu)式Ⅰ(及子結(jié)構(gòu)式Ⅰa)的丁脒(實例9)與五脒和其兩個類似物進行了比較，第一個在結(jié)構(gòu)式Ⅱ(子結(jié)構(gòu)式Ⅱa)的范圍中，其中R2代表NH2(實例19)，第二個在結(jié)構(gòu)式Ⅰ(子結(jié)構(gòu)式Ⅰa)和Ⅱ(子結(jié)構(gòu)式Ⅱa)的范圍內(nèi)，其中R2＝NO2。在氨基取代的化合物(實例19)的情況下，五脒的醚氧(位置X)也被氮所取代。大為驚奇的發(fā)現(xiàn)是，在控制卡氏肺囊蟲肺炎方面丁脒大大優(yōu)于五脒。其他兩個化合物比對照好，但在控制卡氏肺囊蟲肺炎方面不如五脒。
表Ⅴ結(jié)構(gòu)式Ⅱ(及子結(jié)構(gòu)式Ⅱa，實例7、8、17和18)的四個化合物類似于n＝3-5的五脒，但用N替代了O(位置X)，將它們與五脒及其中橋基鏈長為n＝6的衍生物進行比較測試，產(chǎn)生了較高的毒性。新的具有硝基取代基的化合物(n＝5，實例18)好于對照，但效果上不如五脒，而實例7、8和17的新化合物好于或等于五脒，而n＝3的化合物(實例7)最有效，n＝5的化合物(實例17)效果最差。n＝6的衍生物可與五脒相比，但卻有毒性影響(見表ⅩⅢ)。
表Ⅵ結(jié)構(gòu)式Ⅱ(子結(jié)構(gòu)式Ⅱa，實例3、5、10和14)的四種新化合物，在治療卡氏肺囊蟲肺炎效果方面，與五脒進行比較測試，這些化合物都在芳核上具有氨基取代基，如在結(jié)構(gòu)式Ⅱ(子結(jié)構(gòu)式Ⅱa)中所示，其中R2＝NH2。再則，在所有情況下，芳核的連接基團包括兩個醚氧，如當(dāng)X＝O時所代表的。橋鍵烷基的鏈長在2-5中變化，為了比較的目的，使用了另外一種與結(jié)構(gòu)式Ⅱ中化合物相同的化合物，其中烷基鏈長為6(如當(dāng)n＝6時所代表的)。在結(jié)構(gòu)式Ⅱ(子結(jié)構(gòu)式Ⅱa)范圍內(nèi)的化合物，在治療卡氏肺囊蟲肺炎方面都大大好于對照，并在功效上大致能與五脒相比。實例22中n＝6的化合物在治療卡氏肺囊蟲肺炎效果上明顯差于其他化合物或五脒并具有毒性，見表ⅩⅢ。
表Ⅶ為比較的目的，在治療卡氏肺囊蟲肺炎功效方面對五脒和四種其中脒基為間位的類似物進行分析。間位脒基類似物的連接基團的碳鏈長度在3-6中變化，如當(dāng)n＝3-6時所代表的。在這些間位五脒中，雖然沒有一個具有象對位五脒那樣的治療效果，但他們都好于對照。特別值得一提的是，具有較短鏈長橋基(n＝3，4)的間位化合物優(yōu)于間位五脒。同樣為了比較的目的，使用與五脒一樣的阻斷脒進行測試，發(fā)現(xiàn)在治療效果方面與五脒相當(dāng)或略好于五脒并且處理五脒。
表Ⅷ將結(jié)構(gòu)式Ⅱ(子結(jié)構(gòu)式Ⅱa，實例6、11和15)中含有甲氧基的化合物，以5mg/Kg，在治療卡氏肺囊蟲肺炎的治療效果方面與五脒進行比較。所說的化合物，以R2＝OCH3時的結(jié)構(gòu)式Ⅱ(子結(jié)構(gòu)式Ⅱa)代表。再則，這些專門化合物在兩個芳核的橋接基團中包括氧，如X＝O的結(jié)構(gòu)式Ⅱ所示。橋基碳鏈的變化長度為3-5，如n＝3-5時所示。在研究中還包括了兩種化合物，其中芳核上被氯原子取代，如R2＝Cl的結(jié)構(gòu)式Ⅱa所示，它在2.5mg/Kg劑量時，在治療卡氏肺囊蟲肺炎中稍好于對照，但比五脒差得多。包括甲氧基的化合物在二分之一劑量時明顯好于對照，并且，根據(jù)鏈的長度，以五脒的二分之一劑量在治療卡氏肺囊蟲肺炎方面差于、相當(dāng)于或明顯好于五脒。對這種甲氧基取代的化合物，鏈長度越短功效越好，隨著鏈長度變大功效變差。
表Ⅸ將結(jié)構(gòu)式Ⅱ范圍中的四種化合物(實例33、41、42和44)在治療卡氏肺囊蟲肺炎的效果方面與五脒相比較。在一種情況(實例33)中，本發(fā)明的新化合物在芳核(R2＝NH2)上包括一氨基取代基和在連接兩個芳核的基團中有氮原子(X＝N)，并具有較短的橋基烷基鏈長度(n＝2)。此化合物比對照好，但比五脒差。還以2.5mg/Kg的劑量比較了三種化合物(實例41、42和44)，其中脒氮基通過乙烯橋連接而形成了咪唑啉。實例44的化合物在芳核上具有甲氧取代基(R2＝OCH3)，并當(dāng)芳核連接基為-D(CH2)3O-時(即以X＝0和n＝3為代表)，發(fā)現(xiàn)它治療卡氏肺囊蟲非常有效，在只有四分之一劑量時都比五脒好得多。將兩個類似的化合物也進行了試驗，它們在咪唑啉基上有甲基取代基。發(fā)現(xiàn)這樣的甲基存在明顯減弱了化合物的功能，但仍好于對照?；衔?4代表本發(fā)明最佳實施例，其中在五脒四分之一劑量條件下，治療卡氏肺囊蟲肺炎的功效非常好。
表Ⅹ就對卡氏肺囊蟲肺炎的治療功能，對6種在結(jié)構(gòu)式Ⅱa范圍內(nèi)(實例35、36、37、38、40和43)的新化合物進行了試驗。兩個新化合物(實例36和37)在芳核上有氨基取代(R2＝NH2)，并在芳核橋基中具有氮原子(X＝N)。將這些化合物與類似的新化合物相比較，其中在芳核上的取代基是硝基(實例35以5mg/Kg進行試驗，而實例38以2.5mg/Kg進行試驗)，橋基的鏈長在3-4中變化(n＝3-4)。發(fā)現(xiàn)氨基取代化合物優(yōu)于硝基取代的化合物，盡管氨基取代的化合物是在較高劑量水平下試驗的。另外，測試了具有咪唑啉基(其中兩個R1基為-CH2CH2-)的結(jié)構(gòu)式Ⅱa中的兩個化合物(實例40和43)，一種化合物(實例43)具有在芳核上的甲氧基(R2＝OCH3)，而橋接芳核的基團為-O(CH2)5O-，在另一種情況中(實例40)，在芳核上無取代，橋基為-O(CH2)4O-。發(fā)現(xiàn)兩個這樣的化合物都顯著地優(yōu)于對照，即使實例43的化合物是在5mg/Kg的較低水平下進行試驗的。
表Ⅺ為了將丁脒(R1＝H，R2＝H，X＝0，n＝5)的功能與五脒進行比較，在劑量為10mg/Kg，1mg/Kg和0.1mg/Kg的條件下，就對于卡氏肺囊蟲肺炎的效果對丁脒和五脒進行對數(shù)比較試驗。在10mg/Kg劑量的條件下，丁脒大大好于五脒，證實了前面表Ⅳ中所述的結(jié)果。但是，當(dāng)劑量水平下降到1mg/Kg或0.1mg/Kg時，兩種化合物之間基本無區(qū)別。
小結(jié)前面所述的體內(nèi)試驗的綜合結(jié)果列于后面的表Ⅻ中。盡管由于試驗之間的對照差異會造成綜合結(jié)果并不是非常確定，但其不失為一種有用的工具并充分總結(jié)了本發(fā)明的效用。
實例45-80針對蘭氏賈第蟲的試驗根據(jù)下文非限制性例子對本發(fā)明進一步進行闡述。實例45-88(包括比較實例)。
使用屬于結(jié)構(gòu)式Ⅰ(和Ⅱ)范圍內(nèi)的化合物進行試驗，它們具有在表ⅩⅣ至表ⅩⅥ中所示的結(jié)構(gòu)。為使這些化合物針對蘭氏賈第蟲進行試驗，進行下述的一般程序。蘭氏賈第蟲滋養(yǎng)體的無菌培養(yǎng)物。
將蘭氏賈第蟲WB株(ATCC＃30957)生長于過濾滅菌的TY-S-33介質(zhì)(Diamond等人，1978)中，該介質(zhì)通過加入膽汁進行了修飾(Keister，1983)，并且含有10%的熱鈍化的小牛血清，50μg/ml氨芐青霉素(Sigma)和50μg/ml硫酸鹽慶大霉素(Sigma)。將滋養(yǎng)體的原種培養(yǎng)物生長在37℃條件下，13×100mm螺帽硼硅酸鹽玻璃試管中。每隔72小時，通過把培養(yǎng)管在冰水浴中冷卻5分鐘而使生物體再培養(yǎng)。使勁傾倒冷卻管將滋養(yǎng)體從玻璃試管中取出。在血細胞計數(shù)器上放置10μl懸浮液確定每毫升中的生物體數(shù)目。將大約5×104的對數(shù)生長期培養(yǎng)物移入新的介質(zhì)中。
化學(xué)治療劑使用前文中所詳細描述的過程，合成本研究中所用的五脒和五脒類似物。從Sigma公司得到滅滴靈、鹽酸阿的平和痢特靈。制備2mM在修飾的TYI-S-33介質(zhì)中的原種溶液，并進一步用介質(zhì)稀釋以測定藥物的敏感性。
蘭氏賈第蟲的微培養(yǎng)物從對數(shù)生長期的原種培養(yǎng)物中取得蘭氏賈第蟲滋養(yǎng)體。將含有2.5×104滋養(yǎng)體的100μl修飾的TYI-S-33介質(zhì)置入96孔U型底的組織培養(yǎng)板(Costar)的孔中。組織培養(yǎng)板被放置于塑料盒內(nèi)，使其處于厭氧環(huán)境中，調(diào)節(jié)該塑料盒使其通過進口和出口管道使氮通過該盒，該管道可夾緊關(guān)閉。將氮通過盒子2分鐘，并將容器置于37℃條件下通以5%CO2的空氣的培育箱中。
存活性的3H-胸苷摻入測定將不同濃度的3H-胸苷(0.5、1.0、1.5和2.0μCi/孔)以2小時間隔加入含有2.5×104蘭氏賈第蟲滋養(yǎng)體的孔中，以致于使其能與滋養(yǎng)體接觸2-24小時。在保溫24小時后，通過用冰冷的HanK氏平衡鹽溶液使勁沖洗，用多搗碎細胞收集器收集細胞。將樣品收集在Whatman玻璃微纖維紙上。紙用空氣干燥，將樣品置于7ml閃爍小瓶中，并且通過液閃計數(shù)確定3H-胸苷的摻入。由每個時間點和濃度的5個重復(fù)計算平均值。用這些數(shù)據(jù)確定最佳時間和3H-胸苷的濃度，以便用于測定藥物敏感性。
藥物敏感性測定將100μl含有2.5×104滋養(yǎng)體的修飾的TYI-S-33介質(zhì)置于96孔U底平板的每一孔中。該板于厭氧條件下保溫24小時。24小時后，從2mM原種溶液中制備試驗化合物，并將每種溶液加入100μl，以在孔中形成1、10、100和1000μM的濃度。在加入藥物6小時后，在修飾的TYI-S-33中加入10μl150μCi/ml的3H-胸苷(SA＝10Ci/微摩爾)溶液，以得到最終濃度1.5μCi/孔。再保溫18小時后收集細胞。對每一藥物濃度做5個重復(fù)，并確定平均值。用未加生物的對照孔確定3H-胸苷與微纖維紙的非特異結(jié)合。通過比較加有化合物孔與未加藥物對照孔中的3H-胸苷的摻入以確定試驗化合物的活性。確定抑制50%3H-胸苷(IC50)摻入所需的藥物濃度(Chou，1974)。
試驗結(jié)果用前述方法測定上述結(jié)構(gòu)式Ⅰ或Ⅱ范圍內(nèi)化合物在抵抗蘭氏賈第蟲中的功效的結(jié)果列于表ⅩⅣ-ⅩⅥ中。從這些表中明顯可見，至少當(dāng)R2＝NH2時，橋基的非常短的鏈長(n＝2)效果最差。但是，當(dāng)n＝3時得到了非常有效的結(jié)果，無論R2＝H、NH2或OCH3。而當(dāng)R2＝OCH3，并且R1和R3＝1時，得到最有利的結(jié)果。確實有意義的是，發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的試驗，在治療蘭氏賈第蟲中第二最佳化合物是由結(jié)構(gòu)式Ⅰ定義的，其中X＝N，R1，R2和R3＝H，并且n＝6，展示了一個相當(dāng)長的橋接兩個芳核的基團。
由表ⅩⅣ可見，間位脒可與對位脒相比較，雖然當(dāng)橋接芳核基團的長度在n＝4-6范圍時，活性多少差些。但當(dāng)n＝3時，間位脒遠差于它的相應(yīng)的對位脒。
由表ⅩⅤ可見，結(jié)構(gòu)式Ⅱ的化合物，即已將脒基轉(zhuǎn)變成咪唑啉的化合物總的說來稍比它的單脒相應(yīng)物效果差些。因此，實例5與實例31進行比較表明，實例31的咪唑啉比實例5的脒對應(yīng)物效果稍差。表ⅩⅤ清楚表明，咪唑啉基上的取代基(例如用甲基)會導(dǎo)致功效急劇下降。表ⅩⅦ包括了目前所選擇的3種化合物對治療蘭氏賈第蟲的功效數(shù)據(jù)。將這些化合物的功效與本發(fā)明最佳化合物功效數(shù)據(jù)相比較，可以見到即使功效上有區(qū)別也是極其微小的。
實例81-98針對利什曼原蟲的試驗根據(jù)下文非限制性實例對本發(fā)明進一步進行闡述。
實例81-89使用屬于結(jié)構(gòu)式Ⅰ(和Ⅱ)范圍內(nèi)的化合物，它們具有在表ⅩⅦ至表ⅩⅩ中所示的結(jié)構(gòu)，為使這些化合物針對利什曼原蟲進行試驗，進行下述一般的程序。
化學(xué)治療劑使用上述詳細過程合成五脒及用于本試驗中的五脒類似物。
抗利什曼原蟲活性的離體篩選將墨西哥利什曼原蟲(Leishmania mexicana amazonensis)株MHOM/BR/73/M2269(WR 669)的原鞭毛蟲，在加有20%熱鈍化的小牛血清(GIBCO)和100μg/ml硫酸鹽慶大霉素的Schneider氏果蠅介質(zhì)中培養(yǎng)至初期對數(shù)生長期(寄生蟲學(xué)76309，1978)。測定介質(zhì)為Schneider介質(zhì)加10%小牛血清。將系列稀釋的用于本發(fā)明的化合物懸浮于測定介質(zhì)中，并制備有重復(fù)行的96孔微量滴定板。將寄生蟲懸浮液(200μl)以2.5×106細胞/ml加入每個孔中，并將每個平板密封，在25℃空氣條件下保溫。24小時后，加入甲基-3H胸苷(20Ci/微摩爾)使之為1-2μCi/孔。再過18小時后，用Skatron細胞收集器將細胞收集到玻璃微纖維濾器上。沖洗濾器并干燥，用Beckman LS3801閃爍計數(shù)儀計數(shù)。通過非線性回歸方法，將摻入3H-胸苷的數(shù)據(jù)建立成對數(shù)濃度響應(yīng)函數(shù)，并確定抑制50%3H-胸苷摻入所需的藥物濃度(Antimicrob·AgentsChemother.16710，1979;Exper.Parasitol.6686，1988)。結(jié)果列于后面表ⅩⅧ-ⅩⅩ中。
試驗結(jié)果用上述方法測定前面結(jié)構(gòu)式Ⅰ(或Ⅱ)范圍中化合物在治療利什曼原蟲中的功效的結(jié)果列于表ⅩⅧ-ⅩⅩ中，這些表展示了對位脒、間位脒和對位咪唑啉都具有抗利什曼原蟲的活性。化合物88和化合物89顯示了高度的抗利什曼原蟲活性?；衔?8除了用氮原子取代了橋接氧原子外，與五脒相同?；衔?9(六脒)除了多包括一個亞甲橋基外，與五脒相同。
從表ⅩⅨ看出，間位脒可與對位脒相比較，盡管它們在與對位脒比較中顯示出活性有某種程度的降低。
從表ⅩⅩ可以看到，結(jié)構(gòu)式Ⅱ的化合物，即已將脒基轉(zhuǎn)變成咪唑啉的化合物總的說來基本上等效于它們的脒相應(yīng)物。
實例99-116瘧原蟲活性根據(jù)下文非限制性實例對本發(fā)明進一步進行闡述。
使用屬于結(jié)構(gòu)式Ⅰ(和Ⅱ)范圍內(nèi)的化合物，它們具有在表ⅩⅪ至ⅩⅩⅢ中所示的結(jié)構(gòu)。為試驗這些化合物在治療瘧疾中的功效，在離體條件下進行下述一般的試驗程序。
化學(xué)治療劑使用上述詳細過程合成五脒及用于本試驗中的五脒類似物。
藥物敏感性測定將惡性瘧原蟲株W2(氯奎抗性，mefloquine敏感性)和D6(mefloquine抗性，氯奎敏感性)在含有RPMI-1640，25mM HEPES，25mM NaHCO3和10%(V/V)鮮凍人血漿中培養(yǎng)。把含有系列稀釋的試驗化合物，含有0.2%至0.4%寄生紅血球的1.5%紅血球懸浮液置于96孔微量滴定板的孔中，每孔200μl。然后將平板放入?yún)捬跞萜髦校玫獨鉀_洗并在37℃保溫。24小時后，以每孔25μl加入3H-次黃嘌呤(1mCi/ml)，并如上述使平板保溫。42小時后，用多搗碎細胞收集器收集細胞于玻璃纖維紙上。使用閃爍計數(shù)儀確定3H-次黃嘌呤的摻入。通過比較在不同藥物濃度下3H-次黃嘌呤的摻入，使用計算機化的非線性回歸分析法確定試驗化合物的活性(Antimicrob.Agents Chemother.16710，1979;Am.J.Trop.Med.Hygiene 34209，1985)。結(jié)果示于表ⅩⅨ-ⅩⅪ中。
試驗結(jié)果用上述方法測定上文結(jié)構(gòu)式Ⅰ(或Ⅱ)范圍內(nèi)的化合物在治療瘧疾中的效果的結(jié)果列于表ⅩⅪ-ⅩⅩⅢ中，這些表展示了對位脒、間位脒和對位咪唑啉都具有抗瘧原蟲活性。根據(jù)本發(fā)明的實踐，用于治療兩種惡性瘧原蟲株的最佳化合物是106號化合物，它由結(jié)構(gòu)式Ⅰ所定義，其中X＝N，R1、R2和R3＝H，并且n＝5。
表ⅩⅫ表明，間位脒可與對位脒相比較，盡管從平均值來說，它們在活性上多少有點不及對位脒。
從表ⅩⅩⅢ可以看到，結(jié)構(gòu)式Ⅱ的化合物，即已將脒基轉(zhuǎn)換成咪唑啉的化合物總的說來基本上等效于它們的脒相應(yīng)物。
表ⅠA
＃ X n R21.O2H2. O 2 NO23. O 2 NH24.O3H5. O 3 NH26. O 3 OCH37.N3H8.N4H9.O4H10. O 4 NH2
表ⅠA(續(xù))＃ X n R211. O 4 OCH312.O5H13. O 5 NO214. O 5 NH215. O 5 OCH316.O5Br17.N5H18. N 5 NO219. N 5 NH220.O6H21. O 6 NO222. O 6 NH223. N 6 NH224.O4Cl25.O5Cl
表ⅠA(續(xù))
＃Xn26.O327.O428.O529.O6
表ⅠA(續(xù))
＃ X n R231.N2H32. N 2 NO233. N 2 NH234. O 3 NO235. N 3 NO236. N 3 NH237. N 4 NH238. O 4 NO239.N6H
表ⅠA(續(xù))
＃ X n R2R330.O5HH40.O4HH41. O 4 H CH342. O 5 H CH343. O 5 OCH3H44. O 3 OCH3H
表Ⅻ通過組織學(xué)分級的疾病程度(結(jié)合的)化合物號碼分級組的動物數(shù)0.51234鹽溶液12925351.沒有在動物中試驗-不溶解的2.沒有在動物中試驗-不溶解的3.440004.341005.241006.c710007.512008.310009.8000010.2510011.c3410012.(五脒)2026122013.c0242014.8511015.d2471016.沒有在動物中試驗-不溶解的17.1231018.c1302119.32300
表Ⅻ(續(xù))化合物號碼分級組的動物數(shù)0.5123420.3310021.e4110022.c0143023.3120124.d0123225.d0004426.2141027.2113028.4362129.1412030.5300031.沒有在動物中試驗-正在合成中32.沒有在動物中試驗-正在合成中33.0043134.沒有在動物中試驗35.c0002636.1420037.0431038.d0031439.沒有在動物中試驗40.12310
表Ⅻ(續(xù))化合物號碼分級組的動物數(shù)0.5123441.d0024242.d0023343.c1312044.d62000組織學(xué)分級0.5＝發(fā)現(xiàn)每二個截面的囊＜10個1＝分散囊，＜肺的5%2＝分散囊，肺的5-10%或小感染病灶3＝分散囊，10-50%的肺含有較嚴(yán)重的感染區(qū)域4＝＞50%的肺含有許多病灶感染嚴(yán)重的區(qū)域b.除另有說明外，所有化合物都在10mg/Kg條件下試驗c.在5mg/Kg條件下試驗d.在2.5mg/Kg條件下試驗e.在1.25mg/Kg條件下試驗表ⅩⅢ脒的毒性化合物號碼效果1沒有在動物中試驗-不溶解2沒有在動物中試驗-不溶解3無4在注射部位輕度腫脹5無6無一僅在5mg/Kg條件下試驗7無8尾巴端部壞死，慢性中毒，在10mg/Kg條件下至第7天有3只死亡9無10無11無一僅在5mg/Kg條件下試驗12有些低血壓，尾巴水腫13急性中毒，在10mg/Kg條件下死亡14無15嚴(yán)重低血壓，急性中毒，在10mg/Kg條件下死亡16沒有在動物中試驗-不溶解17慢性中毒，在10mg/Kg條件下到第13天2只死亡18急性中毒，在10mg/Kg條件下死亡表ⅩⅢ(續(xù))化合物號碼效果19發(fā)抖20有些低血壓，尾巴水腫，較強的抗凝效應(yīng)21急性中毒，在10、5和2.5mg/Kg條件下死亡22急性中毒，在10mg/Kg條件下死亡23快速注射時痙攣24無，由于溶解度在2.5mg/Kg條件下試驗25無，由于溶解度在2.5mg/Kg條件下試驗26無27無28在注射部位輕微腫脹29尾巴輕微水腫30無31沒有試驗32沒有試驗33有些抗凝效應(yīng)34沒有試驗35由于溶解度在5mg/Kg條件下試驗，無毒36無37無38在10mg/Kg和5mg/Kg條件下急性中毒，在2.5mg/Kg條件下試驗沒有中毒表ⅩⅢ(續(xù))化合物號碼效果39沒有在動物中試驗40無41由于溶解度在2.5mg/Kg條件下試驗，無毒性42在10mg/Kg和5mg/Kg條件下急性中毒，在2.5mg/Kg條件下試驗沒有中毒43在10mg/Kg條件下急性中毒，“微抖”和心律不齊，在5mg/Kg條件下試驗沒有中毒44由于溶解度在2.5mg/Kg條件下試驗，無毒性
權(quán)利要求
1.一種制造下式化合物的方法
其中n=2-5，R2代表OCH3，該方法包括用下式二溴鏈烷烴烷基化下式的甲氧基取代的氰基苯酚
以形成下式的氰基中間產(chǎn)物
隨后使氰基轉(zhuǎn)化成脒基以形成要求的產(chǎn)品。
2.一種制造下式化合物的方法
其中n＝2-5，R2代表NO2，該方法包括用下式二溴鏈烷烴烷基化下式氰基苯酚
以形成下式氰基中間產(chǎn)物
隨后硝化氰基中間產(chǎn)物，以形成下式二硝基二氰基化合物
接著使氰基轉(zhuǎn)化為脒基，以生成要求的產(chǎn)品。
3.一種制造下式化合物的方法
其中n＝2-5，R2代表NH2，該方法包括用下式二溴鏈烷烴烷基化下式的氰基苯酚
以形成下式的氰基中間產(chǎn)物
隨后硝化氰基中間產(chǎn)物以形成下式的二硝基二氰基化合物
將硝基轉(zhuǎn)化為胺基則獲得下式化合物
接著使氰基轉(zhuǎn)化為脒基以生成要求的化合物。
4.一種制造下式化合物的方法
其中n＝3或4，R2代表H或OCH3，該方法包括用下式二溴鏈烷烴烷基化下式的氰基苯酚
以形成下式的氰基中間產(chǎn)物
隨后使氰基中間產(chǎn)物與下式化合物反應(yīng)其中R3＝H或CH3，以使氰基轉(zhuǎn)化成咪唑啉基，從而生成要求的產(chǎn)品。
5.一種制造下式化合物的方法
其中n＝2-6，R2代表H，該方法包括用下式的4-氟苯甲腈
與下式的二氨基鏈烷烴反應(yīng)以生成下式的氰基中間產(chǎn)物
接著使氰基轉(zhuǎn)化為酰胺基以生成要求的產(chǎn)品。
6.一種制造下式化合物的方法
其中n＝2，R2代表NH2，該方法包括用下式的4-氯苯甲腈
與過量的下式的二氨基鏈烷烴反應(yīng)以生成下式的第一氰基中間產(chǎn)物
將第一中間產(chǎn)物上的硝基還原，生成相應(yīng)的胺中間產(chǎn)物，用加入的4-氯苯甲腈與胺中間產(chǎn)物反應(yīng)，生成下式的第二中間產(chǎn)物
隨后將第二中間產(chǎn)物上的硝基轉(zhuǎn)化為酰胺基，并將氰基轉(zhuǎn)化為脒基，以生成要求的產(chǎn)品。
7.一種制造下式化合物的方法
其中n＝4或6，R2代表NH2，該方法包括用下式的4-氯苯甲腈
與下式的二氨基鏈烷烴反應(yīng)以生成下式的二硝基-氰基中間產(chǎn)物
將硝基還原為氨基，然后將氰基轉(zhuǎn)化為脒基，以生成要求的產(chǎn)品。
8.一種制造下式化合物的方法
其中n＝3或5，R2代表NH2，該方法包括將下式的4-氯苯甲腈
與下式的二氨基鏈烷烴反應(yīng)生成下式的二硝基-氰基中間產(chǎn)物
然后將氰基轉(zhuǎn)化為脒基，硝基轉(zhuǎn)化為酰胺，以生成所要求的產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了新的五脒同類化合物，和含有這種同類物的組合物。還公開了用這種新同類物治療和預(yù)防卡氏肺囊蟲肺炎的方法，以及治療利什曼原蟲病，賈第蟲病和瘧疾的方法。
文檔編號C07C257/18GK1042902SQ8910878
公開日1990年6月13日 申請日期1989年10月24日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月25日
發(fā)明者理查德·R·蒂德威爾, 丁·迪特爾·杰拉特茨, 克瓦西·A·奧亨門, 詹姆斯·埃德溫·霍爾, 丹尼斯·E·凱爾, 馬克斯·格洛格爾 申請人:理查德·R·蒂德威爾, J·迪特爾·杰拉特茨, 克瓦西·A·奧亨門, 詹姆斯·埃德溫·霍爾, 丹尼斯·E·凱爾, 馬克斯·格洛格爾