专利名称：新的结肠或回肠专一性类固醇衍生物的制作方法
技术领域：
本发明涉及供局部结肠或回肠专一性运送GCS到发炎的肠粘膜的新化合物及它们的制备方法，所述新化合物是与糖化学键合的糖皮质类固醇(GCS)。本发明还涉及含有所述化合物的药物组合物和所述化合物在治疗中的用途。本发明化合物的可药用的盐也包括在本发明范围内。
本发明的目的在于提供一种在肝脏中具有高度首过(first pass)代谢作用的与糖化学键合的抗炎GCS，以及提供一种供局部结肠或回肠专一性运送GCS至发炎的肠粘膜的所述GCS-糖化合物的药物组合物。
溃疡性结肠炎(UC)是一种影响结肠进而常常影响降结肠和乙状结肠节段的严重的炎症。节段性回肠炎(Morbus Crohn)是一种危险的炎症，有时主要影响结肠但常常影响小肠末端和回肠。这些炎症过程对GCS的治疗敏感，但迄今为止，由于GCS在体循环中的严重副作用(例如骨质疏松症、糖尿病的沉淀作用、阻断的HPA-axis等)一直妨碍有效的长期治疗。
为了局部治疗主要受影响的结肠远侧部分，尽管在降结肠中存在竞争性全身吸收，类固醇在结肠腔的浓度必须足够高以便于肠腔内转移。通过在肝脏中具有非常高的首过代谢失活作用的有效GCS的释放，会达到结肠专一性治疗的理想目标。这就需要在结肠通道期间活性GCS应该是连续而完全的释放。迄今使用丁地去炎松已获得最佳治疗，这种药物具有局部的高效力和基本上肝脏首过失活的双重优点，参见Can J Gastroenterol 4407-414，1990。为了通过局部治疗达到远侧节段的结肠粘膜中，丁地去炎松必须包裹于药物制剂中，当口服这种药物制剂时，开始在回肠末端释放丁地去炎松。PCT/SE90/00738中公布了这种药物制剂。然而，使用这种药物制剂在结肠转移期间难以获得完全的GCS释放，至少它在疾病发作期是短暂而易变的。因此，大部分GCS经常绕过患者而没有释放出来。
基于细菌特异性裂解GCS前药(如β-葡萄糖苷)的化学研究的目标是实现更专一的结肠治疗。最近在EP123485和J.Med.Chem.2825-57，1985和Pharmaceutical Res.8445-454，1991以及Advanced Drug Delivery Reviews 7149-199，1991中基于地塞米松和氢化可的松对上述的前药已作了描述。但这些GCS-糖苷类没有所述的结肠专一性，因为其释放的糖皮质类固醇在肝脏中具有太低的首过失活作用(Can.J.Gastroenterol.4407-414，1990)。在人体中，预期释放的大部分GCS会完整地到达体循环中，并因此引起副反应。而且，GCS-糖苷的普通给药法得不到正确类型的结肠处的连续释放。当糖苷在盲肠和升结肠内遇到含糖苷酶的细菌时，将发生快速的管腔内水解和GCS吸收。这就明显降低随后在横结肠、降结肠、乙状结肠和直肠内的局部释放，后述各部分比升结肠更易患结肠炎。在先有技术中一直没有讨论活性GCS从糖苷前药中的这种极差的局部扩散。
节段性回肠炎中最常见的损伤位置是回肠。一旦回肠受到影响，这些患者相当普遍的治疗是手术切除回肠末端，包括通常阻止结肠的细菌逆行至回肠的回盲瓣。最近资料表明，进入通常不暴露于高细菌数的肠节段中的这种类便污染，通常引起严重炎症的逆行扩散和临床疾病的复发。通常这类患者必须进行手术，进一步切除回肠或扩展回肠腔。现行对小肠节段性回肠炎的GCS治疗，是基于常规片剂在肠上段释放其类固醇成分。由于这些片剂经全身途径起作用，并且必须给予高剂量，因此引起严重的副作用。最近已试验了阻滞制剂以改善对肠粘膜的直接释放。但由于现行类型的阻滞制剂受pH和渗透压控制，在小肠细菌侵染的前段不可能达到活性GCS的集中释放。在现有技术中一直没有讨论应用类固醇糖苷局部治疗回肠节段性回肠炎。
根据本发明，公开了新的化合物，提供了达到结肠专一性运送的方法，所述运送与粘膜炎症的适宜分布更加有关。
局部治疗节段性回肠炎(尤其是在经切除术的患者或回盲瓣功能不良的患者中)中的小肠炎症的理想目标是能释放在肝脏中具有高度首过代谢的有效GCS的GCS-糖苷。当这类化合物在回肠部位遇到细菌前锋时，预期在细菌前锋处可以达到比现有类型药物制剂高得多的活性GCS的局部浓度。
本发明化合物具有下列通式GCS1-O-Sugar1其中GCS1是在肝脏中具有高度首过代谢作用的类固醇(GCS1-OH)，Sugar1是可被细菌糖苷酶识别的底物，它经糖苷键与类固醇的21位连接，所述糖苷键能被结肠微生物中的糖苷酶水解。
GCS1可选自能提供附加的易代谢部分的具有16，17-缩醛基团的类固醇，该类固醇选自式I基团 或者GCS1可是6位卤代的丙酮化合物，选自式II基团 式I和式II中R是具有1至9个碳原子的烃链；C1-C2键是单键或双键；X1和X2相同或不同，各自为氢、氟、氯或溴；X3是氟、氯或溴。
GCS1的1，2-位是饱和的或者是双键。
缩醛I是纯的差向异构形式(即缩醛I是相应的纯的22R-差向异构体IA或22S-差向异构体IB)，或者是差向异构形式的混合物。
缩醛I优选为22R-差向异构体。本发明最优选的GCS是式III的丁地去炎松(GCS1-OH)的22R-差向异构体 或者是16α，17α-亚丁二氧基-6α，9α-二氟-11β-羟基-4-孕甾烯-3，20-二酮-21-基的22R-差向异构体，下文称作GCS1IV的22R-差向异构体，结构式为 或者是16α，17α-亚丁二氧基-6α，9α-二氟-11β-羟基-1，4-孕甾二烯-3，20-二酮-21-基的22R-差向异构体，下文称作GCS1V的22R-差向异构体，其结构式为 Sugar1-OH可以选自单糖、二糖或低聚糖，例如D-葡萄糖、D-葡糖醛酸、D-半乳糖、D-半乳糖醛酸、D-纤维素二糖或D-乳糖。
Sugar1优选为β-连接的D-葡萄糖或D-葡糖醛酸。
本发明最优选的化合物是丁地去炎松22R-差向异构体β-D-葡糖苷、GCS1IV 22R-差向异构体β-D-葡糖苷和GCS1V22R-差向异构体β-D-葡糖苷、丁地去炎松22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸、GCS1IV 22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸和GCS1V 22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸。
本发明化合物包含一种活性GCS，当被释放后，活性GCS具有高度局部抗炎效力并且主要经历肝脏首过失活(85％或更多)。具有基本上首过代谢作用的GCS与通过该化合物的细菌特异性酶促裂解而提供的结肠引导的运送的结合使之成为可能。
本发明还包括通式GCS1-O-Sugar1化合物的可药用的盐。
按下法制备本发明化合物将单糖、二糖或低聚糖与式VI、VIA、VIB或VII化合物缩合， 其中C1和C2之间的实线和虚线代表单键或双键，R、X1、X2和X3定义同上。
按本发明转变式VI、VIA、VIB和VII化合物成为相应21-糖苷的方法是将合适保护的单糖、二糖或低聚糖衍生物与类固醇或类固醇衍生物缩合，随后将缩合产物去保护。
最合适的方法是苷化法，其中糖基供体的端基异构羟基交换成更好的离去基团或在促进剂的影响下能转化为离去基团的基团。优选在促进剂如三氟甲磺酸银、高氯酸银、碳酸银、溴化汞(II)/氰化汞(II)、银沸石、氯化锌或溴化四乙铵存在下将糖基溴和糖基氯与醇类缩合。优选在路易斯酸如三氟甲磺酸三甲基甲硅烷基酯、氯化锡(IV)、氯化锡(IV)/高氯酸银或三氟化硼乙醚化物存在下将糖基酯与醇类反应。烷基和芳基硫代葡糖苷可与醇类反应，采用各种亲硫促进剂，优选N-碘代琥珀酰亚胺/三氟甲磺酸、高氯酸二可力丁碘鎓、三氟甲磺酸甲硫基酯、甲次磺酰溴、三氟甲磺酸苯硒酸酐、四氟硼酸亚硝酸酐、三氟甲磺酸甲酯、磺酰氯/三氟甲磺酸、三氟甲磺酸二甲基(甲硫基)铳或四氟硼酸二甲基(甲硫基)铳。糖基氟可优选使用三氟甲磺酸三甲基甲硅烷基酯、三氟化硼乙醚化物、四氟甲硅烷、四氟化钛(titantetrafluoride)、三氟甲磺酸酐、氯化锡(II)/三氟甲磺酸银或氯化锡(II)/高氯酸银促进剂。三氯乙亚胺酸糖基酯(Glycosyl trichloroacetimidates)可使用路易斯酸如三氟甲磺酸三甲基甲硅烷基酯或三氟化硼乙醚化物。正戊烯基糖苷可用卤鎓离子可活化，优选使用N-溴代琥珀酰亚胺、高氯酸二可力丁碘鎓或N-碘代琥珀酰亚胺，并结合使用三氟甲磺酸、三氟甲磺酸银或三氟甲磺酸三乙基甲硅烷基酯。而且，作为糖基供体还可使用1，2-原酸酯类、1，2-噁唑啉类、1，2-硫代原酸酯类、1，2-氰基亚乙基衍生物、硫代氰酸糖基酯、糖基亚砜、糖基砜、黄原酸S-糖基酯、二硫代氨基甲酸S-糖基酯、脱水糖和烯糖。
糖基供体的保护基类型对于配糖键的立体选择性是重要的。糖基供体2-位的保护基尤为重要。例如葡糖基、葡糖基糖醛酸酯、半乳糖基、半乳糖基糖醛酸酯、纤维素二糖基或乳糖基供体在2-位上的乙酰基或苯甲酰基主要提供β-缩合。通过在半乳糖基、半乳糖基糖醛酸酯、葡糖基、葡糖基糖醛酸酯、纤维素二糖基或乳糖基供体的2-位使用所谓的非参与性基团如烯丙基或苄基，这些基团可主要以α-位偶合至类固醇分子上。缩合反应所使用的溶剂是非质子溶剂，优选二氯甲烷、氧仿、四氯化碳、N，N-二甲基甲酰胺、硝基甲烷、乙酸乙酯、四氢呋喃、乙醚、甲苯、二噁烷、1，2-二氯乙烷、乙腈、甘醇-甲醚或上述溶剂的混合物。溶剂和温度常影响反应的立体化学结果。例如，当半乳糖基供体在2-位带有非参与性基团时，例如乙醚常促使α-缩合，而例如乙腈常促使β-缩合。
在另一种苷化方法中，糖基供体的端基异构羟基与碱(如氢化钠)和21-位带有合适离去基团(如三氟甲磺酰基)的类固醇衍生物反应。也可以使用各种缩合剂如三苯膦和偶氮二羧酸二乙酯，使带有端基异构羟基的糖基供体与类固醇偶合。也可以在合适溶剂如二甲亚砜中，使用例如催化量的三氟甲磺酸，使单糖、二糖或低聚糖与类固醇缩合。
缩合产物的保护基可按公知方法除去，例如酰基保护基通过如使用甲醇钠进行的酯基转移作用而适宜地除去。
本发明还公开了适合结肠炎症治疗的常规药物制剂或能适度阻滞前药在盲肠和降结肠的初始释放以使得在最重要的结肠和乙状结肠区有更加完全和持续的活性GCS释放的药物制剂。
通过用一种包衣保护的含有GCS前药的药物制剂，完成了本发明的上述目的，所述包衣在预定的一段时间后，即在制剂离开胃5-10小时，之后，当制剂停留在降结肠内时崩解。通过使用肠溶包衣使制剂在胃中得以保护。
通过用一种被肠微生物降解的多糖保护的含有GCS前药的药物制剂，也可完成本发明的上述目的。应调节保护的程度，使得释放的主要部分发生在降结肠之后。制剂可任意地用肠溶包衣保护。
下面更详细地描述本发明的药物制剂。
a)将GCS前药与合适的赋形剂按公知技术制粒或者制粒＋挤压＋marumerization，制成片芯，所述赋形剂包括超(super)崩解剂如交联的聚乙烯基吡咯烷酮、羧甲基纤维素钠、淀粉羟基乙酸钠。用能控制水渗透入芯内速率的一种薄层包衣片芯。所述薄层可由不溶性聚合物(如乙基纤维素、羟丙基纤维素、Eudragit RS或EudragitRL)和疏水剂(如硬脂酸金属盐)组成。聚合物和硬脂酸金属盐的比例和/或薄层的厚度决定延滞时间，直至水已透过薄层并进入芯内，此时芯内的崩解剂膨胀并使膜破裂，释放出GCS前药。还用肠溶聚合物如Eudragit L、Eudragit S、邻苯二甲酸乙酸纤维素、邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素包衣所述芯和薄层，当制剂停留在胃中时，所述聚合物能阻止水的渗透。
b)用流化床法或旋转法使GCS前药与合适的结合剂如聚乙烯基吡咯烷酮或水溶性纤维素醚一起涂布在合适的片芯上。用含有在不溶性聚合物(如乙基纤维素、Eudragit R、Eudragit S或EudragitNE)中的肠微生物可降解的多糖(如果胶、瓜耳胶、葡聚糖、角叉菜胶、淀粉糖、脱乙酰壳多糖)的薄层包衣该片芯。通过多糖和不溶性聚合物的比例和/或薄层的厚度，可以改变多糖降解的时间，以便能释放GCS前药。可用肠溶聚合物(如Eudragit L、Eudragit S、邻苯二甲酸乙酸纤维素或邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素)的薄层任意保护上述薄层。
下面的非限制性实施例将进一步阐明本发明。在减压和低于40C的浴温下进行浓缩。用显微熔点仪(Mettler FP82 Olympus BH-2hot stage mieroscope)测定熔点。用Varian VXR-300核磁共振仪记录NMR谱。使用了以下参考符号Me4Si，δ0.00(1H，CDCl3)；MeOH，δ3.35(1H，CD3OD)。在以下符号中，葡萄糖和葡糖醛酸的原子带有上标’。用快原子轰击(FAB)光谱法测定分子量。在硅胶(60，40-63μm；Merck，Darmstadt，Germany)上进行柱色谱法。在C18柱(μBondapak 10μm 150×3.9mm或Supelcosil 5μm 150×4.6mm)上用乙腈/水或乙腈/20mM TBAHS＋10mM磷酸盐缓冲液(pH7)作洗脱剂进行HPLC分析。将粉末状分子筛(4；Fluka，Buchs，Switzerland)在真空下加热至300℃过夜。二氯甲烷和甲苯用4分子筛干燥，而甲醇用3分子筛干燥。
实施例1(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-6α，9α-二氟-11β-羟基-4-孕甾烯-3，20-二酮-21-基β-D-吡喃葡糖苷(GCS1IV 22R-差向异构体β-D-葡糖苷)-20℃、氮气氛下，在5分钟内向(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-6α，9α-二氟-11β，21-二羟基-4-孕甾烯-3，20-二酮(1.09g，2.32mmol)、2，3，4，6-四-O-苯甲酰基-α-D-吡喃葡糖基溴(2.30g，3.48mmol)和粉末状4分子筛(8.0g)在二氯甲烷(100ml)中的混合物中加入三氟甲磺酸银(1.19g、4.64mmol)在甲苯(20ml)中的溶液。1小时内使温度升至-10C。加入吡啶(3.0ml)，然后在另外30分钟搅拌后加入0.5M硫代硫酸钠(50ml)。通过一层硅藻土垫过滤混合物，用水、1M硫酸、水、和饱和碳酸氢钠洗涤有机相，用硫酸镁干燥并浓缩。经色谱法(柱50×4.0cm，洗脱剂二氯甲烷/乙酸乙酯9/1体积比)得到无定形的(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-6α，9α-二氟-11β-羟基-4-孕甾烯-3，20-二酮-2 1-基2＇，3＇，4＇，6＇-四-O-苯甲酰基-β-D-吡喃葡糖苷(2.03g，83％)。HPLC分析表明纯度为96.4％。1H-NMR(CDCl3)0.92(t，H-25)，0.95(s，H-18)，1.41(m，H-24)，1.56(s，H-19)，4.01(m，H-5＇)，4.39(m，H-11)，4.55(t，H-22)，4.89(d，H-16)，5.25(d，J1′，2′＝7.9Hz，H-1＇)，5.29(2m，H-6)，5.54(dd，H-2＇)，5.75(t，H-4＇)，5.91(t，H-3＇)，6.15(宽峰s，H-4).MS表明[M＋Na] 离子的m/z为1069。(核素质量数计算值为1046.4)。
室温下向上述产物(1.11g，1.06mmol)在二氯甲烷/甲醇(50ml，1/3体积比)中的溶液中加入甲醇钠的甲醇溶液(4.0ml，0.5M)。搅拌过夜后，溶液用Dowex 50(H )树脂中和，过滤并浓缩。经色谱法(柱30×4.0cm，洗脱剂二氯甲烷/甲醇5/1体积比)得到无定形的标题化合物(554mg，83％)HPLC分析表明纯度为97％。1H-NMR(CD3OD)δ0.96(s，H-18)，0.99(t，H-25)，1.51(m，H-24)，1.60(s，H-19)，3.70(m，H-6＇a)，3.93(宽峰d，H-6＇b)，4.33(m，H-11)，4.38(d，J1′，2′＝7.6Hz，H-1＇)，4.60(d，H-21a)，4.72(t，H-22)，4.89(d，H-21b)，5.45(2m，H-6)，6.05(宽峰s，H-4).MS表明-个[M＋H] 离子的m/z为631，和-个[M＋H] 离子的m/z为653。(核素质量数计算值为630.3)。
实施例2(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-11β-羟基孕甾-1，4-二烯-3，20-二酮-21-基β-D-吡喃葡糖苷(丁地去炎松22R-差向异构体β-D-葡糖苷)按类似于实施例1所述方法，使丁地去炎松(1.00g，2.32mmol)与2，3，4，6-四-O-苯甲酰基-α-吡喃葡糖基溴(2.30g，3.48mmol)反应。经色谱法(柱50×4.0cm，洗脱剂二氯甲烷/乙酸乙酯7/1体积比)得到无定形的(22RS)-16α，17α-亚丁二氧基-11β-羟基孕甾-1，4-二烯-3，20-二酮-21-基2＇，3＇，4＇，6＇-四-O-苯甲酰基-β-D-吡喃葡糖苷(1.96g，84％)。HPLC分析表明纯度为98.8％。1H-NMR(CDCl3)0.87(t，H-(S)25)，0.90(t，H-(R)25)，0.98(s，H-(R)18)，1.02(s，H-(S18)，1.50(s，H-(RS)19)，5.21(d，J1′，2′＝7.8Hz，H-(S)1＇)，5.23(d，J1′，2′＝7.8Hz，H-(R)1＇)，5.54(dd，H-(R)2＇)，5.56(dd，H-(S)2＇)，5.74(t，H-(S)4＇)，5.76(t，H-(R4＇)，5.92(t，H-(RS)3＇)，6.03(宽峰s，H-(RS)4)，5.29(dd，H-(S)2)，6.31(dd，H-(R)2).MS表明[M＋Na] 离子的m/z为1031(核素质量数的计算值为1008.4)。
按类似于实施例1所述的方法将上述产物(1.22g，1.21mmol)脱酰基化和纯化。通过半制备性HPLC(Apex Prepsil ODS 8μm，25×2.25cm)用乙腈/水22/77作洗脱剂分离所得产物(674mg，94％)的22R-和22S-差向异构体。这样得到了无定形的标题化合物(280mg，83％)。HPLC分析表明纯度为98.5％。1H-NMR(CD3OD)60.96(t，H-25)，0.99(s，H-18)，1.46(m，H-24)，1.53(s，H-19)，3.69(m，H-6＇a)，3.93(d，H-6＇b)，4.37(d，J1′，2′7.7Hz，H-1＇)，4.47(m，H-11)，4.59(d，H-21a)，4.67(t，H-22)，4.86(d，H-21b)，4.90(d，H-16)，6.06(宽峰s，H-4)，6.30(dd，H-2)，7.50(d，H-1).MS表明[M＋Na] 离子的m/z为615，且[M＋H] 离子的m/z为593(核素质量数计算值为592.3)。
实施例3[(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-6α，9α-二氟-11β-羟基-4-孕甾烯-3，20-二酮-21-基β-D-吡喃葡糖苷]酸钠(GCS1IV 22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸盐)-20℃、氮气氛下，在15分钟内向(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-6α，9α-二氟-11β，21-二羟基-4-孕甾烯-3，20-二酮(1.20g，2.56mmol)、(2，3，4-三-O-苯甲酰基-α-D-吡喃葡糖基溴)糖醛酸甲酯(2.39g，4.10mmol)和粉末状4分子筛(9.0g)在二氯甲烷/甲苯(125ml，4/1体积比)中的混合物中加入三氟甲磺酸银(1.38g，5.38mmol)在甲苯(25ml)中的溶液。2小时内使温度升至10℃。加入吡啶(5.0ml)，然后加入0.5M硫代硫酸钠(70ml)。如实施例1所述处理反应混合物。经色谱法(柱50×4.Ocm，洗脱剂甲苯/二氯甲烷/乙酸乙酯40/20/15体积比)得到无定形的[(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-6α，9α-二氟-11β-羟基-4-孕甾烯-3，20-二酮-21-基2＇，3＇，4＇-三-O-苯甲酰基-β-D-吡喃葡糖苷]酸甲酯(1.59g，64％)。HPLC分析表明纯度为97.7％。1H-NMR(CDCl3)δ0.89(s，H-18)，0.94(t，H-25)，1.44(m，H-24)，1.53(s，H-19)，3.64(s，COOCH3)，4.34(d，H-5＇)，4.44(m，H-11)，4.54(d，H-21a)，4.60(t，H-22)，4.90(d，H-16)，4.91(d，H-21b)，5.25(d，J1′，2′＝7.6Hz，H-1′)，5.28(2m，H-b)，5.58(dd，H-2＇)，5.67(t，H-4＇)，5.94(t，H-3＇)，6.15(宽峰s，H-4).MS表明[M＋Na] 离子的m/z为993(核素质量数的计算值为970.4)。
在0℃时向上述产物(1.38g，1.42mmol)在四氢呋喃/水(65ml，3/1体积比)中的溶液中加入氢氧化锂水溶液(9.1ml，1.0M)。搅拌24小时后，溶液用乙酸(1.0ml)中和并浓缩。残余物经半制备性HPLC(Apex Prepsil ODS 8μm，25×2.25cm)采用乙醇/40mM乙酸三乙铵水溶液(pH5.5，33/67)作洗脱剂进行纯化。合并含有所需物质的级份，在C-18柱(10g，Isolute；International Sorbent Technology，Hengoed，Mid Glamorgan，U.K.)上用水/甲醇阶式梯度脱盐，并在Dowex 50W×2(Na 形式)柱(4×2.5cm)上经离子交换转化成钠盐形式。冷冻干燥得到无定形的标题化合物(305mg，32％)HPLC分析表明纯度为97.3％。1H-NMR(CD3OD)δ0.95(s，H-18)，0.99(t，H-25)，1.51(m，H-24)，1.60(s，H-19)，4.35(m，H-11)，4.44(d，J1＇，2′＝7.6 Hz，H-1＇)，4.73(t，H-22)，4.74(d，H-21a)，5.45(2m，H-6)，6.05(宽峰s，H-4)，实施例4[(22R)-16d，17α-亚丁二氧基-11β-羟基孕甾-1，4-二烯-3，20-二酮-21-基β-D-吡喃葡糖苷]酸钠(丁地去炎松22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸盐)
-50℃、氮气氛下，向(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-11β，21-二羟基孕甾-1，4-二烯-3，20-二酮(200mg，0.464mmol)、(2，3，4-三-O-苯甲酰基-α-吡喃葡糖基溴)糖醛酸甲酯(406mg，0.696mmol)和粉末状4分子筛(1.2g)在二氯甲烷(10ml)中的混合物中加入三氟甲磺酸银(238mg，0.928mmol)在甲苯(4.0ml)中的溶液。在2小时内使温度升至0℃。加入吡啶(600μl)，然后加入0.5M硫代硫酸钠(10ml)。按实施例1所述方法处理反应混合物。经色谱法(柱30×3.0cm，洗脱剂二氯甲烷/乙酸乙酯5/1体积比)得到无定形的[(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-11β-羟基孕甾-1，4-二烯-3，20-二酮-21-基2＇，3＇，4＇-三-O-苯甲酰基-β-D-吡喃葡糖苷]酸甲酯(397mg，91％)。HPCL分析表明纯度为99.0％。1H-NMR(CDCl3)δ0.92(s，H-18)，0.92(t，H-25)，1.40(m，H-24)，3.67(s，COOCH3)，4.33(d，H-5＇)，4.54(m，H-11，21a，22)，4.87(d，H-16)，4.87(d，H-21b)，5.25(d，J1′，2′＝7.3Hz，H-1＇)，5.57(dd，H-2＇)，5.70(t，H-4＇)，5.93(t，H-3＇)，6.03(宽峰s，H-4)6.30(dd，H-2).MS表明[M＋Na] 离子的m/z为955(核素质量数计算值为932.4)。
在0℃时向上述产物(360mg，0.386mmol)在四氢呋喃/水(18ml，3/1体积比)中的溶液中加入氢氧化锂水溶液(2.5ml，1.0M)。使溶液达到室温，22小时后用乙酸(290μl)中和溶液并浓缩。经色谱法(柱30×2.0cm，洗脱剂乙酸乙酯/乙酸/甲醇/水16/3/3/2体积比)，接着如实施例3所述脱盐、离子交换和冷冻干燥，得到无定形的标题化合物(220mg，91％)。HPLC分析表明纯度为98.2％。1H-NMR(CD3OD)δ0.96(s，H-25)，0.98(s，H-18)，1.47(m，H-24)，1.53(s，H-19)，4.43(d，J1′，2′7.6Hz，H-1＇)4.48(m，H-11)，4.68(t，H-22)，4.71(d，H-21a)，4.86(d，H-21b)，4.89(d，H-16)，6.05(宽峰s，H-4)，6.30(dd，H-2)，7.52(d，H-1).
下列非限制性实施例说明适于本发明化合物的药物制剂。
实施例5片剂按常规压片方法用下面成分制备片剂丁地去炎松22R-差向异构体β-D-葡糖苷、丁地去炎松22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸盐、GCS1 IV 22R-差向异构体β-D-葡糖苷或GCS1IV 22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸盐5mg乳糖80mg微晶纤维素 20mg交联的聚乙烯基吡咯烷酮 5mg聚乙烯基吡咯烷酮5mg硬脂酸镁2mg
实施例6肠溶片剂用下列组分包衣实施例5的片剂Eudragit L30D3.7mgPEG 6000 0.4mg滑石粉 0.9mg实施例7延迟释放的胶囊剂将丁地去炎松22R-差向异构体β-D-葡糖苷、丁地去炎松22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸盐、GCS1 IV 22R-差向异构体β-D-葡糖苷或GCS1 IV 22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸盐(7.1g)与300g乳糖、128g微晶纤维素、75g交联的聚乙烯基吡咯烷酮和25g聚乙烯基吡咯烷酮混合。用水使混合物成粒并将湿的块状物挤压和球化，得到约1mm大小的芯。将芯干燥并过筛。用255gEudragit NE30D、77g硬脂酸镁和250g水在流化床上包衣所述芯。最后，在所形成的球状物上喷涂由11g Eudragit L30D分散体、3g柠檬酸三乙酯和15g滑石粉组成的肠溶包衣。将形成的小丸粒在流化床上干燥，过筛并填充于硬明胶胶囊中。
实施例8肠微生物控释的胶囊剂将丁地去炎松22R-差向异构体β-D-葡糖苷或丁地去炎松22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸盐(6.6g)悬浮于1g羟丙基甲基纤维素在50ml水中的溶液中。在流化床中将混合物喷涂在510g糖球上。然后将85g瓜耳胶、30g(固体含量)Eudragit RL30D和15g滑石粉在总共900g 1∶1水与异丙醇混合物中的混合物喷涂在所述球状物上。最后将由100g Eudragit L30D分散体、3g柠檬酸三乙酯和15g滑石粉组成的肠溶包衣喷涂在所述球状物上。将小丸粒在流化床中干燥、过筛并填充在硬明胶胶囊中。
实施例9肠微生物控释的胶囊剂将GCS1 IV 22R-差向异构体β-D-葡糖苷或6CS1IV 22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸盐(6.8g)悬浮于15g刺槐豆胶、5g(固体含量)Eudragit RL30D和2g滑石粉在总共220g 1∶1水和异丙醇混合物中的混合物中。在流化床中将混合物喷涂在510g糖球上。然后将80g刺槐豆胶、40g(固体含量)Eudragit RL30D和15g滑石粉在总共900g 1∶1水和异丙醇混合物中的混合物喷涂在所述球状物上。最后将由100g Eudragit L30D分散体、3g柠檬酸三乙酯和15g滑石粉组成的肠溶包衣喷涂在所述球状物上。将小丸粒在流化床上干燥、过筛并填充于硬明胶胶囊中。
在下面的结肠炎模型中阐明了新的前药的抗结肠炎活性。为判断前药达到预期目标并在肠内转化成活性糖皮质类固醇，设计所述模型，以使口服施用化合物并在远测结肠内判断抗炎活性。体内试验模型噁唑酮诱发的大鼠结肠炎这是一种大鼠IBD-模型。在事前皮肤致敏的大鼠中进行半抗原噁唑酮的直肠内刺激后，诱发T细胞依赖性结肠炎。在刺激表现出炎性细胞的渗入、增加了的结肠湿重(水肿)、充血和轻微的溃疡后的24小时即进入炎症的急性阶段。数天之后，发展为更为慢性的炎症，伴随持续性湿重增加并且细胞渗出物中T细胞占主要成分。实验方法连续两天在Dark Agouti大鼠的皮肤上涂布12mg噁唑酮(在0.3ml丙酮/95％乙醇(1∶4)中使大鼠致敏。第二次致敏后七天，经直肠注射乳化于200μl等分Orabase和花生油中的6mg噁唑酮。刺激后四天处死实验动物，称重远侧结肠以获取湿重。以水肿(与盐水处理的正常大鼠远侧结肠比较，其湿重的增加)作参数测定结肠炎。记录胸腺重量作为不想要的全身性糖皮质激素活性。处理将糖皮质类固醇糖苷溶解在少量乙醇中并用0.9％NaCl稀释。刺激后当日，实验动物开始按每千克体重口服(管饲法10mg/Kg体重)接受30至300nmol类固醇化合物，为期三天。对照组实验动物用NaCl处理。处理组包括6只实验动物。
结果
结论表中结果表明本发明新化合物比先有技术化合物丁地去炎松和丁地去炎松β-D-葡糖苷酸盐具有更高的口服抗结肠炎效力和功效。当后者化合物在300nmol/Kg剂量以最大约40％减轻结肠水肿时，两个新化合物在相同剂量下以约65％甚至完全抑制水肿。GGS1 V22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸盐在300nmol/Kg剂量比先有技术两个化合物在300nmol/Kg剂量诱发强得多的抑制作用，表明新化合物具有超过10倍以上的效力。
新化合物还在抗水肿功效和胸腺退化之间取得了明显更好的关系，其中这种退化代表-种不想要的全身性糖皮质激素活性。当三种β-D-葡糖苷酸盐在相同剂量水平进行比较时上述活性关系变得明显胸腺退化的变化差异不大，但新化合物抗结肠水肿活性却强得多。
权利要求
1.通式GCS1-O-Sugar1化合物及其可药用的盐，其中GCS1是具有高度肝脏首过代谢的糖皮质类固醇(GCS1-OH)，选自作为差向异构体混合物或作为相应的纯的22R-差向异构体或22S-差向异构体的式I基团，或式II基团 其中X1和X1相同或不同，各自是氢、氟、氯或溴；X3是氟、氯或溴；R是具有1-9个碳原子的烃链；式中1，2-位是饱和的或是双键；Sugar1是单糖、二糖或低聚糖部分GCS1在21位经糖苷键与所述的糖连接。
2.根据权利要求1的化合物，其中GCS1是式I的22R-差向异构体。
3.根据权利要求1的化合物，其中GCS1是式III的丁地去炎松部分的22R-差向异构体 或者是式IV的22R-差向异构体 或者是式V的22R-差向异构体
4.权利要求1-3中任一权项的化合物，其中Sugar1-OH是D-葡萄糖、D-半乳糖、D-纤维素二糖或D-乳糖。
5.权利要求1-3中任一权项的化合物，其中Sugar1-OH是D-葡糖醛酸或D-半乳糖醛酸。
6.根据权利要求1的化合物，其中Sugar1-OH是β-连接的D-葡萄糖。
7.根据权利要求1的化合物，其中Sugar1-OH是β-连接的D-葡糖醛酸。
8.根据权利要求2的化合物，其中Sugar1-OH是β-连接的D-葡萄糖。
9.根据权利要求2的化合物，其中Sugar1-OH是β-连接的D-葡糖醛酸。
10.根据权利要求3的化合物，其中Sugar1-OH是β-连接的D-葡萄糖。
11.根据权利要求3的化合物，其中Sugar1-OH是β-连接的D-葡糖醛酸。
12.根据权利要求2的化合物，它是(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-6α，9α-二氟-11β-羟基-4-孕甾烯-3，20-二酮-21-基β-D-吡喃葡糖苷。
13.根据权利要求2的化合物，它是(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-11β-羟基孕甾-1，4-二烯-3，20-二酮-21-基β-D-吡喃葡糖苷。
14.根据权利要求2的化合物，它是[(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-6α，9α-二氟-11β-羟基-4-孕甾烯-3，20-二酮-21-基β-D-吡喃葡糖苷]酸钠。
15.根据权利要求2的化合物，它是[(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-11β-羟基孕甾-1，4-二烯-3，20-二酮-21-基β-D-吡喃葡糖苷]酸钠。
16.权利要求1化合物的制备方法，其中将糖与式VI、VIA、VIB或VII的GCS1-OH缩合 其中X1、X2、X3、R和C1-C2键具有权利要求1定义的相同意义。
17.根据权利要求16的方法，其中制备权利要求2-15中任一权项的化合物。
18.含有权利要求1-15中任一权项化合物作为活性成分的药物制剂。
19.根据权利要求18的以剂量单元形式存在的药物制剂。
20.权利要求18-19中任一权项的药物制剂，它包含与可药用的载体结合的活性成分。
21.权利要求1的化合物在治疗中的应用。
22.权利要求1的化合物在制备用于治疗发炎肠粘膜的药物中的应用。
23.权利要求22的化合物在制备用于治疗溃疡性结肠炎的药物中的应用。
24.权利要求22的化合物在制备用于治疗节段性回肠炎的药物中的应用。
全文摘要
通式GCS
文档编号C07J5/00GK1114654SQ9410811
公开日1996年1月10日 申请日期1994年7月4日 优先权日1993年1月14日
发明者R·L·布拉特桑德, P·艾德曼, T·赫堡格, S·尼尔森, B·A·塔伦, J·E·乌尔米厄斯 申请人:阿斯特拉公司
技术领域：
本发明涉及供局部结肠或回肠专一性运送GCS到发炎的肠粘膜的新化合物及它们的制备方法，所述新化合物是与糖化学键合的糖皮质类固醇(GCS)。本发明还涉及含有所述化合物的药物组合物和所述化合物在治疗中的用途。本发明化合物的可药用的盐也包括在本发明范围内。
本发明的目的在于提供一种在肝脏中具有高度首过(first pass)代谢作用的与糖化学键合的抗炎GCS，以及提供一种供局部结肠或回肠专一性运送GCS至发炎的肠粘膜的所述GCS-糖化合物的药物组合物。
溃疡性结肠炎(UC)是一种影响结肠进而常常影响降结肠和乙状结肠节段的严重的炎症。节段性回肠炎(Morbus Crohn)是一种危险的炎症，有时主要影响结肠但常常影响小肠末端和回肠。这些炎症过程对GCS的治疗敏感，但迄今为止，由于GCS在体循环中的严重副作用(例如骨质疏松症、糖尿病的沉淀作用、阻断的HPA-axis等)一直妨碍有效的长期治疗。
为了局部治疗主要受影响的结肠远侧部分，尽管在降结肠中存在竞争性全身吸收，类固醇在结肠腔的浓度必须足够高以便于肠腔内转移。通过在肝脏中具有非常高的首过代谢失活作用的有效GCS的释放，会达到结肠专一性治疗的理想目标。这就需要在结肠通道期间活性GCS应该是连续而完全的释放。迄今使用丁地去炎松已获得最佳治疗，这种药物具有局部的高效力和基本上肝脏首过失活的双重优点，参见Can J Gastroenterol 4407-414，1990。为了通过局部治疗达到远侧节段的结肠粘膜中，丁地去炎松必须包裹于药物制剂中，当口服这种药物制剂时，开始在回肠末端释放丁地去炎松。PCT/SE90/00738中公布了这种药物制剂。然而，使用这种药物制剂在结肠转移期间难以获得完全的GCS释放，至少它在疾病发作期是短暂而易变的。因此，大部分GCS经常绕过患者而没有释放出来。
基于细菌特异性裂解GCS前药(如β-葡萄糖苷)的化学研究的目标是实现更专一的结肠治疗。最近在EP123485和J.Med.Chem.2825-57，1985和Pharmaceutical Res.8445-454，1991以及Advanced Drug Delivery Reviews 7149-199，1991中基于地塞米松和氢化可的松对上述的前药已作了描述。但这些GCS-糖苷类没有所述的结肠专一性，因为其释放的糖皮质类固醇在肝脏中具有太低的首过失活作用(Can.J.Gastroenterol.4407-414，1990)。在人体中，预期释放的大部分GCS会完整地到达体循环中，并因此引起副反应。而且，GCS-糖苷的普通给药法得不到正确类型的结肠处的连续释放。当糖苷在盲肠和升结肠内遇到含糖苷酶的细菌时，将发生快速的管腔内水解和GCS吸收。这就明显降低随后在横结肠、降结肠、乙状结肠和直肠内的局部释放，后述各部分比升结肠更易患结肠炎。在先有技术中一直没有讨论活性GCS从糖苷前药中的这种极差的局部扩散。
节段性回肠炎中最常见的损伤位置是回肠。一旦回肠受到影响，这些患者相当普遍的治疗是手术切除回肠末端，包括通常阻止结肠的细菌逆行至回肠的回盲瓣。最近资料表明，进入通常不暴露于高细菌数的肠节段中的这种类便污染，通常引起严重炎症的逆行扩散和临床疾病的复发。通常这类患者必须进行手术，进一步切除回肠或扩展回肠腔。现行对小肠节段性回肠炎的GCS治疗，是基于常规片剂在肠上段释放其类固醇成分。由于这些片剂经全身途径起作用，并且必须给予高剂量，因此引起严重的副作用。最近已试验了阻滞制剂以改善对肠粘膜的直接释放。但由于现行类型的阻滞制剂受pH和渗透压控制，在小肠细菌侵染的前段不可能达到活性GCS的集中释放。在现有技术中一直没有讨论应用类固醇糖苷局部治疗回肠节段性回肠炎。
根据本发明，公开了新的化合物，提供了达到结肠专一性运送的方法，所述运送与粘膜炎症的适宜分布更加有关。
局部治疗节段性回肠炎(尤其是在经切除术的患者或回盲瓣功能不良的患者中)中的小肠炎症的理想目标是能释放在肝脏中具有高度首过代谢的有效GCS的GCS-糖苷。当这类化合物在回肠部位遇到细菌前锋时，预期在细菌前锋处可以达到比现有类型药物制剂高得多的活性GCS的局部浓度。
本发明化合物具有下列通式GCS1-O-Sugar1其中GCS1是在肝脏中具有高度首过代谢作用的类固醇(GCS1-OH)，Sugar1是可被细菌糖苷酶识别的底物，它经糖苷键与类固醇的21位连接，所述糖苷键能被结肠微生物中的糖苷酶水解。
GCS1可选自能提供附加的易代谢部分的具有16，17-缩醛基团的类固醇，该类固醇选自式I基团 或者GCS1可是6位卤代的丙酮化合物，选自式II基团 式I和式II中R是具有1至9个碳原子的烃链；C1-C2键是单键或双键；X1和X2相同或不同，各自为氢、氟、氯或溴；X3是氟、氯或溴。
GCS1的1，2-位是饱和的或者是双键。
缩醛I是纯的差向异构形式(即缩醛I是相应的纯的22R-差向异构体IA或22S-差向异构体IB)，或者是差向异构形式的混合物。
缩醛I优选为22R-差向异构体。本发明最优选的GCS是式III的丁地去炎松(GCS1-OH)的22R-差向异构体 或者是16α，17α-亚丁二氧基-6α，9α-二氟-11β-羟基-4-孕甾烯-3，20-二酮-21-基的22R-差向异构体，下文称作GCS1IV的22R-差向异构体，结构式为 或者是16α，17α-亚丁二氧基-6α，9α-二氟-11β-羟基-1，4-孕甾二烯-3，20-二酮-21-基的22R-差向异构体，下文称作GCS1V的22R-差向异构体，其结构式为 Sugar1-OH可以选自单糖、二糖或低聚糖，例如D-葡萄糖、D-葡糖醛酸、D-半乳糖、D-半乳糖醛酸、D-纤维素二糖或D-乳糖。
Sugar1优选为β-连接的D-葡萄糖或D-葡糖醛酸。
本发明最优选的化合物是丁地去炎松22R-差向异构体β-D-葡糖苷、GCS1IV 22R-差向异构体β-D-葡糖苷和GCS1V22R-差向异构体β-D-葡糖苷、丁地去炎松22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸、GCS1IV 22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸和GCS1V 22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸。
本发明化合物包含一种活性GCS，当被释放后，活性GCS具有高度局部抗炎效力并且主要经历肝脏首过失活(85％或更多)。具有基本上首过代谢作用的GCS与通过该化合物的细菌特异性酶促裂解而提供的结肠引导的运送的结合使之成为可能。
本发明还包括通式GCS1-O-Sugar1化合物的可药用的盐。
按下法制备本发明化合物将单糖、二糖或低聚糖与式VI、VIA、VIB或VII化合物缩合， 其中C1和C2之间的实线和虚线代表单键或双键，R、X1、X2和X3定义同上。
按本发明转变式VI、VIA、VIB和VII化合物成为相应21-糖苷的方法是将合适保护的单糖、二糖或低聚糖衍生物与类固醇或类固醇衍生物缩合，随后将缩合产物去保护。
最合适的方法是苷化法，其中糖基供体的端基异构羟基交换成更好的离去基团或在促进剂的影响下能转化为离去基团的基团。优选在促进剂如三氟甲磺酸银、高氯酸银、碳酸银、溴化汞(II)/氰化汞(II)、银沸石、氯化锌或溴化四乙铵存在下将糖基溴和糖基氯与醇类缩合。优选在路易斯酸如三氟甲磺酸三甲基甲硅烷基酯、氯化锡(IV)、氯化锡(IV)/高氯酸银或三氟化硼乙醚化物存在下将糖基酯与醇类反应。烷基和芳基硫代葡糖苷可与醇类反应，采用各种亲硫促进剂，优选N-碘代琥珀酰亚胺/三氟甲磺酸、高氯酸二可力丁碘鎓、三氟甲磺酸甲硫基酯、甲次磺酰溴、三氟甲磺酸苯硒酸酐、四氟硼酸亚硝酸酐、三氟甲磺酸甲酯、磺酰氯/三氟甲磺酸、三氟甲磺酸二甲基(甲硫基)铳或四氟硼酸二甲基(甲硫基)铳。糖基氟可优选使用三氟甲磺酸三甲基甲硅烷基酯、三氟化硼乙醚化物、四氟甲硅烷、四氟化钛(titantetrafluoride)、三氟甲磺酸酐、氯化锡(II)/三氟甲磺酸银或氯化锡(II)/高氯酸银促进剂。三氯乙亚胺酸糖基酯(Glycosyl trichloroacetimidates)可使用路易斯酸如三氟甲磺酸三甲基甲硅烷基酯或三氟化硼乙醚化物。正戊烯基糖苷可用卤鎓离子可活化，优选使用N-溴代琥珀酰亚胺、高氯酸二可力丁碘鎓或N-碘代琥珀酰亚胺，并结合使用三氟甲磺酸、三氟甲磺酸银或三氟甲磺酸三乙基甲硅烷基酯。而且，作为糖基供体还可使用1，2-原酸酯类、1，2-噁唑啉类、1，2-硫代原酸酯类、1，2-氰基亚乙基衍生物、硫代氰酸糖基酯、糖基亚砜、糖基砜、黄原酸S-糖基酯、二硫代氨基甲酸S-糖基酯、脱水糖和烯糖。
糖基供体的保护基类型对于配糖键的立体选择性是重要的。糖基供体2-位的保护基尤为重要。例如葡糖基、葡糖基糖醛酸酯、半乳糖基、半乳糖基糖醛酸酯、纤维素二糖基或乳糖基供体在2-位上的乙酰基或苯甲酰基主要提供β-缩合。通过在半乳糖基、半乳糖基糖醛酸酯、葡糖基、葡糖基糖醛酸酯、纤维素二糖基或乳糖基供体的2-位使用所谓的非参与性基团如烯丙基或苄基，这些基团可主要以α-位偶合至类固醇分子上。缩合反应所使用的溶剂是非质子溶剂，优选二氯甲烷、氧仿、四氯化碳、N，N-二甲基甲酰胺、硝基甲烷、乙酸乙酯、四氢呋喃、乙醚、甲苯、二噁烷、1，2-二氯乙烷、乙腈、甘醇-甲醚或上述溶剂的混合物。溶剂和温度常影响反应的立体化学结果。例如，当半乳糖基供体在2-位带有非参与性基团时，例如乙醚常促使α-缩合，而例如乙腈常促使β-缩合。
在另一种苷化方法中，糖基供体的端基异构羟基与碱(如氢化钠)和21-位带有合适离去基团(如三氟甲磺酰基)的类固醇衍生物反应。也可以使用各种缩合剂如三苯膦和偶氮二羧酸二乙酯，使带有端基异构羟基的糖基供体与类固醇偶合。也可以在合适溶剂如二甲亚砜中，使用例如催化量的三氟甲磺酸，使单糖、二糖或低聚糖与类固醇缩合。
缩合产物的保护基可按公知方法除去，例如酰基保护基通过如使用甲醇钠进行的酯基转移作用而适宜地除去。
本发明还公开了适合结肠炎症治疗的常规药物制剂或能适度阻滞前药在盲肠和降结肠的初始释放以使得在最重要的结肠和乙状结肠区有更加完全和持续的活性GCS释放的药物制剂。
通过用一种包衣保护的含有GCS前药的药物制剂，完成了本发明的上述目的，所述包衣在预定的一段时间后，即在制剂离开胃5-10小时，之后，当制剂停留在降结肠内时崩解。通过使用肠溶包衣使制剂在胃中得以保护。
通过用一种被肠微生物降解的多糖保护的含有GCS前药的药物制剂，也可完成本发明的上述目的。应调节保护的程度，使得释放的主要部分发生在降结肠之后。制剂可任意地用肠溶包衣保护。
下面更详细地描述本发明的药物制剂。
a)将GCS前药与合适的赋形剂按公知技术制粒或者制粒＋挤压＋marumerization，制成片芯，所述赋形剂包括超(super)崩解剂如交联的聚乙烯基吡咯烷酮、羧甲基纤维素钠、淀粉羟基乙酸钠。用能控制水渗透入芯内速率的一种薄层包衣片芯。所述薄层可由不溶性聚合物(如乙基纤维素、羟丙基纤维素、Eudragit RS或EudragitRL)和疏水剂(如硬脂酸金属盐)组成。聚合物和硬脂酸金属盐的比例和/或薄层的厚度决定延滞时间，直至水已透过薄层并进入芯内，此时芯内的崩解剂膨胀并使膜破裂，释放出GCS前药。还用肠溶聚合物如Eudragit L、Eudragit S、邻苯二甲酸乙酸纤维素、邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素包衣所述芯和薄层，当制剂停留在胃中时，所述聚合物能阻止水的渗透。
b)用流化床法或旋转法使GCS前药与合适的结合剂如聚乙烯基吡咯烷酮或水溶性纤维素醚一起涂布在合适的片芯上。用含有在不溶性聚合物(如乙基纤维素、Eudragit R、Eudragit S或EudragitNE)中的肠微生物可降解的多糖(如果胶、瓜耳胶、葡聚糖、角叉菜胶、淀粉糖、脱乙酰壳多糖)的薄层包衣该片芯。通过多糖和不溶性聚合物的比例和/或薄层的厚度，可以改变多糖降解的时间，以便能释放GCS前药。可用肠溶聚合物(如Eudragit L、Eudragit S、邻苯二甲酸乙酸纤维素或邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素)的薄层任意保护上述薄层。
下面的非限制性实施例将进一步阐明本发明。在减压和低于40C的浴温下进行浓缩。用显微熔点仪(Mettler FP82 Olympus BH-2hot stage mieroscope)测定熔点。用Varian VXR-300核磁共振仪记录NMR谱。使用了以下参考符号Me4Si，δ0.00(1H，CDCl3)；MeOH，δ3.35(1H，CD3OD)。在以下符号中，葡萄糖和葡糖醛酸的原子带有上标’。用快原子轰击(FAB)光谱法测定分子量。在硅胶(60，40-63μm；Merck，Darmstadt，Germany)上进行柱色谱法。在C18柱(μBondapak 10μm 150×3.9mm或Supelcosil 5μm 150×4.6mm)上用乙腈/水或乙腈/20mM TBAHS＋10mM磷酸盐缓冲液(pH7)作洗脱剂进行HPLC分析。将粉末状分子筛(4；Fluka，Buchs，Switzerland)在真空下加热至300℃过夜。二氯甲烷和甲苯用4分子筛干燥，而甲醇用3分子筛干燥。
实施例1(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-6α，9α-二氟-11β-羟基-4-孕甾烯-3，20-二酮-21-基β-D-吡喃葡糖苷(GCS1IV 22R-差向异构体β-D-葡糖苷)-20℃、氮气氛下，在5分钟内向(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-6α，9α-二氟-11β，21-二羟基-4-孕甾烯-3，20-二酮(1.09g，2.32mmol)、2，3，4，6-四-O-苯甲酰基-α-D-吡喃葡糖基溴(2.30g，3.48mmol)和粉末状4分子筛(8.0g)在二氯甲烷(100ml)中的混合物中加入三氟甲磺酸银(1.19g、4.64mmol)在甲苯(20ml)中的溶液。1小时内使温度升至-10C。加入吡啶(3.0ml)，然后在另外30分钟搅拌后加入0.5M硫代硫酸钠(50ml)。通过一层硅藻土垫过滤混合物，用水、1M硫酸、水、和饱和碳酸氢钠洗涤有机相，用硫酸镁干燥并浓缩。经色谱法(柱50×4.0cm，洗脱剂二氯甲烷/乙酸乙酯9/1体积比)得到无定形的(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-6α，9α-二氟-11β-羟基-4-孕甾烯-3，20-二酮-2 1-基2＇，3＇，4＇，6＇-四-O-苯甲酰基-β-D-吡喃葡糖苷(2.03g，83％)。HPLC分析表明纯度为96.4％。1H-NMR(CDCl3)0.92(t，H-25)，0.95(s，H-18)，1.41(m，H-24)，1.56(s，H-19)，4.01(m，H-5＇)，4.39(m，H-11)，4.55(t，H-22)，4.89(d，H-16)，5.25(d，J1′，2′＝7.9Hz，H-1＇)，5.29(2m，H-6)，5.54(dd，H-2＇)，5.75(t，H-4＇)，5.91(t，H-3＇)，6.15(宽峰s，H-4).MS表明[M＋Na] 离子的m/z为1069。(核素质量数计算值为1046.4)。
室温下向上述产物(1.11g，1.06mmol)在二氯甲烷/甲醇(50ml，1/3体积比)中的溶液中加入甲醇钠的甲醇溶液(4.0ml，0.5M)。搅拌过夜后，溶液用Dowex 50(H )树脂中和，过滤并浓缩。经色谱法(柱30×4.0cm，洗脱剂二氯甲烷/甲醇5/1体积比)得到无定形的标题化合物(554mg，83％)HPLC分析表明纯度为97％。1H-NMR(CD3OD)δ0.96(s，H-18)，0.99(t，H-25)，1.51(m，H-24)，1.60(s，H-19)，3.70(m，H-6＇a)，3.93(宽峰d，H-6＇b)，4.33(m，H-11)，4.38(d，J1′，2′＝7.6Hz，H-1＇)，4.60(d，H-21a)，4.72(t，H-22)，4.89(d，H-21b)，5.45(2m，H-6)，6.05(宽峰s，H-4).MS表明-个[M＋H] 离子的m/z为631，和-个[M＋H] 离子的m/z为653。(核素质量数计算值为630.3)。
实施例2(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-11β-羟基孕甾-1，4-二烯-3，20-二酮-21-基β-D-吡喃葡糖苷(丁地去炎松22R-差向异构体β-D-葡糖苷)按类似于实施例1所述方法，使丁地去炎松(1.00g，2.32mmol)与2，3，4，6-四-O-苯甲酰基-α-吡喃葡糖基溴(2.30g，3.48mmol)反应。经色谱法(柱50×4.0cm，洗脱剂二氯甲烷/乙酸乙酯7/1体积比)得到无定形的(22RS)-16α，17α-亚丁二氧基-11β-羟基孕甾-1，4-二烯-3，20-二酮-21-基2＇，3＇，4＇，6＇-四-O-苯甲酰基-β-D-吡喃葡糖苷(1.96g，84％)。HPLC分析表明纯度为98.8％。1H-NMR(CDCl3)0.87(t，H-(S)25)，0.90(t，H-(R)25)，0.98(s，H-(R)18)，1.02(s，H-(S18)，1.50(s，H-(RS)19)，5.21(d，J1′，2′＝7.8Hz，H-(S)1＇)，5.23(d，J1′，2′＝7.8Hz，H-(R)1＇)，5.54(dd，H-(R)2＇)，5.56(dd，H-(S)2＇)，5.74(t，H-(S)4＇)，5.76(t，H-(R4＇)，5.92(t，H-(RS)3＇)，6.03(宽峰s，H-(RS)4)，5.29(dd，H-(S)2)，6.31(dd，H-(R)2).MS表明[M＋Na] 离子的m/z为1031(核素质量数的计算值为1008.4)。
按类似于实施例1所述的方法将上述产物(1.22g，1.21mmol)脱酰基化和纯化。通过半制备性HPLC(Apex Prepsil ODS 8μm，25×2.25cm)用乙腈/水22/77作洗脱剂分离所得产物(674mg，94％)的22R-和22S-差向异构体。这样得到了无定形的标题化合物(280mg，83％)。HPLC分析表明纯度为98.5％。1H-NMR(CD3OD)60.96(t，H-25)，0.99(s，H-18)，1.46(m，H-24)，1.53(s，H-19)，3.69(m，H-6＇a)，3.93(d，H-6＇b)，4.37(d，J1′，2′7.7Hz，H-1＇)，4.47(m，H-11)，4.59(d，H-21a)，4.67(t，H-22)，4.86(d，H-21b)，4.90(d，H-16)，6.06(宽峰s，H-4)，6.30(dd，H-2)，7.50(d，H-1).MS表明[M＋Na] 离子的m/z为615，且[M＋H] 离子的m/z为593(核素质量数计算值为592.3)。
实施例3[(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-6α，9α-二氟-11β-羟基-4-孕甾烯-3，20-二酮-21-基β-D-吡喃葡糖苷]酸钠(GCS1IV 22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸盐)-20℃、氮气氛下，在15分钟内向(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-6α，9α-二氟-11β，21-二羟基-4-孕甾烯-3，20-二酮(1.20g，2.56mmol)、(2，3，4-三-O-苯甲酰基-α-D-吡喃葡糖基溴)糖醛酸甲酯(2.39g，4.10mmol)和粉末状4分子筛(9.0g)在二氯甲烷/甲苯(125ml，4/1体积比)中的混合物中加入三氟甲磺酸银(1.38g，5.38mmol)在甲苯(25ml)中的溶液。2小时内使温度升至10℃。加入吡啶(5.0ml)，然后加入0.5M硫代硫酸钠(70ml)。如实施例1所述处理反应混合物。经色谱法(柱50×4.Ocm，洗脱剂甲苯/二氯甲烷/乙酸乙酯40/20/15体积比)得到无定形的[(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-6α，9α-二氟-11β-羟基-4-孕甾烯-3，20-二酮-21-基2＇，3＇，4＇-三-O-苯甲酰基-β-D-吡喃葡糖苷]酸甲酯(1.59g，64％)。HPLC分析表明纯度为97.7％。1H-NMR(CDCl3)δ0.89(s，H-18)，0.94(t，H-25)，1.44(m，H-24)，1.53(s，H-19)，3.64(s，COOCH3)，4.34(d，H-5＇)，4.44(m，H-11)，4.54(d，H-21a)，4.60(t，H-22)，4.90(d，H-16)，4.91(d，H-21b)，5.25(d，J1′，2′＝7.6Hz，H-1′)，5.28(2m，H-b)，5.58(dd，H-2＇)，5.67(t，H-4＇)，5.94(t，H-3＇)，6.15(宽峰s，H-4).MS表明[M＋Na] 离子的m/z为993(核素质量数的计算值为970.4)。
在0℃时向上述产物(1.38g，1.42mmol)在四氢呋喃/水(65ml，3/1体积比)中的溶液中加入氢氧化锂水溶液(9.1ml，1.0M)。搅拌24小时后，溶液用乙酸(1.0ml)中和并浓缩。残余物经半制备性HPLC(Apex Prepsil ODS 8μm，25×2.25cm)采用乙醇/40mM乙酸三乙铵水溶液(pH5.5，33/67)作洗脱剂进行纯化。合并含有所需物质的级份，在C-18柱(10g，Isolute；International Sorbent Technology，Hengoed，Mid Glamorgan，U.K.)上用水/甲醇阶式梯度脱盐，并在Dowex 50W×2(Na 形式)柱(4×2.5cm)上经离子交换转化成钠盐形式。冷冻干燥得到无定形的标题化合物(305mg，32％)HPLC分析表明纯度为97.3％。1H-NMR(CD3OD)δ0.95(s，H-18)，0.99(t，H-25)，1.51(m，H-24)，1.60(s，H-19)，4.35(m，H-11)，4.44(d，J1＇，2′＝7.6 Hz，H-1＇)，4.73(t，H-22)，4.74(d，H-21a)，5.45(2m，H-6)，6.05(宽峰s，H-4)，实施例4[(22R)-16d，17α-亚丁二氧基-11β-羟基孕甾-1，4-二烯-3，20-二酮-21-基β-D-吡喃葡糖苷]酸钠(丁地去炎松22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸盐)
-50℃、氮气氛下，向(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-11β，21-二羟基孕甾-1，4-二烯-3，20-二酮(200mg，0.464mmol)、(2，3，4-三-O-苯甲酰基-α-吡喃葡糖基溴)糖醛酸甲酯(406mg，0.696mmol)和粉末状4分子筛(1.2g)在二氯甲烷(10ml)中的混合物中加入三氟甲磺酸银(238mg，0.928mmol)在甲苯(4.0ml)中的溶液。在2小时内使温度升至0℃。加入吡啶(600μl)，然后加入0.5M硫代硫酸钠(10ml)。按实施例1所述方法处理反应混合物。经色谱法(柱30×3.0cm，洗脱剂二氯甲烷/乙酸乙酯5/1体积比)得到无定形的[(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-11β-羟基孕甾-1，4-二烯-3，20-二酮-21-基2＇，3＇，4＇-三-O-苯甲酰基-β-D-吡喃葡糖苷]酸甲酯(397mg，91％)。HPCL分析表明纯度为99.0％。1H-NMR(CDCl3)δ0.92(s，H-18)，0.92(t，H-25)，1.40(m，H-24)，3.67(s，COOCH3)，4.33(d，H-5＇)，4.54(m，H-11，21a，22)，4.87(d，H-16)，4.87(d，H-21b)，5.25(d，J1′，2′＝7.3Hz，H-1＇)，5.57(dd，H-2＇)，5.70(t，H-4＇)，5.93(t，H-3＇)，6.03(宽峰s，H-4)6.30(dd，H-2).MS表明[M＋Na] 离子的m/z为955(核素质量数计算值为932.4)。
在0℃时向上述产物(360mg，0.386mmol)在四氢呋喃/水(18ml，3/1体积比)中的溶液中加入氢氧化锂水溶液(2.5ml，1.0M)。使溶液达到室温，22小时后用乙酸(290μl)中和溶液并浓缩。经色谱法(柱30×2.0cm，洗脱剂乙酸乙酯/乙酸/甲醇/水16/3/3/2体积比)，接着如实施例3所述脱盐、离子交换和冷冻干燥，得到无定形的标题化合物(220mg，91％)。HPLC分析表明纯度为98.2％。1H-NMR(CD3OD)δ0.96(s，H-25)，0.98(s，H-18)，1.47(m，H-24)，1.53(s，H-19)，4.43(d，J1′，2′7.6Hz，H-1＇)4.48(m，H-11)，4.68(t，H-22)，4.71(d，H-21a)，4.86(d，H-21b)，4.89(d，H-16)，6.05(宽峰s，H-4)，6.30(dd，H-2)，7.52(d，H-1).
下列非限制性实施例说明适于本发明化合物的药物制剂。
实施例5片剂按常规压片方法用下面成分制备片剂丁地去炎松22R-差向异构体β-D-葡糖苷、丁地去炎松22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸盐、GCS1 IV 22R-差向异构体β-D-葡糖苷或GCS1IV 22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸盐5mg乳糖80mg微晶纤维素 20mg交联的聚乙烯基吡咯烷酮 5mg聚乙烯基吡咯烷酮5mg硬脂酸镁2mg
实施例6肠溶片剂用下列组分包衣实施例5的片剂Eudragit L30D3.7mgPEG 6000 0.4mg滑石粉 0.9mg实施例7延迟释放的胶囊剂将丁地去炎松22R-差向异构体β-D-葡糖苷、丁地去炎松22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸盐、GCS1 IV 22R-差向异构体β-D-葡糖苷或GCS1 IV 22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸盐(7.1g)与300g乳糖、128g微晶纤维素、75g交联的聚乙烯基吡咯烷酮和25g聚乙烯基吡咯烷酮混合。用水使混合物成粒并将湿的块状物挤压和球化，得到约1mm大小的芯。将芯干燥并过筛。用255gEudragit NE30D、77g硬脂酸镁和250g水在流化床上包衣所述芯。最后，在所形成的球状物上喷涂由11g Eudragit L30D分散体、3g柠檬酸三乙酯和15g滑石粉组成的肠溶包衣。将形成的小丸粒在流化床上干燥，过筛并填充于硬明胶胶囊中。
实施例8肠微生物控释的胶囊剂将丁地去炎松22R-差向异构体β-D-葡糖苷或丁地去炎松22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸盐(6.6g)悬浮于1g羟丙基甲基纤维素在50ml水中的溶液中。在流化床中将混合物喷涂在510g糖球上。然后将85g瓜耳胶、30g(固体含量)Eudragit RL30D和15g滑石粉在总共900g 1∶1水与异丙醇混合物中的混合物喷涂在所述球状物上。最后将由100g Eudragit L30D分散体、3g柠檬酸三乙酯和15g滑石粉组成的肠溶包衣喷涂在所述球状物上。将小丸粒在流化床中干燥、过筛并填充在硬明胶胶囊中。
实施例9肠微生物控释的胶囊剂将GCS1 IV 22R-差向异构体β-D-葡糖苷或6CS1IV 22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸盐(6.8g)悬浮于15g刺槐豆胶、5g(固体含量)Eudragit RL30D和2g滑石粉在总共220g 1∶1水和异丙醇混合物中的混合物中。在流化床中将混合物喷涂在510g糖球上。然后将80g刺槐豆胶、40g(固体含量)Eudragit RL30D和15g滑石粉在总共900g 1∶1水和异丙醇混合物中的混合物喷涂在所述球状物上。最后将由100g Eudragit L30D分散体、3g柠檬酸三乙酯和15g滑石粉组成的肠溶包衣喷涂在所述球状物上。将小丸粒在流化床上干燥、过筛并填充于硬明胶胶囊中。
在下面的结肠炎模型中阐明了新的前药的抗结肠炎活性。为判断前药达到预期目标并在肠内转化成活性糖皮质类固醇，设计所述模型，以使口服施用化合物并在远测结肠内判断抗炎活性。体内试验模型噁唑酮诱发的大鼠结肠炎这是一种大鼠IBD-模型。在事前皮肤致敏的大鼠中进行半抗原噁唑酮的直肠内刺激后，诱发T细胞依赖性结肠炎。在刺激表现出炎性细胞的渗入、增加了的结肠湿重(水肿)、充血和轻微的溃疡后的24小时即进入炎症的急性阶段。数天之后，发展为更为慢性的炎症，伴随持续性湿重增加并且细胞渗出物中T细胞占主要成分。实验方法连续两天在Dark Agouti大鼠的皮肤上涂布12mg噁唑酮(在0.3ml丙酮/95％乙醇(1∶4)中使大鼠致敏。第二次致敏后七天，经直肠注射乳化于200μl等分Orabase和花生油中的6mg噁唑酮。刺激后四天处死实验动物，称重远侧结肠以获取湿重。以水肿(与盐水处理的正常大鼠远侧结肠比较，其湿重的增加)作参数测定结肠炎。记录胸腺重量作为不想要的全身性糖皮质激素活性。处理将糖皮质类固醇糖苷溶解在少量乙醇中并用0.9％NaCl稀释。刺激后当日，实验动物开始按每千克体重口服(管饲法10mg/Kg体重)接受30至300nmol类固醇化合物，为期三天。对照组实验动物用NaCl处理。处理组包括6只实验动物。
结果
结论表中结果表明本发明新化合物比先有技术化合物丁地去炎松和丁地去炎松β-D-葡糖苷酸盐具有更高的口服抗结肠炎效力和功效。当后者化合物在300nmol/Kg剂量以最大约40％减轻结肠水肿时，两个新化合物在相同剂量下以约65％甚至完全抑制水肿。GGS1 V22R-差向异构体β-D-葡糖苷酸盐在300nmol/Kg剂量比先有技术两个化合物在300nmol/Kg剂量诱发强得多的抑制作用，表明新化合物具有超过10倍以上的效力。
新化合物还在抗水肿功效和胸腺退化之间取得了明显更好的关系，其中这种退化代表-种不想要的全身性糖皮质激素活性。当三种β-D-葡糖苷酸盐在相同剂量水平进行比较时上述活性关系变得明显胸腺退化的变化差异不大，但新化合物抗结肠水肿活性却强得多。
权利要求
1.通式GCS1-O-Sugar1化合物及其可药用的盐，其中GCS1是具有高度肝脏首过代谢的糖皮质类固醇(GCS1-OH)，选自作为差向异构体混合物或作为相应的纯的22R-差向异构体或22S-差向异构体的式I基团，或式II基团 其中X1和X1相同或不同，各自是氢、氟、氯或溴；X3是氟、氯或溴；R是具有1-9个碳原子的烃链；式中1，2-位是饱和的或是双键；Sugar1是单糖、二糖或低聚糖部分GCS1在21位经糖苷键与所述的糖连接。
2.根据权利要求1的化合物，其中GCS1是式I的22R-差向异构体。
3.根据权利要求1的化合物，其中GCS1是式III的丁地去炎松部分的22R-差向异构体 或者是式IV的22R-差向异构体 或者是式V的22R-差向异构体
4.权利要求1-3中任一权项的化合物，其中Sugar1-OH是D-葡萄糖、D-半乳糖、D-纤维素二糖或D-乳糖。
5.权利要求1-3中任一权项的化合物，其中Sugar1-OH是D-葡糖醛酸或D-半乳糖醛酸。
6.根据权利要求1的化合物，其中Sugar1-OH是β-连接的D-葡萄糖。
7.根据权利要求1的化合物，其中Sugar1-OH是β-连接的D-葡糖醛酸。
8.根据权利要求2的化合物，其中Sugar1-OH是β-连接的D-葡萄糖。
9.根据权利要求2的化合物，其中Sugar1-OH是β-连接的D-葡糖醛酸。
10.根据权利要求3的化合物，其中Sugar1-OH是β-连接的D-葡萄糖。
11.根据权利要求3的化合物，其中Sugar1-OH是β-连接的D-葡糖醛酸。
12.根据权利要求2的化合物，它是(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-6α，9α-二氟-11β-羟基-4-孕甾烯-3，20-二酮-21-基β-D-吡喃葡糖苷。
13.根据权利要求2的化合物，它是(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-11β-羟基孕甾-1，4-二烯-3，20-二酮-21-基β-D-吡喃葡糖苷。
14.根据权利要求2的化合物，它是[(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-6α，9α-二氟-11β-羟基-4-孕甾烯-3，20-二酮-21-基β-D-吡喃葡糖苷]酸钠。
15.根据权利要求2的化合物，它是[(22R)-16α，17α-亚丁二氧基-11β-羟基孕甾-1，4-二烯-3，20-二酮-21-基β-D-吡喃葡糖苷]酸钠。
16.权利要求1化合物的制备方法，其中将糖与式VI、VIA、VIB或VII的GCS1-OH缩合 其中X1、X2、X3、R和C1-C2键具有权利要求1定义的相同意义。
17.根据权利要求16的方法，其中制备权利要求2-15中任一权项的化合物。
18.含有权利要求1-15中任一权项化合物作为活性成分的药物制剂。
19.根据权利要求18的以剂量单元形式存在的药物制剂。
20.权利要求18-19中任一权项的药物制剂，它包含与可药用的载体结合的活性成分。
21.权利要求1的化合物在治疗中的应用。
22.权利要求1的化合物在制备用于治疗发炎肠粘膜的药物中的应用。
23.权利要求22的化合物在制备用于治疗溃疡性结肠炎的药物中的应用。
24.权利要求22的化合物在制备用于治疗节段性回肠炎的药物中的应用。
全文摘要
通式GCS
文档编号C07J5/00GK1114654SQ9410811
公开日1996年1月10日 申请日期1994年7月4日 优先权日1993年1月14日
发明者R·L·布拉特桑德, P·艾德曼, T·赫堡格, S·尼尔森, B·A·塔伦, J·E·乌尔米厄斯 申请人:阿斯特拉公司
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