專利名稱：新穎的芳基、鏈烯基、和炔基4－脫二甲氨基四環(huán)素衍生物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及新穎的4-脫二甲氨基四環(huán)素衍生物、生產(chǎn)這種新穎衍生物的方法以及應用這些衍生物的方法。
與本發(fā)明相關的背景技術化合物四環(huán)素具有下列通用結構 結構A環(huán)狀核心的編號系統(tǒng)如下 結構B
四環(huán)素以及5-OH(土霉素)和7-Cl(金霉素)衍生物天然存在，并且是熟知的抗生素?？蓪μ烊凰沫h(huán)素進行修飾，而不丟失其抗生特征，雖然某些結構元素必須保留。修飾可針對或不針對基本的四環(huán)素結構進行，可參見Mitscher所撰寫的The Chemistry ofTetracyclines，Chapter 6，Marcel Dekker，Publishers，New York(1978)。依據(jù)Mitscher所述，在四環(huán)素環(huán)狀系統(tǒng)5-9位上的取代基可進行修飾，而不完全丟失抗生特性。然而，基礎環(huán)狀系統(tǒng)的改變或在1-4位和10-12位上取代基的替換通常導致合成四環(huán)素的抗微生物活性明顯降低或完全喪失?；瘜W修飾的非抗微生物四環(huán)素(下文中簡稱CMT)的一些例子包括4-脫二甲氨基四環(huán)素、4-脫二甲氨基山環(huán)素(4-dedimethylaminosancycline)(6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素)、4-脫二甲氨基二甲胺四環(huán)素(7-二甲氨基-4-脫二甲氨基四環(huán)素)、和4-脫二甲氨基強力霉素(5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素)。
美國專利第3,029,284號和第5,122,519號披露了一些4-脫二甲氨基四環(huán)素衍生物，包括在D環(huán)的C7和C9位上有氫和其它取代基的6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素和5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素。這些取代基包括氨基、硝基、二(低級烷基)氨基、和單(低級烷基)氨基、或鹵素。據(jù)說6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素衍生物和5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素衍生物可用作抗微生物藥物。
美國專利第3,622,627號和第3,824,285號披露了其它在A環(huán)的C4位上有一個肟基的4-脫二甲氨基四環(huán)素衍生物。這些肟衍生物在C7位上有氫和鹵素作為取代基，包括7-鹵素-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素，以及7-鹵素-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素。
4-脫二甲氨基四環(huán)素A環(huán)上C4位的烷基氨基(NH-烷基)和烷基腙(N-NH-烷基)基團已被取代。這些化合物因其抗菌特性而眾所周知，見美國專利第3,345,370、3,609,188、3,622,627、3,824,285、3,622,627、3,502,660、3,509,184、3,502,696、3,515,731、3,265,732、5,122,519、3,849,493、3,772,363、和3,829,453號。
除了它們的抗菌特性，四環(huán)素類還被描述為具有許多其它的用途。例如，四環(huán)素類可抑制膠原分解酶的活性，比如間質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)，包括膠原酶(MMP-1)、白明膠酶(MMP-2)、和基質(zhì)溶素(MMP-3)。參見Golub等，J.Periodont.Res.2012-23(1985)；Golub等，Crit.Revs.Oral Biol.Med.2297-322(1991)；美國專利第4,666,897、4,704,383、4,935,411、4,935,412號。此外，四環(huán)素類還可抑制哺乳類骨骼肌的萎縮和蛋白降解(見美國專利第5,045,538號)，以及促進哺乳類細胞中IL-10(白介素-10)的產(chǎn)生。
進一步，美國專利第Re.34,656號報道四環(huán)素類可增加骨蛋白合成，以及美國專利第4,704,383號報道四環(huán)素類可減少器官培養(yǎng)中的骨吸收。
類似地，授權Golub等的美國專利第5,532,227號披露，四環(huán)素類可修正蛋白質(zhì)的過分糖基化。特別是，四環(huán)素類可抑制糖尿病患者過分的膠原糖基化導致的過分的膠原交聯(lián)。
已知四環(huán)素類可抑制在包括諸如牛皮癬的感染狀態(tài)下過強的磷脂酶A2的活性，如在美國專利第5,532,227號中所披露的。此外，還已知四環(huán)素類能夠抑制環(huán)加氧酶-2(COX-2)、腫瘤壞死因子(TNF)、氧化氮、和IL-1(白介素-1)。
這些特性使得四環(huán)素類可用于治療多種疾病。例如，有不少提議認為四環(huán)素類(包括非抗菌四環(huán)素類)對治療關節(jié)炎有效。例見，Greenwald等，“Tetracyclines Suppress Metalloproteinase Activity inAdjuvant Arthritis and，in Combination with Flurbiprofen，AmeliorateBone Damage，”Journal of Rheumatology 19927-938(1992)；Greenwald等，“Treatment of Destructive Arthritic Disorders withMMP InhibitorsPotential Role of Tetracyclines in Inhibition of MatrixMetalloproteinasesTherapeutic Potential，”Annals of the New YorkAcademy of Sciences 732181-198(1994)；Kloppenburg等，”“Minocycline in ActiVe Rheumatoid Arthritis，”Arthritis Rheum 37629-636(1994)；Ryan等，“Potential of Tetracycline to ModifyCartilage Breakdown in Osteoarthritis，”Current Opinion inRheumatology 8238-247(1996)；O’Dell等，“Treatment of EarlyRheumatoid Arthritis with Minocycline or Placebo，”Arthritis.Rheum.40842-848(1997)。
四環(huán)素類也被建議用于治療皮膚病。例如，White等(Lancet，Apr.29，p.966(1989))報道二甲胺四環(huán)素治療營養(yǎng)不良性表皮水皰癥(dystrophic epidermolysis bullosa)有效，該病被認為與過多的膠原酶有關，是一種威脅生命的皮膚病。
進一步，研究提示四環(huán)素類和金屬蛋白酶抑制劑能抑制腫瘤生長(DeClerck等，Annals N.Y. Acad.Sci.，732222-232(1994))、骨吸收(bone resorption)(Rifkin等，Annals N.Y. Acad. Sci.，732165-180(1994))、血管發(fā)生(angiogenesis)(Maragoudakis等，Br.J.Pharmacol.，111894-902(1994))，并且可能具有抗炎特性(Ramamurthy等，Annals N.Y.Acad.Sci.，732，427-430(1994))。
基于前述，四環(huán)素類在治療多種疾病和狀態(tài)時有效。因而，需要新的和更有用的4-脫二甲氨基四環(huán)素衍生物。
發(fā)明簡述現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)這些和其它一些目標產(chǎn)品可通過具有下列化學式的四環(huán)素化合物獲取。 結構C 結構D 結構E 結構F其中R7選自由氫、氨基、硝基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基(ethoxythiocarbonylthio)、疊氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羥基組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由氫、氨基、疊氨基、硝基、酰氨基、羥基、乙氧硫代羰硫基、單(低級烷基)氨基、鹵素、重氮、二(低級烷基)氨基、和RCH(NH2)CO組成的組；R是氫或低級烷基；及其藥學上可接受或不可接受的鹽；具有下列限制條件若R7和R9為氫，那么R8必為鹵素；若R6-a、R6、R5、和R9都為氫并且R7為氫、氨基、硝基、鹵素、二甲氨基、或二乙氨基，那么R8必為鹵素；若R6-a為甲基、R6和R9均為氫、R5為羥基、并且R7為氫、氨基、硝基、鹵素、或二乙氨基，那么R8為鹵素；若R6-a為甲基、R6為羥基、R5、R7、和R9均為氫，那么R8必為鹵素；若R6-a、R6、和R5均為氫、R9為甲氨基、并且R7為二甲氨基，那么R8必為鹵素；若R6-a為甲基、R6為氫、R5為羥基、R9為甲氨基、并且R7為二甲氨基，那么R8必為鹵素；以及若R6-a為甲基、R6、R5、和R9均為氫、并且R7為氰基，那么R8必為鹵素。
在另一個具體實施例中，本發(fā)明提供了一種具下列化學式的四環(huán)素化合物 結構G結構調(diào)整H 結構式I 結構J其中R7選自由氫、氨基、硝基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、疊氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羥基組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R4選自由NOH、N-NH-A、和NH-A組成的組，其中A是一個低級烷基；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由氫、氨基、疊氮基、硝基、酰氨基、羥基、乙氧硫代羰硫基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、和RCH(NH2)CO組成的組；R是氫或低級烷基；及其藥學上可接受或不可接受的鹽；具有下列限制條件若R4為NOH、N-NH-烷基、或NH-烷基、并且R7、R6-a、R6、R5、和R9均為氫，那么R8必為鹵素；若R4為NOH、R6-a為甲基、R6為氫或羥基、R7為鹵素、R5和R9均為氫，那么R8必為鹵素；若R4為N-NH-烷基、R6-a為甲基、R6為羥基、并且R7、R5、R9均為氫，那么R8必為鹵素；若R4為NH-烷基、R6-a、R6、R5、和R9均為氫、R7為氫、氨基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、或羥基，那么R8必為鹵素；若R4為NH-烷基、R6-a為甲基、R6和R9均為氫、R5為羥基、并且R7為單(低級烷基)氨基或二(低級烷基)氨基，那么R8必為鹵素；以及若R4為NH-烷基、R6-a為甲基、R6為羥基或氫、并且R7、R5、和R9均為氫，那么R8必為鹵素。
在又一個具體實施例中，本發(fā)明提供了一種具有通式I至IV的4-脫二甲氨基四環(huán)素化合物通式(I) 結構式K其中R7、R8、和R9在每個具體結構中一起具有下列含意R7 R8 R9疊氮基 氫 氫二甲氨基氫 疊氮基氫 氫 氨基氫 氫 疊氮基氫 氫 硝基二甲氨基氫 氨基酰氨基 氫 氫氫 氫 酰氨基氨基氫 硝基氫 氫 (N，N-二甲基)甘氨酰氨基氨基氫 氨基氫 氫 乙氧硫代羰硫基二甲氨基氫 酰氨基二甲氨基氫 重氮二甲氨基氯 氨基氫 氯 氨基氨基氟 氨基酰氨基 氯 酰氨基氨基氯 氫酰氨基 氯 氫單烷基氨基 氯 氨基硝基氯 氨基二甲氨基氯 酰氨基二甲氨基氯 二甲氨基二甲氨基氫 氫氫 氫 二甲氨基以及通式(II) 結構式L 結構式M 結構式N 結構式O其中R7、R8、和R9在每個具體結構中一起具有下列含意R7R8R9疊氮基氫氫二甲氨基 氫疊氮基氫氫氨基氫氫疊氮基氫氫硝基二甲氨基 氫氨基酰氨基氫氫氫氫酰氨基氨基 氫硝基氫氫(N，N-二甲基)甘氨酰氨基氨基 氫氨基氫氫乙氧硫代羰硫基二甲氨基 氫酰氨基氫氫重氮氫氫二甲氨基重氮 氫氫乙氧硫代羰硫基氫氫二甲氨基 氯氨基氨基 氯氨基酰氨基氯酰氨基氫氯氨基氨基 氯氫酰氨基氯氫單烷基氨基氯氨基硝基 氯氨基以及通式(III) 結構式P其中R8為氫或鹵素，并且R9選自由硝基、(N，N-二甲基)甘氨酰氨基、和乙氧硫代羰硫基組成的組；以及通式(IV) 結構式Q 結構式R
其中R7、R8、和R9在每個具體結構中一起具有以下含意R7R8R9氨基 氫氫硝基 氫氫疊氮基氫氫二甲氨基 氫疊氮基氫氫氨基氫氫疊氮基氫氫硝基溴氫氫二甲氨基 氫氨基酰氨基氫氫氫氫酰氨基氨基 氫硝基氫氫(N，N-二甲基)甘氨酰氨基氨基 氫氨基二乙氨基 氫氫氫氫乙氧硫代羰硫基二甲氨基 氫甲氨基二甲氨基 氫酰氨基二甲氨基 氯氨基氨基 氯氨基酰氨基氯酰氨基氫氯氨基氨基 氯氫酰氨基氯氫單烷基氨基氯氨基硝基 氯氨基及其藥學上可接受和不可接受的鹽。
在又一個具體實施例中，本發(fā)明提供了一種具下列化學式的四環(huán)素化合物 結構式S 結構式T 結構式U 結構式V 結構式W 結構式X 結構式Y 結構式Z其中R7選自由氫、氨基、硝基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、疊氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羥基組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由氫、氨基、疊氨基、硝基、酰氨基、羥基、乙氧硫代羰硫基、單(低級烷基)氨基、鹵素、重氮、二(低級烷基)氨基、和RCH(NH2)CO組成的組；R是氫或低級烷基；Ra和Rb選自由氫、甲基、乙基、正丙基、和1-甲基乙基組成的組，其限制條件是Ra和Rb不能同時為氫；Rc和Rd各自獨立地是(CH2)nCHRe其中n是0或1，并且Re選自由氫、烷基、羥基、低級(C1-C3)烷氧基、氨基、或硝基組成的組；W選自由(CHRe)m(其中m為0-3并且Re的定義同上)、NH、N(C1-C3)直鏈或支鏈烷基、O、S、和N(C1-C4)直鏈或支鏈烷氧基組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽。
在一個另外的具體實施例中，具下列限制條件若R7或R9為氫，那么R8必為鹵素；若R6-a、R6、R5、和R9都為氫、并且R7為氫、氨基、硝基、鹵素、二甲氨基、或二乙氨基，那么R8必為鹵素；若R6-a為甲基、R6和R9均為氫、R5為羥基、并且R7為氫、氨基、硝基、鹵素、或二乙氨基，那么R8為鹵素；當R6-a為甲基、R6為羥基、R5、R7、和R9均為氫，那么R8必為鹵素；若R6-a、R6、和R5均為氫、R9為甲氨基、并且R7為二甲氨基，那么R8必為鹵素；若R6-a為甲基、R6為氫、R5為羥基、R9為甲氨基、并且R7為二甲氨基，那么R8必為鹵素；以及若R6-a為甲基、R6、R5、和R9均為氫、并且R7為氰基，那么R8必為鹵素。
在另一個具體實施例中，上下文中提到的四環(huán)素化合物的PIF值較好為大約1至大約2，優(yōu)選大約1。一些PIF值大約為1的四環(huán)素化合物的實例包括結構K其中R7、R8、和R9在每個具體結構中一起具有下列含意R7 R8 R9氫 氫 氨基氫 氫 棕櫚酸酰胺和結構L 結構M結構N結構O其中R7、R8、和R9在每個具體結構一起具有下列含意R7R8 R9氫氫 乙酰氨基氫氫 二甲氨基乙酰氨基氫氫 硝基氫氫 氨基和結構P其中R7、R8、和R9一起分別為氫、氫、和硝基。
一些PIF值為大約1至大約2的四環(huán)素化合物具有下列通式結構K其中R7、R8、和R9一起分別為氫、氫、和二甲氨基。
在另一個具體實施例中，本發(fā)明提供了一種具下列化學式的四環(huán)素化合物結構C結構D結構E結構F其中R7選自由芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由氫、氨基、疊氮基、硝基、酰氨基、羥基、乙氧硫代羰硫基、單(低級烷基)氨基、鹵素、重氮、二(低級烷基)氨基、和RCH(NH2)CO組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構C結構D結構E結構F其中R7選自由氫、氨基、硝基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、疊氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羥基組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由一個芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構C結構D結構E結構F其中R7和R9選自由一個芳基、鏈烯基、炔基、或其混合物(mixtures)組成的組；R6-a選自由氫、和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽。
在另一個具體實施例中，本發(fā)明提供了具下列化學式的四環(huán)素化合物結構G結構H結構I結構J其中R7選自由一個芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R4選自由NOH、N-NH-A、和NH-A組成的組，其中A是一個低級烷基；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由氫、氨基、疊氮基、硝基、酰氨基、羥基、乙氧硫代羰硫基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、和RCH(NH2)CO組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構G結構H結構I結構J其中R7選自由氫、氨基、硝基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、疊氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羥基組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R4選自由NOH、N-NH-A、和NH-A組成的組，其中A是一個低級烷基；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由一個芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構G結構H結構I結構J其中R7和R9選自由一個芳基、鏈烯基、炔基，或其混合物組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R4選自由NOH、N-NH-A、和NH-A組成的組，其中A是一個低級烷基；R8選自由氫和鹵素組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；在另一個具體實施例中，本發(fā)明提供了一種具下列化學式的四環(huán)素化合物結構K其中R7選自由一個芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由氫、氨基、疊氮基、硝基、酰氨基、羥基、乙氧硫代羰硫基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、和RCH(NH2)CO組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構K其中R7選自由氫、氨基、硝基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、疊氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羥基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由一個芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構K其中R7和R9選自由一個芳基、鏈烯基、炔基、或其混合物組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；及結構L結構M結構N結構O其中R7選自由一個芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構L結構M結構N結構O其中R7選自由氫、氨基、硝基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、疊氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羥基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由一個芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；
或結構L 結構M 結構N 結構O其中R7和R9選自由一個芳基、鏈烯基、炔基，和其混合物組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由氫、氨基、疊氮基、硝基、酰氨基、羥基、乙氧硫代羰硫基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、和RCH(NH2)CO組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；及結構P其中R9選自由一個芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；及結構Q 結構R其中R7選自由一個芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由氫、氨基、疊氮基、硝基、酰氨基、羥基、乙氧硫代羰硫基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、和RCH(NH2)CO組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構Q 結構R其中R7選自由氫、氨基、硝基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、疊氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羥基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由一個芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構Q 結構R其中R7和R9選自由一個芳基、鏈烯基、炔基、和其混合物組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽。
在另一個具體實施例中，本發(fā)明提供了一種具下列化學式的四環(huán)素化合物結構S-Z其中R7選自由一個芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由氫、氨基、疊氮基、硝基、酰氨基、羥基、乙氧硫代羰硫基、單(低級烷基)氨基、鹵素、重氮、二(低級烷基)氨基、和RCH(NH2)CO組成的組；Ra和Rb選自由氫、甲基、乙基、正丙基、和1-甲基乙基組成的組，其限制條件是Ra和Rb不能同時為氫；Rc和Rd各自獨立地是(CH2)nCHRe其中n是0或1、并且Re選自由氫、烷基、羥基、低級(C1-C3)烷氧基、氨基、或硝基組成的組；W選自由(CHRe)m(其中m為0-3并且所述Re和上文定義相同)、NH、N(C1-C3)直鏈或支鏈烷基、O、S、和N(C1-C4)直鏈或支鏈烷氧基組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；
或結構S-Z其中R7選自由氫、氨基、硝基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、疊氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羥基組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由一個芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；Ra和Rb選自由氫、甲基、乙基、正丙基、和1-甲基乙基組成的組，其限制條件是Ra和Rb不能同時為氫；Rc和Rd各自獨立地是(CH2)nCHRe其中n是0或1、并且Re選自由氫、烷基、羥基、低級(C1-C3)烷氧基、氨基、或硝基組成的組；W選自由(CHRe)m(其中m為0-3并且所述Re和上文定義相同)、NH、N(C1-C3)直鏈或支鏈烷基、O、S、和N(C1-C4)直鏈或支鏈烷氧基組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構S-Z其中R7和R9選自由一個芳基、鏈烯基、炔基、或其混合物組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；Ra和Rb選自由氫、甲基、乙基、正丙基、和1-甲基乙基組成的組，其限制條件是Ra和Rb不能同時為氫；Rc和Rd各自獨立地是(CH2)nCHRe其中n是0或1、并且Re選自由氫、烷基、羥基、低級(C1-C3)烷氧基、氨基、或硝基組成的組；W選自由(CHRe)m(其中m為0-3并且所述Re和上文定義相同)、NH、N(C1-C3)直鏈或支鏈烷基、O、S、和N(C1-C4)直鏈或支鏈烷氧基組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽。
本發(fā)明包括一種方法，即用非抗菌劑量的某種四環(huán)素化合物來治療一種哺乳動物的某種狀態(tài)。這種狀態(tài)的一些例子包括具有下述特性的狀態(tài)過分的膠原破壞、過強的間質(zhì)金屬蛋白(MMP)酶活性、過強的腫瘤壞死因子(TNF)活性、過強的氧化氮活性、過強的白介素-1活性、過強的彈性蛋白酶活性、過多的骨密度丟失、蛋白的過分降解、過分的肌萎縮、膠原的過分糖基化、過強的環(huán)加氧酶-2(COX-2)活性、骨蛋白合成不足、白介素-10生成不足、或過強的磷脂酶A2活性。該治療方法包括向該哺乳動物給予有效劑量的本發(fā)明的一種四環(huán)素化合物。
可被一種非抗菌劑量的四環(huán)素化合物所改善的狀態(tài)非限定性地包括腹主動脈瘤、角膜潰瘍、牙周病、糖尿病(diabetes)、糖尿病(diabetes mellitus)、硬皮病、早老癥、肺部疾病、癌癥、移植排斥反應(graft versus host disease)、骨髓功能抑制性疾病、血小板減少癥、假關節(jié)松弛、脊椎關節(jié)病、骨質(zhì)疏松癥、佩吉特病(Paget’sdisease)、自身免疫病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、急性或慢性炎癥狀態(tài)、腎病、或結締組織病。
可用一種非抗菌劑量的四環(huán)素化合物治療的急性或慢性炎癥狀態(tài)可以是，但不局限于，腸炎、關節(jié)炎、骨關節(jié)炎、類風濕性關節(jié)炎、胰腺炎、腎炎、腎小球腎炎、敗血癥、感染性休克(膿毒性休克)、脂多糖內(nèi)毒素性休克、多系統(tǒng)器官功能衰竭或銀屑病。
可用一種非抗菌劑量的四環(huán)素化合物治療的肺部疾病可以是，但不局限于，成人呼吸窘迫綜合征(ARDS)、囊性纖維化、肺氣腫、或吸入有毒物質(zhì)而導致的急性肺損傷。
可用一種非抗菌劑量的四環(huán)素化合物治療的腎病非限定性地包括慢性腎功能衰竭、急性腎功能衰竭、腎炎、或腎小球腎炎。
本發(fā)明的這些以及其它的優(yōu)點將通過詳述和其中的實施例得到更好地理解。這些詳述和實施例有助于對本發(fā)明的理解，而不是限制本發(fā)明的范圍。
發(fā)明詳述本發(fā)明特別優(yōu)選的化合物在4-脫二甲氨基四環(huán)素分子D環(huán)的7和/或9位有取代基。這些化合物包括7-疊氮基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-二甲氨基-9-疊氮基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-疊氮基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-硝基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-氨基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-乙酰氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-乙酰氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-氨基-9-硝基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-(N，N，-二甲基)甘氨酰氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7，9-二氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-乙氧硫代羰硫基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-二甲氨基-9-乙酰氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-疊氮基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-疊氮基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-疊氮基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-二甲氨基-9-疊氮基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-疊氮基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-硝基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-氨基-7-二甲氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-乙酰氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-乙酰氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-氨基-9-硝基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7，9-二氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-二甲氨基-9-氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-乙氧硫代羰硫基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-二甲氨基-9-乙酰氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-疊氮基-7-二甲氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-氨基-8-氯-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-硝基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-乙酰氨基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、以及9-乙氧硫代羰硫基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素。
此外，D環(huán)上C8位可被鹵化，以形成8-鹵代脫二甲氨基四環(huán)素衍生物。如在本說明書中所使用的，鹵素可為氯、氟、溴、和碘。8-鹵-脫二甲氨基四環(huán)素衍生物的一些例子是9-氨基-8-氯-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-氨基-8-氯-7-二甲氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、和9-氨基-8-氯-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素。
在本發(fā)明的一個具體實施例中，4-脫二甲氨基四環(huán)素衍生物在C4位可被一個肟基、NH-烷基、或N-NH-烷基取代。這些化合物具有下列通式結構G 結構H 結構I 結構J其中R7選自由氫、氨基、硝基、單(低級烷基)氨基、鹵素、和二(低級烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、疊氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羥基組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R4選自由NOH、N-NH-A、和NH-A組成的組，其中A是一個低級烷基；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由氫、氨基、疊氮基、硝基、酰氨基、羥基、乙氧硫代羰硫基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、和RCH(NH2)CO組成的組；R是氫或低級烷基；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；具有下列限制條件若R4為NOH、N-NH-烷基、或NH-烷基、R7、R6-a、R6、R5、和R9均為氫，那么R8必為鹵素；若R4為NOH、R6-a為甲基、R6為氫或羥基、R7為鹵素、R5和R9均為氫，那么R8必為鹵素；若R4為N-NH-烷基、R6-a為甲基、R6為羥基、并且R7、R5、R9均為氫，那么R8必為鹵素；若R4為NH-烷基、R6-a、R6、R5、和R9均為氫、R7為氫、氨基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、或羥基，那么R8必為鹵素；若R4為NH-烷基、R6-a為甲基、R6和R9均為氫、R5為羥基、并且R7為單(低級烷基)氨基或二(低級烷基)氨基，那么R8必為鹵素；以及若R4為NH-烷基、R6-a為甲基、R6為羥基或氫、并且R7、R5、和R9均為氫，那么R8必為鹵素。
應當明了的是，如果在這種新穎的4-脫二甲氨基四環(huán)素衍生物A-D環(huán)上某個取代基的立體化學結構未指定，則包括兩種差向異構體。
如在本文所使用的，NH-烷基、N-NH-烷基、烷氧基、和烷基包括直鏈或支鏈、飽和或不飽和的烷基碳鏈，其有1至26個碳原子。例如，烷基包括含有10至26個碳原子的脂肪烷基。飽和脂肪烷基的一些例子包括月桂基、肉豆蔻基、棕櫚基、硬脂酰等。不飽和脂肪烷基的一些例子包括棕櫚油?；?、油酰基、亞油基(linoleyl)、亞油酸基(linolenyl)等。
烷基還包括低級烷基，這些低級烷基包括直鏈或支鏈、飽和或不飽和的碳鏈，其有1至6個碳原子。低級烷基的一些例子是甲基、乙基、丙基、丁基、異丁基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、和苯甲基。?；耐榛糠值亩x同上。酰基的一些例子包括乙酰、丙酰、丁酰、以及包含如上述脂肪酸的?；?。
優(yōu)選的肟化合物包括7-疊氮基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、7-二甲氨基-9-疊氮基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-疊氮基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-硝基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-氨基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、7-乙酰氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-乙酰氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、7-氨基-9-硝基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、7，9-二氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-乙氧硫代羰硫基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、7-二甲氨基-9-乙酰氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-疊氮基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-疊氮基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、7-疊氮基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、7-二甲氨基-9-疊氮基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-疊氮基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-硝基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-氨基-7-二甲氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、7-乙酰氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-乙酰氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、7-氨基-9-硝基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素(也稱作9-二甲氨基乙酰氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素)、7，9-二氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、7-二甲氨基-9-氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-乙氧硫代羰硫基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、7-二甲氨基-9-乙酰氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-疊氮基-7-二甲氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-氨基-8-氯-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-硝基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-乙酰氨基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、和9-乙氧硫代羰硫基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素。
另外，D環(huán)的C8位可被鹵化，以形成8-鹵-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素化合物。一些例子包括9-氨基-8-氯-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、9-氨基-8-氯-7-二甲氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素、和9-氨基-8-氯-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素。
優(yōu)選的腙化合物包括7-疊氮基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、7-二甲氨基-9-疊氮基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-氨基-6-甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-疊氮基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-硝基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-氨基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、7-乙酰氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-乙酰氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、7-氨基-9-硝基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、7，9-二氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-乙氧硫代羰硫基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、7-二甲氨基-9-乙酰氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-疊氮基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-疊氮基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙(校注與前面化合物一樣)、7-疊氮基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、7-二甲氨基-9-疊氮基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-疊氮基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-硝基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-氨基-7-二甲氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、7-乙酰氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-乙酰氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、7-氨基-9-硝基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、7，9-二氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、7-二甲氨基-9-氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-乙氧硫代羰硫基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、7-二甲氨基-9-乙酰氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-疊氮基-7-二甲氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-氨基-8-氯-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-硝基-7--二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-乙酰氨基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-(N，N-二甲基)甘氨酰氨基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、以及9-乙氧硫代羰硫基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基、或乙基腙。
D環(huán)的C8位可被鹵化，以生成8-鹵-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-腙化合物。一些例子包括9-氨基-8-氯-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、9-氨基-8-氯-7-二甲氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙、和9-氨基-8-氯-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-甲基或乙基腙。
本發(fā)明的新穎的4-脫二甲氨基四環(huán)素衍生物，還包括在A環(huán)C4位上具有一個NH-烷基(烷基氨基)取代基的化合物。如上所述，這些化合物在C5、C6、C6a、C7、C8和/或C9位上有取代基。一個具體例子是9-疊氮基-8-氯-7-二甲氨基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素。
此外，在本發(fā)明的任何化合物的D環(huán)C9位上均可加上一個己酰胺基。一個具體例子包括，但不僅局限于，4-脫二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-9-己酰氨基四環(huán)素。
在本發(fā)明的另一個具體實施例中，4-脫二甲氨基四環(huán)素衍生物是上述化合物的曼尼期(Mannich)衍生物。這樣的衍生物包括，比如，具有下列通式的化合物結構S 結構T 結構U 結構V結構W 結構X 結構Y 結構Z其中R5、R6、R7、R8、和R9同前所述；Ra和Rb選自由氫、甲基、乙基、正丙基、或1-甲基乙基組成的組，其限制條件是Ra和Rb不能同時為氫；Rc和Rd各自獨立地是(CH2)nCHRe其中n是0或1，并且Re選自由氫、烷基、羥基、低級(C1-C3)烷氧基、氨基、或硝基組成的組；W選自由(CHRe)m(其中m為0-3并且Rc的定義同上)、NH、N(C1-C3)直鏈或支鏈烷基、O、S、和N(C1-C4)直鏈或支鏈烷氧基組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽。例如，當m是0時，在一個3-5節(jié)的環(huán)中Rc和Rd彼此相連，例如，一個吡咯烷并(pyrrolidino)環(huán)或被取代的吡咯烷并環(huán)、一個嗎啉代(morpholino)環(huán)或被取代的嗎啉代環(huán)、或一個哌嗪并(piperazino)環(huán)或被取代的哌嗪并環(huán)。
這些曼尼期衍生物包括，例如，在C2位上具有一個哌嗪-1-基、4-甲基哌嗪-1-基、嗎啉-1-基、或吡咯烷-1-基作為取代基的化合物。如前所述，這些化合物在C4、C5、C6、C6a、C7、C8和/或C9位上有取代基。此類化合物的例子非限定性地包括N-嗎啉-1-基甲基-4-脫二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧四環(huán)素、N-吡咯烷-1-基甲基-4-脫二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧四環(huán)素、N-嗎啉-1-基甲基-4-脫二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-9-己酰氨基四環(huán)素、N-吡咯烷-1-基甲基-4-脫二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-9-己酰氨基四環(huán)素。
在本發(fā)明的另一個具體實施例中，4-脫二甲氨基四環(huán)素衍生物在C7或C9位、或同時在C7和C9位，被芳基、鏈烯基、或炔基、或其混合物所取代。這類化合物包括，例如，具有任何通式C-Z的化合物，其中R4、R5、R6、R6a、R8、Ra、Rb、Rc、Rd、、和W同前所述；其限制條件是，當R7不是一個芳基、鏈烯基、或炔基時，R7是一個氫、氨基、硝基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、疊氮基、酰氨基、重氮、氰基、或羥基；以及當R9不是一個芳基、鏈烯基、或炔基時，R9是氫、氨基、疊氮基、硝基、酰氨基、羥基、乙氧硫代羰硫基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、或RCH(NH2)CO。
在本說明書中，一個芳基是指衍生自一個芳族化合物的任何單環(huán)或多環(huán)芳香基。最典型的單環(huán)芳族化合物的例子是苯及被取代的苯衍生物。多環(huán)芳族化合物的例子非限定性地包括萘、蒽、1，2-芐基芘、和暈苯。
在C7或C9位上、或同時在C7和C9位上的鏈烯基和炔基包括本文描述的任一烷基，進一步在任一位置上分別具有一個或多個雙鍵或三鍵、優(yōu)選一至三個雙鍵或三鍵。鏈烯基的一些例子非限定性地包括乙烯基、丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、和2-甲基丙烯基、和1，3-己二烯基。炔基非限定性地包括乙炔基、丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、和2-甲基丙炔基、和1，3-己二炔基。
芳基、鏈烯基、和炔基可進一步在任何位置上被一個或多個額外的取代基取代。這類進一步取代基(substitutions)的一些例子非限定性地包括硝基、氨基、鹵素(F、Cl、Br、或I)、酰氨基、疊氮基、氰基、羥基、烷氧基(優(yōu)選為低級烷氧基)、酰基(優(yōu)選為低級?；?、酰胺疊氮基(amidoazido)、單(低級烷基)氨基、二(低級烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、重氮、酰氨基、N，N-二甲基甘氨酰氨基、和烷基(優(yōu)選為低級烷基)。取代的苯衍生物的例子非限定性地包括甲基苯(甲苯)、硝基苯、羥基苯(苯酚)、氨基苯(苯胺)、乙烯基苯(苯乙烯)、苯甲醛、苯甲酸、1，2-二甲苯(鄰二甲苯)、1，3-二甲苯(間二甲苯)、和1，4-二甲苯(對二甲苯)。
在C7或C9位上具有芳基取代基的化合物的一些例子包括7-苯基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-苯基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-(4-氟苯基)-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-(4-氟苯基)-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-(4-氯苯基)-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-(4-氯苯基)-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-(4-硝基苯基)-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-(4-硝基苯基)-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-(4-甲氨基)-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-(4-二甲氨基)-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-苯基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-苯基-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-(4-氟苯基)-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-(4-氟苯基)-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-(4-氯苯基)-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-(4-氯苯基)-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-(4-硝基苯基)-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-(4-硝基苯基)-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-(4-二甲氨基)-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-(4-二甲氨基)-5-羥基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-苯基-7-二甲氨基-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-苯基-7-二甲氨基-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-(4-氟苯基)-7-二甲氨基-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-(4-氟苯基)-7-二甲氨基-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-(4-氯苯基)-7-二甲氨基-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-(4-氯苯基)-7-二甲氨基-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-(4-硝基苯基)-7-二甲氨基-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-(4-硝基苯基)-7-二甲氨基-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-(4-二甲氨基)-7-二甲氨基-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-(4-二甲氨基)-7-二甲氨基-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-苯基-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-苯基-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-(4-氟苯基)-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-(4-氟苯基)-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-(4-氯苯基)-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-(4-氯苯基)-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-(4-硝基苯基)-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-(4-硝基苯基)-4-脫二甲氨基四環(huán)素、7-(4-二甲氨基)-4-脫二甲氨基四環(huán)素、9-(4-二甲氨基)-4-脫二甲氨基四環(huán)素。
在C7或C9位上有鏈烯基或炔基取代基的化合物的一些例子包括前述C7和C9位用芳基取代的四環(huán)素衍生物，但代之以具有鏈烯基或炔基取代基連接于C7和C9位，所述鏈烯基或炔基取代基的長度為2至4個碳原子。鏈烯基非限定性地包括乙烯基、丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、和2-甲基丙烯基。炔基非限定性地包括乙炔基、丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、和2-甲基丙炔基。
本發(fā)明的新穎的4-脫二甲氨基四環(huán)素化合物(包括其藥學上可接受和不可接受的鹽)可通過使用起始反應物在D環(huán)的C7、C8和/或C9位上進行取代作用而制得，所述起始反應物很易制備或購買，其制備方法為專業(yè)人士熟知。例見，Mitscher，L.A.，TheChemistry of the Tetracycline Antibiotics，Marcel Dekker，New York(1978)，Ch.6、Hlavka，J.和J.H.Boothe，The Tetracyclines，Springer-Verlag，Berlin-Heidelberg，page 18(1985)以及美國專利第4,704,383、3,226,436、3,047,626、3,518,306、和5,532,227號。
例如，利用諸如7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素或6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素等熟知的起始反應物并且用一種強酸和金屬硝酸鹽處理，則可完成D環(huán)C9位上的硝化作用并制得新穎的9-硝基化合物。適用于本發(fā)明的強酸的例子是硫酸、三氟乙酸、甲磺酸、或高氯酸。適當?shù)慕饘傧跛猁}是如硝酸鈣、硝酸鉀、或硝酸鈉。D環(huán)上的C9位經(jīng)過硝化作用從而形成相應的9-硝基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素或9-硝基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素化合物。
D環(huán)C9位的胺化作用可以在一種適當?shù)妮d體上的催化劑(例如，在碳上的阮內(nèi)鎳、氧化鉑、或鈀(Raney nickel，platinum oxide orpalladium-on-carbon))存在的條件下，用氫對9-硝基-4-脫二甲氨基四環(huán)素(如9-硝基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素或9-硝基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素)進行處理而完成。然后過濾并用一種諸如乙醚的有機溶劑進行洗滌。C9取代基被還原從而形成相應的9-氨基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素或9-氨基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素化合物。
D環(huán)上C9位的氨基可轉(zhuǎn)化為一個酰氨基或一個亞磺酰氨基。例如，在存在一種適當?shù)某釀?該除酸劑分散于一種溶劑中)的條件下，用?；?、酰基酐、混合酰基酐、磺酰氯、或磺酰酐對9-氨基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素或9-氨基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素化合物進行處理。該除酸劑適當?shù)剡x自碳酸氫鈉、醋酸鈉、吡啶、三乙胺、N，O-二(三甲硅烷基)(trimethylsilyl)乙酰胺、N，O-二(三甲硅烷基)三氟乙酰胺、或一種堿性離子交換樹脂。適用于酰化反應的溶劑包括水、水-四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮(pyrrolidone)、1，3-二甲基-2-咪唑二酮(imidazolidione)、六甲基磷酰胺、1，3-二甲基-3，4，5，6-四氫-2(1H)-嘧啶酮(pyrimidinone)、或1，2-二甲氧基乙烷。C9位氨基可轉(zhuǎn)化為乙酰氨基，從而形成，例如，相應的9-乙酰氨基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素或9-乙酰氨基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素。
D環(huán)C9位上的一個重氮基團也可被取代。典型地，一種9-氨基-4-脫二甲氨基四環(huán)素衍生物(例如9-氨基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素或9-氨基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素)在0.1N HCL的甲醇溶液中用亞硝酸正丁酯進行處理，從而形成相應的9-重氮衍生物(例如9-重氮-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素或9-重氮-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素)。
9-重氮-4-脫二甲氨基四環(huán)素衍生物(例如9-重氮-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素或9-重氮-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素)可用甲醇鹽酸(methanolic hydrochloric acid)加上一種疊氮基化合物(如疊氮化鈉)進行處理，從而形成9-疊氮基衍生物，如9-疊氮基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素或9-疊氮基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素。
另一方面，在D環(huán)C9位上乙氧硫代羰硫基可被取代。例如，一種9-重氮-4-脫二甲氨基四環(huán)素衍生物(如9-重氮-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素或9-重氮鹽-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素)用一種酸式金屬鹽(如乙基黃原酸鉀)進行處理，從而形成相應的9-乙氧硫代羰硫基衍生物，如9-乙氧硫代羰硫基-7-二甲氨基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素或9-乙氧硫代羰硫基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素。
上述反應描述了在4-脫二甲氨基四環(huán)素分子C9位上的取代作用。根據(jù)所用的起始反應物和反應條件，在C7位也可發(fā)生取代作用并且導致生成7-取代的-4-脫二甲氨基四環(huán)素衍生物，如7-重氮-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素或7-疊氮基-6-脫甲基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素。如下所述，7-取代的衍生物可與9-取代的衍生物分離開，并純化。
通過用一種強酸(如鹵化氫、用鹵化氫飽和的硫酸、或用鹵化氫飽和的甲磺酸)處理7或9-疊氮基-4-脫二甲氨基四環(huán)素，本發(fā)明的新穎的7或9-疊氮基-4-脫二甲氨基衍生物就可在C8位被鹵化。當鹵化氫為氯化氫時，被分離的產(chǎn)物是8-氯(7或9)氨基-4-脫二甲氨基四環(huán)素衍生物。一種特別優(yōu)選的鹵代化合物是9-乙酰氨基-8-氯-7-二甲氨基-6-脫氧-6-脫甲基-4-脫二甲氨基四環(huán)素。
在一個具體實施例中，本發(fā)明的4-脫二甲氨基四環(huán)素化合物在A環(huán)的C4位具有一個肟基(NOH)、烷基氨基(NH-烷基)、或烷基腙基(N-NH-烷基)。這些化合物可用已知的方法進行制備。例如，4-羥基四環(huán)氧化物(hydroxytetracycloxide)可在堿性條件下在一種溶劑(如甲醇或乙醇)中用羥基胺或乙肼進行處理。在C4位發(fā)生取代作用，并且4-脫二甲氨基-4-肟基四環(huán)素和4-脫二甲氨基四環(huán)素-4-烷基腙化合物作為堿性金屬鹽可被分離。例見，美國專利第3,622,627、3,159,675、和3,345,370號。利用前文描述的方法(即，鹵化作用、胺化作用、或硝化作用)在D環(huán)的C7、C8、和/或C9位上進行取代作用，從而制得本發(fā)明的新穎的4-肟化合物、4-腙化合物、和4-氨烷基化合物。
曼尼期衍生物可用本技術領域熟知的方法制備。例如，上述四環(huán)素衍生物可用甲醛和適當?shù)陌愤M行處理。
芳基、鏈烯基、和炔基可用本技術領域熟知的方法加到上述四環(huán)素衍生物的C7和C9位上。這類方法包括改良的Suzuiki和Stille偶聯(lián)反應。例見，Koza D.J.，Organic Letters，2000。例如，前述在C7或C9位上具有一個碘的四環(huán)素衍生物可在一種鈀催化劑和碘化銅存在的情況下用三正丁基甲錫烷基(tri-n-butylstannyl)試劑進行處理。這種反應可推廣于許多芳基、鏈烯基、和炔基衍生物。
以上描述了特定具體實施例的實例，其是作為特定抗菌化合物四環(huán)素的衍生物。然而，本發(fā)明的化合物并非局限于任何特定四環(huán)素化合物的衍生物。相反地，本發(fā)明的化合物包括四環(huán)素族任一成員的4-脫二甲基衍生物。因而，本發(fā)明還非限定性地包括與前述四環(huán)素衍生物相同的、山環(huán)素、二甲胺四環(huán)素、和強力霉素的4-脫二甲氨基衍生物和4-取代的-4-脫二甲氨基衍生物。
本發(fā)明涵蓋的鹽類包括本說明書描述的4-脫二甲氨基四環(huán)素化合物的酸加成鹽和金屬鹽。這類鹽是通過熟知的流程，用藥學上可接受和不可接受的酸和金屬制備而成。術語“藥學上可接受的”是指那些不會顯著增加化合物毒性的成鹽酸和金屬。
適合的鹽類的一些例子包括無機酸(例如鹽酸、氫碘酸、氫溴酸、磷酸、偏磷酸、硝酸、和硫酸)的鹽和有機酸(例如酒石酸、乙酸、檸檬酸、蘋果酸、苯甲酸、乙醇酸、葡糖酸、古洛糖酸、琥珀酸、芳基磺酸(如對甲苯磺酸)、和類似物)的鹽。藥學上不可接受的酸加成鹽類，雖然不可用于治療，但對于新物質(zhì)的分離和提純是有價值的。進一步，它們能用于藥學上可接受鹽的制備。這一類中最常見的鹽包括那些用氫氟酸和高氯酸形成的鹽。氫氟化鹽尤其適用于制備藥學上可接受的鹽(如氫氯化物)，即通過溶解于鹽酸中繼而結晶已形成的氫氯化鹽。高氯酸鹽可用于新產(chǎn)物的提純和結晶。
盡管通?？梢灾苽浣饘冫}并用于多種用途，但藥學上可接受的金屬鹽因其在治療上的用途而尤其有價值。藥學上可接受的金屬包括較常見的鈉、鉀、和原子序數(shù)直到20(包括20)的堿土金屬(即鎂和鈣)，此外鋁、鋅、鐵、和錳也包括在其中。當然，金屬鹽包括配鹽，即金屬螯合物，其在四環(huán)素領域是熟知的。
制備后，本發(fā)明的新穎的化合物可用本領域熟知的標準方法方便地進行提純。一些適合的例子包括從一種適當?shù)娜軇┲薪Y晶或分配柱色譜法。
本發(fā)明的新穎的4-脫二甲氨基四環(huán)素化合物可用于體內(nèi)、體外、和先體外后體內(nèi)(ex vivo)，例如，可用于活著的哺乳動物及培養(yǎng)的組織、器官、或細胞系。哺乳動物包括，例如，人、以及寵物(如狗和貓)、實驗動物(如大鼠和小鼠)、和農(nóng)場動物(如馬和牛)。此處提到的組織，是指能共同形成某些特定功能的分化相似的細胞的一個集合體。培養(yǎng)的細胞系包括任何哺乳類細胞，如上皮細胞、內(nèi)皮細胞、紅細胞、和白細胞。尤其是，人類外周血單核細胞、滑膜纖維母細胞(synovial fibroblastoid cell)和類似物。
本發(fā)明涉及一種用非抗菌劑量的一種四環(huán)素化合物對一種哺乳動物的某種狀態(tài)或疾病進行治療的方法。這種狀態(tài)和疾病以過分的膠原分解、過強的MMP酶活性、過強的TNF活性、過強的氧化氮活性、過強的IL-1活性、過強的彈性蛋白酶活性、過多的骨密度損失、蛋白的過分降解、肌肉的過分萎縮、膠原的過分糖基化作用、過強的COX-2活性、骨蛋白合成不足、白介素-10生成不足、或過強的磷脂酶A2活性為特征。該治療方法包括向該哺乳動物給予有效劑量的本發(fā)明的一種四環(huán)素化合物。
此處所用的術語“過強”是指在正?；钚砸陨显黾拥幕钚?，其在一個哺乳動物或哺乳動物細胞中導致某種病理問題。
本發(fā)明的體內(nèi)應用允許應用于對醫(yī)學和獸醫(yī)學上的疾病、狀態(tài)、和綜合征進行治療、或緩解。特別是，本發(fā)明包括一種通過向哺乳動物給予有效劑量的四環(huán)素化合物來治療其某些狀態(tài)或疾病的方法，所述狀態(tài)或疾病包括腹主動脈瘤、角膜潰瘍、牙周病、糖尿病、糖尿病(譯注中文重復)、硬皮病、早老癥、肺部疾病、癌癥、移植排斥反應、骨髓功能抑制性疾病、血小板減少癥、假關節(jié)松弛、脊椎關節(jié)病、骨質(zhì)疏松癥、佩吉特病(Paget’s disease)、自身免疫病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、急性或慢性炎癥狀態(tài)、腎病、或結締組織病。
可用本發(fā)明的四環(huán)素化合物治療的癌性狀態(tài)非限定性地包括癌癥、母細胞瘤、肉瘤(如考伯希肉瘤)、神經(jīng)膠質(zhì)瘤、和十二種主要癌癥前列腺癌(prostate)、乳腺癌、肺癌、結腸癌、膀胱癌、非何杰金氏淋巴瘤、子宮癌、黑素瘤、腎癌、白血病、卵巢癌、和胰腺癌。
可用本發(fā)明的四環(huán)素化合物治療的急性或慢性炎癥狀態(tài)包括，例如，腸炎、關節(jié)炎、骨關節(jié)炎、類風濕性關節(jié)炎、胰腺炎、腎炎、腎小球腎炎、敗血癥、膿毒性休克、脂多糖內(nèi)毒素性休克、多系統(tǒng)器官功能衰竭或牛皮癬。
可用本發(fā)明的四環(huán)素化合物治療的肺部疾病包括例如，ARDS(成人呼吸窘迫綜合征)、囊性纖維化、氣腫、或吸入有毒物質(zhì)而導致的急性肺損傷。有毒物質(zhì)的一些例子是酸、化學藥品、工業(yè)和軍事毒藥、煙霧和燃燒的其它毒性產(chǎn)物。
本發(fā)明的新穎的四環(huán)素化合物還可用來治療腎病。腎病的一些例子是慢性腎功能衰竭、急性腎功能衰竭、腎炎、或腎小球腎炎。
本文所用的一種四環(huán)素化合物的有效劑量是指能有效獲得治療疾病或狀態(tài)的特定效果的劑量。優(yōu)選地，四環(huán)素化合物或衍生物以一種極小或無抗菌活性的劑量被給予。如果不能明顯抑制細菌的生長，則一種四環(huán)素化合物或衍生物就不是有效抗菌的。相應地，此方法可有益地采用一種四環(huán)素衍生物，該四環(huán)素衍生物已經(jīng)過化學修飾從而降低或消除了其抗菌特性。在本發(fā)明中，優(yōu)選使用這類化學修飾的四環(huán)素，因為它們可以比抗菌四環(huán)素的用量更大，同時能避免經(jīng)常伴隨抗微生物或抗菌劑量的這類化合物的應用而產(chǎn)生的某些副作用，例如濫殺有益細菌和產(chǎn)生抗藥菌。
對一種哺乳動物的最大劑量是指不導致不良的或不能忍受的副反應的最大劑量。最小劑量是指能出現(xiàn)可觀察效果的最低劑量。例如，四環(huán)素化合物可以給予的劑量是從大約0.1 mg/kg/天至大約30mg/kg/天，優(yōu)選大約1mg/kg/天至大約18mg/kg/天。無論如何，從業(yè)者應依從本領域?qū)I(yè)技術和知識的指導，并且本發(fā)明包括可有效獲得所述效果的無限制劑量。
該方法涉及給予或提供一定劑量的一種四環(huán)素衍生物，所述劑量可有效治療哺乳動物細胞或一個哺乳動物的疾病或狀態(tài)。這些四環(huán)素衍生物的給予可通過多種途徑完成。在培養(yǎng)的細胞系(體外)中，四環(huán)素衍生物可通過用有效劑量的四環(huán)素衍生物直接與細胞接觸的方式給予。
在活的哺乳動物(體內(nèi))中，本發(fā)明的四環(huán)素衍生物可通過胃腸外(parenteral)和腸內(nèi)途徑(enteral routes)(也包括受控釋放給藥系統(tǒng))全身性給予。例如，本發(fā)明的四環(huán)素衍生物可簡單地通過靜脈內(nèi)(即，靜脈內(nèi)注射)給予，這是一種優(yōu)選的給藥途徑。靜脈內(nèi)給藥可通過將四環(huán)素衍生物在一種適當?shù)乃帉W載體(媒介物)或賦形劑中進行混合的方式完成，其為本領域?qū)I(yè)人士所了解。
口服或腸道應用也可采納，可采用諸如片劑、膠囊、丸劑、藥片、酏劑、懸浮液、糖漿、糯米紙囊劑、咀嚼口膠(chewing gum)等劑型來給予四環(huán)素衍生物。
可選擇地，四環(huán)素衍生物的給藥方式可包括局部用藥。相應地，載體最好適用于局部用藥。認為適于此類局部用藥的成分包括凝膠、油膏、洗劑、乳膏等。四環(huán)素衍生物還可與一種支持基質(zhì)或底物或類似物結合，以提供預先包裹好的外科或燒傷用衣物或繃帶，其可直接用于皮膚。局部應用四環(huán)素衍生物的劑量依據(jù)適應癥而有所不同，最多大約是占載體的25％(W/W)。(校注上句費解)更為優(yōu)選地，使用大約0.1％至大約10％的四環(huán)素衍生物被認為對疾病或狀態(tài)的治療有效。發(fā)明人認為，此劑量不會對被治療者產(chǎn)生明顯的毒性。
例如，在某些情況下，僅具有有限生物分布性的四環(huán)素化合物可因其局限的活性被優(yōu)選。希望這些不可吸收的CMTs局部應用可用于口腔損傷，因為即便被吞咽，CMTs也不會被吸收達到任何明顯的程度。
聯(lián)合或并列的局部和全身使用四環(huán)素衍生物也涵蓋在本發(fā)明中。例如，一種不可吸收的四環(huán)素化合物可局部給藥，而一種可被顯著吸收和可在被治療者中全身有效分布的四環(huán)素化合物可全身給藥。
光毒性在一個具體實施例中，本發(fā)明涉及一類具有低光毒性的化合物。為鑒別可能具有光毒性的四環(huán)素衍生物，使用了3T3中性紅光毒性檢測法。這種方法的描述見Toxicology In Vitro 12305-327，1998。
簡言之，將3T3細胞種于96孔板并孵育過夜。移走生長基，并代之以含有連續(xù)稀釋的四環(huán)素衍生物(每種化合物2板)的無酚紅Hanks(phenol-red fre Hanks’)平衡鹽溶液。37℃孵育一小時后，一板暴露于來自一個日光模仿器的5Joules/cm2的UVA/白光條件，而另一板保持在黑暗之中。然后清洗這些平板、重新培養(yǎng)并孵育24小時。細胞可見度是通過中性紅吸收來測量。光毒性是依據(jù)已出版的準則，用經(jīng)過和未經(jīng)過光暴露的各個劑量的相對毒性來衡量。(參照化合物包括商業(yè)上可獲得的四環(huán)素、強力霉素、和二甲胺四環(huán)素。)相對光毒性被稱作光抑制因子(PIF)。本檢測方法中的化合物的光毒性反應與它們在體內(nèi)的表現(xiàn)一致。
這類低光毒性四環(huán)素衍生物的光毒性低于二甲胺四環(huán)素光毒性的75％，較好低于70％，更好低于60％，最好50％或更低，其中二甲胺四環(huán)素的光毒性為大約2.04。最理想地，這類低光毒性四環(huán)素衍生物的PIF為1。在PIF為1時，一種化合物被認為沒有任何可測量的光毒性。這類化合物非限定性地包括具有下列通式的四環(huán)素化合物結構K其中R7、R8、和R9在每個具體結構中一起具有以下含意R7 R8R9氫 氫氨基氫 氫棕櫚酸酰胺氫 氫二甲氨基和結構L 結構M 結構N 結構O其中R7、R8、和R9在每個具體結構中一起具有以下含意R7 R8 R9氫 氫 乙酰氨基氫 氫 二甲氨基乙酰氨基氫 氫 硝基氫 氫 氨基和結構P其中R7、R8、和R9一起分別為氫、氫、和硝基。
這類低光毒性四環(huán)素化合物衍生物包括那些PIF值大于1的衍生物，即1至大約2，優(yōu)選1至大約1.5。一個實例是具有下述通式的四環(huán)素衍生物結構K其中R7、R8、和R9一起分別為氫、氫、和二甲氨基。
向含有0.3毫摩爾來自實施例12的4-脫二甲氨基-6-脫氧-9-重氮四環(huán)素硫酸鹽的10ml 0.1N甲醇氯化氫溶液中，加入0.33毫摩爾疊氮化鈉。在室溫攪拌混合物1.5小時。然后將反應混合物加入200ml乙醚中。過濾分離的固體并用真空干燥器干燥。
流程B.在-10℃將1g 6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素溶解于7.6mlTHF和10.4ml甲磺酸中。加溫混合液至0℃后，加入0.86g二芐基偶氮二羧酸鹽(dibenzyl azodicarboxylate)并在0℃攪拌混合液2小時，得到7-[1，2-二(芐酯基(carbobenzyloxy))肼基]-4-脫二甲氨基-6-脫氧四環(huán)素。在常溫下，對含1毫摩爾此種物質(zhì)的70ml 2-甲氧乙醇和300mg 10％Pd-C(碳上鈀)的溶液進行氫化作用，得到7-氨基-6-脫氧-4-脫二甲氨基四環(huán)素。
向含有100mg 7-氨基化合物的10ml乙二醇單甲醚溶液中加入0.05ml濃硫酸、0.4ml乙醛、和100mg 10％的碳上鈀催化劑?；旌衔镌诔汉统叵掠脷湓€20分鐘。過濾催化劑并在減壓條件下蒸發(fā)濾液至干燥。將殘余物溶解于5ml甲醇中，并將所得溶液加入100ml的乙醚中。過濾分離的產(chǎn)物并干燥。
至此，雖然對本發(fā)明目前已經(jīng)認為的優(yōu)選具體實施例進行了描述，本領域技術人員會明了還有其它及進一步的具體實施例可進行制備，而不偏離本發(fā)明的真正精神，所有這些進一步的修飾和改動均在本發(fā)明專利申請權利要求范圍內(nèi)。實施例37光毒性檢測BALB/c3T3(CCL-163)細胞是從ATCC中獲取并在無抗生素的補充有左旋谷氨酰胺(4mM)和10％新生小牛血清的杜皮克氏(Dulbecco’s)最低必需培養(yǎng)基(4.5g/l葡萄糖)(DMEM)中進行培養(yǎng)。制備工作細胞庫并證實無支原體。在細胞于96孔板中進行測試處理后，將硫酸鏈霉素(streptomycin sulfate)(100μg/ml)和青霉素(100IU/ml)加入培養(yǎng)基。
四環(huán)素衍生物在DMSO(二甲基亞砜)中以濃度100×進行連續(xù)稀釋至終測定濃度。然后在DMSO中的CMT稀釋物用Hank’s平衡鹽溶液(HBSS)進行稀釋，用于細胞。實驗和對照培養(yǎng)基的終DMSO濃度是1％。在該劑量范圍檢測法中，8個系列稀釋液濃度跨度為100至0.03mg/ml，呈半對數(shù)規(guī)律，而最后的檢測采用6至8個呈1/4對數(shù)規(guī)律排列的劑量，以預測的50％毒性位點為中心。在很多情況下，不經(jīng)UV光照的劑量范圍不同于被選擇UV光照的劑量范圍。100μg/ml是阻止假陰性結果的最大推薦劑量，所述結果是來自劑量給藥溶液(dosing solutions)的UV吸收。
對照每個測定均包括陰性(溶劑)和陽性對照。每個96孔板中有12孔用于陰性對照培養(yǎng)。氯丙嗪(Sigma)用于陽性對照，其準備方法和劑量計算同被測的四環(huán)素衍生物相同。
日光模仿器一個Dermalight SOL 3日光模仿器，裝備有一個UVA H1過濾器(320-400nm)，被調(diào)節(jié)至適合的高度。用一個校準的UV放射計UVA感受計來測定透過96孔微量滴定板蓋子的能量。調(diào)節(jié)模仿器的高度，以供給1.7±0.1m/Wcm2的UVA能量(終劑量(resulting dose？)是每10分鐘1J/cm2)。
光毒性檢測通過在處理前24小時向每孔中(在μl的完全培養(yǎng)基中)種入1043T3細胞來為每份待測物質(zhì)準備雙份培養(yǎng)板。(校注留意)處理前，移走培養(yǎng)基，細胞用125μl預加溫的HBSS沖洗一次。向每孔中加入50μl預加溫的HBSS。把50μl檢測溶液(dilutions？)加入到適當?shù)目變?nèi)，并將平板放回孵箱大約1小時。1小時孵育后，要進行光刺激檢測的平板在室溫暴露(帶蓋子)于1.7±0.1mW/cm2UVA光下50±2分鐘，使得刺激劑量達到5J/cm2。用于細胞毒性檢測的雙份平板在室溫下保存于黑暗中50±2分鐘。暴露50分鐘之后，從平板清除被測液，細胞用125μl HBSS清洗一次。將100μl培養(yǎng)基加入到所有孔內(nèi)，細胞按照前述條件孵育24±1小時。
孵育24小時后，移走生長基，并在每孔中加入100μl含中性紅的培養(yǎng)基。將板放回孵箱內(nèi)并孵育大約3小時。3小時后，移走生長基，每孔用250μl HBSS沖洗一次。吸掉HBSS并在每孔內(nèi)加入100μl中性紅溶劑。在室溫至少孵育20分鐘(搖晃)后，用一個板閱讀器來測量在550nm處的吸光率，以空白外孔(blank outer wells)的均值作為參照。通過同一板上用待測液和陽性對照處理過的組的中性紅攝入量與陰性組的中性紅攝入量的比較，可獲得相對殘余量。UVA暴露和不暴露組的IC50值在任何可能的時候測量。對每種四環(huán)素衍生物和對照化合物要進行一次劑量范圍和至少兩次確定試驗(definitive trails)。
光毒性測定四環(huán)素衍生物的光毒性可用其光抑制因子(PIF)來衡量。PIF是通過比較未經(jīng)UVA暴露[IC50(-UVA)]和經(jīng)UVA暴露[IC50(+UVA)]的IC50來確定PIF=IC50(-UVA)IC50(+UVA)]]>
如果兩種IC50均可測定，則用來區(qū)分光毒性劑和非光毒性劑的因子的截止值(cut off value)為5。因子大于5表明被測物具潛在光毒性。
如果IC50(+UVA)可測定而IC50(-UVA)不能測定，則不能計算PIF，盡管被測化合物可能有一定水平的光毒性。在這種情況下，可計算“＞PIF”值，并且最高可測定劑量(-UVA)將用來計算“＞PIF”值。 如果IC50(-UVA)和IC50(+UVA)兩者均不能計算，這是因為該化學物質(zhì)直至最大被測劑量還不能顯示出細胞毒性(cytotoxicity)(存活率50％降低)，這表示缺乏潛在光毒性。
結構目錄 結構A 結構B 結構C 結構D 結構E 結構F 結構G 結構H 結構I 結構J 結構K 結構L 結構M 結構N 結構O 結構P 結構Q 結構R 結構S 結構T 結構U 結構V 結構W 結構X 結構Y 結構Z
權利要求
1.一類具有下列化學式的四環(huán)素化合物結構C 結構D 結構E 結構F其中R7選自由芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由氫、氨基、疊氮基、硝基、酰氨基、羥基、乙氧硫代羰硫基、單(低級烷基)氨基、鹵素、重氮、二(低級烷基)氨基、和RCH(NH2)CO組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構C 結構D 結構E 結構F其中R7選自由氫、氨基、硝基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、疊氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羥基組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構C 結構D 結構E 結構F其中R7和R9選自由芳基、鏈烯基、炔基、或其混合物組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽。
2.一類具下列化學式的四環(huán)素化合物結構G 結構H 結構I 結構J其中R7選自由芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R4選自由NOH、N-NH-A、和NH-A組成的組，其中A是一個低級烷基；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由氫、氨基、疊氮基、硝基、酰氨基、羥基、乙氧硫代羰硫基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、和RCH(NH2)CO組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構G 結構H 結構I 結構J其中R7選自由氫、氨基、硝基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、疊氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羥基組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R4選自由NOH、N-NH-A、和NH-A組成的組，其中A是一個低級烷基；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構G 結構H 結構I 結構J其中R7和R9選自由芳基、鏈烯基、炔基、或其混合物組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R4選自由NOH、N-NH-A、和NH-A組成的組，其中A是一個低級烷基；及R8選自由氫和鹵素組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；
3.一類具下列化學式的四環(huán)素化合物結構K其中R7選自由芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由氫、氨基、疊氮基、硝基、酰氨基、羥基、乙氧硫代羰硫基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、和RCH(NH2)CO組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構K其中R7選自由氫、氨基、硝基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、疊氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羥基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構K其中R7和R9選自由芳基、鏈烯基、炔基、和其混合物組成的組；以及R8選自由氫和鹵素組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；及結構L 結構M 結構N 結構O其中R7選自由芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由氫、氨基、疊氮基、硝基、酰氨基、羥基、乙氧硫代羰硫基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、和RCH(NH2)CO組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構L 結構M 結構N 結構O其中R7選自由氫、氨基、硝基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、疊氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羥基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構L 結構M 結構N 結構O其中R7和R9選自由芳基、鏈烯基、炔基、和其混合物組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；及結構P其中R9選自由芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；以及R8選自由氫和鹵素組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；及結構Q 結構R其中R7選自由芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由氫、氨基、疊氮基、硝基、酰氨基、羥基、乙氧硫代羰硫基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、和RCH(NH2)CO組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構Q結構R其中R7選自由氫、氨基、硝基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、疊氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羥基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構Q結構R其中R7和R9選自由芳基、鏈烯基、炔基、和其混合物組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽。
4.一類具下列化學式的四環(huán)素化合物結構S-Z其中R7選自由芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由氫、氨基、疊氮基、硝基、酰氨基、羥基、乙氧硫代羰硫基、單(低級烷基)氨基、鹵素、重氮、二(低級烷基)氨基、和RCH(NH2)CO組成的組；Ra和Rb選自由氫、甲基、乙基、正丙基、和1-甲基乙基組成的組，其限制條件是Ra和Rb不能同時為氫；Rc和Rd各自獨立地是(CH2)nCHRe其中n是0或1并且Re選自由氫、烷基、羥基、低級(C1-C3)烷氧基、氨基、或硝基組成的組；以及W選自由(CHRe)m，其中m為0-3并且所述Re的定義同上；NH、N(C1-C3)直鏈或支鏈烷基、O、S、和N(C1-C4)直鏈或支鏈烷氧基組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構S-Z其中R7選自由氫、氨基、硝基、單(低級烷基)氨基、鹵素、二(低級烷基)氨基、乙氧硫代羰硫基、疊氮基、酰氨基、重氮、氰基、和羥基組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；R9選自由芳基、鏈烯基、和炔基組成的組；Ra和Rb選自由氫、甲基、乙基、正丙基、和1-甲基乙基組成的組，其限制條件是Ra和Rb不能同時為氫；Rc和Rd各自獨立地是(CH2)nCHRe其中n是0或1并且Re選自由氫、烷基、羥基、低級(C1-C3)烷氧基、氨基、或硝基組成的組；以及W選自由(CHRe)m，其中m為0-3并且所述Re的定義同上；NH、N(C1-C3)直鏈或支鏈烷基、O、S、和N(C1-C4)直鏈或支鏈烷氧基組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽；或結構S-Z其中R7和R9選自由芳基、鏈烯基、炔基、和其混合物組成的組；R6-a選自由氫和甲基組成的組；R6和R5選自由氫和羥基組成的組；R8選自由氫和鹵素組成的組；Ra和Rb選自由氫、甲基、乙基、正丙基、和1-甲基乙基組成的組，其限制條件是Ra和Rb不能同時為氫；Rc和Rd各自獨立地是(CH2)nCHRe其中n是0或1并且Re選自由氫、烷基、羥基、低級(C1-C3)烷氧基、氨基、或硝基組成的組；以及W選自由(CHRe)m(其中m為0-3并且所述Re的定義同上)、NH、N(C1-C3)直鏈或支鏈烷基、O、S、和N(C1-C4)直鏈或支鏈烷氧基組成的組；及其藥學上可接受和不可接受的鹽。
5.一種用非抗菌劑量的某種四環(huán)素化合物來對一種哺乳動物的某種狀態(tài)進行治療的方法，所述狀態(tài)以過分的膠原破壞、過強的間質(zhì)金屬蛋白酶活性、過強的腫瘤壞死因子活性、過強的氧化氮活性、過強的白介素-1活性、過強的彈性蛋白酶活性、過多的骨密度損失、蛋白的過分降解、肌肉的過分萎縮、膠原的過分糖基化作用、過強的環(huán)加氧酶-2活性、骨蛋白合成不足、白介素-10生成不足、或過強的磷脂酶A2活性為特征，所述方法包括向所述哺乳動物給予有效劑量的根據(jù)權利要求1、2、3或4任一項權利要求所述的一種四環(huán)素化合物。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中所述狀態(tài)為腹主動脈瘤、角膜潰瘍、牙周病、糖尿病(diabetes)、糖尿病(diabetesmellitus)、硬皮病、早老癥、肺部疾病、癌癥、移植排斥反應、骨髓功能抑制性疾病、血小板減少癥、假關節(jié)松弛、脊椎關節(jié)病、骨質(zhì)疏松癥、佩吉特病(Paget’s disease)、自身免疫病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、急性或慢性炎癥狀態(tài)、腎病、或結締組織病。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中所述急性或慢性炎癥狀態(tài)為炎性腸病、關節(jié)炎、骨關節(jié)炎、類風濕性關節(jié)炎、胰腺炎、腎炎、腎小球腎炎、敗血癥、膿毒性休克、脂多糖內(nèi)毒素性休克、多系統(tǒng)器官功能衰竭或牛皮癬。
8.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中所述肺部疾病為成人呼吸窘迫綜合征、囊性纖維化、氣腫、或吸入有毒物質(zhì)而導致的急性肺損傷。
9.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中所述腎病為慢性腎功能衰竭、急性腎功能衰竭、腎炎、或腎小球腎炎。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新的化學修飾的4－脫二甲氨基四環(huán)素化合物，其可被芳基、鏈烯基、或炔基取代。7、8、和/或9位及此類化合物的制備方法。其它四環(huán)素化合物包括在C4位上被一個肟基、NH－烷基、或N－NH－烷基取代的4－脫二甲氨基四環(huán)素衍生物以及C2曼尼期衍生物。本發(fā)明還提供了一種方法，即通過給予有效劑量的這種新的經(jīng)化學修飾的四環(huán)素化合物來治療某種狀態(tài)或患有疾病的哺乳動物。
文檔編號A61K31/65GK1441776SQ01812421
公開日2003年9月10日 申請日期2001年5月18日 優(yōu)先權日2000年5月18日
發(fā)明者羅伯特·A·阿什利, 約瑟夫·J·赫拉夫卡 申請人:寇拉詹尼克斯制藥公司