本發(fā)明屬于醫(yī)藥技術領域，涉及一系列黃嘌呤氧化酶抑制劑，具體涉及2-(3-氰基/硝基-4-取代苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸或2-(3-氰基/硝基-4-取代苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酰肼類化合物及其用途。

背景技術：

痛風是一種全球性的代謝性疾病，其患病率的高低受經濟發(fā)展程度、環(huán)境、飲食習慣、種族、遺傳、醫(yī)療水平、診斷標準和統(tǒng)計方法等多種因素的影響，各國報道差異較大。近年來，無論在歐美國家還是在亞洲各國，痛風的患病率都有逐年增高的趨勢。我國高尿酸血癥和痛風的患病率亦呈直線上升趨勢，有統(tǒng)計表明，在所有年齡段痛風總的患病率約為0.84％。

痛風是由于體內產生尿酸過多及腎臟清除能力下降，尿酸在體內蓄積，導致尿酸鹽結晶在關節(jié)及各臟器沉淀。目前臨床治療痛風藥主要分為促進尿酸排泄和抑制尿酸生成，并采用適當措施改善相關癥狀。隨著人民生活水平的提高，主要是各種動物性食品在飲食結構中的比重逐漸增加，使得原來少見的痛風患病率與日倶增。如何開發(fā)一種有效、安全而且服用方便的藥物成了繼續(xù)解決的一個問題。幾十年來，別嘌呤醇是臨床上唯一的一個用于抑制尿酸生成的藥物，并作為痛風的黃金治療藥物廣泛用于臨床，但需要重復大劑量給藥來維持較高的藥物水平，同時造成藥物蓄積所致的嚴重甚至致命的不良反應。如何開發(fā)一種有效、安全而且服用方便的藥物成了繼續(xù)解決的一個問題。治療藥物的缺失，給新型藥物的開發(fā)帶來巨大商機。

非布索坦(febuxostat)最早公開于WO9209279A1中，為新一代黃嘌呤氧化酶抑制劑，臨床上用于治療尿酸過高癥(痛風)，該藥物為日本帝人株式會社(Teijin)于2004年年初在日本申請上市，其年底在美國申請上市，IPSEN公司在歐州申請上市；歐盟于2008年5月份批準其上市。

2-(3-氰基/硝基-4-取代苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸及甲酰肼類化合物作為黃嘌呤氧化酶抑制劑的研究目前尚未見報道。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于設計、合成具有良好黃嘌呤氧化酶抑制活性的2-(3-氰基/硝基-4-取代苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸或2-(3-氰基/硝基-4-取代苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酰肼類化合物；所制備的化合物表現(xiàn)出良好的黃嘌呤氧化酶抑制作用，可用于制備治療高尿酸血癥和痛風病藥物。

本發(fā)明的目標物的結構通式如下：

其中：X為羧酸基團或甲酰肼基團；Y為氰基或硝基；R為直鏈或支鏈的C₁-C₁₀烷基、C₃-C₁₀烯烷基、C₃-C₁₀炔烷基、C₄-C₇環(huán)烷基烷基、C₇-C₁₀芳基烷基。

優(yōu)選地，X為羧酸基團或甲酰肼基團；Y為氰基或硝基；R為直鏈或支鏈的C₁-C₈烷基、C₃-C₈烯烷基、C₃-C₈炔烷基、C₄-C₆環(huán)烷基烷基、C₇-C₉芳基烷基。

更優(yōu)選地，X為羧酸基團或甲酰肼基團；Y為氰基或硝基；R為直鏈或支鏈的C₁-C₆烷基、C₃-C₆烯烷基、C₃-C₆炔烷基、C₄-C₆環(huán)烷基烷基、C₇-C₉芳基烷基。

更優(yōu)選，X為羧酸基團或甲酰肼基團；Y為氰基或硝基；R為乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、特戊基、芐基、烯丙基。

本發(fā)明的化合物還包括上述結構式所示衍生物所形成的在藥學上可接受的無毒鹽及其水合物或者其他前藥形式，這些藥學上可接受的無毒鹽包括該衍生物與堿所形成的鹽。例如：堿金屬鹽如Li、Na和K鹽；堿土金屬鹽如Ca和Mg鹽；有機堿鹽，如賴氨酸、精氨酸、胍、二乙醇胺、膽堿、氨丁三醇等等；銨或取代的銨鹽和鋁鹽。所述水合物的結晶水數(shù)目為0～16中的任意實數(shù)。這些鹽和前藥形式可以各自游離出上述結構式化合物。

本發(fā)明優(yōu)選的部分化合物結構及命名如下：

化合物1

2-(3-氰基-4-正丙氧基苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸化合物2

2-(3-氰基-4-異丙氧基苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸化合物3

2-(3-氰基-4-正丁氧基苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸化合物4

2-(3-氰基-4-異丁氧基苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸化合物5

2-(3-氰基-4-正戊氧基苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸化合物6

2-(3-氰基-4-異戊氧基苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸化合物7

2-(3-氰基-4-芐氧基苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸化合物8

2-(3-氰基-4-烯丙氧基苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸化合物9

2-(3-硝基-4-正丙氧基苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸化合物10

2-(3-硝基-4-異丙氧基苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸化合物11

2-(3-硝基-4-正丁氧基苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸化合物12

2-(3-硝基-4-異丁氧基苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸化合物13

2-(3-硝基-4-正戊氧基苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸化合物14

2-(3-硝基-4-異戊氧基苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸化合物15

2-(3-硝基-4-芐氧基苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸化合物16

2-(3-硝基-4-烯丙氧基苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸化合物17

2-(3-氰基-4-正戊氧基苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酰肼化合物18

2-(3-氰基-4-異戊氧基苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酰肼化合物21

2-(3-硝基-4-正戊氧基苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酰肼化合物22

2-(3-硝基-4-異戊氧基苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酰肼

本發(fā)明的2-(3-氰基/硝基-4-取代苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸按照路線I合成得到：

以4-烴氧基-3-氰基/硝基-苯胺為原料(合成方法參見Applied Organometallic Chemistry,29(2015),683-689；US5854245,29(1998))，經重氮化、縮合、環(huán)合反應、水解反應，得到2-(3-氰基/硝基-4-取代苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸類化合物。

本發(fā)明的2-(3-氰基/硝基-4-取代苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酰肼類化合物按照路線II合成得到。

以2-(3-氰基/硝基-4-取代苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸乙酯類化合物經肼解得到2-(3-硝基-4-取代苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酰肼類化合物。

本發(fā)明所提供的2-(3-氰基/硝基-4-取代苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸或2-(3-氰基/硝基-4-取代苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酰肼類化合物的制備方法簡單可行，收率較好。

2-(3-氰基/硝基-4-取代苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酸與2-(3-氰基/硝基-4-取代苯基)-4-甲基-2H-1,2,3-三氮唑-4-甲酰肼類化合物具有較好的黃嘌呤氧化酶抑制作用，可用于制備抗痛風、高尿酸血癥藥物。

具體實施方式

通過下述實例將有助于理解本發(fā)明，但本發(fā)明的內容并不限于所舉實例。

本發(fā)明所用試劑均為市售，核磁共振譜由AVANCE-400/600、Bruker ARX-300傅立葉變換核磁共振波譜儀測定，質譜由Brukee Esqure 2000、Shimadzu GCMS-QP5050A型質譜儀測定。

實施例1：2-(3-氰基-4-正丙氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物1)的制備

(1)重氮化及縮合：

將5-氨基-2-正丙氧基苯甲腈(0.48g,2.6mmol)粗品，15％HCl溶液(5mL)，加入至H₂O(5mL)中，冰浴條件下攪拌30分鐘；向體系中緩慢滴加NaNO₂(0.27g,3.0mmol)的水溶液，滴畢，冰浴繼續(xù)反應30分鐘；向體系中加入乙酰乙酸乙酯(0.39g,3mmol)的乙醇溶液，再用乙酸鈉的飽和水溶液將體系pH調至中性，反應30分鐘；析出黃色固體，抽濾，濾餅水洗，干燥得2-(3-氰基-4-正丙氧基苯腙基)-3-氧代丁酸乙酯粗品，收率83％。

(2)環(huán)合：

將2-(3-氰基-4-正丙氧基苯腙基)-3-氧代丁酸乙酯粗品(0.2g,0.63mmol)，乙酸銨(0.092g,1.2mmol)，溴化銅(0.011g,0.05mmol)加入至DMF(5mL)與冰乙酸(5mL)的混合溶液中，升溫至110℃反應5小時；待體系冷卻至室溫，將反應液倒入水(20mL)中，用乙酸乙酯(10mL)萃取兩次，有機層用食鹽水洗滌；減壓除去有機溶劑，干燥，固體經柱層析純化得2-(3-氰基-4-正丙氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸乙酯，收率85％。

(3)水解：

將2-(3-氰基-4-正丙氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸乙酯(0.1g,0.3mmol)，1M NaOH溶液(5mL)，加入至乙醇(5mL)中，45℃反應2小時；減壓除去部分有機溶劑，加入水(5mL)，再用1M HCl溶液將體系pH調至弱酸性，析出白色固體，抽濾，水洗濾餅，干燥；固體經柱層析純化得2-(3-氰基-4-正丙氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸，收率90％。

2-(3-氰基-4-正丙氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物1)的總收率為63％(以原料4-正丙氧基-3-氰基苯胺計)，其結構式、¹H-NMR和MS數(shù)據列于下表-1中。

實施例2：2-(3-氰基-4-異丙氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物2)的制備

除了使用不同的原料外，以實施例1相同的方法制備2-(3-氰基-4-異丙氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物2)，總收率為68％(以原料4-異丙氧基-3-氰基苯胺計)，其結構式、¹H-NMR和MS數(shù)據列于下表-1中。

實施例3：2-(3-氰基-4-正丁氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物3)的制備

除了使用不同的原料外，以實施例1相同的方法制備2-(3-氰基-4-正丙氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物3)，總收率為69％(以原料4-正丁氧基-3-氰基苯胺計)，其結構式、¹H-NMR和MS數(shù)據列于下表-1中。

實施例4：2-(3-氰基-4-異丁氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物4)的制備

除了使用不同的原料外，以實施例1相同的方法制備2-(3-氰基-4-異丙氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物4)，總收率為63％(以原料4-異丁氧基-3-氰基苯胺計)，其結構式、¹H-NMR和MS數(shù)據列于下表-1中。

實施例5：2-(3-氰基-4-正戊氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物5)的制備

除了使用不同的原料外，以實施例1相同的方法制備2-(3-氰基-4-正戊氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物5)，總收率為76％(以原料4-正戊氧基-3-氰基苯胺計)，其結構式、¹H-NMR和MS數(shù)據列于下表-1中。

實施例6：2-(3-氰基-4-異戊氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物6)的制備

除了使用不同的原料外，以實施例1相同的方法制備2-(3-氰基-4-異戊氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物6)，總收率為65％(以原料4-異戊氧基-3-氰基苯胺計)，其結構式、¹H-NMR和MS數(shù)據列于下表-1中。

實施例7：2-(3-氰基-4-芐氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物7)的制備

除了使用不同的原料外，以實施例1相同的方法制備2-(3-氰基-4-芐氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物7)，總收率為64％(以原料4-芐氧基-3-氰基苯胺計)，其結構式、¹H-NMR和MS數(shù)據列于下表-1中。

實施例8：2-(3-氰基-4-烯丙氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物8)的制備

除了使用不同的原料外，以實施例1相同的方法制備2-(3-氰基-4-烯丙氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物8)，總收率為65％(以原料4-烯丙氧基-3-氰基苯胺計)，其結構式、¹H-NMR和MS數(shù)據列于下表-1中。

實施例9：2-(3-硝基-4-正丙氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物9)的制備

除了使用不同的原料外，以實施例1相同的方法制備2-(3-硝基-4-正丙氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物9)，總收率為67％(以原料4-正丙氧基-3-硝基苯胺計)，其結構式、¹H-NMR和MS數(shù)據列于下表-1中。

實施例10：2-(3-硝基-4-異丙氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物10)的制備

除了使用不同的原料外，以實施例1相同的方法制備2-(3-硝基-4-異丙氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物10)，總收率為69％(以原料4-異丙氧基-3-硝基苯胺計)，其結構式、¹H-NMR和MS數(shù)據列于下表-1中。

實施例11：2-(3-硝基-4-正丁氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物11)的制備

除了使用不同的原料外，以實施例1相同的方法制備2-(3-硝基-4-正丁氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物11)，總收率為66％(以原料4-正丁氧基-3-硝基苯胺計)，其結構式、¹H-NMR和MS數(shù)據列于下表-1中。

實施例12：2-(3-硝基-4-異丁氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物12)的制備

除了使用不同的原料外，以實施例1相同的方法制備2-(3-硝基-4-異丁氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物12)，總收率為71％(以原料4-異丁氧基-3-硝基苯胺計)，其結構式、¹H-NMR和MS數(shù)據列于下表-1中。

實施例13：2-(3-硝基-4-正戊氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物13)的制備

除了使用不同的原料外，以實施例1相同的方法制備2-(3-硝基-4-正戊氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物13)，總收率為65％(以原料4-正戊氧基-3-硝基苯胺計)，其結構式、¹H-NMR和MS數(shù)據列于下表-1中。

實施例14：2-(3-硝基-4-異戊氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物14)的制備

除了使用不同的原料外，以實施例1相同的方法制備2-(3-硝基-4-正戊氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物14)，總收率為73％(以原料4-異戊氧基-3-硝基苯胺計)，其結構式、¹H-NMR和MS數(shù)據列于下表-1中。

實施例15：2-(3-硝基-4-芐氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物15)的制備

除了使用不同的原料外，以實施例1相同的方法制備2-(3-硝基-4-異戊氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物15)，總收率為67％(以原料4-芐氧基-3-硝基苯胺計)，其結構式、¹H-NMR和MS數(shù)據列于下表-1中。

實施例16：2-(3-硝基-4-芐氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物16)的制備

除了使用不同的原料外，以實施例1相同的方法制備2-(3-硝基-4-芐氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸(化合物16)，總收率為69％(以原料4-烯丙氧基-3-硝基苯胺計)，其結構式、¹H-NMR和MS數(shù)據列于下表-1中。

實施例17：2-(3-氰基-4-正戊氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酰肼(化合物17)的制備

以實施例1相同的方法制備2-(3-氰基-4-正戊氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸乙酯，再經肼解反應得2-(3-氰基-4-正戊氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酰肼(化合物17)。

將2-(3-氰基-4-正戊氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸乙酯(0.12g,0.3mmol)，80％水合肼(0.3mL)，加入至乙醇(5mL)中，55℃反應8小時；減壓除去溶劑，固體經柱層析純化得2-(3-氰基-4-正戊氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酰肼(化合物17)，總收率為60％(以原料4-正戊氧基-3-硝基苯胺計)，其結構式、¹H-NMR和MS數(shù)據列于下表-1中。

實施例18：2-(3-氰基-4-異戊氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酰肼(化合物18)的制備

除了使用不同的原料外，以實施例17相同的方法制備2-(3-氰基-4-異戊氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酰肼(化合物18)，總收率為59％(以原料4-異戊氧基-3-硝基苯胺計)，其結構式、¹H-NMR和MS數(shù)據列于下表-1中。

實施例19：2-(3-硝基-4-正戊氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酰肼(化合物19)的制備

除了使用不同的原料外，以實施例17相同的方法制備2-(3-硝基-4-正戊氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酰肼(化合物19)，總收率為70％(以原料4-正戊氧基-3-硝基苯胺計)，其結構式、¹H-NMR和MS數(shù)據列于下表-1中。

實施例20：2-(3-硝基-4-異戊氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酸乙酯(化合物20)的制備

除了使用不同的原料外，以實施例17相同的方法制備2-(3-氰基-4-異戊氧基苯基)-5-甲基-2H-1,2,3,-三氮唑-4-甲酰肼(化合物20)，總收率為62％(以原料4-異戊氧基-3-硝基苯胺計)，其結構式、¹H-NMR和MS數(shù)據列于下表-1中。

實施例21：本發(fā)明的化合物的體外藥理學測試

(1)實驗原理：

以黃嘌呤(購自SIGMA)為底物檢測XOD(購自SIGMA)活性。觀察樣品對酶的活性抑制，以評價樣品的抑制效果。采用的陽性參照化合物為別嘌呤醇(allopurinol)。

(2)體外活性測試方法和結果：

200μL反應體系中含適量XOD、pH 7.4磷酸緩沖液、黃嘌呤(購自SIGMA)和祥品，同時設立空白對照(不含酶和樣品)和陰性對照(不含樣品)，樣品濃度為10μmol·L^-1，25℃反應90分鐘，293nM測定OD值、根據如下公式計算抑制率,各化合物的抑制率值見表-2。

表-1

表-2