專(zhuān)利名稱(chēng)：新的硫取代環(huán)狀膦酸鹽化合物，藥物組合物和處置異常鈣和磷酸鹽代謝的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新的硫取代環(huán)狀膦酸鹽化合物，包括二膦酸鹽，膦酰烷基次膦酸鹽，膦酰基羧酸鹽和膦?；撬猁};尤其是二膦酸鹽和膦酰烷基次膦酸鹽。本發(fā)明還涉及含有這些新化合物的藥物組合物。本發(fā)明也涉及采用本發(fā)明化合物或藥物組合物對(duì)以異常的鈣和磷酸鹽代謝為特征的代謝骨失調(diào)進(jìn)行處置和預(yù)防的方法。本發(fā)明尤其涉及采用本發(fā)明化合物或藥物組合物對(duì)骨質(zhì)疏松癥和關(guān)節(jié)炎，特別是類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎進(jìn)行處置和預(yù)防的方法。
可以折磨人體和低等動(dòng)物的大量病理學(xué)疾病包括異常的鈣和磷酸鹽代謝。這種疾病可區(qū)分為兩大類(lèi)(1)一種疾病以鈣和磷酸鹽的異常活動(dòng)為特征，可導(dǎo)至一般或?qū)ｉT(mén)的骨損壞，諸如骨質(zhì)疏松癥和佩吉特(Paget)病;或者導(dǎo)至體內(nèi)流體中超高含量的鈣和磷酸鹽，諸如腫瘤源的高鈣血。這種疾病有時(shí)在這里叫作病理學(xué)硬組織失礦質(zhì)。
(2)另種疾病可造成或歸因于體內(nèi)鈣和磷酸鹽的異常沉著，諸如關(guān)節(jié)炎。這種疾病有時(shí)在這里叫作病理學(xué)鈣化。
第一類(lèi)包括最普通的骨代謝失調(diào)，骨質(zhì)疏松癥;骨質(zhì)疏松癥的狀況是骨硬組織不成比例地?fù)p耗使得新的硬組織發(fā)育。骨質(zhì)疏松癥一般可定義為骨定量的減少，或骨骼組織的萎縮。骨髓和骨腔變大，纖維質(zhì)的聯(lián)結(jié)降低和堅(jiān)實(shí)的骨變脆。骨質(zhì)疏松癥可細(xì)分類(lèi)作更年期的，年老期的，藥物引發(fā)的(例如，用類(lèi)固醇治療產(chǎn)生的腎上腺皮質(zhì)激素類(lèi))，疾病引發(fā)的(關(guān)節(jié)炎和腫瘤引發(fā))，等等;然而，表現(xiàn)是相同的。一般而言，有兩類(lèi)的骨質(zhì)疏松癥原發(fā)的和病發(fā)的。“病發(fā)的骨質(zhì)疏松癥”是單獨(dú)可視為相同的疾病過(guò)程或藥劑的結(jié)果。然而，差不多90%的骨質(zhì)疏松癥情況是“原發(fā)的骨質(zhì)疏松癥”。這種原發(fā)骨質(zhì)疏松癥包括更年期后的骨質(zhì)疏松癥，廢棄型骨質(zhì)疏松癥，年齡伴生的骨質(zhì)疏松癥(對(duì)大多數(shù)超過(guò)70-80年齡的個(gè)體起作用)以及對(duì)中青年男女起作用的特發(fā)的骨質(zhì)疏松癥。
對(duì)某些骨質(zhì)疏松癥的個(gè)體而言，骨組織的損壞特別嚴(yán)重，以至于造成骨結(jié)構(gòu)的機(jī)構(gòu)衰竭。例如，骨折常常發(fā)生在患更年期后骨質(zhì)疏松癥婦女的髖骨和脊柱。還可能造成駝背(異常增大的胸脊彎曲)。
骨質(zhì)疏松癥中的骨損壞機(jī)理被認(rèn)為是包括“骨改型”過(guò)程中的不平衡。骨改型發(fā)生在整個(gè)生命期間，更新骨骼并保持骨的強(qiáng)度。這種改型包括在骨表面上不同部位細(xì)胞組織團(tuán)的侵蝕和填充，這種細(xì)胞叫作“基礎(chǔ)的多細(xì)胞單元”或“BMUs”。BMUs主要包括“破骨細(xì)胞”，“成骨細(xì)胞”及其細(xì)胞前體。在改型循環(huán)周期中，骨在“活化的”BMU部位被破骨細(xì)胞再吸入，形成一種再吸收腔。這種腔隨后用成骨細(xì)胞以骨的形式填充。
成年人中，改型循環(huán)常常在骨中造成少量短缺，這是由于再吸收腔的不完全填充。因此，甚至在健康成年人中也發(fā)生與年齡相關(guān)的骨損壞。然而在骨質(zhì)疏松癥中，在被活化的BMUs數(shù)量上可有個(gè)增量。這種增大的活化可加速骨改型，造成異常高的骨損壞。
雖然并未完全了解它的病因?qū)W，仍可結(jié)合骨質(zhì)疏松癥想到許多危險(xiǎn)因素。這些因素包括低體重，低鈣納入，身體不活動(dòng)，和雌性激素缺乏等。
流行的骨質(zhì)疏松癥處置主要包括鈣和雌性激素的給藥。
第二類(lèi)，包括以異常的鈣和磷酸鹽沉著為表現(xiàn)的疾病，包括進(jìn)行性骨化性肌炎，普遍性鈣質(zhì)沉著和患關(guān)節(jié)炎病(例如包括類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎)，神經(jīng)炎，粘液囊炎，腱炎和被鈣質(zhì)沉著組織拖累患病的其他情況。
除了骨質(zhì)疏松癥以外，骨損壞可由類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎引起。類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎是種慢性的，系統(tǒng)的和關(guān)節(jié)的炎癥失調(diào)，以削弱關(guān)節(jié)囊和韌帶為特征，繼之損壞軟骨，韌帶，腱和骨，并減弱粘滯性以及其他變更滑液流體。類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎癥狀包括系統(tǒng)的虛弱，疲勞，局部疼痛，具體關(guān)節(jié)的僵硬和虛弱和腫脹以及形變。類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎在40-60歲婦女中最常見(jiàn)。
導(dǎo)至關(guān)節(jié)損壞的類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機(jī)理以?xún)煞N相為特征;1)一種是滲出相，包括微循環(huán)和允許血漿蛋白和細(xì)胞成分流入關(guān)節(jié)的滑液細(xì)胞，2)發(fā)生在亞滑膜和亞軟骨中的一種慢性炎癥相，以血管翳肉芽組織為特征，它在關(guān)節(jié)間隙、骨侵蝕和軟骨毀壞中生成。該血管翳可生成粘連和瘢痕組織，造成類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的關(guān)節(jié)變形特征。
類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的病因?qū)W仍然模糊不明。諸如細(xì)菌和病毒傳染因素已被認(rèn)為有關(guān)系。當(dāng)今的假說(shuō)是Epstein-Barr(EBV)病毒為類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)的病原體。
當(dāng)前類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的處置主要包括以非甾族的消炎藥物給藥方式來(lái)減輕癥狀。非甾族消炎藥的處置主要在早期類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎階段有作用;如果患病超過(guò)一年它將產(chǎn)生對(duì)關(guān)節(jié)炎癥的抑制，這是不受歡迎的。金，甲氨蝶呤，免疫抑制藥和皮質(zhì)類(lèi)甾醇經(jīng)嘗試都是有限的成就。
另一方面，骨關(guān)節(jié)炎是種活動(dòng)關(guān)節(jié)固有的非炎癥失調(diào)，以關(guān)節(jié)軟骨惡化和磨損為特征，也可以關(guān)節(jié)表面生成新骨為特征。當(dāng)骨關(guān)節(jié)炎發(fā)展時(shí)，關(guān)節(jié)軟骨的表面破裂且磨損的顆粒得以進(jìn)入滑液流體，該流體本身又以巨噬細(xì)胞激勵(lì)吞噬作用。因此，一種炎癥的響應(yīng)最終導(dǎo)至骨關(guān)節(jié)炎。骨關(guān)節(jié)炎的臨床癥狀通常包括手指關(guān)節(jié)的軟骨化和腫大，睡醒時(shí)的僵硬，以及運(yùn)動(dòng)時(shí)疼痛。
骨關(guān)節(jié)炎的普通癥狀處置包括鎮(zhèn)痛藥，消炎藥，類(lèi)甾醇藥和物理療法。
已提出將各種膦酸衍生物用來(lái)處置和預(yù)防包括異常鈣和磷酸鹽代謝的疾病。例如大量的參考資料(此處結(jié)合參照)公開(kāi)了含多膦酸鹽的組合物，特別是二膦酸鹽，如乙烷-1-羥基-1，1-二膦酸(“EHDP”)，在抑制動(dòng)物組織內(nèi)鈣和磷酸鹽的異常沉著及活動(dòng)性的用途US專(zhuān)利3683080，1972.8.8頒布，US專(zhuān)利4230700，1980.10.28頒布，兩者作者皆為Francis，US專(zhuān)利4868164，Ebetino，1989，9.19頒布。許多其他資料敘述了用于處置骨關(guān)節(jié)炎和/或關(guān)節(jié)炎的雜環(huán)取代二膦酸，此處也結(jié)合參照Ebetino等人的US專(zhuān)利4868164，1989.9.19頒布，Benedict等人的US專(zhuān)利5104863，1992.4.14頒布，Blum等人的US專(zhuān)利4267108，1981.5.12頒布，Boehringer Mannheim GmbH EP 170228，1986.2.5公開(kāi)，Benedict和Perkins的EP186405，1986.7.2.公開(kāi)，Bosies等人的US4754993，1988.11.15頒布，Jaeggi等人的US4939130，1990.7.3.頒布，Bosies等人的US4971958，1990.11.20頒布，Jaeggi.K.的DE4011777，1990.10.18公開(kāi)，Dunn等人的WO90/12017，1990.10.18公開(kāi)，Youssefyeh.R.等人的WO 91/10646，1991.7.25公開(kāi)，Jaeggi的AU-A-26738/88，1989.6.15公開(kāi)，AU-A-45467/89(受讓給Ciba-Geigy)，1990.5.31公開(kāi)，以及Bauman的US4208401，1980.6.17頒布。
另外，幾個(gè)參考文獻(xiàn)敘述了含硫膦酸，也說(shuō)了用它來(lái)處置發(fā)炎癥狀，見(jiàn)Breliere等人(讓給Sanofi)的US專(zhuān)利4746654，1988.5.24頒布，Barbier等人的US專(zhuān)利4876247，1989.10.24頒布，Breliere等人(受讓給Sanofi)的EPO100718，1984.2.15公開(kāi)。還有Ebetino等人的US專(zhuān)利5071840，1991.12.10頒布，公開(kāi)了一種含硫雜環(huán)取代的二膦酸鹽，其中，取代的二膦酸鹽的碳部分經(jīng)含硫連接鏈被接到含氮六元雜環(huán)中的碳原子上。此處所說(shuō)的化合物用來(lái)處置包括異常的鈣及磷酸鹽代謝的疾病，尤其是骨質(zhì)疏松癥和關(guān)節(jié)炎的疾病。
再者，Ebetino等人的EP0298553，1989.1.11.公布，敘述了硫取代基，其中包括許多其他取代基，適合于在亞甲基膦酰烷基次膦酸上取代。然而，該文未告訴我們硫取代增大亞烷基膦酰烷基次膦酸的抗吸收和抗關(guān)節(jié)炎活性超過(guò)已公開(kāi)的大量的其他取代基。
而且，這些參考資料中;沒(méi)有一篇公開(kāi)了硫取代單或雙環(huán)二膦酸鹽、膦酰基羧酸鹽和膦?；撬猁}在預(yù)防和處置任何骨關(guān)節(jié)炎、類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎或骨質(zhì)疏松癥中的實(shí)用性。本發(fā)明化合物進(jìn)一步具有骨保護(hù)活性。此處所用術(shù)語(yǔ)“骨保護(hù)活性”意指對(duì)在關(guān)節(jié)炎疾病中關(guān)節(jié)損壞部位處骨和所環(huán)繞的軟組織減輕疾病的活性。骨保護(hù)活性在處置關(guān)節(jié)炎中有額外的優(yōu)點(diǎn);超過(guò)以上有限的緩解發(fā)炎癥狀的情況。此處限定的硫取代基包括硫醇、硫酯、烷基硫酯、硫代氨基甲酸酯、烷基硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸酯、烷基二硫代氨基甲酸酯、硫代碳酸酯、烷基硫代碳酸酯、二硫代碳酸酯和烷基二硫代碳酸酯。
還出乎意外地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明硫取代環(huán)狀膦酸鹽化合物具有更令人心服的骨的抗吸收活性，以及處置骨質(zhì)疏松癥及關(guān)節(jié)炎的治療實(shí)用性，它超過(guò)無(wú)硫取代的環(huán)狀膦酸鹽化合物。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供新的更加有力的化合物，該化合物用在骨質(zhì)疏松癥治療中是有力的骨吸收抑制劑，用在處置關(guān)節(jié)炎特別是骨關(guān)節(jié)炎和類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎時(shí)是抗關(guān)節(jié)炎劑。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一些藥物組合物，用來(lái)處置和預(yù)防異常的鈣及磷酸鹽代謝以及處置和預(yù)防關(guān)節(jié)炎，尤其是類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎。此外，這也是本發(fā)明的目的，即在人體或其他動(dòng)物中對(duì)異常的鈣和磷酸鹽為特征的疾病提供一種處置和預(yù)防的方法，這些疾病包括骨質(zhì)疏松癥和關(guān)節(jié)炎，尤其是類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎。
在下文提供的本發(fā)明的詳述公開(kāi)中，本發(fā)明的這些目的和其他目的將進(jìn)一步明確。
本發(fā)明涉及硫取代單環(huán)及雙環(huán)膦酸鹽化合物，包括二膦酸鹽，膦酰烷基次膦酸鹽，膦酰基羧酸鹽，膦?；撬猁}，及其藥學(xué)上可接受的鹽和酯。此處公開(kāi)的優(yōu)選化合物是二膦酸鹽和膦酰烷基次膦酸鹽。本發(fā)明還涉及藥物組合物，該組合物包含安全有效量的本發(fā)明化合物和藥學(xué)可接受的賦形劑。最后，本發(fā)明涉及對(duì)人體或其他哺乳動(dòng)物中以異常的鈣及磷酸鹽代謝為特征的病理疾病進(jìn)行處置或預(yù)防的方法，包括處置或預(yù)防骨質(zhì)疏松癥和關(guān)節(jié)炎，尤其是類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎。該方法包括以這種處置所需要的安全及有效量的本發(fā)明化合物或組合物向人體或其他哺乳動(dòng)物給藥。這些化合物的一般結(jié)構(gòu)式如下
其中(a)X和Y分別選自無(wú)，O，S和N;
(b)R是COOH，SO3H，PO3H2，P(O)(OH)R4，其中R4是取代或未取代的C1-C8烷基;
(c)m和n是0-5整數(shù)，且m+n＝0-5;
(d)p和q是0-3整數(shù)，且p+q＝0-3;
(e)s是0-2整數(shù)，且當(dāng)m+n＝0及X是無(wú)時(shí)，s是2;
(f)每個(gè)R1分別選自-SR6、R8SR6、無(wú)、氫、取代或未取代的C1-8烷基、取代或未取代芳基、羥基、-CO2R3、-O2CR3、-NR32、-OR3、-C(O)N(R3)2、-N(R3)C(O)R3、取代或未取代芐基、硝基、及其混合體;
(g)R2是一個(gè)或多個(gè)X及Y的取代基，分別選自R8SR6、無(wú)、氫、取代或未取代C1-8烷基、取代或未取代芳基、-CO2R3，-C(O)N(R3)2，取代或未取代芐基，或其混合體;
(h)R3分別選自氫、取代或未取代C1-8烷基、或R8SR6;
(i)R6分別選自H、C(O)R7、-C(S)R7、C(O)N(R7)2、C(S)N(R7)2、C(O)OR7、和C(S)OR7，其中R7是氫，或取代或未取代的C1-8烷基;以及(j)R8是取代或未取代C1-8烷基;
條件是至少一個(gè)R1，R2和R3是SR6或R8SR6。
如上所述，R1、R2和R3中至少一個(gè)是SR6或R8SR6，這是個(gè)根本條件。當(dāng)R1或R2為SR6時(shí)，本發(fā)明化合物的取代基是硫醇、硫酯、二硫酯、硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸酯、硫代碳酸酯和二硫代碳酸酯。當(dāng)任何R1，R2或R3是R8SR6時(shí)，本發(fā)明化合物的取代基是烷基硫醇、烷基硫酯、烷基二硫酯、烷基硫代氨基甲酸酯、烷基二硫代氨基甲酸酯、烷基硫代碳酸酯和烷基二硫代碳酸酯。
本發(fā)明還涉及藥物組合物，它含有安全及有效量的本發(fā)明化合物和藥學(xué)可接受的賦形劑。最后，本發(fā)明涉及處置和預(yù)防在人體或其他哺乳動(dòng)物中以異常的鈣和磷酸鹽代謝為特征的病理疾病的方法。這個(gè)方法包括以這種處置所需要的安全及有效量的本發(fā)明化合物或組合物對(duì)人體或其他哺乳動(dòng)物給藥。
下面列出本文所用術(shù)語(yǔ)的意義。
“雜原子”是氮、硫或氧原子。含一個(gè)或多個(gè)雜原子的基可含不同雜原子。
“烷基”是個(gè)飽和或不飽和，取代或未取代，直鏈或支鏈，含1-8個(gè)碳原子的烴鏈，除非另有指明，優(yōu)選1-4個(gè)碳原子。因此術(shù)語(yǔ)“烷基”包括含2-8個(gè)碳原子的烯基，優(yōu)選2-4個(gè)碳原子，至少有一個(gè)烯雙鍵，以及含2-8個(gè)碳原子的炔基，優(yōu)選含2-4個(gè)碳原子，至少有一個(gè)三鍵。優(yōu)選的烷基包括(而非限制性)甲基、乙基、丙基、異丙基和丁基。
“雜烷基”是一個(gè)取代或未取代，飽和或不飽和具有3-8節(jié)并包含碳原子及一個(gè)或兩個(gè)雜原子的鏈。
本文所用“碳環(huán)的環(huán)”或“碳環(huán)”是一個(gè)未取代或取代，飽和或不飽和，或芳香烴環(huán)，一般含3-8優(yōu)選5-7個(gè)原子。碳環(huán)的環(huán)可為單環(huán)，具有3-8優(yōu)選5-7個(gè)碳原子，或者是多環(huán)。多環(huán)的碳環(huán)-由雙環(huán)構(gòu)成，一般具有6-16個(gè)，優(yōu)選10-12個(gè)原子，而具有三個(gè)環(huán)的多環(huán)碳環(huán)一般含3-17個(gè)，優(yōu)選14-15個(gè)原子。使用本文提供的結(jié)構(gòu)式時(shí)，在單環(huán)碳環(huán)情況下X是無(wú)，m+n是0，S＝2和Y是無(wú)。在多環(huán)碳環(huán)時(shí)X是無(wú)，m+n＝1-3，s＝0-2和Y是無(wú)。
本文所用“雜環(huán)的環(huán)”或“雜環(huán)”是一個(gè)取代或未取代，飽和或不飽和，或芳香的環(huán)，包括在環(huán)內(nèi)有碳原子及一個(gè)或多個(gè)雜原子。本文所用術(shù)語(yǔ)“雜環(huán)的環(huán)狀部分”包括單環(huán)或多環(huán)體系，稠合或非稠合，飽和或不飽和，取代或未取代。除非另有說(shuō)明，雜原子可分別選自氮，硫和氧。雜環(huán)的環(huán)可是單環(huán)或多環(huán)。單環(huán)一般含3-8個(gè)原子，優(yōu)選5-7個(gè)原子。由雙環(huán)組成的多環(huán)體系一般含6-16個(gè)，優(yōu)選10-12個(gè)原子。由三環(huán)組成的多環(huán)體系一般含13-17個(gè)原子，優(yōu)選14-15個(gè)原子。另外，多環(huán)雜環(huán)的環(huán)部分可單獨(dú)包括雜環(huán)，或包括二個(gè)雜環(huán)，或碳環(huán)。每個(gè)雜原子可選自氧，氮或硫。用本文提供的結(jié)構(gòu)式時(shí)，在單環(huán)雜環(huán)中X是無(wú)，m+n＝0，s＝2，而Y是O、S或N。在雜多環(huán)中，X是無(wú)、O、S或N;m+n＝1-3，s＝0-2，且Y是無(wú)、O、S或N。
“芳基”是一個(gè)芳族碳環(huán)。優(yōu)選的芳基包括(并非限制性)苯基、甲苯基、二甲苯基、枯烯基和萘基。
“雜芳基”是一個(gè)芳香雜環(huán)。優(yōu)選的雜芳基包括(并非限制性)噻吩基，呋喃基，吡咯基，吡啶基，吡嗪基，噁唑基，噻唑基，喹啉基，嘧啶基和四唑基。
“烷氧基”是一個(gè)含有一個(gè)氧原子的烴鏈取代基，其中烴鏈?zhǔn)峭榛蜴溝┗?例如-O-烷基或-O-鏈烯基)。優(yōu)選的烷氧基包括(并非限制性)甲氧基、乙氧基、丙氧基和烷基氧。
“羥烷基”是一個(gè)取代鏈烴，有一個(gè)羥基取代基(如-OH)，并可有其他取代基。優(yōu)選的羥烷基包括(而非限制性)羥乙基、羥丙基和羥烷基。
“羧烷基”是個(gè)取代的鏈烴，有一個(gè)羧基取代基(如-COOH)和其他取代基。優(yōu)選的羧烷基包括羧甲基，羧乙基及其酸和酯。
“氨烷基”是用一個(gè)胺部分(如NH-烷基-)取代的鏈烴(如烷基)，諸如氨基亞甲基。
“烷氨基”是氨基部分有一個(gè)或兩個(gè)烷基取代基(如-N-烷基)，諸如二甲胺。
“烯氨基”是氨基部分有一個(gè)或兩個(gè)烯基取代基(如-N-烯基)。
“炔氨基”是氨基部分有一個(gè)或兩個(gè)炔基取代基(如-N-炔基)。
“烷亞氨基”是亞氨基部分有一或二個(gè)烷基取代基(如-N-烷基-)。
“芳烷基”是烷基部分用一個(gè)芳基取代。優(yōu)選的芳烷基包括芐基和苯乙基。
“芳氨基”是胺基部分用一個(gè)芳基取代(如-NH-芳基)。
“芳氧基”是芳基取代基上有個(gè)氧原子(例如，-O-芳基)。
“?；被颉棒驶笔翘寂c氧雙鍵連接(如R-C(＝O)-)。優(yōu)選的烷?；?而非限制性)乙?；⒈；⒍□；推S酰基。
“酰氧基”是?；〈B個(gè)氧原子(如-O-酰基)，例如，-O-C(＝O)-烷基。
“酰氨基”是氨基部分有個(gè)?；〈?如-N-?；?，例如，-NH-(C＝O)-烷基。
“鹵”，“鹵素”或“鹵化物”是氯，溴，氟或碘原子的基。氯，溴和氟化物是優(yōu)選的鹵化物。
本文涉及的還有，“低級(jí)”烴部分(如“低級(jí)”烷基)，除非另有指明，是個(gè)鏈烴，含有1-6個(gè)，優(yōu)選1-4個(gè)碳原子。
本文所用術(shù)語(yǔ)“硫取代基”是以SR6和R8SR6來(lái)描述的，其中R8是C1-8烷基。特殊的硫取代基包括硫醇(-SH，這里R6＝H);硫酯(
，這里R6＝C(O)R7);二硫酯(
，這里R6是C(S)R7);硫代氨基甲酸酯(
，這里R6是C(O)N(R7)2);二硫代氨基甲酸酯(
，這里R6是C(S)N(R7)2);硫代碳酸酯(
，這里R6是C(O)OR7);以及二硫代碳酸酯(
，這里R6是C(S)OR7)。此處所用R7是氫或者取代或未取代的C1-8烷基。應(yīng)當(dāng)了解，當(dāng)上面限定的SR6基先被一個(gè)R8(C1-8烷基)取代時(shí)，則硫取代基是R8SR6;這就會(huì)產(chǎn)生烷基硫醇、烷基硫酯、烷基二硫酯、烷基硫代氨基甲酸酯、烷基二硫代氨基甲酸酯、烷基硫代碳酸酯和烷基二硫代碳酸酯。
本文所用術(shù)語(yǔ)“二膦酸鹽”或“二膦酸”涉及的那些膦酸鹽或膦酸是具有兩個(gè)膦酸基團(tuán)，它接到同一個(gè)碳上，且與術(shù)語(yǔ)雙膦酸鹽和雙膦酸互換。在這些化合物中用于本文所述結(jié)構(gòu)時(shí)，R部分是PO3H2。
“藥學(xué)上可接受的鹽”是一種陽(yáng)離子鹽，它是與任何酸基(如羧基)形成的，或是一種陰離子鹽，它是與任何堿基(如氨基)形成的。本領(lǐng)域公知許多這種鹽，如Johnston等人的WO 87/05297，1987.9.11.公開(kāi)中所述，此處結(jié)合參照。優(yōu)選的陽(yáng)離子鹽包括堿金屬鹽(諸如鉀和鈉)，及堿土金屬鹽(諸如鎂和鈣)。優(yōu)選的陰離子鹽包括鹵化物(如氯化物)，乙酸鹽和磷酸鹽。
“可生物水解的酯”是一種硫取代膦酸化合物的酯，它不干擾化合物的活性，或者可被人體或其他哺乳動(dòng)物迅速代謝產(chǎn)生活性膦酸鹽化合物。本領(lǐng)域公知許多這種酯，如1987.9.11公開(kāi)Johnston等人的WO 87/05297中所敘述的那些，此處結(jié)合參照。這些酯包括低級(jí)烷基酯，低級(jí)酰氧烷基酯，(諸如乙酰氧甲基、乙酰氧乙基、氨羰氧甲基、新戊酰氧甲基和新戊酰氧乙基的酯)，內(nèi)酰(lactonyl)酯(如苯酞基和硫代苯酞基的酯)，低級(jí)烷氧酰氧烷基酯(如甲氧羰氧甲基、乙氧羰氧乙基和異丙氧羰氧乙基的酯)，烷氧烷基酯，膽堿酯，和酰氨基烷基酯(如乙酰亞氨甲基酯)。
如上定義及本文所用的取代基自身可被取代。這種取代可用一個(gè)或多個(gè)取代基。這些取代基包括(而非限制)列在C.Hansch和A.Leo的文獻(xiàn)中的那些，見(jiàn)Substituent Constants for Correlation Analysis in Chemistry and Biology(1979)，此處結(jié)合參照。優(yōu)選的取代基包括(并非限制)烷基、鏈烯基、烷氧基、羥基、氧代、氨基、氨烷基(如氨甲基等)、氰基、鹵、羧基、烷氧酰基(如碳乙氧基等)、硫、硫醇基、芳基、環(huán)烷基、雜芳基、雜環(huán)烷基(如哌啶基、嗎啉基、哌嗪基、吡咯啉基等)，亞氨基，硫代，羥烷基，芳氧基，芳烷基，及其混合體。
本發(fā)明化合物屬于硫取代的含單環(huán)或雙環(huán)膦酸鹽化合物一類(lèi)，該化合物是成雙成對(duì)地被取代，可用兩個(gè)膦酸，一個(gè)膦酸和一個(gè)次膦酸鹽，一個(gè)膦酸和一個(gè)磺酸鹽，或一個(gè)膦酸和一個(gè)羧酸鹽。優(yōu)選的是用兩個(gè)膦酸或用一個(gè)膦酸和一個(gè)次膦酸鹽成對(duì)地取代的膦酸鹽化合物。含磷碳是碳環(huán)結(jié)構(gòu)的一部分，可有如下的一般結(jié)構(gòu)式
其中(a)X和Y分別選自無(wú)，氧，硫或氮;
(b)R是COOH，SO3H，PO3H2，P(O)(OH)R4，其中R4是取代或未取代的C1-8烷基;
(c)m和n為0-5的整數(shù)，且m+n等于0-5;
(d)p和q為0-3的整數(shù)，且p+q等于0-3;
(e)s為0-2的整數(shù)，當(dāng)m+n＝0且X是無(wú)時(shí)，s＝2;
(f)每個(gè)R1分別選自-SR6;-R8SR6;無(wú);氫;取代或未取代的C1-8烷基;取代或未取代芳基;羥基;-CO2R3;-O2CR3;-NR32;-N(R3)C(O)R3;
-OR3;-C(O)N(R3)2;取代或未取代芐基，硝基，和其混合體;
(g)R2是一個(gè)或多個(gè)X及Y的取代基，且分別選自R8SR6;無(wú);氫;取代或未取代C1-8烷基;取代或未取代芳基;-CO2R3;-C(O)N(R3)2;取代或未取代芐基;或其混合體;
(h)R3分別選自氫，取代或未取代C1-8烷基，或R8SR6;
(i)R6是H;-C(O)R7;-C(S)R7;C(O)N(R7)2;
C(S)N(R7)2、C(O)OR7或C(S)OR7，這里的R7是氫或取代或未取代C1-8烷基;
(j)R8是取代或未取代C1-8烷基;
條件是R1，R2和R3中至少有一個(gè)是SR6或R8SR6。
R1部分是取代基，且分別選自硫取代基SR6或R8SR6(包括硫醇、硫酯、二硫酯、硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸酯、硫代碳酸酯、二硫代碳酸酯、烷基硫醇、烷硫酯、烷基二硫酯、烷基硫代碳酸酯、和烷基二硫代碳酸酯);無(wú);氫;鹵;取代或未取代C1-8烷基;取代或未取代芳基;取代或未取代芐基;羥基;-OR3;-C(O)NR32;-CO2R3;-O2CR3;NR32;N(R3)C(O)R3;硝基;及其混合體;這里的R3分別選自氫、R8SR6、或取代或未取代C1-8烷基，優(yōu)選氫。當(dāng)任何R1是無(wú)時(shí)，緊鄰的R1必須是無(wú)，這表示一個(gè)不飽和鏈。
優(yōu)選的R1是SR6、R8SR6、氫、C1-8烷基，-NR32，以及羥基;優(yōu)選的R2是R8SR6、氫、及C1-8烷基。較佳的R1是SR6、R8SR6、氫、甲基、乙基、-NH2和羥基;最佳的R1是SR6、氫。較佳的R2是R8SR6、氫、甲基和乙基;最佳的R2是氫。
在雙環(huán)膦酸鹽化合物中，含X部分可是一個(gè)3-，4-，5-或8-元環(huán)鍵連到含Y環(huán)。X可是氧，硫，氮或無(wú)，并可用R2取代或不取代。在單環(huán)膦酸鹽化合物中，X是無(wú)，m+n＝O且s＝2。
在單環(huán)和多環(huán)兩者的膦酸鹽化合物中，含Y部分是個(gè)3-，4-，5-，6-，7-或8-元環(huán)，其中的每個(gè)Y分別選自氧，硫，氮或無(wú)，且可用R2取代或不取代。
不可避免的是R1，R2或R3中至少一個(gè)或是SR6或是R8SR6。當(dāng)R1，R2或R3任一個(gè)是SR6或R8SR6時(shí)，雙環(huán)膦酸鹽化合物是硫取代的。對(duì)本發(fā)明化合物合適的硫取代基包括硫醇、硫酯、烷基硫酯、二硫酯、烷基二硫酯、硫代氨基甲酸酯、烷基硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸酯、烷基二硫代氨基甲酸酯、硫代碳酸酯、烷基硫代碳酸酯、二硫代碳酸酯和烷基二硫代碳酸酯;因此R6表示在含硫取代基上的取代基，-SR6。R6是氫，-C(O)R7;-C(S)R7;-C(O)NR72;-C(S)NR72;-C(O)(OR7);C(S)(OR7);這里R7是氫，或取代或未取代C1-8烷基。優(yōu)選的R8是H、-C(O)R7、-C(O)NR72;最優(yōu)選的R6是H和-C(O)R7，優(yōu)選的R7是甲基和乙基;最優(yōu)選的R7是CH3。R8是取代或未取代C1-8烷基。
本發(fā)明優(yōu)選化合物是硫取代八氫氮茚二膦酸及其藥學(xué)上可接受的鹽和酯，具有一般結(jié)構(gòu)式
此處稱(chēng)為“硫取代八氫-1-氮茚-5，5-二膦酸”;
此處稱(chēng)為“硫取代八氫-2-氮茚-5，5-二膦酸”;
此處稱(chēng)為“硫取代八氫-1-氮茚-6，6-二膦酸”;
此處稱(chēng)為“硫取代八氫-2-氮茚-6，6-二膦酸”;
此處稱(chēng)為“硫取代八氫-1-氮茚-7，7-二膦酸”;
此處稱(chēng)為“硫取代八氫-2-氮茚-7，7-二膦酸”;
此處稱(chēng)為“二氫-1-氮茚-6，6-二膦酸”;
此處稱(chēng)為“二氫-2-氮茚-6，6-二膦酸”;
此處稱(chēng)為“硫取代環(huán)戊烷-1，1-二膦酸”;
本發(fā)明更為優(yōu)選的化合物是取代或未取代八氫-1-氮茚-6，6-二膦酸及其藥學(xué)可接受的鹽和酯;和取代或未取代八氫-2-氮茚-6，6-二膦酸及其藥學(xué)可接受的鹽和酯。本發(fā)明最優(yōu)選的化合物是取代或未取代八氫-1-氮茚-6，6-二膦酸及其藥學(xué)可接受的鹽和酯。
本發(fā)明化合物的特殊實(shí)例包括八氫-2-巰基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-3-巰基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-4-巰基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-3-硫甲基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-3-硫乙基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-7-(2-巰乙基)-1-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-3-硫丙基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-3-硫丁基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-2-硫乙基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-4-硫丙基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-2-甲氧基-4-硫丁基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-2-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-3-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-4-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-3-硫甲基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-3-硫乙基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-3-硫丙基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-3-硫丁基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-2-硫乙基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-4-硫丙基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-2-甲氧基-4-硫丁基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-2-巰基-1-氮茚-7，7-二膦酸;
八氫-3-巰基-1-氮茚-7，7-二膦酸;
八氫-4-巰基-1-氮茚-7，7-二膦酸;
八氫-3-硫甲基-1-氮茚-7，7-二膦酸;
八氫-3-硫乙基-1-氮茚-7，7-二膦酸;
八氫-3-硫丙基-1-氮茚-7，7-二膦酸;
八氫-3-硫丁基-1-氮茚-7，7-二膦酸;
八氫-2-硫乙基-1-氮茚-7，7-二膦酸;
八氫-4-硫丙基-1-氮茚-7，7-二膦酸;
八氫-2-甲氧基-4-硫丁基-1-氮茚-7，7-二膦酸;
八氫-1-巰基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-3-巰基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-4-巰基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-4-巰基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-4-硫甲基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-4-硫乙基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-4-硫丙基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-4-硫丁基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-3-硫乙基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-1-硫丙基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-1-甲氧基-4-硫丁基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-4-氨基-1-硫丁基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-4-羥基-4-硫丁基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-1-巰基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-3-巰基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-4-巰基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-4-硫甲基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-4-硫乙基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-4-硫丙基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-4-硫丁基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-3-硫乙基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-1-硫丙基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-1-甲氧基-4-硫丁基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-4-氨基-1-硫丁基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-4-羥基-4-硫丁基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-1-巰基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
八氫-3-巰基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
八氫-4-巰基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
八氫-4-硫八氫-3-氨基-5-(1-巰基-1-甲基)乙基-1-氮茚-八氫-7-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-5-(2-硫乙基)-1-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-7-硫甲基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-7-硫丁基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-3-氨基-7-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-3-氨基-5-硫丙基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-3-甲氧基-7-(1-巰基-1-甲基)乙基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-3-氨基-5-(1-巰基-1-甲基)乙基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
八氫-4-硫丙基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
八氫-4-硫丁基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
八氫-3-硫乙基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
八氫-1-硫丙基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
八氫-1-甲氧基-4-硫丁基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
八氫-4-氨基-1-硫丁基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
八氫-4-羥基-1-硫丁基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
八氫-7-(1-巰基-1-甲基)乙基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-3-羧基-7-硫丁基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-3-甲氨基-6-硫甲基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-7-硫乙基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-6-羥基-7-硫丙基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
八氫-6-(1-巰基-1-甲基)乙基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-2-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-3-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-4-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-3-硫甲基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-3-硫乙基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-3-硫丙基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-3-硫丁基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-2-硫乙基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-4-硫丙基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-2-甲氧基-4-硫丁基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-1-巰基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-3-巰基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-4-巰基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-4-硫甲基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-4-硫乙基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-4-硫丙基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-4-硫丁基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-3-硫乙基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-1-硫丙基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-1-甲氧基-4-硫丁基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-4-氨基-1-硫丁基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-4-羥基-1-硫丁基-2-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-7-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-5-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-7-硫甲基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-7-硫丁基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-3-氨基-7-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-3-氨基-5-硫丙基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-3-甲氧基(1-巰基-1-甲基)乙基-1-氮茚-6，6-二膦酸;
二氫-1-巰基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-3-巰基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-4-巰基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-4-硫甲基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-4-硫乙基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-4-硫丙基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-4-硫丁基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-3-硫乙基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-1-硫丙基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-1-甲氧基-4-硫丁基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-4-氨基-1-硫丁基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-4-羥基-4-硫丁基-2-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-2-巰基-1-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-3-巰基-1-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-4-巰基-1-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-3-硫甲基-1-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-3-硫乙基-1-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-3-硫丙基-1-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-3-硫丁基-1-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-2-硫乙基-1-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-4-硫丙基-1-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-2-甲氧基-4-硫丁基-1-氮茚-7，7-二膦酸;
二氫-7-(1-巰基-1-甲基)乙基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-3-羥基-7-硫丁基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-3-二甲氨基-6-硫甲基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-7-硫乙基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-6-羥基-7-硫丙基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-6-(1-巰基-1-甲基)乙基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-1-巰基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-3-巰基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-4-巰基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-4-硫甲基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-4-硫乙基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-4-硫丙基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-4-硫丁基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-3-硫乙基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-1-硫丙基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-1-甲氧基-4-硫丁基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-4-氨基-1-硫丁基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-4-羥基-4-硫丁基-2-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-2-巰基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-3-巰基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-4-巰基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-3-硫甲基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-3-硫乙基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-3-硫丙基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-3-硫丁基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-2-硫乙基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-4-硫丙基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
二氫-2-甲氧基-4-硫丁基-1-氮茚-5，5-二膦酸;
及其藥學(xué)可接受的鹽和酯。
本發(fā)明最優(yōu)選的化合物是八氫-7-(2-巰基乙基)-1-氮茚-6，6-二膦酸及其藥學(xué)可接受的鹽和酯。
進(jìn)一步要求的是本發(fā)明二環(huán)化合物有個(gè)“順式”環(huán)接頭。因此，例如，優(yōu)選的八氫-7-(2-巰基乙基)-1-氮茚-6，6-二膦酸鹽具有如下結(jié)構(gòu)
為了測(cè)定及評(píng)估藥理學(xué)活性，使用本領(lǐng)域熟知的各種試驗(yàn)來(lái)對(duì)動(dòng)物進(jìn)行該膦酸鹽化合物的實(shí)驗(yàn)。因此，設(shè)計(jì)試驗(yàn)檢查這些化合物對(duì)骨吸收抑制的能力，以此可方便地演示出體內(nèi)骨的抗吸收活性，骨吸收的特征是異常的鈣和磷酸鹽代謝。這種公知實(shí)驗(yàn)的實(shí)例包括Schenk模式實(shí)驗(yàn)。另一個(gè)有用的技術(shù)公知的實(shí)驗(yàn)是輔佐關(guān)節(jié)炎實(shí)驗(yàn)。離體的羥磷灰石晶體生長(zhǎng)抑制實(shí)驗(yàn)也是有用的。對(duì)于藥理學(xué)活性這些及其他適宜的實(shí)驗(yàn)公開(kāi)和/或涉及在下列資料中Shinoda等人，Calcified Tissue International，35，P87-99(1983);Schenk等人，Calcified Tissue Research，11，P196-214(1973);Russell等人，Calcified Tissue Research，6，P183-196(1970);Muhlbauer和Fleisch，Mineral Electrolyte Metab.5，P296-303(1981);Nancollas等人，Oral Biol.15，7.31(1970);Frans的US專(zhuān)利3683080，1972.8.8.頒布，Schmiclt-Dunker的US專(zhuān)利4134969，1979.1.16.頒布，以及EPO 189662，1986.8.6.公開(kāi);所有這些文章及專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)公開(kāi)在此完全結(jié)合參照。對(duì)藥理學(xué)活性的某些特定實(shí)驗(yàn)將在下文提供的實(shí)施例中詳述。
除了用于處置及預(yù)防以異常的鈣和磷酸鹽代謝為特征的病理學(xué)疾病以外，本發(fā)明化合物也有另外用途。例如，可以認(rèn)為本發(fā)明化合物用作99m-锝標(biāo)記后的骨掃描劑。另外，本發(fā)明化合物可用作對(duì)多價(jià)金屬離子，特別是兩價(jià)金屬離子(如鈣和鎂)及三價(jià)金屬離子(如銦)的螯合劑。因此，本發(fā)明化合物在洗滌劑和清潔劑中用作助洗劑，或用來(lái)處理水。它們也可用作過(guò)鍵化合物(Percompound)的穩(wěn)定劑。此外，它們還可用來(lái)防止在牙上生成牙垢(即結(jié)石)和/或牙斑。最后，本發(fā)明化合物可用作對(duì)動(dòng)物無(wú)毒的除草劑。
本發(fā)明硫取代含氮環(huán)狀膦酸鹽化合物的制備可利用實(shí)施例A-O所列的方法。
本發(fā)明新的硫取代膦酸鹽化合物可對(duì)人體及其他哺乳動(dòng)物給藥，其途徑有多種，它包括(并非限制性)口服劑量形式及注射方式(靜脈的，肌肉的，腹腔的和皮下的注射)。含有本發(fā)明新的硫取代膦酸鹽化合物的大量其他劑量形式也可被本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易地調(diào)配，利用下文限定的合適的藥物賦形劑即可。從病員方便接受的情況考慮，口服劑量形式一般是最優(yōu)選的。
本文所用術(shù)語(yǔ)“藥物組合物”意指一種混合物，包括安全及有效量的硫取代膦酸鹽化合物的活性成分或其混合物，和藥學(xué)可接受的賦形劑。
本文所用短語(yǔ)“安全及有效量”意指化合物或組合物的數(shù)量，該數(shù)量大到足夠明顯改善所處理的癥狀和/或疾病，同時(shí)又小到足夠避免嚴(yán)重的副作用(是合理的效益/危險(xiǎn)之比)，是在明智的醫(yī)療判斷范圍之內(nèi)。用于本發(fā)明方法中的藥物組合物的安全有效量的活性成分根據(jù)所處置的特殊情況可以改變，如所處置病員的年齡和身體情況，疾病的嚴(yán)重性，處置時(shí)間，治療同時(shí)發(fā)生的性質(zhì)，所采用的特殊活性成分，所用的專(zhuān)門(mén)的藥學(xué)可接受的賦形劑等因素，這些皆在參與治療醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)及公知范圍內(nèi)。
本文所用術(shù)語(yǔ)“藥學(xué)可接受的賦形劑”包括本領(lǐng)域公知的任何生理惰性，無(wú)藥物活性的材料，只要與特定的膦酸鹽化合物活性成分的物理及化學(xué)性質(zhì)不相矛盾的材料皆可選來(lái)使用。藥學(xué)可接受的賦形劑包括(而非限制性)聚合物，樹(shù)脂，成形劑，填充劑，粘結(jié)劑，潤(rùn)滑劑，滑動(dòng)劑(glida'ant)，崩解劑，溶劑，共溶劑，緩沖劑體系，表面活性劑，防腐劑，甜味劑，香味劑，藥物級(jí)染料或色素，以及增粘劑。
此處所用術(shù)語(yǔ)“口服劑量形式”意指打算將任何藥物組合物向個(gè)體系統(tǒng)地給藥，通過(guò)所說(shuō)個(gè)體的嘴將所說(shuō)組合物傳送到個(gè)體的胃腸道。對(duì)本發(fā)明目的而言，傳送形式可為片劑，涂層或不涂層的;溶液;懸浮液;膠囊，涂層或不涂層的。
此處所用“注射”術(shù)語(yǔ)意指打算將任何藥物組合物通過(guò)含有活性成分的溶液或乳液傳送方式向人體或其他哺乳動(dòng)物系統(tǒng)地給藥，給藥時(shí)要穿刺所說(shuō)個(gè)體的皮膚，為了向個(gè)體的循環(huán)系統(tǒng)傳送所說(shuō)的溶液或乳劑，可通過(guò)靜脈的，肌肉內(nèi)的，腹膜內(nèi)的或者皮下的注射方式。
系統(tǒng)傳送的速度可由本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員滿(mǎn)意地控制，可按如下操作其一或多個(gè)步驟(a)活性成分合適;
(b)藥學(xué)可接受的賦形劑;只要其變體不影響所選擇特定活性成分的活性;
(c)賦形劑的類(lèi)型，所說(shuō)賦形劑的附隨物所要求的厚度和滲透性(膨脹性質(zhì));
(d)賦形劑自身和/或其內(nèi)與時(shí)間有關(guān)的條件;
(e)研磨的活性成分的顆粒大小;
(f)賦形劑的與PH有關(guān)的條件。
特別是不同硫取代膦酸鹽活性成分水解時(shí)，其溶解度，酸度及感受性，皆可用作合適選擇時(shí)的參考，諸如酸式加成鹽，與羧基生成的鹽，如堿金屬鹽，堿土金屬鹽等等，以及酯，如烷基、鏈烯基、芳基、芳烷基的酯。另外，可按照所要求的釋放圖樣通過(guò)加入對(duì)活性成分適宜的緩沖劑，使得在口服劑量形式內(nèi)建立合適的PH條件。
如上所述，藥學(xué)可接受的賦形劑包括(非限制性)樹(shù)脂、填充劑、粘結(jié)劑、溶劑、潤(rùn)滑劑、滑動(dòng)劑、崩解劑、共溶劑、表面活性劑、防腐劑、甜味劑、香味劑、緩沖劑體系、藥物級(jí)染料或色素、以及增粘劑。
優(yōu)選的溶劑是水。
本文中使用的香味劑包括Remington's Pharmaceutical Science，第18版，Mack出版公司，1990，P1288-1300中所述的那些，此處結(jié)合參照。適合本文所用的藥物組合物一般含有0-2%的香味劑。
本文中所用的染料或色素包括“藥物賦形劑手冊(cè)”(1986年，P81-90，美國(guó)藥物聯(lián)合會(huì)和英國(guó)藥物學(xué)會(huì)編輯)中所述那些，此處結(jié)合參照。此處的藥物組合物一般含有0-2%的染料或色素。
優(yōu)選的共溶劑包括(非限制性)乙醇、甘油、丙二醇、乙二醇。本發(fā)明藥物組合物包括0-50%的共溶劑。
優(yōu)選的緩沖體系包括(非限制性)乙酸、硼酸、石炭酸、磷酸、琥珀酸、馬來(lái)酸、酒石酸、檸檬酸、苯甲酸、乳酸、甘油酸、葡萄糖酸、戊二酸、戊酰胺酸和它們的鈉、鉀及銨鹽。特別優(yōu)選的是磷酸、酒石酸、檸檬酸、乙酸和它們的鹽。本發(fā)明藥物組合物一般含有0-5%的緩沖劑體系。
優(yōu)選的表面活性劑非限制性地包括聚氧亞乙基去水山梨糖醇脂肪酸酯，聚氧亞乙基單烷基醚，蔗糖單酯和羊毛脂的酯和醚，烷基硫酸鹽，脂肪酸的鈉、鉀及銨鹽。本發(fā)明藥物組合物包括0-2%的表面活性劑。
優(yōu)選的防腐劑非限制性地包括酚，對(duì)羥苯甲酸的烷基酯，鄰苯基苯酚苯甲酸及其鹽，硼酸及其鹽，山梨酸及其鹽，氯丁醇，芐醇，乙基汞硫代水楊酸鈉，乙酸苯汞及硝酸苯汞，硝甲酚汞，潔爾滅，氯化十六烷基吡啶，對(duì)羥苯甲酸甲酯及丙酯。特別優(yōu)選的是苯甲酸的鹽，氯化十六烷基吡啶，對(duì)羥苯甲酸的甲酯及丙酯。本發(fā)明組合物一般含0-2%的防腐劑。
優(yōu)選的甜味劑包括(并非限制)蔗糖、葡萄糖、糖精、山梨糖醇、甘露醇和天冬酰苯丙氨酸甲酯。本發(fā)明藥物組合物包括0-5%甜味劑。
優(yōu)選的增粘劑非限制性地包括甲基纖維素，羧甲基纖維素鈉，羥丙基甲基纖維素，羥丙基纖維素，藻酸鈉，聚羧乙烯制劑，聚烯吡酮，阿拉伯膠，蒼耳膠，瓜耳膠，和西黃蓍膠。特別優(yōu)選的是甲基纖維素，聚羧乙烯制劑，蒼耳膠，瓜耳膠，聚烯吡酮，羧甲纖維素鈉，及硅酸鋁鎂。本發(fā)明組合物包括0-5%增粘劑。
優(yōu)選的填充劑非限制性地包括乳糖，甘露醇，山梨糖醇，三元磷酸鈣，二元磷酸鈣，可壓縮的糖，淀粉，硫酸鈣，右旋及微晶纖維素。本發(fā)明組合物含有0-75%的填充劑。
優(yōu)選的潤(rùn)滑劑非限制性地包括硬脂酸鎂，硬脂酸，及滑石。本發(fā)明藥物組合物包括0.5-2%的潤(rùn)滑劑。
優(yōu)選的滑動(dòng)劑包括(非限制性)滑石和膠體二氧化硅。本發(fā)明組合物包括1-5%的滑動(dòng)劑。
優(yōu)選的崩解劑非限制性地包括淀粉，甘醇酸淀粉鈉，均聚烯吡酮(crospovidone)，croscarmelose，微晶纖維素。本發(fā)明藥物組合物包括4-15%的崩解劑。
優(yōu)選的粘結(jié)劑包括(并非限制)阿拉伯膠，西黃蓍膠，羥丙纖維素，予明膠化的淀粉，明膠，聚烯吡酮，羥丙纖維素，羥丙基甲基纖維素，甲基纖維素，糖溶液如蔗糖及山梨糖醇，乙基纖維素。本發(fā)明組合物包括1-10%粘結(jié)劑。
本發(fā)明化合物的量以本發(fā)明藥物組合物重量計(jì)為大約0.1-99.9%。優(yōu)選地，以本發(fā)明藥物組合物重量計(jì)，本發(fā)明化合物包括大約20-80%。
因此，本發(fā)明藥物組合物的組成包括15-95%的硫取代膦酸鹽化合物活性成分，或其混和物，0-2%的香味劑，0-50%的共溶劑，0-5%的緩沖體系，0-2%的表面活性劑，0-2%的防腐劑，0-5%的甜味，2-5%增粘劑，0-75%的填充劑，0.5-2%的潤(rùn)滑劑，1-5%的滑動(dòng)劑，4-5%的崩解劑和1-10%粘結(jié)劑。
用于本發(fā)明膦酸鹽化合物的藥學(xué)可接受的載體，其選擇基本由膦酸鹽化合物的投藥方式來(lái)決定。如果該化合物被注射給藥，優(yōu)選的藥物載體是無(wú)菌生理鹽水，其PH值調(diào)到大約7.4。皮膚表面使用的合適的藥學(xué)可接受的載體包括適宜用作乳膏，凝膠，膠帶等等的物質(zhì)。
本文使用的術(shù)語(yǔ)“mg P”意思是在適量的本發(fā)明膦酸鹽化合物中存在的磷原子的重量。這個(gè)單位用來(lái)校準(zhǔn)用在藥用組合物和本發(fā)明方法中的本發(fā)明膦酸鹽化合物的量，例如八氫-2-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸分子量為317g/摩爾，其中19.6%(62g/摩爾)是由于在該分子中存在兩個(gè)磷原子。所以，一毫克這種化合物算出具有0.196mg P(1mg×19.6%)。這樣，制備含0.1mg P的這種化合物的藥用組合物，該組合物應(yīng)含0.51mg的化合物，給50Kg重病人0.10mg P/Kg的這種化合物，該病人應(yīng)服25.5mg的這種化合物。
同本發(fā)明膦酸鹽化合物一起使用的藥用載體的濃度須提供一個(gè)配料關(guān)系的實(shí)際數(shù)值。藥用載體總計(jì)可占本發(fā)明藥用組合物重量的約0.1-99.9%，最好為約20-80%。
合適的藥物組合物本文在實(shí)施例R-T中敘述。本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員有能力變化本文敘述的非限制實(shí)施例以達(dá)到藥物組合物更寬的范圍。
治療或防止以異常鈣和磷酸鹽代謝為特征疾病的方法本發(fā)明另一目的是治療或防止鈣和磷酸鹽代謝異常疾病的方法。該方法包括向人體或其他哺乳動(dòng)物以這種處置所需要的安全有效量的本發(fā)明硫取代環(huán)狀膦酸鹽化合物進(jìn)行給藥。
本發(fā)明膦酸鹽化合物的最好給藥方式是口服。所以，最好的單位劑量形式是含安全有效量本發(fā)明膦酸鹽化合物的片劑、膠囊等。該組合物最好含約1-600mg P的本發(fā)明膦酸鹽化合物。制備口服的單位課題形式合適的藥用載體是技術(shù)上熟知的。這種選擇取決于味道、成本和儲(chǔ)存期限一類(lèi)的輔助條件，這作為本發(fā)明的目的是不實(shí)際的，這對(duì)于本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員是沒(méi)有困難的。
本文使用的術(shù)語(yǔ)“異常鈣和磷酸鹽代謝”意思是(1)導(dǎo)致一般或特殊骨損失的鈣和磷酸鹽的異常作用或在體液中非常高的鈣和磷酸鹽含量的情況;(2)引起或?qū)е麦w內(nèi)鈣和磷酸鹽沉著的情況。第一類(lèi)包括(但不限于)骨質(zhì)疏松癥、佩吉特(Paget)病、付甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)、惡性血鈣過(guò)多、異位骨化和溶骨轉(zhuǎn)移。第二類(lèi)包括(但不限于)進(jìn)行性骨化性肌炎、普遍性鈣質(zhì)沉著和諸如關(guān)節(jié)炎(特別是類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎)、神經(jīng)炎、腱炎以及因磷酸鈣沉著組織所卷入患病的其他情況。
本文使用的術(shù)語(yǔ)“類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎”意思是不知病因的慢性的全身和關(guān)節(jié)炎癥性失調(diào)。其特征是關(guān)節(jié)軟骨、韌帶、腱和骨的破壞。
本文使用的術(shù)語(yǔ)“骨關(guān)節(jié)炎”意思是活動(dòng)關(guān)節(jié)的非炎癥性失調(diào)。其特征是關(guān)節(jié)軟骨的衰退和磨損;關(guān)節(jié)表面形成新骨。
本文所用術(shù)語(yǔ)“危險(xiǎn)中人”和“需要處置中人”意指患明顯異常鈣及磷酸鹽代謝危重病如果不治療時(shí)的任何人或其他哺乳動(dòng)物，被診斷為受異常鈣和磷酸鹽代謝折磨的任何人或其他哺乳動(dòng)物，以及處于類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎或骨關(guān)節(jié)炎危況的或者是受類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎或骨關(guān)節(jié)炎折磨的任何人或低等動(dòng)物。例如，處于骨質(zhì)疏松危險(xiǎn)的人包括絕經(jīng)后的女人;進(jìn)行某些類(lèi)固醇治療的人;服用某些抗驚厥藥的人;診斷具有佩吉特病、付甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)、惡性血鈣過(guò)高或溶骨轉(zhuǎn)移的人;診斷遭受一種或多種形式骨質(zhì)疏松癥的人;屬于具有比骨質(zhì)疏松發(fā)病平均機(jī)會(huì)明顯的已知人群中的人，例如，絕經(jīng)后的婦女，65歲以上人和用已知引起骨質(zhì)疏松付作用的藥物的人;診斷患有進(jìn)行骨化性肌炎或普遍性鈣質(zhì)沉著的人;具有不良健康習(xí)慣的人，例如很少體育活動(dòng)，低鈣飲食，吸煙和酗酒，以及被類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎折磨的人。處于類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎危險(xiǎn)的人包括所有種族和人種。還有40-60歲的婦女一般更經(jīng)常受影響。
本文使用的短語(yǔ)“安全和有效量”意思是化合物或組合物的量高到足以顯著緩和要處置的情況，但低到足以避免各種付作用(在一個(gè)合理的效益/危險(xiǎn)比率處)，在正確的醫(yī)學(xué)判斷范圍內(nèi)。本發(fā)明膦酸鹽化合物的安全有效量的變化將取決于待處置的特定情況，被治療病人的年齡和身體條件、疾病的嚴(yán)重性、治療的期限、同時(shí)發(fā)生的治療的性質(zhì)、采用特定的二膦酸鹽、使用特定的藥用載體等因素，皆在主治醫(yī)師的知識(shí)與技能范圍內(nèi)。但是，單一劑量可以約0.01-3500mg P范圍內(nèi)，或約0.0002-70mg P/Kg體重(基于體重50Kg)。優(yōu)選的單劑量為約1-600mg P，或約0.02-12mg P/Kg體重(基于體重50Kg)。直到每天給藥約4個(gè)單一劑量。日劑量大于約500mg P/Kg不產(chǎn)生需要的作用而可能產(chǎn)生付作用。當(dāng)然，在該范圍內(nèi)的較高劑量要求口服，因其吸收有限。
下面的實(shí)施例進(jìn)一步敘述和說(shuō)明在本發(fā)明范圍內(nèi)的優(yōu)選方案。實(shí)施例僅為說(shuō)明的目的，不限制本發(fā)明。對(duì)其許多可能的變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
實(shí)施例A合成二氫-7-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸
二氫-7-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸的制備與合成如下所述。
Ⅰ.合成二氫-1-氮茚-6，6-二膦酸四乙基酯將冰浴冷凍的35%氫化鉀的礦物油(5.2g，0.045mol)溶液于氬氣下在70ml DMSO(干燥的)中攪拌，向其中加入四異丙基甲二膦酸鹽(7.82g，0.023mol)的30mlDMSO溶液。滴加結(jié)束后，于室溫將所得的溶液攪拌1小時(shí)。慢慢添加15mlDMSO中的2，3-二(氯甲基)吡啶(4.0g，0.023摩爾)(K.Tsnda等人分離出的粗產(chǎn)物，Chem Pharm Bull.，1(1953)，142)溶液，然后在90℃將反應(yīng)混合物加熱1小時(shí)。冷卻后，在真空下除去DMSO。在硅膠上用二氯甲烷中5-15%乙醇梯度通過(guò)快速色譜法提純得2.1g(21%)的希望產(chǎn)物。
Ⅱ.合成二氫-7-硫代苯基-1-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯將二丙基氨化鋰(7.0毫摩爾)在THF(10ml)中的預(yù)制溶液在-78℃在氬氣下滴加到二氫-1-氮茚-6，6-二膦酸，四乙基酯(7.0毫摩爾)在無(wú)水THF(100ml)中的溶液中。攪拌30分鐘后，加入在THF(25ml)中的二芐二硫(7.2毫摩爾)。將反應(yīng)混合物加熱到室溫并攪拌18小時(shí)。通過(guò)添加飽和的氯化銨水溶液急冷反應(yīng)物，然后用乙醚萃取。合并有機(jī)層，用硫酸鈉干燥，過(guò)濾并在減壓下濃縮。用二氯甲烷中5-15%異丙醇梯度在硅膠上進(jìn)行快速色譜提純希望的產(chǎn)物。
Ⅲ.合成二氫-7-硫代芐基-1-氮茚-6，6-二膦酸將該酯(5.0毫摩爾)加到6N HCl(50ml)中，在氬氣氛下加熱回流18小時(shí)。將反應(yīng)混合物冷卻，然后在減壓下濃縮，從水和乙醇中將粗剩余物再結(jié)晶。
Ⅳ.合成二氫-7-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸將二氫-7-硫代芐基-1-氮茚-6，6-二膦酸(1.8毫摩爾)在-78℃加到新蒸餾的氨(200ml)中，接著加入小塊鈉。添加足夠的鈉保持蘭色20分鐘。然后通過(guò)加入異丁烯急冷反應(yīng)混合物。接著使氨蒸發(fā)，用水溶解粗產(chǎn)物，通過(guò)加入異丙醇使希望的產(chǎn)物沉淀。
實(shí)施例B合成八氫-7-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸
八氫-7-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸的制備如下。
將二氫-7-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸(0.5毫摩爾)(按上面實(shí)施例A所述制備)，蒸餾水(100ml)和PtO2(0.05g)裝入500ml岶爾(Parr)氫化瓶中。在室溫(40psi)將混合物氫化48小時(shí)。通過(guò)硅藻土過(guò)濾溶液并用熱水洗滌。然后在減壓下將濾液濃縮，在真空下將得到的固體進(jìn)一步干燥過(guò)夜，得到純度更好的希望的產(chǎn)物。
實(shí)施例C合成二氫-7-(2-巰乙基)-1-氮茚-6，6-二膦酸
二氫-7-(2-巰乙基)-1-氮茚-6，6-二膦酸的制備和合成如下所述。
Ⅰ.合成二氫-7-(2-乙酰硫乙基)-1-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯在-78℃在氬氣下向二氫-1-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯(7.0毫摩爾)(按實(shí)施例A，部分Ⅰ所述制備)的無(wú)水THF(100ml)溶液中滴加二異丙基氨化鋰(7.0毫摩爾)在THF(10ml)中的預(yù)制溶液。攪拌30分鐘后，添加2-乙酰硫-1-碘乙烷(7.5毫摩爾)在THF(25ml)中的溶液。在-78℃將反應(yīng)混合物攪拌5小時(shí)，然后熱到室溫并攪拌過(guò)夜。通過(guò)添加飽和的氯化銨水溶液急冷反應(yīng)，然后用乙醚萃取。合并有機(jī)層，用硫酸鈉干燥，過(guò)濾并在減壓下濃縮。在硅膠上用二氯甲烷中5-10%異丙醇梯度液通過(guò)快速色譜法提純所需要的產(chǎn)物。
Ⅱ.合成二氫-7-(2-巰基乙基)-1-氮茚-6，6-二膦酸將二氫-7-(2-乙酰硫乙基)-1-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯(4.0毫摩爾)加到6N HCl(35ml)中，在氮?dú)庀录訜峄亓?8小時(shí)。然后將反應(yīng)混合物冷卻并減壓濃縮。通過(guò)從水和異丙醇中再結(jié)晶獲得該產(chǎn)物。
實(shí)施例D合成八氫-7-(2-巰乙基)-1-氮茚-6，6-二膦酸
八氫-7-(2-巰乙基)-1-氮茚-6，6-二膦酸的制備如下所述。
一般使用與實(shí)施例B相同的工藝，將二氫-7-(2-巰乙基)-1-氮茚-6，6-二膦酸(如上面實(shí)施例C所述制備)氫化，得到八氫-7-(2-巰基乙基)-1-氮茚-6，6-二膦酸。
實(shí)施例E合成二氫-3-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸
二氫-3-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸的制備與合成如下所述。
Ⅰ.合成二氫-3-溴-1-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯(a)使用被適當(dāng)取代的2，3-二(氯甲基)吡啶作為原材料按實(shí)施例A(部分Ⅰ)所述可制備不同的被取代的二氫-1-氮茚-6，6-二膦酸化合物。制備這種被取代的原材料可通過(guò)(1)使取代的2，3-二甲基-吡啶和N-氯琥珀酰亞胺在CCl4中進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng);或(2)用MeOH/H+酯化取代的2，3-二羧基吡啶，接著用LiAlH4還原，然后用SOCl2氯化。
(b)使用上述工藝，5-溴-2，3-二甲基吡啶可被轉(zhuǎn)化成5-溴-2，3-二(氯甲基)吡啶。然后一般使用與實(shí)施例A(部分Ⅰ)所述的相同工藝，將5-溴-2，3-二(氯甲基)吡啶轉(zhuǎn)化成二氫-3-溴-1-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯。
Ⅱ.合成二氫-3-硫-叔丁基-1-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯冷卻到-78℃，經(jīng)30分鐘向二氫-3-溴-1-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯(4.39g，10毫摩爾)的THF(10ml)溶液中添加正丁基鋰(2.1當(dāng)量)在己烷中的溶液。在-78℃再保持反應(yīng)30分鐘。向溶液中加入叔丁基二硫化物(2.2當(dāng)量)，并將反應(yīng)物熱到室溫超過(guò)30分鐘。標(biāo)準(zhǔn)的水溶液建立后，分離二氫-3-硫-t-丁基-1-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯并不提純用于下面反應(yīng)中。
Ⅲ.合成二氫-3-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸將二氫-3-硫-叔丁基-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯在2.5M HCl中的溶液加熱回流12小時(shí)。然后將反應(yīng)混合物冷卻并減壓濃縮。將固體剩余物同丙酮研制，然后從水和乙醇中再結(jié)晶，得到二氫-3-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸。
實(shí)施例F合成八氫-3-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸
八氫-3-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸的制備如下所述。
將二氫-3-巰基-1-氮茚-6，6-二膦酸(0.5毫摩爾)[按上述實(shí)施例E所述制備]、蒸餾水(100ml)和PtO2(0.5g)裝入500ml的Parr氫化瓶中。將混合物在室溫(40psi)氫化48小時(shí)。通過(guò)硅藻土過(guò)濾溶液，并用熱水洗滌。然后在減壓下將濾液濃縮，在真空下進(jìn)一步將得到的固體干燥過(guò)夜就得到純度好的需要產(chǎn)物。
實(shí)施例G合成二氫-4-巰基-2-氮茚-6，6-二膦酸
二氫-4-巰基-2-氮茚-6，6-二膦酸的制備如下所述。
Ⅰ.合成二氫-4-溴-2-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯按實(shí)施例E(部分Ⅰa)所述，將5-溴-3，4-二甲基吡啶轉(zhuǎn)化成5-溴-3，4-二(氯甲基)吡啶。
一般使用與上述實(shí)施例A(部分Ⅰ)所述相同的工藝，將5-溴-3，4-二(氯甲基)吡啶轉(zhuǎn)化成二氫-4-溴-2-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯。
Ⅱ.合成二氫-4-硫-叔丁基-2-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯一般使用與上述實(shí)施例E(部分Ⅱ)所述相同的工藝，將二氫-4-溴-2-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯轉(zhuǎn)化成二氫-4-硫-叔丁基-2-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯。
Ⅲ.合成二氫-4-巰基-2-氮茚-6，6-二膦酸一般使用與上述實(shí)施例E(部分Ⅲ)所述相同的工藝，將二氫-4-硫-叔丁基-2-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯轉(zhuǎn)化成二氫-4-巰基-2-氮茚-6，6-二膦酸。
實(shí)施例H合成八氫-4-巰基-2-氮茚-6，6-二膦酸
八氫-4-巰基-2-氮茚-6，6-二膦酸的制備如下所述。
將二氫-4-巰基-2-氮茚-6，6-二膦酸(0.5毫摩爾)[按上述實(shí)施例G所述制備]、蒸餾水(100ml)和PtO2(0.5g)裝入500ml的Parr氫化瓶中。在室溫(40psi)將混合物氫化48小時(shí)。通過(guò)硅藻土過(guò)濾該溶液并用熱水洗滌，然后在減壓下將濃縮，在真空下進(jìn)一步將得到的固體干燥過(guò)夜，就得到純度好的所需產(chǎn)物。
實(shí)施例Ⅰ合成二氫-3-(4-巰丁基)-1-氮茚-6，6-二膦酸
二氫-3-(4-巰丁基)-1-氮茚-6，6-二膦酸的制備與合成如下所述Ⅰ.合成二氫-3-(4-羥丁基)-1-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯冷卻到-78℃經(jīng)30分鐘，向二氫-3-溴-1-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯(10毫摩爾)[按上述實(shí)施例E(部分Ⅰ)所述制備]在THF(10ml)中的溶液中添加正丁基鋰(2.1當(dāng)量)在己烷中的溶液，在-78℃保持反應(yīng)另外的30分鐘，向該溶液中添4-碘丁醇三甲基硅(TMS)醚(2.5當(dāng)量)，將反應(yīng)物熱到室溫過(guò)30分鐘。標(biāo)準(zhǔn)水溶液建立后，分離二氫-3-(4-丁醇，TMS醚)-1-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯，不提純用于下面反應(yīng)中。
通過(guò)在THF中攪拌完成從該產(chǎn)物中TNS醚的裂解，經(jīng)30分鐘滴加四丁基氟化銨的溶液(1M在THF中)。標(biāo)準(zhǔn)水溶液建立后，分離產(chǎn)生的油狀伯醇并直接用于下面反應(yīng)中。
Ⅱ.合成二氫-3-(4-溴丁基)-1-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯將二氫-3-(4-羥丁基)-1-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯(10毫摩爾)、四溴化碳(11毫摩爾)和三苯膦(11毫摩爾)在二氯甲烷(100ml)中的混合物在室溫?cái)嚢?小時(shí)。加水并用二氯甲烷萃取該產(chǎn)物。將合并的有機(jī)萃取液干燥并濃縮。通過(guò)快速柱色譜法提純剩余物，得到二氫-3-(4-溴丁基)-1-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯。
Ⅲ.合成二氫-3-(4-乙酰硫丁基)-1-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯將二氫-3-(4-溴丁基)-1-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯(5.0毫摩爾)的溶液在干燥丙酮(35ml)中攪拌，加入硫代乙酸鈉(5.2毫摩爾)。在50℃將混合物攪拌12小時(shí)。冷卻到室溫后，減壓除去溶劑。將粗剩余物溶于二氯甲烷中，并用水洗滌。然后干燥有機(jī)層并減壓濃縮。硅膠上用二氯甲烷中5-10%異丙醇梯度液通過(guò)閃蒸色譜法提純所需產(chǎn)物。
Ⅳ.合成二氫-3-(4-巰丁基)-1-氮茚-6，6-二膦酸將二氫-3-(4-硫乙酰丁基)-1-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯(3.5毫摩爾)溶于2.5M HCl(50ml)中，并回流加熱3小時(shí)。冷卻反應(yīng)混合物并減壓濃縮。用丙酮研制固體剩余物，然后從水和乙醇中再結(jié)晶，得到二氫-3-(4-巰基丁基)-1-氮茚-6，6-二膦酸。
實(shí)施例J合成八氫-3-(4-巰丁基)-1-氮茚-6，6-二膦酸
八氫-3-(4-巰丁基)-1-氮茚-6，6-二膦酸的制備如下所述。
一般使用上面實(shí)施例F中所述相同的氫化工藝，將二氫-3-(4-巰丁基)-1-氮茚-6，6-二膦酸[按上面實(shí)施例Ⅰ所述制備]轉(zhuǎn)化成八氫-3-(4-巰丁基)-1-氮茚-6，6-二膦酸。
實(shí)施例K合成二氫-4-(4-巰丁基)-2-氮茚-6，6-二膦酸
二氫-4-(4-巰丁基)-2-氮茚-6，6-二膦酸的制備如下所述一般使用與上面實(shí)施例Ⅰ所述相同的反應(yīng)順序，將二氫-4-溴-2-氮茚-6，6-二膦酸，四乙酯[按上面實(shí)施例G所述制備]轉(zhuǎn)化成二氫-4-(4-巰丁基)-2-氮茚-6，6-二膦酸。
實(shí)施例L合成八氫-4-(4-巰丁基)-2-氮茚-6，6-二膦酸
八氫-4-(4-巰丁基)-2-氮茚-6，6-二膦酸的制備如下所述一般使用與上面實(shí)施例F所述相同的氫化工藝，將二氫-4-(4-巰丁基)-2-氮茚-6，6-二膦酸[按上面實(shí)施例K所述制備]轉(zhuǎn)化成八氫-4-(4-巰丁基)-2-氮茚-6，6-二膦酸。
實(shí)施例M合成[1-羥基-(二氫-7-巰基-2-氮茚-7-基)亞甲基]二[膦酸]
Ⅰ.合成N-(2，2-二乙氧基乙基)-N-[(3-甲氧基苯基)甲基]-4-甲基苯磺酰胺在氮?dú)夥障聦㈤g甲氧基苯甲醛(112g，0.82摩爾)和氨基乙醛二乙基乙縮醛(115g，0.86毫摩爾)在苯(2.6升)中的溶液加熱回流3小時(shí)。然后通過(guò)減壓濃縮除去約1.8升苯。將剩余溶液裝入Parr氫化器中，在室溫下氫化直到吸收理論值數(shù)量的氫(56磅)。然后通過(guò)硅藻土過(guò)濾溶液，并在減壓下將濾液濃縮。將產(chǎn)生的油溶于吡啶(1升)中，向溶液中滴加對(duì)甲氧基苯磺酰氯(172g，0.90摩爾)的吡啶(600ml)溶液。在室溫將反應(yīng)混合物攪拌3天，然后減壓濃縮。將剩余物倒入冰水中，在0℃攪拌1小時(shí)。用乙醚(6×500ml)萃取含水混合物。用飽和NaCl水溶液洗滌合并的有機(jī)萃取液，用硫酸鎂干燥，過(guò)濾，并減壓濃縮，得到黃色油狀產(chǎn)物(312g)，產(chǎn)率93%。
Ⅱ.合成7-甲氧基異喹啉向裝有磁攪拌棒，冷凝器和氮?dú)馊肟诘?升園底燒瓶中加入(7.5g，0.184摩爾)N-(2，2-二乙氧基乙基)-N-[(3-甲氧基苯基)甲基]-4-甲基-苯磺酰胺、1.0升二噁烷和200ml的6N HCl。將淤漿攪拌并在氮?dú)庀录訜峄亓?8小時(shí)。然后將反應(yīng)溶液慢慢地倒入1升H2O中，再攪拌30分鐘，然后用乙醚(2×500ml)萃取。用氫氧化銨將含水層的pH調(diào)到8，用二氯甲烷萃取該產(chǎn)物。用MgSO4干燥合并的有機(jī)萃取液，過(guò)濾并蒸發(fā)，得到30g油狀物。用二氯甲烷中12.0%丙酮通過(guò)色譜法提純粗產(chǎn)物，得到產(chǎn)物(19.7g)，產(chǎn)率67%。
Ⅲ.合成7-羥基異喹啉向裝有磁攪拌棒和附加漏斗的2升三頸園底燒瓶中加入19.7g(0.124摩爾)7-甲氧基異喹啉和800ml干燥的二氯甲烷。攪拌該溶液，用干冰/丙酮浴將其冷到-75℃，在維持-75℃溫度下滴加628ml(0.628摩爾)的1.0M三溴化硼在二氯甲烷中的溶液。淤漿攪拌18小時(shí)后，將溫度升到室溫。將反應(yīng)淤漿倒入1升的冰水中并攪拌1小時(shí)。分離各層，然后用1N的NaOH將含水層從酸性調(diào)至中性(PH7)。沉淀黃色固體并濾出，然后空氣干燥，得到14.5g黃色固體，產(chǎn)率81%。
Ⅳ.合成7-羥基-8-硝基異喹啉向300ml園底燒瓶中添加14.5g(0.1摩爾)7-羥基異喹啉和100ml熱四氫噻吩砜。攪拌棕色淤漿，向其中分批添加18.6g(0.14摩爾)四氟硼酸硝鎓，同時(shí)冷卻(冰浴)。將反應(yīng)物攪拌3小時(shí)。然后用100ml甲醇急冷反應(yīng)物，蒸干后用乙醚研制兩次，以沉淀暗色固體(19.0g，100%)。
Ⅴ.合成8-氨基-7-羥基異喹啉HCl鹽在氫化缸中裝入7-羥基-8-硝基異喹啉(28.5g，0.15摩爾)，5%碳載Pd和乙醇(725ml)。將淤漿氫化(40psi)直至氫吸收停止。然后通過(guò)硅藻土過(guò)濾反應(yīng)混合物，在減壓下將濾液濃縮。將剩余物溶于甲醇。加醚的-HCl液使產(chǎn)物以HCl鹽沉淀(19g)，產(chǎn)率65%。
Ⅵ.合成7-羥基-8-異喹啉重氮氯化物在0℃向8-氨基-7-羧基異喹啉HCl鹽(4.94g，0.025摩爾)在醚的-HCl中的溶液中滴加叔丁基亞硝酸酯(17.46ml)、乙醇(790ml)和水(58ml)的溶液。完成添加后，在0℃將溶液攪拌另外的2小時(shí)。通過(guò)添加乙醚(2升)從反應(yīng)混合物沉淀出產(chǎn)物。通過(guò)過(guò)濾收集該產(chǎn)物，用乙醚漂洗，得到需要的產(chǎn)物(2.6g)。產(chǎn)率50%。
Ⅶ.合成2-氮茚-7-甲酸甲酯在0℃用275瓦太陽(yáng)燈輻射7-羥基-8-異喹啉重氮氯化物(0.50g，2.4毫摩爾)和碳酸氫鈉(302mg，3.6毫摩爾)在無(wú)水甲醇(650ml)中的溶液。在真空下將反應(yīng)混合物蒸干。將粗剩余物溶入水中，用二氯甲烷萃取該產(chǎn)物。用硫酸鎂干燥合并的有機(jī)萃取液，過(guò)濾并減壓濃縮。得到橙色固體產(chǎn)物(210mg)，產(chǎn)率50%。
Ⅷ.合成二氫-2-氮茚-7-甲酸甲酯將2-氮茚-7-甲酸甲酯(0.8g，4.57毫摩爾)、5%碳載Pd(2.0g，濕)和甲醇(125ml)裝入氫化瓶中。將淤漿氫化(40pis)直到氫吸收停止。通過(guò)硅藻土過(guò)濾反應(yīng)混合物。然后蒸干得到產(chǎn)物(430mg)，產(chǎn)率53%。
Ⅸ.合成二氫-7-芐基硫-2-氮茚-7-甲酸甲酯在-78℃向在無(wú)水THF(125ml)中的甲酯溶液內(nèi)添加n-BuLi(正丁基鋰)(4.51毫摩爾，2.2M在己烷中)。在-78℃將反應(yīng)混合物攪拌30分鐘，然后向其中添加二芐二硫(6.45毫摩爾)的THF(15ml)溶液。在-78℃將混合物再攪拌2小時(shí)，然后在室溫?cái)嚢柽^(guò)夜。通過(guò)添加飽和氯化銨水溶液急冷反應(yīng)物。分離各層，用二氯甲烷萃取含水層。合并有機(jī)層，用硫酸鈉干燥，過(guò)濾并減壓濃縮，在硅膠上用二氯甲烷中2%異丙醇通過(guò)快速色譜法干凈地分離所需產(chǎn)物。
Ⅹ.合成二氯-7-芐基硫-2-氮茚-7-羧酸，HCl鹽在58℃將在1N的NaOH(3.1ml)和甲醇(30ml)中的二氫-7-芐基硫-2-氮茚-7-甲酸甲酯(0.53g，3.0毫摩爾)加熱2.5小時(shí)。在真空下將該溶液蒸干，在乙醇-HCl中的所得剩余物攪拌以沉淀產(chǎn)物。通過(guò)過(guò)濾收集所需產(chǎn)物。
Ⅺ.合成[1-羥基-(二氫-7-芐基硫-2-氮茚-7-基)亞甲基]二[膦酸]向三氯化磷(1.19g，8.63毫摩爾)中添加二氫-2-氮茚-7-羧酸，HCl鹽(0.54g，2.88毫摩爾)、磷酸(708mg，8.63毫摩爾)和氯苯(10ml)的淤漿。攪拌反應(yīng)混合物并在105℃加熱4小時(shí)。然后將混合物冷卻到室溫并潷去氯苯。向粗剩余物中添加1N HCl(10ml)，并將混合物加熱回流過(guò)夜。然后在減壓下將反應(yīng)混合物濃縮并用丙酮研制，得到純度好的所需產(chǎn)物(107mg)。
Ⅻ.合成[1-羥基-(二氫-7-巰基-2-氮茚-7-基)亞甲基]二[膦酸]在-78℃將芐硫醚(0.25毫摩爾)添加到新蒸餾氨(125ml)中。加入小塊鈉金屬并保持蘭色20分鐘。然后通過(guò)加異丁烯急冷反應(yīng)混合物，蒸發(fā)氨。將粗剩余物溶于最小量的水中，通過(guò)添加異丙醇沉淀所需的硫醇。
實(shí)施例N合成[八氫-4-(2-巰乙基)-吡咯并[3，2-b]氮茚-2-基]二[膦酸]
Ⅰ.合成1，3-二氫-4-(2-乙酰硫乙基)-2-氧-2H-吡咯并[3，2-b]吡啶鎓溴化物向1，3-二氫-2H-吡咯并[3，2-b]吡啶-2-酮(6.25g，0.05摩爾)[按J.Org.Chem.Vol.37，PP51-4，1972中所述制備]的乙腈(500ml)溶液中添加S-乙酰-2-溴亞乙基硫醇。在氮?dú)夥障聦⒎磻?yīng)混合物加熱回流12小時(shí)。在減壓下將反應(yīng)混合物濃縮，用乙醚研制粗剩余物，在硅膠上用二氯甲烷中5%異丙醇通過(guò)快速色譜法進(jìn)一步提純?cè)摦a(chǎn)物。
Ⅱ.合成1，3-二氫-4-(2-巰乙基)-2，2-二膦酰-2H-吡咯并[3，2-b]吡啶鎓氯化物將1，3-二氫-4-(2-乙酰硫乙基)-2-氧-2H-吡咯并[3，2-b]吡啶鎓溴化物用亞磷酸(7.7g)在氯苯(28ml)中的溶液處理并加熱到110℃，向快速攪拌的混合物中添加三氯化磷(9.0ml)并繼續(xù)加熱5小時(shí)。冷卻到室溫后潷去溶液并加入HCl水溶液(28ml，1M)。再將混合物加熱回流12小時(shí)。將反應(yīng)混合物冷卻并蒸干。用幾份丙酮將剩余物研制后，得到純態(tài)的二膦酸。
Ⅲ.合成八氫-4-(2-巰乙基)-2H-吡咯并[3，2-b]氮茚-2-亞基]二[膦酸]一般使用上面實(shí)施例B所述相同的氫化工藝將1，3-二氫-4-(2-巰乙基)-2，2-二膦酰-2H-吡咯并[3，2-b]吡啶鎓氯化物轉(zhuǎn)化成[八氫-4-(2-巰乙基)-2H-吡咯并[3，2-b]氮茚-2-亞基]二[膦酸]。
實(shí)施例O合成(3-乙酰硫)-環(huán)戊烷-1，1-二膦酸
Ⅰ.合成3-環(huán)戊烷-1，1-二膦酸四異丙酯在0℃向氫化鉀(2.29g，0.02摩爾)的甲苯(30ml)溶液中慢慢添加四異丙基亞甲基二膦酸酯(3.4g，0.01摩爾)在甲苯(12ml)中的溶液。將反應(yīng)混合物熱到室溫并攪拌1小時(shí)。然后再將反應(yīng)物冷到0℃并加入順式-1，4-二氯丁烯(1.5g，0.012摩爾)在甲苯(6ml)中的溶液。將反應(yīng)混合物加熱到90℃過(guò)6小時(shí)。將反應(yīng)物冷卻，然后用飽和氯化銨水溶液洗滌，用硫酸鈉干燥有機(jī)層，過(guò)濾，然后減壓濃縮。在硅膠上(5%異丙醇在乙酸乙酯中)通過(guò)快速色譜法獲得無(wú)色油狀環(huán)戊烷加合物。
Ⅱ.合成3-環(huán)戊烷-1，1-二膦酸氮?dú)夥障聺釮Cl中，于100℃加熱四異丙酯(1g)12小時(shí)。然后冷卻反應(yīng)混合物并濃縮至干。將粗剩余物用異丙醇接著用丙酮洗滌。通過(guò)從水和乙醇中再結(jié)晶獲得一種白色固體產(chǎn)物。
Ⅲ.合成(3-乙酰硫)-環(huán)戊烷-1，1-二膦酸將二膦酸(0.31g，1.3毫摩爾)和硫羥乙酸(0.24ml，3.25毫摩爾)在水(5ml)中的溶液用250W超高電壓太陽(yáng)燈輻12小時(shí)。將反應(yīng)混合物濃縮并通過(guò)從水和乙醇中再結(jié)晶獲得該產(chǎn)物。
實(shí)施例PSchenk模式用骨代謝領(lǐng)域中已知的動(dòng)物模式系統(tǒng)Schenk模式鑒定該化合物在體內(nèi)骨吸收抑制和礦化抑制。該模式系統(tǒng)的一般方法敘述于Shinoda等人，Calcif.Tissue lnt.，35，87-99(1983)和Schenk等人，Calcif.Tissue Res.，11，196-214(1973)中，這些公開(kāi)文獻(xiàn)此處結(jié)合參照。
材料和方法動(dòng)物將17日齡(30gms)斷奶雄Sprague Dawley鼠(CharlsRiver Breeding Laboratories)同母鼠一起運(yùn)來(lái)，貨到后同母鼠一起裝入塑料籠子里。在19日齡時(shí)將隨意接受Rat Chow和水的幼鼠隨意分成每組七個(gè)動(dòng)物的治療或?qū)φ战M，在第一天給和第7天再次給所有的動(dòng)物腹膜內(nèi)(“IP”)注射Calcein(1%溶液，在0.9%鹽溶液中;給藥劑量0.2ml/100g體重)。在第4天給所有的動(dòng)物IP注射鹽酸四環(huán)素(1%溶液，在0.9%鹽溶液中，給藥劑量0.2ml/100g體重)。這些化合物給礦化骨頭和軟骨做活性標(biāo)記。
藥液和給藥方法用0.9常規(guī)鹽水制備所有的皮下注射液，并用NaOH和/或HCl調(diào)到PH7.4。藥液計(jì)算考慮按mg/Kg(體重)(相當(dāng)于mg P/Kg)的活性材料的粉末量(基于分子量，水合作用)。濃度基于給藥劑量0.2ml/100g體重。一般在7天內(nèi)，所有化合物都按0.01、0.1、1.0和10.0mg P/Kg/天給藥。然后以0.1mg P/Kg/天顯示活性的化合物以對(duì)數(shù)衰減或0.001mg P/Kg/天來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。基于體重變化的劑量調(diào)整以天為基礎(chǔ)。
尸體剖檢、組織處理和組織形態(tài)測(cè)量學(xué)開(kāi)始給藥后第8天通過(guò)五巴比妥(pentabarbitol)IP過(guò)量用藥使所有動(dòng)物死亡。解剖分離脛骨并放入70%乙醇中。將一根脛骨在定級(jí)乙醇溶液中脫水并埋入甲基丙烯酸甲酯中，如Schenk，Methods of Calcified Tissue Preparation(G.R.Dickson，Editor，Elsevier Sciene publ.，The Netherlands;1984)中所述，該文全文在此結(jié)合參照。通過(guò)干骺端區(qū)縱向切開(kāi)脛骨，用硝酸銀將試樣的一個(gè)表面染色，并置于顯微鏡載片上以便用定量電視顯微圖象分析儀(Cambridge Instrument Inc.)以白熾和紫外輻照進(jìn)行評(píng)估。在熒光標(biāo)記和生長(zhǎng)片之間的區(qū)域測(cè)量干骺端柱的骨含量以總面積(骨+髓)的百分?jǐn)?shù)表示。得到骺生長(zhǎng)片寬的平均值為10，等于橫過(guò)切片空間的量度。
用變異的參數(shù)和非參數(shù)分析和Wilcoxons排列總和試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)評(píng)估，以確定與對(duì)照動(dòng)物比較的顯著的統(tǒng)計(jì)上的作用。Schenk模式提供通過(guò)該化合物在體內(nèi)骨吸收抑制的數(shù)據(jù)。
實(shí)施例Q輔佐關(guān)節(jié)炎模式有許多關(guān)節(jié)炎的動(dòng)物模式，其中有使用分支桿菌butyricum輔佐誘發(fā)關(guān)節(jié)炎。該模式以許多方法模擬人的類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(關(guān)節(jié)腔細(xì)胞和血管翳發(fā)病有關(guān)的關(guān)節(jié)腫脹，骨吸收，釋放趨藥性因子和溶酶體成分進(jìn)入關(guān)節(jié)腔)(1，2)。許多預(yù)防和治療研究表明關(guān)節(jié)炎可以使用消炎藥(3，4)和二膦酸鹽(5，6)。
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輔佐關(guān)節(jié)炎是嚴(yán)重的蜂窩織炎和滑膜炎，是在0天單一的皮下(SC)注射礦物油中的分支桿菌butyricum(8mg/ml)在雄鼠(Spraque Dawley或Lewis stvain)中誘發(fā)的。每日一次施用該化合物，口服(PO)或皮下注射(SC)皆可，既可進(jìn)行預(yù)防(從0天)又可進(jìn)行治療(從第9天或10天或14天)的議定試驗(yàn)?？梢砸宰w積減少，體重減少，骨質(zhì)損失或反應(yīng)性新骨形成，同鹽水處理關(guān)節(jié)炎對(duì)照組比較來(lái)測(cè)量抗關(guān)節(jié)炎效果。停止治療，檢查“突發(fā)”應(yīng)答(炎癥迅速發(fā)展)，這將表明化合物維持效果的能力。
材料和方法A.動(dòng)物使用的動(dòng)物是雄性L(fǎng)owis鼠(LEW)，到達(dá)時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生隨意的號(hào)碼來(lái)隨機(jī)選小鼠，并單個(gè)裝入絲懸籠中。隨意由食物和水給藥，貫穿整個(gè)研究。根據(jù)政府和聯(lián)邦規(guī)定進(jìn)行動(dòng)物的日常照顧和維護(hù)。每只鼠要確定籠前面和安在鼠尾上裝置的號(hào)碼一致。
B.實(shí)驗(yàn)計(jì)劃第一天，對(duì)所有鼠進(jìn)行體重(BW)和后爪體積[通過(guò)汞移置法用聯(lián)結(jié)計(jì)算機(jī)的壓力換能器記錄(PV)]測(cè)量。在0天，用MFA[分支桿菌butyricum(Mb)4.4mg/Kg，在油中]誘發(fā)關(guān)節(jié)炎如下將小鼠麻醉，并在無(wú)菌條件下在鼠底部進(jìn)行單一的5C注射MFA。
幾天后，通常每周二次，測(cè)量爪體積和體重。對(duì)于預(yù)防程序試驗(yàn)，隨意將鼠分成每組8-10只鼠，在0天開(kāi)始處置，每天延續(xù)直到結(jié)束。對(duì)治療程序，按其第10天的PV將小鼠分成每8-10只的待處置組。第0天開(kāi)始劑量給藥，每天待續(xù)直至結(jié)束。對(duì)于兩個(gè)程序，將小鼠裝入備厚墊的鞋箱籠中或在10天前裝入。
配藥溶液在校準(zhǔn)的天平上給藥穩(wěn)重，然后在定容燒瓶中與去氧水混合，通過(guò)0.45μm消毒過(guò)濾器將原液過(guò)濾到消毒的貯藏容器中。不用時(shí)，原液保持冷凍。
以天計(jì)，從原液中取出特定量的溶液，倒進(jìn)小配藥瓶中，然后根據(jù)預(yù)先計(jì)算調(diào)整到PH7.4，如果需要(用去氧水)再將調(diào)整的溶液稀釋。
藥物計(jì)算基于分子量、化合物的純度、基于mg/Kg(體重)的量和以mg P/Kg計(jì)最終需要的濃度。每個(gè)鼠給藥量為皮下注射0.1ml/100gm體重，在鼠的腹股溝褶注射，每天換一個(gè)側(cè)面，或口服1ml/200gm BW，用彎曲不銹鋼給藥管，根據(jù)體重的變化每周調(diào)整。
輻射照相、尸體解剖和組織標(biāo)本結(jié)束時(shí)，每個(gè)死鼠腹腔內(nèi)(IP)用1ml Socomb ，馬上用Torrox 1200X-射線(xiàn)機(jī)(在MA＝5，ZSUP＝50，時(shí)間＝60秒)在非屏蔽型中性柯達(dá)底片上進(jìn)行整體放射拍照。從每個(gè)鼠上除去后腿，并與肝、腎、脾和thimns一起放入10%福爾馬林緩沖液中。使脛跗關(guān)節(jié)在4%EDTA、pH7.4中脫鈣，按常規(guī)用石蠟封閉和H+E染色。器官部分也進(jìn)行石蠟和染色H+E處理。
對(duì)于骨和軟組織損壞用光學(xué)顯微鏡定性評(píng)估組織學(xué)切片。輻射照片上以0-3刻度定級(jí)，這是在骨吸收(BR)方面每個(gè)后腿中6個(gè)解剖柱骨位置及每個(gè)前腿中4個(gè)位置，所有四只腿給定任意0-60刻度。在反應(yīng)性新骨形成(RNB)方面，對(duì)于脛骨的外側(cè)和醫(yī)療表面以0-3的嚴(yán)重刻度定級(jí)輻射照片，而上述所有的其它面積以0-2刻度定級(jí)，所給定的任意刻度為0-44。
D.統(tǒng)計(jì)分析進(jìn)行爪體積、骨吸收和反應(yīng)性新骨形成的數(shù)據(jù)分析。其方式是通過(guò)研究t-試驗(yàn)和Tukeys(SAS)(n)變化的一種分析方法，差異被顯著地認(rèn)為在P＝0.05或更小。
和鹽水處置關(guān)節(jié)炎動(dòng)物相比較，這個(gè)模式提供了以降低爪腫脹骨損壞及反應(yīng)性新骨形成所表示的抗關(guān)節(jié)炎化合物效果的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
實(shí)施例R制備具有下述組成的膠囊活性成分 Mg每膠囊順式-八氫-7-(2-巰乙基) 350.0-1-氮茚-6，6-DP賦形劑乳糖 90.0微晶纖維素 60.0硬脂酸鎂 1.0制備具有上述組成的膠囊使用如下所述的一般方法將活性成分在殼體回轉(zhuǎn)混合器中與微晶纖維素混合約十(10)分鐘。
將得到的混合物通過(guò)80目篩錘磨機(jī)。
將混合物用乳糖一起返回到雙殼體混合器中，然后混合約十五(15)分鐘。
接著添加硬脂酸鎂，再混合五(5)分鐘。然后將得到的混合物在活塞式動(dòng)作的膠囊裝填機(jī)上壓制。
上述膠囊每日口服用藥二次，6個(gè)月可使患有骨質(zhì)疏松癥的重約70Kg的患者大大減少骨吸收。當(dāng)用八氫-7-(2-巰乙基)-2-氮茚-6，6-DP或N-甲基-八氫-7-(2-巰乙基)-1-氮茚-6，6-DP或這些二膦酸鹽化合物的藥學(xué)可接受的鹽或酯取代上述膠囊中的順式-八氫-7-(2-巰乙基)-1-氮茚-6，6-DP時(shí)可獲得相似的結(jié)果。
實(shí)施例S用普通方法制備藥片，配方如下活性成分 Mg每片順式-八氫-7-(2-巰乙基) 700.0-1-氮茚-6，6-DP賦形劑乳糖(噴霧干燥) 200.0淀粉(1500) 100.0硬脂酸鎂 25.0使用下述普通方法制備具有上述組成的藥片在球磨機(jī)中將活性成分研磨約三十(30)分鐘。然后將研磨的活性成分在雙槳混合器中同噴霧干燥的乳糖混合約二十(20)分鐘。
將淀粉加到混合物中，然后再混合十五(15)分鐘。在標(biāo)準(zhǔn)藥片壓機(jī)上將混合物壓制成藥片。
在6個(gè)月內(nèi)每日口服二次上述藥片可使患有佩吉特疾病的體重約70Kg的病人大大減少骨吸收。當(dāng)用八氫-3-(3-巰丙基)-1-氮茚-6，6-DP、八氫-3-(4-巰丁基)-1-氮茚-6，6-DP、八氫-3-巰基-1-氮茚-7，7-DP、八氫-1-氮茚-5，5-DP或N-甲基-八氫-7-(2-巰乙基)-1-氮茚-6，6-DP或這些二膦酸鹽化合物的藥學(xué)可接受的鹽或酯代替上述藥片中的八氫-3-巰基-1-氮茚-6，6-DP時(shí)可獲得相似結(jié)果。
實(shí)施例T用10.0ml生理鹽溶液和7.0mg P的順式八氫-7-(2-巰乙基)-1-氮茚-6，6-DP按照普通的方法制備注射液，調(diào)整PH＝7.4。
當(dāng)注射時(shí)，4日內(nèi)每日一次，結(jié)果明顯地減輕體重約70Kg病人的惡性高鈣血。
實(shí)施例U一個(gè)Caucasian男子，體重約92Kg，72歲，右膝受到中等到嚴(yán)重疼痛，和非經(jīng)常的腫脹。這種不適穩(wěn)定加重約一年后，他看了醫(yī)師，臨床診斷為右膝骨關(guān)節(jié)炎，并隨后經(jīng)X-射線(xiàn)診斷證實(shí)。
經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)期的各種NSAIDs，包括阿斯匹林、萘普生(naprosen)，和酮洛芬的改進(jìn)治療后，他的癥狀繼續(xù)惡化，他的疾病出現(xiàn)變性。他返回找醫(yī)師，然后醫(yī)師指定按實(shí)施例S所述制備的藥片，每日兩次，飯前或飯后二小時(shí)服，;連服三個(gè)月。3個(gè)月治療后，其疼痛和腫脹的臨床癥狀，特別是延長(zhǎng)行走方面顯著改善。在三個(gè)月結(jié)束時(shí)每日服一粒按實(shí)施例R所述制備的膠囊，繼續(xù)治療，以開(kāi)始指定劑量(即每日一粒)的一半長(zhǎng)期服用。
實(shí)施例V一位黑人婦女，體重約65Kg，55歲，雙手指關(guān)節(jié)腫脹和變形，她的指和手部分喪失力量和/或靈活。由the American Rheumatological Association(ARA)認(rèn)可的肉眼和X-射線(xiàn)檢查和各種適當(dāng)?shù)呐R床試驗(yàn)，確認(rèn)她患類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎。
不成功的止痛藥和消炎藥治療后，醫(yī)師指定實(shí)施例R制備的膠囊，每日二次，飯前或飯后二小時(shí)服，連服四個(gè)月。治療一個(gè)月后，指節(jié)腫脹的癥狀顯著改善，手指活動(dòng)范圍大大增加;繼續(xù)治療四個(gè)月的剩余部分，之后，醫(yī)師繼續(xù)指定另兩個(gè)月的藥量。
實(shí)施例W一位西班牙血統(tǒng)的女性，12歲，體重約37Kg，表現(xiàn)在醫(yī)師眼中患青少年特有的類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎。她的癥狀包括許多關(guān)節(jié)明顯發(fā)炎，并合發(fā)熱和觸痛，和關(guān)節(jié)功能迅速及病理性變性。
醫(yī)師委托她去找一位類(lèi)風(fēng)濕病專(zhuān)家，他立即指定進(jìn)攻性治療，通過(guò)按實(shí)施例T所述制備的溶液經(jīng)三天周期的Ⅳ給藥。每天一次注射的速率，經(jīng)兩小時(shí)給藥。在Ⅳ制度結(jié)束時(shí)，醫(yī)師指定服二個(gè)按實(shí)施例R所述制備的藥片，一天兩次，飯前或飯后二小時(shí)服，時(shí)間二個(gè)月，在治療期間她呈現(xiàn)出顯著的改善，提高了可動(dòng)性和減少了疼痛。二個(gè)月后，醫(yī)師將她的藥量減到原口服量的3/4，指定二天內(nèi)服3片的周期，即隔天2片交替隔天一片。在這個(gè)制度結(jié)束時(shí)，將藥量再減少到原口服量的1/4，給她服用按實(shí)施例R所述制備的膠囊，每天一粒，再服四個(gè)月。
權(quán)利要求
1.新的環(huán)狀硫取代膦酸鹽和其藥學(xué)可接受的鹽與酯，具有下列結(jié)構(gòu)
其中(a)X和Y分別選自無(wú)，氧，硫或氮；(b)R是PO3H2，或P(O)(OH)R4，其中R4是取代或未取代的C1-C8烷基；(c)m和n是從0到5的整數(shù)，而m+n等于0到5；(d)p和q是從0到3的整數(shù)，而p+q等于0到3；(e)s是從0到2的整數(shù)，當(dāng)X是零和m+n=0時(shí)，s=2；(f)每個(gè)R1分別選自-SR6，R8SR6，無(wú)，氫，未取代或取代的C1-6烷基，未取代或取代的芳基，羥基，氨基，烷氧基，-CO2R3，-O2CR3，-NR32，-N(R3)C(O)R3，-OR3，-C(O)N(R3)2，取代或未取代芐基，硝基，及其混合體；(g)R2是一個(gè)或多個(gè)X和Y的取代基，分別選自-SR6，R8SR6，無(wú)，氫，未取代或取代的C1-C6烷基，未取代或取代的芳基，羥基，氨基，-CO2R3，-O2CR3，-N(R3)C(O)R3，-OR3，-C(O)N(R3)2，取代或未取代的芐基，硝基，或其結(jié)合體；(h)R3是分別選自氫，取代或未取代的C1-8烷基、或R8SR6；(i)R6是H，-C(O)R7，-C(S)R7，C(O)N(R7)2，C(S)N(R7)2，C(O)OR7或C(S)OR7，其中R7是氫或取代或未取代的C1-C8烷基；(j)R8是取代或未取代的C1-C8烷基；條件是至少R1、R2和R3中一個(gè)是-SR6或R8SR6。
2.按照權(quán)利要求1的單環(huán)膦酸鹽化合物，其中X是無(wú)，m+n＝0，而s＝2。
3.按照權(quán)利要求2的單環(huán)碳環(huán)化合物，其中X是零，m+n＝1-3，而YS兩者都是零。
4.按照權(quán)利要求1的多環(huán)碳環(huán)化合物，其中X是無(wú)，m+n＝1-3，而YS兩者都是零。
5.按照權(quán)利要求2的單環(huán)雜環(huán)化合物，其中Y是O、S或N。
6.按照權(quán)利要求1的多環(huán)雜環(huán)化合物，其中X和Y之一是O、S或N，而m+n＝1-3。
7.按照權(quán)利要求1的化合物，其中X是氮。
8.按照權(quán)利要求7的化合物，其中m+n等于3。
9.按照權(quán)利要求7的化合物，其中m+n等于2。
10.按照權(quán)利要求7的化合物，其中每個(gè)Y是零，而q+p等于3。
11.按照權(quán)利要求10的化合物，其中q+p等于2。
12.按照權(quán)利要求8的化合物，其中一個(gè)Y是氮，一個(gè)Y是零，而q+p等于2。
13.按照權(quán)利要求12的化合物，其中q+p等于1。
14.按照權(quán)利要求1的化合物，其中R′是-SR6、R8SR6、氫，未取代或取代的C1-C8烷基，-CO2R3，-O2CR3，-NR32，-N(R3)C(O)R3，-OR3或-C(O)N(R3)2。
15.按照權(quán)利要求14的化合物，其中R′是-SR6、R8SR6、氫，-CO2R3，-O2CR3或-NR32。
16.按照權(quán)利要求15的化合物，其中R′是-SR6或R8SR6
17.按照權(quán)利要求12的化合物，其中R′是CO2R3、-O2CR3或-NR32，而R3是R8SR6。
18.按照權(quán)利要求1的化合物，其中R2是X的取代基，而當(dāng)R3是R8SR6時(shí)是SR6、R8SR6或CO2R3、-O2CR3或-NR32。
19.按照權(quán)利要求14的化合物，其中R6是-C(O)R7、-C(S)R7或C(O)N(R7)2。
20.按照權(quán)利要求19的化合物，其中R6是-C(O)R7、-C(S)R7或C(O)N(R7)2。
21.按照權(quán)利要求1的化合物，其中至少一個(gè)R1是SR6或R8SR6。
22.按照權(quán)利要求1的化合物，其中至少一個(gè)R2是R8SR6。
23.一種藥物組合物，包括安全有效量的按權(quán)利要求1的化合物和藥學(xué)可接受的賦形劑。
24.按照權(quán)利要求23的組合物，含有0.1-99.9%(重量)的權(quán)利要求1的化合物。
25.按照權(quán)利要求24的化合物，含有20-80%(重量)的本發(fā)明化合物。
26.按照權(quán)利要求24的組合物，含有15-95%權(quán)利要求1的化合物，0-2%調(diào)味劑，0-5%共溶劑;0-5%緩沖劑體系;0-2%表面活性劑;0-2%保存劑;0-5%增甜劑;0-5%增粘劑;-75%填料;0.5-2%潤(rùn)滑劑;1-5%滑動(dòng)劑;4-15%崩解劑;和1-10%粘合劑。
27.一種治療或預(yù)防異常鈣和磷酸鹽代謝失調(diào)的方法，其中對(duì)需要這種治療的人體或其他哺乳動(dòng)物以安全和有效量的權(quán)利要求1的化合物給藥。
28.按照權(quán)利要求27的方法，其中上述的人體或其他哺乳動(dòng)物患有骨質(zhì)疏松癥。
29.按照權(quán)利要求27的方法，其中上述的人體或其他哺乳動(dòng)物患有關(guān)節(jié)炎。
30.按照權(quán)利要求27的方法，其中上述的人或其他哺乳動(dòng)物患有骨關(guān)節(jié)炎。
31.按照權(quán)利要求27的方法，其中上述的人或其他哺乳動(dòng)物患有類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎。
32.一種治療或預(yù)防異常鈣和磷酸鹽代謝失調(diào)的方法，其中向需要這種治療的人體或其他哺乳動(dòng)物施用權(quán)利要求23的藥物組合物。
33.為處置或預(yù)防與異常鈣和磷酸鹽代謝有關(guān)的失調(diào)藥物而制備權(quán)利要求1-26中任一化合物的用途，其特征在于它包括以安全有效量的權(quán)利要求1-26任一化合物向所需這種處置的人體或其他哺乳動(dòng)物投藥。
34.為處置與預(yù)防骨質(zhì)疏松藥物而制備權(quán)利要求1-26中任一化合物的用途，其特征在于它包括以安全有效量的權(quán)利要求1-26任一化合物向所需這種處置的人體或其他哺乳動(dòng)物投藥。
35.為處置與預(yù)防關(guān)節(jié)炎藥物而制備權(quán)利要求1-26中任一化合物的用途，其特征在于它包括以安全有效量的權(quán)利要求1-26任一化合物向所需這種處置的人體或其他哺乳動(dòng)物給藥。
全文摘要
本發(fā)明涉及硫取代環(huán)狀膦酸鹽化合物包括二膦酸鹽、膦酰烷基次膦酸鹽、膦?；人猁}和膦酰基磺酸鹽，及其藥學(xué)可接受的鹽和酯。本發(fā)明還涉及藥物組合物含安全和有效量本發(fā)明化合物和藥學(xué)可接受的賦形劑。最后，本發(fā)明涉及治療或預(yù)防特征為人或其它哺乳動(dòng)物異常鈣和磷酸鹽代謝病理疾病的方法，包括治療或預(yù)防骨質(zhì)疏松癥和關(guān)節(jié)炎。特別是類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎。該方法包括給需要這種治療的人或其它哺乳動(dòng)物以安全和有效量的本發(fā)明化合物或組合物給藥。
文檔編號(hào)C07F9/6506GK1086821SQ9310822
公開(kāi)日1994年5月18日 申請(qǐng)日期1993年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月29日
發(fā)明者S·M·卡斯, M·D·弗朗西斯, F·H·艾貝丁諾 申請(qǐng)人:普羅格特甘布爾藥品有限公司