專利名稱：具有抗驚厥活性的2－氟－2－烷基鏈烷羧酰胺的制作方法
技術領域：
本發明涉及2-氟-2-烷基鏈烷羧酰胺、這些化合物的制備和作為抗驚厥治療劑的用途。與丙戊酸和丙戊胺相比，本發明的抗驚厥的氟化酰胺在鎮靜效果上的治療比率提高，并降低了畸形形成的可能性。一般而言，本發明的氟化酰胺比相應的氟化酸起效更快。本發明提供了一種有效的抗癲癇劑，其安全系數大于丙戊酸和丙戊胺。
人們做了相當大的努力以發現一種與丙戊酸等效但安全系數更高的丙戊酸類似物。例如，H.Nau等，PCT申請WO94/06743以及相關的U.S.Patent 5,786,380，其中對丙戊酸的烷基鏈做了各種改性。
關于致畸形，據報道在丙戊酸的4位引入三鍵可大大增加致畸形，但這種效果只局限在S-(-)對映體。在三鍵的末端加上甲基可消除致畸形，并保持抗驚厥活性(H.Nau,R.-S.Hauck,K.Ehlers,Pharmacology &Toxicology(1991),69,301-321.)。這些結果表明致畸形和抗驚厥性的分離是可行的。在一些類似物中也可將鎮靜的副作用與抗驚厥活性分開(M.Elmazar,R.-S.Hauck,H.Nau,J.Pharm.Sci.(1993),82,1255-1288)。
人們對具有α-氟的α支鏈羧酸知之甚少。P.Crowley等在歐洲專利申請EP468681中公開了作為殺真菌劑中間體的2-乙基-2-氟丁酸及其制備方法。Takeuchi在涉及叔烷基氟化物制備方法的文章中提到了這類化合物的幾個實例(Y.Takeuchi等,J.Org.Chem.(1993),58(13),3483-3485)。
丙戊酸類似物的2-氟-2-丙基-4-戊烯酸也有報道。化合物用作探針用于丙戊酸的肝臟毒性和代謝的研究(W.Tang等，Chem.Res.Toxical.(1995),8(5),671-682；M.Jurima-Romet等，Toxicology(1996),112(1),69-85；W.Tang and F.abbott,Drug Metab.Dispos(1997),25(2),219-227)。據上述參考文獻的報道，相對于2-丙基-4-戊烯酸而言，2-氟取代物的存在可降低肝臟毒性。氟化的化合物的抗驚厥性、鎮靜的或致畸形特性尚未公開。
α-氟化的丙戊酸2-氟-2-丙基戊酸已有報道(Ph.D.thesus of Wei Tang,University of British Columbia 1996)。研究了這種化合物的抗驚厥活性和藥物動力學，并推測其的藥物潛能(F.Abbott,W.Tang,J.Palety,J.Pharmacol.Exp.Ther.(1997),282,1163-1172)。據報道，該化合物的藥效差于VPA，而肝臟毒性、鎮靜或致畸形特性尚未有報道。
具有末段三氟甲基的丙戊酸類似物已有報道5,5,5-三氟-2-(3,3,3-三氟丙基)戊酸(K.Yamaguchi和M.Taninaka，日本專利申請4-21552(1992)和5,5,5-三氟-2-正丙基戊酸(Hiroshima等，Japan.J.Psychopharmacol.(1992)12,427).這些化合物的效果比VPA差。
丙戊酰胺(VPD，丙戊酸的酰胺)是廣泛使用的丙戊酸前體。已知VPD口服后在人體內可迅速代謝為丙戊酸(M.Bialer,Int.J.Pharm.(1985)23 25-33)。代謝速度的種間變異是相當大的；例如，已知小鼠中的代謝水解作用相對較慢。特定的β-烷基化類似物，例如2-乙基-3-甲基-戊酰胺(乙甲戊酰胺)可阻斷這種代謝途徑。參見A.Hai-Yehia,M.Bialer等，J.Pharm.Sci.,79,719-724(1990)，和其中的參考文獻。已發現特定取代的環丙烷羧酰胺具有代謝穩定的抗驚厥性M.Bialer等Pharm.Res.,13,284-289(1996)。對這些化合物中水解作用的阻斷應歸因于空間效應。
發明概述本發明涉及2-氟-2-烷基鏈烷羧酰胺、含有這些化合物的藥物組合物及其治療或預防驚厥癥的用途。本發明也公開了制備這些化合物的方法。與丙戊酸或丙戊酰胺相比，本發明中優選的2-氟化羧酰胺極大地表現出胚胎毒性和肝臟毒性的減少、有關鎮靜治療比率的提高以及活性持續時間的增長。本發明中2-氟化羧酰胺的起效活性比相關的2-氟化羧酸出乎意料地迅速。
本發明提供了下式Ⅰ的化合物 其中R1和R2分別獨立選自C3-C5烷基、C3-C5環烷基、(環丙基)甲基、1-(環丙基)乙基、2-環丙基(乙基)和(環丁基)甲基。這里使用的術語“烷基”包括直鏈和支鏈的烷基。
本發明也公開了通過使需要這種治療的個體服用治療上或預防上有效量的至少一種本發明的化合物，以治療和/或預防由各種原因引起的驚厥癥的方法。
另外本發明的化合物也可用于治療和/或預防感情疾病，特別是在兩極細胞抑郁的躁狂階段(mania phase of bipolar depression)；以及偏頭痛。
本發明的一個目的是提供一種可用于預防或減少哺乳動物癲癇發作活性(seizure activity)的化合物。
本發明的另一目的是提供一種含有至少一種本發明化合物的抗驚厥藥物組合物。
本發明的再一目的是提供一種通過使需要這種治療的個體服用本發明藥物組合物，以預防或減少癲癇發作活性的方法。
3Me-VPD=3-甲基丙戊酰胺，3-甲基-2-丙基戊酸；2F-VCD=2-氟乙甲戊酰胺、2-乙基-2-氟-3-甲基戊酸；
VCD=乙甲戊酰胺、2-乙基-3-甲基戊酸；2F-VPD=2-氟丙戊酰胺、2-氟-2-丙基戊酰胺；VPA=丙戊酰胺、2-丙基戊酰胺；VPA=丙戊酸，2-丙基戊酸。
圖2合成本發明的化合物2-氟乙甲戊酰胺的典型實施例。發明詳述本發明提供了具有如下結構的化合物 其中R1和R2分別是C3-C5直鏈烷基、C3-C5支鏈烷基、C3-C5環烷基、(環丙基)甲基、1-(環丙基)乙基、2-環丙基(乙基)或(環丁基)甲基。這里使用的術語“烷基”包括直鏈和支鏈的烷基。在優選的實施方案中，R1和R2分別是C3-C4烷基、環丙基、環丁基或(環丙基)甲基。在另一個優選實施方案中，R1是正丙基、異丙基、正丁基或1-甲基丙基；且R2是C3-C5烷基、C3-C5環烷基、(環丙基)甲基、1-(環丙基)乙基、2-環丙基(乙基)或(環丁基)甲基。在另一個更優選實施方案中，R1和R2分別是正丙基、異丙基、正丁基或1-甲基丙基。最優選的是，化合物選自2-氟-2-正丙基戊酰胺、2-氟-2-乙基-3-甲基戊酰胺和2-氟-2-(1-甲基丙基)戊烯酰胺。
與現有技術的化合物相比，本發明的化合物具有意想不到的藥物動力學的優點。當VPA和丙戊酰胺的活性迅速起效時，它們引起上述的鎮靜和肝臟毒性的副作用。而發現2-氟-VPA無產生畸形的同時，也發現其藥效比VPA差很多，且服用一小時后才能達到最大活性。同樣，2-氟-VPA活性持續時間也相對較短，在體內活性只能持續約75分鐘(見表3)。
與2-氟-VPA不同，本發明的化合物-以2-氟-2-丙基戊酰胺為例(實施例5)可迅速起效，并在15分鐘內達到最大活性(與VPA和丙戊酰胺相比；見表3)。同時，其具有的11.3小時的半衰期長于VPA(見下面)的1.4小時和丙戊酰胺的0.84小時(在人體中M.Bialer等，1985,Int.J. Pharm.,23,25-33)。因此，2-氟-2-丙基戊酰胺綜合了VPA和丙戊酰胺迅速起效的特性和2-氟丙戊酸的安全性，同時又具有顯著和另人吃驚的長半衰期。在得到這類抗驚厥化合物之前并沒有想到它們具有這種特性。
使用前體藥物的形式有兩個主要原因，即提高吸收/分配特性，和/或提供更長的藥理學效果。前體藥物形式必須經過代謝轉變為它們藥理學的活性形式，因此前體藥物形式一般會相對于母體藥物，表現出的活性起效的延遲，或最多與母體藥物相同。
出乎意料地，發現此處的α-氟羧酰胺明顯比相應的羧酸起效更快，甚至是不存在空間效應時。這種效果可在非腸道給藥時觀察到，所以不是因為胃腸吸收更快的緣故。化合物也比相應的酸更有效，活性的持續時間也更長。
本發明的2-氟羧酰胺顯示其本身具有抗驚厥活性。這些化合物并不只是單純的羧酸氟化的前體藥物，而是具有自身獨特的藥物學特性。因此，本發明提供了本身有抗驚厥活性的α-氟羧酰胺，可用于治療或預防癲癇發作、不產生畸形并可通過代謝產生不產生畸形的代謝產物(其本身具有抗癲癇活性)。
本發明的化合物可通過現有技術制備其它α-氟羧酸，然后轉化為酰胺的方法制備。例如，用三氟二乙基硫化氨(DAST)處理2-羥基-2-烷基鏈烷酸酯得到相應的α-氟酯，然后通過水解得到酸(P.Crowly等，1992,歐洲專利申請EP468681)。或者，可在氟離子存在下對2-氨-2-烷基鏈烷酸重氮化，得到脫氨基的氟化物(J.Barber,R.Keck,J.Retey,Tetrahedron Letters(1982),23,1549-1552)。重整(reformatsky)反應可在2-溴-2-氟鏈烷酸酯(Y Takeuchi等，J.Org.Chem.(1993),58(13),3483-3485)存在下進行，從而引入2-烷基基團。以下的實施方案優選用于實驗室規模的合成使用“正(positive)氟”源，例如N-氟吡啶鎓鹽、N-氟酰胺或N-氟酰亞胺，將2-烷基鏈烷酸的烯醇酯或甲硅烷烯醇醚氟化(參見，例如，E.Differding,G.Ruegg,Tetrahedron Letters(1991),32,3815-3818)。在以下示例的實施方案中，將2-丙基戊酸甲酯的烯醇鋰用于氟化N-氟苯硫酰亞胺，但應當理解為其它合成方法仍在本發明的范圍內。
在示例的方法中使用的酯原料可從市場購買，或通過現有技術的方法得到。例如，M.Elmazar,R-S.Hauck,H.Nau,J.Pharm.Sci.(1993),82,1255-1288中描述的丙二酸酯的合成。也可參見H.Nau等，1994,PCT國際申請No.WO/94/06743，和US專利申請系列號No.08/344,810。也可使用公知的丙二酸酯合成的乙酰乙酸鹽變化。以下實施例采用了直鏈烯醇酯的直接烷基化。其它合成方法對于本領域技術人員是顯而易見的，且本發明并不受本文示例的特殊合成方法限制。
總而言之，本發明提供了式Ⅰ的化合物的制備方法，其包括以下步驟a)在合適的堿的存在下，使用式Ⅲ的烷基化試劑R2-X(Ⅲ)其中X是適合的離去基團，R2定義如上將式Ⅱ的化合物烷基化， 其中R1定義如上，且R3是低級烷基(優選C1-C4烷基)或芐基，且R4是低級烷基(優選C1-C4烷基)、低級烷氧基(優選C1-C4烷氧基)或芐氧基，得到式Ⅳ的化合物 b)在R4是低級烷氧基或芐氧基時，將式Ⅳ化合物水解、脫羧基并在需要時重新酯化；或在R4是低級烷基時，將式Ⅳ化合物脫乙酰，得到式Ⅴ化合物 d)在惰性溶劑中，使用合適的堿將化合物Ⅴ烯醇化；e)加入氟化試劑，得到式Ⅵ的化合物 f)水解酯的部分，和g)將羧酸轉變成羧酰胺。
R4的合適基團對于本領域技術人員是顯而易見的。優選R4是易皂化的烷氧基，例如甲氧基或乙氧基，或容易用其它方法除去的其它羧酸保護基團，例如叔丁氧基、芐氧基等。應當理解步驟(b)和(f)使用的術語“水解”包括去保護操作以變成R4本身，例如在低級烷氧基情況下的皂化作用、在叔丁氧基情況下的的酸解作用或在芐氧基情況下的水解作用。出于同樣的考慮，R3優選為低級烷基，例如甲基或乙基，但也可以為其它的羧基保護基團，例如叔丁基、芐基等。顯然，在步驟(b)中，R3被除去并隨后重新引入，如果需要，操作者有機會改變R3的定義。
當R4是烷基時，優選的基團是那些參加COR4的脫乙酰作用的基團；在R4是最優選的甲基時，通過使用，例如氫氧化鈉或氨水，或其它現有技術的方法完成脫乙酰作用。
合適的離去基團X可選自但不限于鹵素-氯、溴或碘，或磺酸酯，例如甲磺酰氧基或甲苯磺酰氧基。用于步驟(a)的合適的堿可選自但不限于堿金屬醇鹽、鈣和鎂的醇鹽和堿金屬氫化物等。
步驟(d)中合適的堿對于本領域技術人員是顯而易見的，因為已有許多將酯烯醇化的方法被公開。優選那些有足夠高的pKa值、可將化合物Ⅴ充分脫質子化，并不與化合物Ⅴ的官能團反應的堿。例如可選自但不限于后阻雙取代胺的鋰鹽或鈉鹽，例如二異丙酰胺鋰或六甲基二硅疊氮鋰(lithium hexamethyldisilazide)。
在可選擇的方法中，式(Ⅰ)的化合物可通過包括下列步驟的方法制備a)在合適的堿存在下，使用式Ⅲ的烷基化試劑，R2-X(Ⅲ)其中X是上述的適合的離去基團，且R2定義同上，將式Ⅶ的化合物烷基化， 其中R1定義如上，且R3是低級烷基或芐基，得到式Ⅴ的化合物 b)在惰性溶劑中，使用合適的堿將化合物Ⅴ烯醇化；c)加入氟化試劑，得到式Ⅵ的化合物 d)水解酯的部分，并e)將羧酸轉化為羧酰胺。
對于本領域技術人員來說，顯然可將示例的方法改性。例如，可使用除THF外的惰性溶劑，例如二氧雜環乙烷、二烷基醚，二甲氧基乙烷和其它的聚醚、甲苯和庚烷等。在氟化反應中可使用添加劑，例如六甲基磷酰胺、四甲基乙二胺或四甲基脲，也可在脫質子化反應中使用其它的堿，例如堿金屬的氫化物、醇鹽或六甲基二硅疊氮鹽。所述改性有幾個原因，例如在不脫離本發明的范圍內提高收率或降低工藝成本，并且對于本領域技術人員來說，確定給定反應的最理想條件的實驗是已知的。
以下通過實施例提供了將羧酸轉化為羧酰胺的方法。本發明的羧酰胺可用提供的方法制備，提供各種方法制備，例如在碳化二亞胺或其它縮合試劑存在下，用氨水或銨鹽將2-氟-2-烷基鏈烷酸縮合，或通過相應的酯的氨解作用制備。這些方法對于本領域技術人員顯而易見，且本發明并不限于示例的合成方法。
采用此處提供的方法，以下本發明的化合物可通過合適的原料制備實施例No. 化合物1 2-氟-2-乙基戊酰胺2 2-氟-2-乙基己酰胺3 2-氟-2-乙基-3-甲基戊酰胺4 2-氟-2-乙基庚酰胺5 2-氟-2-正丙基戊酰胺6 2-氟-2-正丙基己酰胺7 2-氟-2-正丙基-3-甲基戊酰胺8 2-氟-2-正丙基庚酰胺9 2-氟-2-異丙基戊酰胺10 2-氟-2-異丙基己酰胺11 2-氟-2-異丙基-3-甲基戊酰胺12 2-氟-2-異丙基庚酰胺13 2-氟-2-環丙基戊酰胺14 2-氟-2-環丙基己酰胺15 2-氟-2-環丙基-3-甲基戊酰胺16 2-氟-2-環丙基庚酰胺17 2-氟-2-正丁基己酰胺18 2-氟-2-(1-甲基丙基)戊酰胺19 2-氟-2-(1-甲基丙基)己酰胺
202-氟-2-(1-甲基丙基)-3-甲基戊酰胺212-氟-2-(1-甲基丙基)庚酰胺222-氟-2-環丁基戊酰胺232-氟-2-環丁基己酰胺242-氟-2-環丁基-3-甲基戊酰胺252-氟-2-環丁基庚酰胺262-(環丙基)甲基-2-氟戊酰胺272-(環丙基)甲基-2-氟己酰胺282-(環丙基)甲基-2-氟-3-甲基戊酰胺292-(環丙基)甲基-2-氟庚酰胺302,2-二(環丙基)-2-氟乙酰胺312-環丁基-2-環丙基-2-氟乙酰胺322-氟-2-異丙基-3-甲基丁酰胺332-氟-2-異丙基-4-甲基丁酰胺342-氟-2-異丙基-3,3-二甲基丁酰胺352-氟-2-異丙基-3-甲基己酰胺362-氟-2-異丙基-4-甲基己酰胺372-氟-2-異丙基-5-甲基己酰胺382-氟-2-異丙基-3,3-二甲基戊酰胺392-氟-2-異丙基-4,4-二甲基戊酰胺402-環丙基-2-氟-3-甲基丁酰胺412,3-二(環丙基)-2-氟丙酰胺422-環丁基-2-氟-3-甲基丁酰胺432-環戊基-2-氟-3-甲基丁酰胺442-(環丁基甲基)-2-氟-3-甲基丁酰胺452-(1-環丙基乙基)-2-氟-2-(異丙基)丁酰胺462-(環丙基甲基)-2-氟-3-甲基丁酰胺472-氟-2-(1-甲基丙基)-4-甲基戊酰胺482-氟-2-(1，1-二甲基乙基)-3-甲基丁酰胺
492-氟-2-(1-甲基丙基)-3-甲基己酰胺502-氟-2-(1-甲基丙基)-4-甲基己酰胺512-氟-2-(1-甲基丙基)-5-甲基己酰胺522-氟-3,3-二甲基-2-(1-甲基丙基)戊酰胺532-氟-4,4-二甲基-2-(1-甲基丙基)戊酰胺542-環丙基-2-氟-3-甲基戊酰胺552-環丁基-2-氟-3-甲基戊酰胺562-環戊基-2-氟-3-甲基戊酰胺572-(環丁基甲基)-2-氟-3-甲基戊酰胺582-(1-環丙基乙基)-2-氟-3-甲基戊酰胺592-(環丙基甲基)-2-氟-3-甲基戊酰胺603-乙基-2-氟-2-(1-甲基丙基)戊酰胺613-乙基-2-(1-乙基丙基)-2-氟戊酰胺623-乙基-2-(1-乙基丁基)-2-氟戊酰胺上述化合物僅是舉例，并不限制本發明的范圍。
對于本領域技術人員來說，本發明的大多數化合物顯然能夠以對映或非對映形存在。純的對映體可通過現有技術的方法從外消旋體中解析，例如通過相應的2-氟-2-烷基鏈烷酸的非對映體胺鹽的分級重結晶、通過非對映體衍生物的色譜法或通過手性柱色譜。也可通過手性合成的方法制備對映形，例如通過手性腙的烷基化或氟化方法(R.-S.Hauck,H.Nau,1989,Toxicology Letters,49,41-48)或采用手性噁唑烷酮衍生物的烷基化或氟化方法(H.Nau等，1994,PCT國際申請，公開號No.WO94/06473,US專利申請系列號No.08/344,810)。手性原料也可用于本發明的化合物的合成。個別的非對映體、R和S對映體、外消旋物和式Ⅰ的對映體或非對映體的非-外消旋混合物均落入本發明的范圍內。
本發明的另一個目的是提供一種用式Ⅰ化合物治療患癜癇癥的個體或其它需要抗驚厥治療的患者的方法。哺乳動物，特別是人類可從這種治療方法中受益的包括那些顯示癲癇發作或有顯示癲癇發作危險的患者。例如，本發明的方法可用于治療患有自發性全身癲癇發作，例如失神、肌陣攣和強直性陣攣癲癇發作和局部癲癇發作的個體。特別預期患有癜癇癥的個體從服用本發明的化合物中受益。本發明的方法包括給個體服用治療有效量的至少一種式Ⅰ化合物或其鹽或前體藥物，所述有效量足以降低或預防癲癇發作的活性。
用于治療所述疾病的化合物的劑量隨疾病的嚴重性、病人的體重和代謝健康狀況以及使用的化合物的相對有效性按慣例變化。一般病人的優選初始劑量可按照臨床試驗中實施例的方式，通過常規的劑量范圍的研究方法決定。個體病人的治療有效量可按照目前使用丙戊酸的方法，通過滴定給予患者的達到所需治療或預防效果同時副作用最小的藥物的量的方法決定。用量可能會與使用VPA時一樣，但可以根據本文公開的功效和動力參數做適當的調整，或通過常規方法確定。
例如，化合物2-氟-2-正丙基戊酰胺的預期用量可是VPA用量的約25％。因此，估計該化合物的優選初始用量為1-60mg/kg/天，更優選5-15mg/kg/天。起始用量也可變化，以取得病人最好的治療效果，并可以一日量或均分量的方式提供。一般而言，本發明中化合物的用量為1-150mg/kg/天。
本發明中化合物的服用方法可以是治療采用的任何方法，例如口服、腸道外、靜脈內、肌肉內、皮下或直腸的給藥方式。
本發明也提供了有抗抗驚厥活性的、包括至少一種本發明化合物的藥物組合物。除了包括至少一種式Ⅰ化合物外，藥物組合物也可包括添加劑，例如防腐劑、賦形劑、填充劑、濕潤劑、粘合劑、崩解劑、緩沖劑和/或載體。合適的添加劑可以是如碳酸鎂或碳酸鈣、羧甲基纖維素、淀粉、蔗糖、樹膠、硬脂酸鎂或鈣、著色劑或調味劑等。用于藥物制劑形式的藥物可接受的添加劑存在很多變化，合適的添加劑的選擇對于本領域技術人員是常規操作。
組合物可以是片劑、膠囊、粉末、粒劑、錠劑、栓劑、可再生粉末或液體制劑，例如口服或滅菌的非腸道溶液或懸浮液。
為了獲得服用的一致性，本發明的化合物優選以單位劑量的形式存在。口服的單位劑量形式可以是片劑和膠囊等，也可包括常規的賦形劑，如粘合劑，例如糖漿、阿拉伯膠、明膠、山梨醇、黃芪膠或聚乙烯吡咯烷酮；載體或填充劑，例如乳糖、蔗糖、玉米淀粉、磷酸鈣、山梨醇或甘氨酸。調節劑可以包括崩解劑，例如淀粉、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉甘醇酸鈉或微晶纖維素；防腐劑和藥物可接受的濕潤劑，例如月桂基硫酸鈉。
除了單位劑量形式外，多劑量形式也在本發明范圍內。延遲釋放的組合物，例如那些采用緩釋包衣、微膠囊和/或緩慢溶解的聚合物載體制備的組合物對于本領域技術人員是顯而易見的，也包括在本發明的范圍內。
固體口服組合物可通過混合、填充或壓片等的常規方法制備。反復混合的操作可以用于在大量使用填充劑的組合物中分配活性劑。這種操作是常規的工藝。可按照公知的常規藥劑操作將藥片包衣，例如使用腸溶性包衣。
口服的液體制劑可以是，例如乳劑、糖漿或酏劑，或以干產品形式存在，在使用前用水或其它合適的賦型劑再生。這樣的液體制劑可含有常規的添加劑，諸如懸浮劑，例如山梨醇糖漿、甲基纖維素、明膠、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、硬脂酸鋁凝膠和氫化的食用脂肪；乳化劑，例如卵磷脂、脫水山梨醇一油酸或阿拉伯膠；非水賦型劑(可包括食用油)，例如杏仁油或分餾的可可油；油性酯，例如甘油酯、丙二醇酯或乙醇的酯；防腐劑，例如對羥基苯甲酸甲酯或乙酯或山梨酸；如果需要也可含有常規的調味劑或著色劑。
可利用化合物和滅菌載體制備流體單位用量，用于腸道外給藥，并且根據使用的濃度，可以懸浮或溶解在載體中。在制備溶液時，化合物可以溶解在水或注射用鹽水中，并在裝入合適的小瓶或安瓿并密封前過濾滅菌。優選添加劑，如局部麻醉劑、防腐劑和緩沖劑溶解在賦型劑中。合適的緩沖劑是，例如磷酸鹽或檸檬酸鹽。為了增強穩定性，組合物可在裝入小瓶后冷凍并真空除去水。除了化合物是懸浮在賦型劑中而不是在溶解狀態，而且不能通過過濾完成滅菌之外，腸道外懸浮液可采用基本相同的方式制備。化合物可用常規方法滅菌，例如在將其懸浮于已消毒的賦型劑之，前將化合物暴露在射線或環氧乙烷下。優選組合物中也含有表面活性劑或濕潤劑，以促進化合物的均勻分布。
實施例A．化合物的制備實施例3:2-氟-丙戊酰胺的合成。將二乙基丙二酸乙酯(32.3g,0.172mol)滴入懸浮于含7g氫化鈉(60％在油中)的200ml干N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的懸浮液中。在完全去質子化后，加入28.8ml(0.25mo1)2-碘丁烷，并將混合物在最高153℃加熱12小時。將冷卻的混合物傾入冰/水中并用乙醚萃取。將合并的有機層用水洗滌數次并用硫酸鈉干燥。蒸發溶劑，并蒸餾粗產品得到16.5g無色液體，沸點在1mbar下為68℃。
在30ml水和60ml乙醇中，將得到的丙二酸二烷基酯(16.5g)和氫氧化鉀(12g)加熱回流75小時。蒸發乙醇，將殘余物用水稀釋并用乙醚萃取。將水層用濃HCl酸化并再次使用乙醚萃取。在蒸發和干燥溶劑后，將得到的粗產品(13.9g黃色油狀物)加熱到175℃脫羧基2小時。隨后蒸餾，得到7.2g無色液體丙戊酸，沸點在0.91mbar下為66-68℃。
將丙戊酸(6.7g)與100ml甲醇和5ml濃硫酸加熱回流5小時。蒸餾甲醇，殘余物用乙醚稀釋，進行相分離，用水清洗有機層并用硫酸鈉干燥。小心蒸餾酯并減壓蒸餾粗產品，得到無色液體的丙戊酸甲酯(4.5g)，沸點在8mbar下為46℃。
在4℃，將4.4ml二異丙酰胺和20ml丁基鋰(1.5M的己烷溶液)制備0.0313mol二異丙基酰胺鋰(LDA)的100ml干THF溶液。將此溶液冷卻至-78℃，并滴加4.5g(0.0285mol)的丙戊酸甲酯。將混合物加溫到最高-20℃，使脫質子化作用完全，隨后再次冷卻至-78℃。加入10g(1.1.當量)N-氟-苯硫酰胺的50ml THF溶液并在最高至室溫下將混合物攪拌過夜。在用100ml水猝滅后進行相分離，乙醚萃取水層，用碳酸氫鈉水溶液和飽和氯化鈉洗滌有機層并用硫酸鈉干燥。在將溶劑小心地蒸發后在蒸餾粗產品，可得到無色液體的2-氟-丙戊酸甲酯(3.7克)，沸點為8mbar 69-73℃。
將2-氟-丙戊酸甲酯(3.7g)與1g氫氧化鋰(1摩爾結晶水)的80ml甲醇/水(3∶1)溶液在室溫攪拌過夜。蒸發甲醇，用水稀釋殘余物并用乙醚萃取。用濃HCl將水層酸化并用乙醚萃取。在將溶劑蒸發并干燥后，用10ml亞硫酰氯將2.3g粗產品升溫。通過蒸餾除去過量亞硫酰氯，并將粗的酸氯化物邊攪拌邊滴加到冷的氨水溶液中。濾除沉淀并用乙醇/水重結晶，得到無色2-氟丙戊酰胺晶體(1.3g)，熔點為110℃。1H-NMR(CDCL3:δ=0.92(9HM m,3xCH3),1.2(1H,m,CH),1.86(4H,m,2xCH2),5.75和6.34(2H,broad,COHN2)。
實施例5:2-氟-2-正丙基戊酰胺。在惰性氣氛中，將0.055mol二異丙酰胺的100mlTHF溶液冷卻到-78℃，在攪拌下滴加0.050mol2-丙基戊酸甲酯的THF溶液。將混合物加熱到-20℃，然后再次冷卻到-78℃。滴加N-氟苯磺酰胺(16g)的THF溶液(50ml)。將混合物加熱至室溫過夜，隨后用飽和的氯化銨溶液淬滅。加入6N HCl水溶液(100ml)，將產物用乙醚萃取并用無水硫酸鈉干燥、濃縮并真空蒸餾，得到7.3g(83％)油狀2-氟-2-丙基戊酸甲酯，bp73℃/8mbar。
將甲酯(7.3g,0.041mol)溶于60ml甲醇中，加入20ml水和0.042mol氫氧化鋰，并在室溫攪拌24小時進行皂化。真空除去甲醇，用水稀釋殘余物并用乙醚萃取兩次。然后用鹽酸酸化水溶液并用乙醚萃取。乙醚萃取方法同上。在溶劑蒸發后，得到用于下一步驟的粗2-氟-2-丙基戊酸。酸可用3∶1的己烷-乙酸乙酯進行硅土凝膠色譜，得到油狀的標題化合物。其物理和分光鏡特性已有報道(Ph.D.thesis of Wei Tang,University ofBritish Columbia)。
將亞硫酰氯(25ml)加入2-氟-2-正丙基戊酸(7.0g,.043mol)中。將溶液溫和加熱并保持在60℃，直到停止產生氯化氫。蒸餾除去過量亞硫酰氯，真空蒸餾產品，得到7.3g油狀(94％)2-氟-2-丙基丙酰氯，bp83℃/12mbar。
在攪拌下，將酸的氯化物(7.3,0.04mol)滴加到25％氫氧化銨水溶液中(100ml)，同時用冰/鹽浴保持溫度低于0℃。收集得到的沉淀，并用乙醇/水重結晶，得到無色晶狀固體的標題化合物(5.0克g,77％)，mp131℃。1HNMR(CDCl3):δ0.92(6H,t,J=7Hz),1.2-2.4(8H,m),5.44(1H,broad s)和6.32(1H,broad s)。
實施例8:2-氟-2-正丙基庚酰胺。采用上述的方法,將2-丙基庚酸甲酯轉化為無色晶狀固體的標題化合物(共計37％),mp128℃。1HNMR(CDCl3):δ0.9(6H,2t,2CH3),1.2-2.02(12H,m,6 CH2),5.79(1H,broad s,CONH)和6.36(1H,broad s,CONH)。
實施例18:2-氟-3-甲基丙戊酰胺。用上述的任一種方法，得到無色固體的標題化合物。1HNMR(CDCl3):δ0.94(9H,m,3CH3),1.08-1.64(4H,m),1.64-2.0(3H,m),5.98(1H,broad s,CONH)和6.36(1H,broad s,CONH)。B．化合物的生物活性本發明化合物的抗驚厥活性可用PTZ驚厥測試(E.Swinyard等，1969，“抗癲癇藥物實驗室評價，實驗室方法綜述”，Epilepsia 10,107-119；E.Swinyard,J.Woodhead,in Antieplieptic Drugs,2nd ed.,D.Woodbury,J.Penry,C.Pippenger,eds.,Raven Press,New York,1982,111-126)檢測。在服用前，將化合物懸浮于25％的蓖麻油-環氧乙烷衍生物(商標名為CREMOPHOR EL)水溶液中。將待測化合物的懸浮液向動物腹腔內瞬時給藥，隨后在15分鐘后進行皮下注射戊四氮(65mg/kg)。在整個30分鐘的過程中記錄表現出強直性癲癇發作至少持續5秒鐘的動物的數目。六只大鼠的測試群組用量不同，5個用量用于計算ED50值。計算的ED50值(使50％的動物不顯示癲癇發作的用量)在表1中用“抗驚厥活性”表示。不發作的動物的百分比在表2中用“抗驚厥活性％”表示。
化合物的鎮靜活性用“Rotorod”測試(Dunham,Miya,1957,J.Am.Pharm.Assoc.,46,208-209)確定。六只動物的群組服用上述5種用量水平的待測化合物的懸浮液，15分鐘后置于ROTOROD裝置上(Rotorod,Ugobasile,Italy)。從標尺上滑落的動物的百分比以“鎮靜活性％”記錄。TD50值(50％的動物從Rotorod上滑落的“中毒劑量”)的計算方法同上，在表1中用“鎮靜活性TD50”表示，在表2中用“鎮靜TD50”表示。
通過給妊娠8天的動物注射待測化合物的懸浮液并檢查妊娠18天的胎兒的方法測試化合物的潛在致畸形，(H.Nau,1985,Toxicol.Appl.Pharmacol.,80,243-250；H.Nau,W.Loscher,1986,Fund.Appl.Toxicol.,6,669)決定。胎兒顯示露腦畸形的百分比在表1中以“致畸形活性％”表示。C．藥物動力學在使用VPA、丙戊酰胺、2-氟-VPA或2-氟-2-丙基戊酰胺的任一種分別給藥15、30、60和75分鐘后注射PTZ，采用上述方法測定抗驚厥活性。結果見表3所示。
同樣使用妊娠的大鼠進行研究藥物動力學。向妊娠8天的大鼠注射2-氟-2-丙基戊酰胺3.0mmol/kg(實施例5)。在注射0.25、0.5、1、2、4、6、8、12和24小時后采取血樣。在用N-甲基-N-(叔丁基二甲基甲硅烷基)三氟乙酰胺處理后，用GC-MS分析方法確定血漿中的藥物濃度。在1小時后達到最大濃度(57±15μg/ml)。半衰期是11.3小時(相對地，VPA是1.4小時)。代謝物2-氟-2-丙基戊酸的最大濃度是6.5±3.6μg/ml。胚胎組織濃度是母親血漿濃度的60-70％(相對地，VPA是100％)。
按照相似的方法對體內的所有丙戊酸(VPA)進行分析，除了將VPA的鈉鹽溶液用于注射。D．結果α位的氟化作用可一貫降低羧酰胺的鎮靜副作用，且在大多數情況下也增加了抗驚厥的效果。所以，與它們的非氟化類似物相比，本發明的2-氟化羧酰胺通常表現出提高了的抗驚厥特性、ED50值和治療比率。另外，它們也表現出潛在致畸形的顯著降低、起效更迅速和半衰期更長。
當本文的實施例描述本發明的許多實施方案時，很顯然本發明的化合物、組合物和方法可以變化從而提供了可變的但仍使用本發明方法的實施方案。這種可變實施方案可能沒有清楚地表達的現象并不應視作對那些可變實施方案的放棄。所以，應當認為本發明的范圍并不限于用實施例表述的特定實施方案，且這種可變的實施方案應落入權利要求的文字范圍內或與之等同。
表1抗驚厥活性、鎮靜、治療比率和潛在致畸形
n.d.未測出。
表2(見原文關于％活性的定義) n.d.未檢測到表3給藥后不同時間的抗驚厥活性
權利要求
1．式(Ⅰ)化合物 其中R1和R2分別獨立選自C3-C5直鏈烷基、C3-C5支鏈烷基、C3-C5環烷基、(環丙基)甲基、1-(環丙基)乙基、2-環丙基(乙基)和(環丁基)甲基。
2．權利要求1的化合物，其中R1和R2分別獨立選自C3-C4直鏈烷基、C3-C4支鏈烷基、環丙基、環丁基和(環丙基)甲基。
3．權利要求1的化合物，其中R1選自正丙基、異丙基、正丁基和1-甲基丙基；以及R2是C3-C5正烷基、C3-C5支鏈烷基、C3-C5環烷基、(環丙基)甲基、1-(環丙基)乙基、2-環丙基(乙基)和(環丁基)甲基。
4．權利要求1的化合物，其中R1和R2分別獨立選自正丙基、異丙基、正丁基和1-甲基丙基。
5．選自2-氟-2-正丙基戊酰胺、2-氟-2-乙基-3-甲基戊酰胺和2-氟-2-(1-甲基丙基)戊酰胺的化合物。
6．一種降低哺乳動物癲癇發作活性的方法，包括給所述哺乳動物服用治療有效量的權利要求1的化合物。
7．一種降低哺乳動物癲癇發作活性的方法，包括給所述哺乳動物服用治療有效量的權利要求2的化合物。
8．一種降低哺乳動物癲癇發作活性的方法，包括給所述哺乳動物服用治療有效量的權利要求3的化合物。
9．一種降低哺乳動物癲癇發作活性的方法，包括給所述哺乳動物服用治療有效量的權利要求4的化合物。
10．一種降低哺乳動物癲癇發作活性的方法，包括給所述哺乳動物服用治療有效量的權利要求5的化合物。
11．一種藥物組合物，包括至少一種權利要求1的化合物與至少一種藥物可接受添加劑結合。
12．一種藥物組合物，包括至少一種權利要求2的化合物與至少一種藥物可接受的添加劑結合。
13．一種藥物組合物，包括至少一種權利要求3的化合物與至少一種藥物可接受的添加劑結合。
14．一種藥物組合物，包括至少一種權利要求4的化合物與至少一種藥物可接受的添加劑結合。
15．一種藥物組合物，包括至少一種權利要求5的化合物與至少一種藥物可接受的添加劑結合。
全文摘要
本發明提供了一種式(Ⅰ)α－氟化鏈烷羧酰胺以及含有它們的藥物組合物。所述化合物和組合物可用于治療和預防如與癲癇癥有關的癲癇發作。相對于丙戊酸,本發明的化合物在鎮靜和潛在的致畸形方面表現出改進的治療比率、提高的藥物動力學和藥效學。
文檔編號A61K31/16GK1306503SQ99807600
公開日2001年8月1日 申請日期1999年6月22日 優先權日1998年6月22日
發明者海因茨·瑙 申請人:海因茨·瑙, 美國生物基因科學有限公司