药物Lesinurad轴手性对映体
技术领域
本发明属于制药领域,具体涉及药物Lesinurad(即2-(5-溴-4-(4-环丙基萘-1-基)-4H-1,2,4-三唑-3-基硫基)乙酸)的轴手性对映体,特别涉及R构型对映体、及其在制备药物中的用途,该药物可用于治疗或者预防组织尿酸水平异常的病状、尤其是高尿酸血症和痛风。
背景技术
尿酸是黄嘌呤氧化的产物。尿酸代谢水平异常会导致许多病症,包括痛风、高尿酸血症、红细胞增多症、髓样化生、复发性痛风发作、痛风性关节炎、高血压、心血管疾病、冠心病、莱施-奈恩综合症、凯利-塞米勒综合症、肾脏疾病、肾结石、肾衰竭、关节炎症、关节炎、尿路结石症、铅中毒、甲状旁腺功能亢进症、银屑病或结节病等。近年来,由于人们现代生活习惯的改变,诸如痛风、高尿酸血症的患病率逐年上升。目前全球痛风患者高达2000多万。流行病学研究表明,美国成年人患病率为3.9%,全美有约830万痛风患者。在中国,成人高尿酸血症的患病率为8.4%,高于女性的7.0%;城市居民明显高于农村居民,高达14.9%。痛风是由单钠尿酸盐(MSU)沉积所致的晶体相关性关节病,与嘌呤代谢紊乱和(或)尿酸排泄减少所致的高尿酸血症直接相关(主要病因)。高尿酸血症不仅是痛风的直接诱因,还与代谢综合征、II型糖尿病、高血压、慢性肾病等密切相关。
目前,用于抗高尿酸血症的药物主要有3大类:黄嘌呤氧化酶抑制剂、尿酸氧化酶和尿酸盐转运蛋白1(URAT1)抑制剂。
黄嘌呤氧化酶抑制剂是以黄嘌呤氧化酶作为靶点,通过抑制其作用减少尿酸而有效降低血尿酸水平,其代表药物为托匹司他、别嘌呤醇及非布索坦等。
尿酸氧化酶是一种可以直接将尿酸氧化并分解为可溶性的尿囊素的氧化酶,存在于多数哺乳动物体内,但不存在人类体内。尿囊素是一种惰性和水溶性嘌呤代谢物,易于排泄,主要经肾脏排泄。由于人体内缺乏尿酸氧化酶,并不能像哺乳动物那样迅速氧化消除尿酸。因而,通过引入外源性尿酸氧化酶可降低人体内的血尿酸水平。研究显示,尿酸氧化酶能够加速痛风石的溶解,可用于治疗其他降尿酸治疗无效或禁忌的痛风患者,代表药物有拉布立酶、培戈洛酶等。
URAT1是一个重要的肾脏尿酸盐转运体,主要位于肾皮质近曲小管的上皮细胞刷状缘,主要参与尿酸在肾近曲小管的重吸收。URAT1基因突变将导致低尿酸血症,而URAT1基因敲除小鼠也表现出尿酸排除增加和低尿酸血症,提示URAT1是肾脏尿酸代谢的重要转运蛋白。URAT1抑制剂通过抑制肾脏URAT1对尿酸重吸收作用,增加尿酸排泄,控制血尿酸水平的效果显著,代表药物为苯溴马隆及丙磺舒。
ArdeaBiosciences公司研发一种新型URAT1抑制剂lesinurad,其结构如式I所示,化学名:2-(5-溴-4-(4-环丙基萘-1-基)-4H-1,2,4-三唑-3-基硫基)乙酸、或者2-[[5-溴-4-(4-环丙基-1-萘)-4H-1,2,4-三唑-3-基]硫代]乙酸,CAS:878672-00-5。lesinurad是一种促尿排泄口服药,通过抑制肾近曲小管的尿酸转运子URAT1而治疗有高尿酸血症的痛风患者。
2012年阿斯利康公司耗巨资12.6亿美元收购ArdeaBiosciences公司获得了该药。并开展了lesinurad200mg或者400mg片与黄嘌呤氧化酶抑制剂联合治疗与痛风相关的高尿酸血症的临床试验。2015年第4季度,美国FDA关节炎专家委员会(AAC)以10:4的投票推荐FDA批准lesinurad200mg片与黄嘌呤氧化酶抑制剂联合治疗与痛风相关的高尿酸血症。研究人员指出,lesinurad400mg加别嘌醇对照组中,肾相关的不良事件和肾结石的发病率较高,这也许可以解释阿斯利康公司决定把200mg剂量提交批准的原因,但是200mg对于别嘌醇对照组的附加效应并不显著。通过对超过500例健康人和痛风患者的研究发现,Lesinurad以剂量依赖性降低血尿酸。因此高剂量的治疗效果和高剂量导致的肾毒性是一对难以调和的矛盾。
目前针对这种高尿酸血症和痛风疾病的治疗药物的开发非常迟缓,难以开发出提高治疗有效性的化合物,各大医药公司在这一方向上均没有很大的进展。
发明内容
发明人惊奇地发现,lesinurad分子中含有手性轴中心,因此存在下述两种不同的空间构型,其空间构型不可叠加,从而使lesinurad分子存在光学异构体。
该手性轴使得lesinurad可以呈互为镜像的两种光学活性对映体的形式单独存在,即式II所示的右旋对映体(R-(2-(5-溴-4-(4-环丙基萘-1-基)-4H-1,2,4-三唑-3-基硫基)乙酸)和式III所示的左旋对映体(S-(2-(5-溴-4-(4-环丙基萘-1-基)-4H-1,2,4-三唑-3-基硫基)乙酸)。
因此,现有技术的lesinurad实质上是一种(R,S)-构型的消旋体。遗憾的是,迄今为止尚没有关于lesinurad消旋体、光学活性对映体等相关内容的报道,原因可能在于该化合物的空间位阻不大,导致人们难以发现轴手性存在之故。客观地讲,由于这种分子结构相对简单、空间位阻小的“蒙蔽”,本领域技术人员忽视了该化合物分子结构中轴手性的存在,以致没能深入研究下去。
发明人更惊奇地发现,这两种R构型轴手性对映体和S构型轴手性对映体可以得到分离或者分别制备。比如通过采用液相分离的方法制备,能够有效地获得上述两种lesinurad轴手性对映体异构体。
在对这两种R构型轴手性对映体和S构型轴手性对映体的研究中,本发明人出乎意料的发现,式II所示的R型轴手性对映体相比式III所示的S型对映异构体在对体外URAT1表达细胞尿酸输送具有更好的抑制活性;而且更让人吃惊的是,R型对映异构体在低浓度时和lesinurad消旋体相比具有突出的URAT1抑制活性。研究还发现,S型对映异构体与R型对映异构体和lesinurad消旋体的作用机制可能也不相同,有自己的特点和开发潜力,其用途包括、但不仅限于URAT1抑制活性。
研究结果显示,选择单一型异构体在低于预期剂量的条件下,可能表现出更为优秀的治疗效果。另外,相对于lesinurad消旋体作用机制导致的肾毒性,R构型对映体的给药剂量的大大下降也是我们所期盼的,极具临床意义。换言之,R构型对映体的药物或者药物组合物在达到消旋的lesinurad治疗URAT1抑制效果时,只需要更低的剂量,这样非常好地避免了消旋的lesinurad高剂量导致肾毒性、低剂量又无法产生药效而导致的矛盾,对于lesinurad药物的上市起到了积极的推动作用,使得lesinurad药物造福于人类的前景陡然变得光明。
因此,本发明的第一个目的在于提供一种药物Lesinurad的R构型轴手性对映体、或其药学可接受的盐。
本发明的第二个目的在于提供药物Lesinurad的S构型轴手性对映体、或其药学可接受的盐。
本发明的第三个目的在于提供上述R构型轴手性对映体或其盐、S构型轴手性对映体或其盐的制备方法。
本发明的第四个目的在于提供上述R构型轴手性对映体或其盐、S构型轴手性对映体或其盐在制备药物中的用途,该药物可用于治疗或者预防组织尿酸水平异常的病状、尤其是高尿酸血症和痛风。
本发明的第五个目的在于提供一种药物组合物,其包括上述R构型轴手性对映体或其盐、以及/或者S构型轴手性对映体或其盐。
为了达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
1.式II所示的2-(5-溴-4-(4-环丙基萘-1-基)-4H-1,2,4-三唑-3-基硫基)乙酸的R构型轴手性对映体、或其药学可接受的盐:
其中,所述药学可接受的盐是指任何可以与式II所示R构型轴手性对映体形成盐形式、不影响其光学活性、便于给药、或者便于制备、并且不会导致毒副作用等不良反应的盐。
2.式III所示的2-(5-溴-4-(4-环丙基萘-1-基)-4H-1,2,4-三唑-3-基硫基)乙酸的S构型轴手性对映体、或其药学可接受的盐:
其中,所述药学可接受的盐是指任何可以与式II所示R构型轴手性对映体形成盐形式、不影响其光学活性、便于给药、或者便于制备、并且不会导致毒副作用等不良反应的盐。
3.包含上述1项所述R构型轴手性对映体或其盐的轴手性对映体混合物,其中,R构型轴手性对映体或其盐的摩尔百分含量约为100-70%mol,上述2项所述S构型轴手性对映体或其盐的摩尔百分含量约为0-30%mol。
换言之,上述1项所述R构型轴手性对映体或其盐在特定条件下可以含有适量的S构型轴手性对映体或其盐,从而呈现为轴手性对映体混合物,但其并非为消旋的lesinurad。
4.包含上述2项所述S构型轴手性对映体或其盐的轴手性对映体混合物物,其中,S构型轴手性对映体或其盐的摩尔百分含量约为100-70%mol,上述1项所述R构型轴手性对映体或其盐的摩尔百分含量约为0-30%mol。
换言之,上述2项所述S构型轴手性对映体或其盐在特定条件下可以含有适量的R构型轴手性对映体或其盐,从而呈现为轴手性对映体混合物,但其并非为消旋的lesinurad。
5.上述1项所述的R构型轴手性对映体或其盐、上述2项所述的S构型轴手性对映体或其盐、上述3项所述轴手性对映体混合物、或者上述4项所述轴手性对映体混合物的制备方法。
6.上述5项所述的制备方法,通过合成消旋的lesinurad,再用制备液相色谱进行液相分离、或者采用手性柱层析分离,获得两种光学活性对映体或其盐。
7.上述1项所述的R构型轴手性对映体或其盐、上述2项所述的S构型轴手性对映体或其盐、上述3项所述轴手性对映体混合物、或者上述4项所述轴手性对映体混合物在制备用于治疗或者预防组织尿酸水平异常病状的药物中的用途。
8.优选地,上述7项的用途,其中所述的组织尿酸水平异常的病状选自痛风、高尿酸血症、降低血清尿酸。
9.一种药物组合物,其包括:药学上可接受的载体;上述1项所述的R构型轴手性对映体或其盐、上述2项所述的S构型轴手性对映体或其盐、上述3项所述的轴手性对映体混合物、或者上述4项所述的轴手性对映体混合物。
其中,所述药学上可接受的载体包括、但不限于佐剂、赋形剂、防腐剂、吸收延迟剂、填充剂、粘合剂、吸附剂、缓冲剂、崩解剂、增溶剂、pH缓冲剂、其它载剂、其它惰性成分、或它们两种以上的组合。
10.上述9项所述的药物组合物,其提供的上述1项所述的R构型轴手性对映体或其盐的有效给药剂量约为1-400mg/天。
本发明提供的lesinurad的轴手性对映体、尤其是R构型轴手性对映体表现出优秀的URAT1抑制效果,解决了lesinurad消旋体的高剂量导致肾毒性、低剂量又无法产生附加药效的矛盾,为药物lesinurad的上市提供了新的希望,开辟了治疗或者预防组织尿酸水平异常病状的新途径。
附图说明
图1为分离lesinurad的R构型和S构型轴手性对映体的制备液相色谱图(HPLC)。其中,浅色峰为S构型对映体(保留时间为t=3.72min),深色峰为R构型对映体(保留时间为t=4.54min);
图2为R构型轴手性对映体的核磁共振图谱;
图3为S构型轴手性对映体的X-RPD图;
图4为R构型轴手性对映体的X-RPD图;
图5为S构型轴手性对映体对URAT1的抑制活性拟合曲线;
图6为R构型轴手性对映体对URAT1的抑制活性拟合曲线;
图7为lesinurad消旋体对URAT1的抑制活性拟合曲线。
具体实施方式
以下结合具体实施例及附图,对本发明作进一步说明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本文中涉及到多种物质的添加量、含量及浓度,其中所述的百分含量,除特别说明外,皆指质量百分含量。
本文的实施例中,如果对于反应温度或操作温度没有做出具体说明,则该温度通常指室温(20-25℃)。
众所周知,能使偏振光的偏振面按顺时针方向旋转的对映体称为右旋体(dextroisonmer),手性中心连接的4个取代基按原子序数依次排列,从大到小基团按顺时针方向排列的称为R型(右旋体),通常在药物化合物名前加(+)或d来表示;反之,称作左旋体(levoisomer),手性中心连接的4个取代基按原子序数依次排列,从大到小基团按逆时针方向排列的称为S型(左旋体),通常在药物化合物名前加(-)或l来表示。外消旋体(racemate)是指R型(右旋体)与S型(左旋体)的等摩尔混合物,通常在药物化合物名前加(±)或dl表示。
在本发明中,术语“轴手性对映体”、“对映体”、“轴手性对映体异构体”、“轴手性异构体”和“对映体异构体”表示相同的意义。本领域技术人员可以理解,现有技术的lesinurad是一种(R,S)-构型的消旋体。本文中,为简要起见,有时将现有技术的lesinurad简称为“药物lesinurad”、“lesinurad消旋体”或“式I所示lesinurad”。
相对应地,术语“R(构)型轴手性对映体”、“R(构)型对映体”、“R(构)型轴手性对映体异构体”、“R(构)型轴手性异构体”、“R(构)型对映体异构体”、“右旋轴手性对映体”、“右旋对映体”和“R-lesinurad”等表示相同的意义,都是指式II所示的化合物。
类似地,术语“S(构)型轴手性对映体”、“S(构)型对映体”、“S(构)型轴手性对映体异构体”、“S(构)型轴手性异构体”、“S(构)型对映体异构体”、“左旋轴手性对映体”、“左旋对映体”和“S-lesinurad”等表示相同的意义,都是指式III所示的化合物。
本发明的R构型轴手性对映体或其盐、S构型轴手性对映体或其盐可以制备成药物、尤其是药物组合物,用于治疗或者预防组织尿酸水平异常的病状。
在一些方案中,所述病状的特征是低组织尿酸水平。在一种具体实施方式中,所述病状的特征是高组织尿酸水平。在另一种具体实施方式中,所述病症的特征是尿酸产生过多、低尿酸排泄、肿瘤溶解、血液病症或其组合。在另外一种具体实施方式中,所述血液病症是红细胞增多症或髓样化生。在另外一种具体实施方式中,需要降低血清尿酸水平的个体患有痛风、复发性痛风发作、痛风性关节炎、高尿酸血症、高血压、心血管疾病、冠心病、莱施-奈恩综合症、凯利-塞米勒综合症、肾脏疾病、肾结石、肾衰竭、关节炎症、关节炎、尿路结石症、铅中毒、甲状旁腺功能亢进症、银屑病或结节病。在一些优选方案中,所述病状是痛风。在一些优选方案中,所述病状是高尿酸血症。
当R构型轴手性对映体或其盐与S构型轴手性对映体或其盐的药理作用不产生矛盾的情况下,两者可以形成适当的组合比例,从而呈现为对映体混合物。这在一定程度上可以降低两种光学活性异构体的生产成本。
举例来说,当以R构型轴手性对映体或其盐为药物主要活性成分时,R构型轴手性对映体或其盐的摩尔百分含量约为100-70%mol,S构型轴手性对映体或其盐的摩尔百分含量约为0-30%mol。R构型轴手性对映体或其盐的摩尔百分含量下限约为70%mol,优选约为72、75、78、80、82、85、88、90、92、95或98%mol;对应地,S构型轴手性对映体或其盐的摩尔百分含量上限约为30%mol,优选约为28、25、20、15、10、8、5、2或0%mol。如果R构型轴手性对映体或其盐的摩尔百分含量低于约70%mol,则R构型轴手性对映体低剂量时的优秀URAT1抑制效果得不到充分体现。
应理解,本文中的术语“约”或者“大约”是指所表示的本数可以有±10%的误差范围或浮动范围。例如大约20%mol是指20±2%mol的范围。
类似地,当以S构型轴手性对映体或其盐为药物主要活性成分时,S构型轴手性对映体或其盐的摩尔百分含量约为100-70%mol,R构型轴手性对映体或其盐的摩尔百分含量约为0-30%mol。S构型轴手性对映体或其盐的摩尔百分含量下限约为70%mol,优选约为72、75、78、80、82、85、88、90、92、95或98%mol;对应地,R构型轴手性对映体或其盐的摩尔百分含量上限约为30%mol,优选约为28、25、20、15、10、8、5或2%mol。
获得R构型轴手性对映体或其盐、S构型轴手性对映体或其盐的方法有多种,包括物理分离法、化学分离法、手性合成技术、生物拆分法。在一种具体实施方式中,通过合成消旋的lesinurad,再用制备液相色谱进行液相分离。在另一种具体实施方式中,通过合成消旋的lesinurad,再采用手性柱层析分离,获得两种光学活性对映体或其盐。
为达到治疗或者预防组织尿酸水平异常病状的效果,需要向给药个体投予有效量的R构型轴手性对映体或其盐、或者S构型轴手性对映体或其盐。
为了降低个体的一种或多种组织或器官、血液、血清、尿或其组织中的尿酸水平,控制肾毒性的产生,R构型轴手性对映体或其盐的有效给药剂量约为1-400mg/天。
取决于药物剂型、给药个体的体质、体重、年龄、病况进程、给药部位等治疗因素,药物中R构型轴手性对映体或其盐的有效给药剂量可做灵活调整。比如,R构型轴手性对映体或其盐的有效给药剂量上限约为400mg/天,优选约为350、300、250或200mg/天;R构型轴手性对映体或其盐的有效给药剂量下限约为1mg/天,优选约为5、10、15、20、25、30、35、40、45或50mg/天。如果R构型轴手性对映体或其盐的有效给药剂量低于1mg/天,则达不到治疗或者预防组织尿酸水平异常病状的效果;另一方面,如果超过400mg/天,则有可能带来肾毒性等不良反应的隐患。
通常以能够提供药物的治疗有效日剂量的数量来向个体给予R构型轴手性对映体或其盐。已知对于药物的有效给药剂量可以表述为每天的有效给药剂量或日剂量。本文中,术语“日剂量”是指每天给予的R构型轴手性对映体或其盐数量,与给药频率无关。例如,如果患者接受每天两次的150mg的单位剂量,则日剂量是300mg。应该理解,术语“日剂量”的使用并不意味着必须每天给予一次该具体剂量数量。然而,在一个具体实施方案中,给药频率是每天一次(q.d.),并且日剂量和单位剂量在该实施方案中是相同的意思。
举例说明,达到URAT1抑制效果、降低尿酸水平的合适剂量通常是大约1mg/天至大约400mg/天,典型地是大约25至大约350mg/天,更典型地大约50至大约300mg/天或大约100至大约200mg/天。在大多数情况下,每天一次(q.d.)的给药方案是合适的,还可以间隔给药。在某些实施方案中,可以选择日剂量数量和剂量间隔,以便达到URAT1抑制效果、将尿酸水平降低在人体正常范围内。
在本发明的药物组合物中,可以包括药学上可接受的载体。其中可接受的载体包括有佐剂、赋形剂、防腐剂、吸收延迟剂、填充剂、粘合剂、吸附剂、pH缓冲剂、崩解剂、增溶剂、香味剂、其它载剂、其它惰性成份、或其组合。这些药学上可接受的载体的具体种类和用量可以由技术人员根据本领域公知常识来筛选、或者通过简单实验来确定。这些药学上可接受的载体不应当影响R构型轴手性对映体或其盐的药理活性或者导致药物不良反应。
本发明的药物可以制成本领域技术人员公知的常规形式,选择的制备方法取决于预期的给药途径。例如,作为口腔给药药物,可以呈片剂、胶囊、微胶囊、丸剂、微丸剂、粉剂、缓释调配物、溶液、悬浮液形式;作为无菌溶液、悬浮液或乳液用于非经肠注射;作为软膏或乳霜用于局部投予或作为栓剂用于直肠投予。在另外一些实施方式中,药物呈适于单次投予准确剂量的单位剂型。
在一些方案中,所述医药组合物可用于降低尿酸水平。在一种具体实施方式中,所述医药组合物可用于减少高血压或心血管事件。
在一些方案中,本发明的药物可以与第二药剂联合给药。在一些实施方式中,本发明的药物可以与第二药剂联合给药,所述第二药剂可有效降低组织尿酸水平。比如,所述第二药剂可以是黄嘌呤氧化酶抑制剂、尿酸氧化酶类药物。
在另外一些实施方式中,本发明的R构型轴手性对映体或其盐、以及/或者S构型轴手性对映体或其盐可以与第二药剂组成复方药物,以期达到相辅相成的协同治疗效果。所述第二药剂可以是黄嘌呤氧化酶抑制剂、尿酸氧化酶类药物等。
实施例
一、试剂
试剂:本发明实施例中使用的反应物和催化剂均为化学纯,可直接使用或根据需要经过简单纯化;有机溶剂等均为分析纯,直接使用。试剂均购自中国医药(集团)上海化学试剂公司。
二、检测方法
旋光仪型号:RudolphAutopolV
核磁共振仪型号:BrukeravanceHD600MHz,BrukeravanceIII400MHz
制备液相型号:SFC-80(Thar,Waters)
多晶X射线衍射仪型号:BrukerD8ADVANCE
实施例1
制备消旋的lesinurad
参照WO2014008295A1,合成lesinurad。步骤如下:
于250mL反应瓶中加入4-(4-环丙基萘-1-基)-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇(化合物A,5g,0.018mol)、碳酸钾(3.74g,0.027mol,1.5eq)、DMF(50ml)。搅拌下滴加溴乙酸乙酯(3.3g,0.022mol,1.2eq)。滴毕,室温搅拌反应1.5h。取样检测原料反应完全后,搅拌下往反应液中滴入冰水100ml,有白色固体析出。搅拌30min,抽滤,水洗。滤饼烘干后,用乙酸乙酯重结晶,得到4g白色固体,即为中间体B。
1HNMR(CDCl3)δ8.54(dd,J=8Hz,1H),8.31(S,1H),7.66(m,1H),7.57(m,1H),7.40(dd,J=8Hz,1H),7.34(m,2H),4.08(m,2H),3.72(s,3H),2.42(m,1H),1.16(m,2H),0.85(m,2H)
ESI(M+H):340
于250mL反应瓶中加入上步产物B(4g,0.0118mol)、四氢呋喃(30ml)、四甲基哌啶(TEMPO,0.2g,0.1eq),油浴30~32℃加热搅拌,溶解至澄清。分批加入N-溴代琥珀酰亚胺(NBS,3.2g,0.018mol,1.5eq),控温不超过35℃。加毕,保温30~32℃反应3h。取样检测原料反应完全后,停止加热,冰浴冷却。待内温达0~5℃,分批加入亚硫酸钠水溶液淬灭反应,乙酸乙酯萃取,无水硫酸钠干燥,抽滤,旋干,所得中间体C粗品可直接用于下一步反应。
分析样品可通过柱层析(200-300目硅胶,洗脱液为二氯甲烷:甲醇=15:1)纯化,得到白色固体C。
1HNMR(400MHz,CDCl3):δ8.55(dd,J=8Hz,1H),7.67(m,1H),7.58(m,1H),7.37(m,2H),7.24(dd,J=8Hz,1H),4.05(m,2H),3.73(s,3H),2.43(m,1H),1.18(m,2H),0.88(m,2H)
ESI(M+H):419
将化合物C(4.8g,0.0115mol)溶于四氢呋喃(30mL)中,加入0.5N氢氧化钠水溶液(28mL,1.2eq),搅拌反应2h。取样检测化合物C反应完全后,旋干反应液,残留物用水重结晶,得到2.7g白色固体,即为中间体D。
最后,中间体D用1N盐酸条件下调节酸性,得到式I所示的lesinurad。
ESI(M+H)=404
实施例2
制备液相分离lesinurad轴手性对映体
使用制备液相色谱仪对实施例1所得lesinurad进行R构型轴和S构型轴手性对映体进行分离。
仪器:SFC-80(Thar,Waters),制备手性柱型号:OJ柱20×250mm,5μm(Dacel),
柱温:35℃,流动相:CO2/MeOH=75/25,流速:80g/min,
检测波长:214nm,柱压:100bar,进样量:0.2mL,
循环时间:2.5min,
配样方式:将6000mg消旋的lesinurad溶解在50mL甲醇中。
图1为分离lesinurad的R构型和S构型轴手性对映体的高效液相色谱(HPLC)图。
富集收集保留时间t=3.72min的峰组分,得到轴手性为S型的无定形lesinurad,即式III所示的2-(5-溴-4-(4-环丙基萘-1-基)-4H-1,2,4-三唑-3-基硫基)乙酸。
1HNMR(600MHz,CDCl3)δ9.39(s,1H),8.54-8.53(d,J=8.5Hz,1H),7.67-7.64(t,J=7.4Hz,1H),7.59-7.56(t,J=7.4Hz,1H),7.39-7.35(q,J=7.6Hz,2H),7.23-7.22(d,J=8.4Hz,1H),4.06-3.98(dd,J=36.9,16.0Hz,2H),2.45-2.41(m,1H),1.18–1.16(m,2H),0.88–0.87(m,2H).
比旋光度:[α]20D=-7.353(c=1.047,CH3OH),波长=589nm。
其X-RPD图(X-射线衍射图)如图3所示。
富集收集保留时间t=4.54min的峰组分,得到轴手性为R型的无定形lesinurad,即式II所示的2-(5-溴-4-(4-环丙基萘-1-基)-4H-1,2,4-三唑-3-基硫基)乙酸。
其核磁共振图谱如图2所示。
1HNMR(600MHz,CDCl3)δ9.09(s,1H),8.54-8.52(d,J=8.5Hz,1H),7.66-7.63(t,J=7.6Hz,1H),7.57-7.55(t,J=7.6Hz,1H),7.38-7.35(q,J=7.6Hz,2H),7.23-7.22(d,J=8.4Hz,1H),4.07-3.98(dd,J=38.2,16.1Hz,2H),2.45-2.40(m,1H),1.17-1.16(dd,J=8.4,1.3Hz,2H),0.88–0.86(m,2H).
比旋度:[α]20D=+10.117(c=1.008,CH3OH),波长=589nm。
其X-RPD图如图4所示。
实施例3
采用稳定转染URAT1(尿酸转运蛋白)基因的HEK293细胞系测定化合物对尿酸转运蛋白的抑制活性。
实验材料
(1)HEK293-pcDNA3.1-URAT1-4、HEK293-pcDNA3.1-5细胞:即稳定转入URAT1基因的HEK293细胞系、转入空的表达载体pcDNA3.1的HEK293细胞系。两个细胞系由上海药明康德新药开发有限公司构建。
(2)待测化合物:R-lesinurad(式II)、S-lesinurad(式III)、lesinurad(式I),用100%DMSO溶液配制成250mM母液暂存氮气柜。
其它试剂参见表1。
表1.试剂列表
实验方法
细胞处理:将细胞HEK293-pcDNA3.1-URAT1-4和HEK293-pcDNA3.1-5分别加入鼠尾胶原包被过的24孔板,加入量为2×105细胞/孔,随后置于37℃、5%CO2培养箱中过夜培养后,弃去上清,每孔加入HBSS缓冲液,清洗两遍,再向每孔加入180μL的HBSS缓冲液。
化合物处理:根据表2的化合物稀释信息,对化合物的DMSO母液进行稀释,并加入24孔实验板中。DMSO终浓度为0.2%。
表2.化合物稀释信息列表
序号 |
化合物名称 |
最高检测浓度(μM) |
稀释方法 |
1 |
R-lesinurad(式II) |
500 |
5个浓度,5倍梯度稀释,双复孔 |
2 |
S-lesinurad(式III) |
500 |
5个浓度,5倍梯度稀释,双复孔 |
3 |
lesinurad(式I) |
500 |
5个浓度,5倍梯度稀释,双复孔 |
尿酸重吸收抑制活性检测:将14C标记-尿酸溶液稀释,加入细胞板,终浓度为50μM。置于37℃、5%CO2培养箱中孵育10分钟。弃去上清后,用HBSS缓冲液清洗细胞两遍。向细胞加入0.1MNaOH溶液进行裂解。将细胞裂解液收集于液闪管,使用液闪计数仪Tri-Carb读取信号值。
数据处理:根据发光数据分析化合物对URAT1抑制效果,使用如下公式计算抑制百分比数据:
上述公式中,Inhibition%:对URAT1的抑制百分比,
CPD:化合物孔的信号值,
HC(Highcontrol):HEK293-pcDNA3.1-URAT1-4细胞对照,不加化合物,只含0.2%DMSO,
LC(Lowcontrol):HEK293-pcDNA3.1-5细胞对照,不加化合物,只含0.2%DMSO。
将抑制百分比导入GraphPadPrism软件进行数据非线性拟合,得出化合物对应的曲线和对URAT1的抑制活性(IC50和IC90值)。
实验结果与讨论
如表3所示,在所测试的化合物中,均表现出不同程度的抑制活性。其中,化合物R-lesinurad(式II)对URAT1尿酸转运蛋白的IC50值为8.84μM,lesinurad(式I)对URAT1尿酸转运蛋白的IC50值为7.67μM,S-lesinurad(式II)对URAT1尿酸转运蛋白的IC50值为30.19μM。其中,IC50(半数抑制浓度)值本身是指在用药后存活的细胞数量减少一半(50%)时所需的药物浓度。
R-lesinurad(式II)对URAT1尿酸转运蛋白的IC90值为49.15μM,lesinurad(式I)对URAT1尿酸转运蛋白的IC90值为59.48μM,S-lesinurad(式II)对URAT1尿酸转运蛋白的IC90值为88.83μM。其中,IC90值本身是指在用药后存活的细胞数量减少90%时所需的药物浓度。R构型轴手性对映体的URAT1抑制活性高于消旋的lesinurad,S构型轴手性对映体的URAT1抑制活性还是最低,这或许能解释lesinurad消旋体的URAT1抑制活性之所以介于R构型轴手性对映体和S构型轴手性对映体之间的原因,S构型轴手性对映体的较低URAT1抑制活性部分地抵消了R构型轴手性对映体的高URAT1抑制活性。
表3.化合物对URAT1抑制活性(IC50)值
化合物 |
IC50(μM) |
IC90(μM) |
S-lesinurad(式III) |
30.19 |
88.83 |
R-lesinurad(式II) |
8.84 |
49.15 |
Lesinurad(式I) |
7.67 |
59.48 |
图5、图6、图7显示了化合物对URAT1的剂量依赖性的抑制活性拟合曲线。从图中的拟合曲线对比可以看出,在低浓度时候,R-lesinurad(0-1μM)比消旋lesinurad的斜率更大,更优于S-lesinurad,表明R-lesinurad对URAT1抑制活性的剂量依赖更低,在药学上,可以采用更低的剂量实现治疗效果,减少肾毒性。
实施例4
包含R-lesinurad的药物组合物
以R-lesinurad为有效活性成分,可以制备用于治疗组织尿酸水平异常病状的药物组合物。下表显示了日剂量是300mg、每天给药一次的胶囊剂。
采用00号胶囊,装填包括300mg的R-lesinurad的下表所示比例的成分。
原料 |
质量百分比 |
加入量(mg) |
R-lesinurad |
60% |
300 |
预胶化淀粉 |
39% |
195 |
硬脂酸镁 |
1% |
5 |
总计 |
100% |
500 |
药物组合物制备方法:预胶化淀粉和R-lesinurad通150目过筛,然后装入混合器中,混合15min,将硬脂酸镁添加到合器中。然后使Dosator型胶囊填充机将混合物转入2号胶囊中,得500mg/胶囊的胶囊剂,批量生产。
众所周知,光学活性异构体的生理活性、包括药理作用与消旋体往往有很大的差别,有时是预料不到、甚至是相反的;虽然实施例中仅仅公开了R构型轴手性对映体、S构型轴手性对映体、lesinurad消旋体的URAT1抑制活性,但并不妨碍R构型轴手性对映体或其盐、S构型轴手性对映体或其盐在其他疾病治疗中的开发前景,因此,本领域的技术人员这些lesinurad轴手性对映体或其盐的基础上所做的改进与应用的等价形式,均应包括在本发明的范围内。
另外,需强调的是,本说明书中对先前公开的文献的列举和论述不应视为承认这些信息是现有技术或者是公知常识。