一系列新型5-脂氧合酶抑制剂的合成及其抗过敏活性外文翻译资料

一系列新型5-脂氧合酶抑制剂的合成及其抗过敏活性

作者：Kenneth L. Kees,* John H. Musser,* Joseph Chang, Maureen Skowronek, and Alan J. Lewis

摘要：由一系列新的取代反应为合成方法，产物为[[(苯氧基甲基)苯基]氨基]氧代链烷酸酯的新型5-脂氧合酶抑制剂的化学合成反应已经完成。已合成化合物的抗过敏活性及其他性质均被测试，测试结果从一系列化合物的分析谱图及实验数据分析得出。实验还进一步对已合成化合物进行结构调整及优化，提高其对5-脂氧合酶的抑制效果。

关键词：取代反应；氧代链烷酸酯；双芳基系统；抑制剂；抗过敏活性；IC50值

一系列由新的取代反应为合成方法所制备的[[(苯氧基甲基)苯基]氨基]氧代链烷酸酯已被合成。这些化合物的一些能力均在体外被测试，例如：抑制来源于大鼠多形核白细胞（PMN）以及在豚鼠体内作为抑制剂的卵清蛋白-（OA）的能力以及致支气管痉挛的LTD-45中的羟酸和白三烯（LT）B4的合成能力。在大鼠PMN 5-脂肪氧合酶的测定中发现，化合物5-12和25的 IC₅₀rsquo;s值介于1-5.6mu;M之间。化合物1，3和16能够抑制OA所诱导的支气管收缩（抑制率分别为61％，64％和57％），但只有化合物1显示针对LTD₄诱发的支气管收缩的活性。对LTD₄诱导离体豚鼠气管条的收缩进行测试时，化合物1是一个pK_B值为4.94的竞争性抑制剂。

过敏性反应（SRS-A）的慢反应物质长时间作为一种过敏性以及其他直系过敏反应的重要介体为人们所知。现在认为白三烯（LT）C₄，LTD₄，LTE₄解释了（SRS-A）的生物学特性。三烯（LTs）源自于通过5-脂肪氧合酶的生物合成途径而来的花生四烯酸，并被分类为含有半膀胱酸的三烯（LTC₄，LTD₄，LTE₄和LTF₄）和能够激发更多刺激性的非肽类三烯LTB₄。体外的LTB₄，是一种强效的趋化剂和能够促进细胞迁移并刺激细胞聚集的聚合物质，还能增加体内血管的通透性。LTC₄和LTD₄诱导的平滑肌收缩和小气道的收缩，促进了粘液的分泌，提升了其从毛细血管小静脉泄漏而引起的血管收缩和水肿的形成。白三烯的通性加上它不同种类的行为和效力，解释了为何寻找用于阻止它们行动以及（或者）合成媒介的相关问题。

流程Ⅰ

1. K₂CO₃，Cs₂CO₃ (cat.)；(b) Fe/HCl；(c) NaH, MeI；(d) Zn(Hg)/HCl；(e) (CF₃CO)₂O；(f) K₂CO₃，MeI；(g) NaOH；(h) n = 1，(CH₃OCO)₂CH₂，150℃； n = 0，2，或 3, ClCO(CH₂)，CO₂CH₃·Et₃N；(i)衣康酸；引信； (j) MeOH,，PTSA。

图1：化合物结构（见文以获取更多信息）

化合物FPL-55712是首个被报道的过敏性反应（SRS-A）拮抗剂（图1）。自1973年被发现以来，FPL-55712已经被广泛地用于勾画含有半膀胱酸的三烯在动物和人的一些过敏性反应中的作用。在过去的12年中，许多FPL-55712的类似物被宣称已经在进行LT对立准备。除了少数例外，这些类似物都是通过对FPL-55712的双芳基系统色边的大量修改而获得，同时保留了羟基苯乙酮部分。例如，WY-44329（如图l），在豚鼠体内由LTC₄，LTD₄或者卵清蛋白-（OA）所诱发的抑制支气管收缩，虽然包含了羟基苯乙酮片段，但采用了三取代苯环代替色酮环。1981年，Kadin发现某些间位取代的（苯氨基）-4-氧代丁酸的衍生物（如：辉瑞，图1）能够对抗SRS-A的影响，尽管没有生物数据可供提交来证明这一观点。基于这些研究，我们已经采用（苯氨基）-4-氧代丁酸基团作为合成新颖结构拮抗剂的一个新起点。

我们对合成新化合物来抑制5-LO也同样感兴趣。采用药剂来抑制5-LO以及拮抗白三烯的作用曾有先例，例如FPL-55712 和WY-44329两种药物都是5-LO的抑制剂。各种抑制5-LO的化合物名单正在迅速扩大。许多这些5-LO抑制剂都涉及到一个双芳基系统，他们的特征也都常见于一些众所周知的环氧化酶抑制剂中。

我们预计，在辉瑞中，羟基苯乙酮片段和（苯胺基）-w-氧烷酸基团的混合动力将会促成一个新的双芳基系统的形成（如图1所示，结构1），并将具备LT对立和我们所力求的5-LO抑制轮廓。

化学流程Ⅰ演示了表Ⅰ中大多数化合物的一般合成路线。将适量的2,4-二羟基苯甲酮以及2-或3-硝基苄基溴和碳酸钾/碳酸铯在丙酮中的混合物进行烷化，得到双芳基体系。中间步骤要么通过烷基化（氢化钠，碘甲烷，THF中，回流），然后还原，得到苯胺Ⅱ或简化步骤直接得到苯胺I。在这两种情况下，硝基的还原都是与铁粉在饱和的乙醇和无水HCL中反应进行的。另外，苯胺Ⅲ是由克莱门森条件下通过甲基化反应后的中间体所制备而成的。氟化的双芳基苯胺（类型Ⅳ）是由相应的2-氟-4-羟基苯乙酮类似制备而成。起始物质是由无水氯化铝（1当量）在二氯乙烯中回流得到的酰化3-氟苯酚进一步制备而成的。该邻甲基苯胺Ⅴ是通过三氟乙酰化、甲基化和水解等一系列实验程序制备而成的。所述（苯胺基）-3-氧代丙酸酯类是通过将苯胺溶于丙二酸二甲酯，并于150℃条件下加热2小时，继而在真空条件下除去过量的丙二酸盐后重结晶所得。剩余的酰胺酯是在低温条件以及三乙胺的存在下处理适量的叶绿素羧酸而得（低于室温78℃）。4-甲酯吡咯烷酮24、25是在一锅程序下由衣康酸和180℃下相应的苯胺（1H纯）通过一系列实验程序制备而成，接下来在对-TSA的存在条件下，用甲醇回流过夜并进行稀释。

图2：剂量—反应曲线，用于1和控制豚鼠离体气管的LTD₄。

生物学评价和讨论

这个实验的第一组数据（表1,1）显示该物质在体内、体外均有可能存在活性。化合物1在离体的大鼠多形核白细胞中能同时抑制5-HETE和LTB4的产量（中性粒细胞）（IC₅₀的数值分别为14.20mu;M和11.70mu;M）并且通过对豚鼠的十二指肠（id）施用该化合物来抑制LTD4-（48％抑制）和OA-（61％）在其体内所诱导的支气管收缩（50毫克/公斤的剂量）。由于FPL-55712 和WY-44329都是在不活跃的时候被施用于豚鼠的十二指肠，所以化合物1表现出了显著的改善性质。

LTD4的累积剂量-反应曲线是为了测试化合物1的效力而在豚鼠离体器官上通过实验所获得（图2）。虽然右移现象很显著，但pK_B=4.94表明这种化合物的效果并不如一个LTD4的拮抗剂，例如像FPL-55712（pK_B=6.57）或者WY-44329（pK_B=9.4）那样强大。因此，我们寻求能够在体内增加LT拮抗效力的方法。基于有FPL-55712系列作为先例，我们觉得一个正丙基的掺入将提高LT拮抗剂的拮抗效力；然而，化合物20几乎是无效的。此外，表1中所有类似物的总结都被推翻了，因为我们发现LTD4的抑制效果诱发了支气管痉挛。与此相反，这一系列除了1以外的其他几种化合物（2，3，15，16，20，和22）对OA诱导的支气管痉挛都显示出活性。在这两个层面来看，重新进行前吲哚美辛的给药使用可以被用作从环氧合酶（CO）组件分流花生四烯酸的代谢路程。从抗原的层面来看，扑尔敏还被用于（见下文）衰减豚鼠组胺成分的过敏性反应当中。这些结果表明，这一系列的体内活性的显现可能是由LTC拮抗剂或5-LO抑制剂这两种介质释放出来的抑制性物质所导致的。

从理论上讲，人们所期望的是更有效的5-LO抑制剂，它能在体内显示出对抗抗原的更大活性。如表I所示，我们能够提高5-LO抑制作用。在一般情况下，化合物Ⅰ上显著增强的亲脂性（例如，5-12）提高了5-LO抑制作用的效力。然而，此组化合物在任何层面上都缺乏体内活性。从表Ⅰ中有关于5-LO的抑制范围（IC₅₀=1.08-76mu;M）我们可以看到，对于OA诱导的豚鼠体内的支气管痉挛，5-LO的抑制效力和其本身活性两者间没有任何关联。这个结果可能是由吸收、分布以及新陈代谢的相关问题所导致的。另外，有着更大效力的5-LO抑制剂（例如，纳摩尔的IC₅₀）可能需要依靠之前的相关性才能被体内活动所利用。依据各自的活性，化合物Ⅰ和最好的5-LO抑制剂Ⅱ在体内被筛选来对抗15-LO（大豆）和12-LO（兔血小板）。在IC₅₀值为100mu;M的条件下，任何化合物都不具备抵抗15-LO和12-LO的抑制活性。因此，在脂氧合酶的研究中，化合物1和11是特定的5-LO抑制剂。另外，为了环氧合酶活性的研究，这个体系中的化合物1,11以及其他几种化合物都进行了筛选（CO/大鼠PMN，数据未显示）。其中一些化合物被选定来研究血栓素（TX）合成酶的抑制作用，而所有被测试的化合物未被发现具有任何显著CO抑制活性。另外，我们发现化合物1显示着我们所需要的生物简介：带着id活性的5-LO抑制剂能够抵抗LTD4-和OA-在豚鼠体内所诱导的支气管收缩。由于化合物1在体内相对于FPL-55712 和WY-44329来说有着温和的pK_B值，再加上其在艾姆斯实验中所表现出来的的致突变性活性，所以它的进一步发展是不被预期的。但是，我们仍然运用着在这项研究中所获得的信息来开发具有类似轮廓的更有效的化合物。

实验部分

熔点在托马斯 - 胡佛设备中测定并未经校正。所有化合物的图谱都被记录了下来并与指定结构一致。NMR图谱由一台300兆赫频率的瓦里安XL-300，一台100兆赫频率的瓦里安XL-100以及一台80兆赫频率下的瓦里安FT-80A仪器测定并记录。质谱由奎托斯MS-25或MS-50测定并记录。IR图谱由Perkin-Elmer公司229红外分光光度计测定并记录。元素分析由Perkin-Elmer 240C元素分析仪测定并记录，除非另有说明，所有化合物的测定项与他们的理论值误差均在的0.4％左右。

方案Ⅰ代表程序 3-[3-[[4-乙酰基-3-（羟基苯氧基）乙基]苯基]氨基]-3-氧代羧酸甲酯（1）。3-[(4-乙酰基-3-羟基苯氧基）乙基]硝基苯。将碳酸钾（无水，31.7克，0.23摩尔）和碳酸铯的混合物（催化量）用研钵和研杵进行粉碎研磨，然后在丙酮（250毫升）中加入2,4-二羟基苯乙酮溶液（35克，0.23摩尔）并将该混合物回流30分钟。向丙酮（100ml）中一次性加入间硝基苄基溴（50克，0.23摩尔）溶液，并进行三天的回流反应。在冷却至室温后，加入水，直至出现沉淀。将产物收集在布氏漏斗并用水和乙醚淋洗。用丙酮重结晶得到36.9克（0.13摩尔，产率为56％）的针状物：mp117-118 ℃；IR (KBr) 3400 (宽)，1620 (宽)，1520，1345，1255cm^-1,H NMR (100 MHz，（CDCl₃)delta;2.57 (s，3H)，5.2 (s，2 H)，6.5-6.6(m,，2 H)，7.5-7.8 (m，3 H)，8.18-8.32 (m，2 H)，12.93 (s,，1H)；MS(CI)，m/z 228 (MH )。

3-[（ 4-乙酰基-3-羟基苯氧基）甲基]苯胺（I，R¹=Me）。将3-[（ 4-乙酰基-3-羟基苯氧基）甲基] 硝基苯（10.2克，35.5毫摩尔）和铁粉（10.4克，186毫摩尔）在乙醇（150毫升，无水HCl饱和化 ）中于室温下搅拌15小时。在除去多余的铁粉以及真空浓缩后，将残余物分配到二氯甲烷和饱和碳酸氢钠溶液当中。将有机相在装有二氯甲烷助剂的弗罗里硅土柱过滤。浓缩后得到7.4克产物（产率为81％）：mp 153-154℃；IR (KBr) 3455， 3350，1620-1580 (宽)，1360， 1250cm^-1；H NMR (100 MHz, CDCl₃) delta;2.55 (s，3H)，2.8-3.8 (宽，2 H)，5.02 (s，2H)，6.4-6.84 (m, 4 H)，7.16 (t，1H)，7.62 (d，1H， J = 10 Hz)，12.7 (s，1H)；MS (EI)，m/z 257 (M )。<!--

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