超純的四氫大麻酚-11-羧酸的制作方法
【專利說(shuō)明】超純的四氫大麻酚-11-羧酸
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/763, 630(2013年2月12日提交）和 61/837, 743 (2013年6月21日提交）的優(yōu)先權(quán)，每一個(gè)申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容以其整體通過(guò)引用 并入本文中。 發(fā)明領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明屬于藥物化學(xué)領(lǐng)域，涉及超純的四氫大麻酚-11-羧酸化合物、其藥物組合 物以及合成。本發(fā)明還涉及使用本發(fā)明的化合物和藥物組合物以治療和/或預(yù)防各種病況 (如炎癥、疼痛和纖維化）的方法。
[0004] 發(fā)明背景
[0005] 四氫大麻酚（THC)是大麻的主要精神活性成分。除了改變情緒的作用之外，已報(bào) 道THC表現(xiàn)出其它活性，其中一些可能具有治療價(jià)值，包括鎮(zhèn)痛、抗炎和鎮(zhèn)吐性質(zhì)。THC的潛 在治療價(jià)值已導(dǎo)致尋找相關(guān)化合物，所述化合物使精神活性作用最小化，同時(shí)保留潛在的 藥用價(jià)值活性。
[0006] 例如，（6aR，10aR)-3_(l'，1'-二甲基庚基）-A8-四氫-大麻酚-9-羧酸（IUPAC 命名），也稱為阿佳酸（ajulemic acid，AJA)，單獨(dú)地或與其它物質(zhì)（agents)組合是用于治 療疼痛和炎癥的候選物。
[0007] 當(dāng)前對(duì)于大麻素（cannabinoid)在疼痛和炎癥方面的研究的知識(shí)體系表明，大麻 素受體CB1和CB2在引發(fā)和維持與傷害感受、致敏、疼痛信號(hào)傳遞和疼痛處理相關(guān)的突觸后 信號(hào)傳送和免疫機(jī)制中起重要作用。以前，不純的阿佳酸制劑已顯示對(duì)于CB1和CB2受體 二者均具有親和力，并且對(duì)于CB1受體的親和力更大（14)。本發(fā)明首次提供高度純化形式 的阿佳酸，其顯示對(duì)于CB2受體比對(duì)于CB1受體具有更高的親和力。
[0008] 超純阿佳酸可用于治療纖維化疾病，如硬皮病（sc 1 eroderma)、系統(tǒng)性硬化癥 (systemic sclerosis)、硬皮病樣病癥（scleroderma-like disorders)、無(wú)皮膚硬化的硬 皮病（sine scleroderma)、肝硬化（liver cirrhosis)、間質(zhì)性肺纖維化（interstitial pulmonary fibrosis)、特發(fā)性肺纖維化（idiopathic pulmonary fibrosis)、Dupuytren 攣縮（Dupuytren's contracture)、瘤痕瘰瘡（keloids)、慢性腎臟疾?。╟hronic kidney disease)、慢性移植物排斥（chronic graft rejection)、器官（如肝、食道、心臟、肺、 腸等）的纖維化（fibrosis)、其它結(jié)瘢/傷口愈合異常（scarring/wound healing abnormalities)、手術(shù)后粘連（post-operative adhesions)以及反應(yīng)性纖維化（reactive fibrosis);以及炎性疾病如狼瘡（lupus)、多發(fā)性硬化（multiple sclerosis)、類風(fēng)濕 性關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis)、皮肌炎（dermatomyositis)、馬方綜合征（Marfan' s syndrome)、銀肩?。╬soriasis)、1 型糖尿?。═ype ldiabetes)、糖尿?。╠iabetes)、 癌癥（cancer)、哮喘（asthma)、特應(yīng)性皮炎（atopic dermatitis)、自身免疫甲狀腺病 癥（autoimmune thyroid disorders)、潰瘍性結(jié)腸炎（ulcerative colitis)、克羅恩病 (Crohn' s disease)、帕金森?。≒arkinson' s disease)、阿爾茨海默氏?。ˋlzheimer' s disease)、HIV 感染（HIV infection)、中風(fēng)（stroke)和缺血（ischemia)，其中 CB2 受體的 激活在該疾病的病理生理學(xué)中起一定作用。
[0009] 概述
[0010] 本發(fā)明提供一種包含超純阿佳酸的組合物，其中該阿佳酸對(duì)于CB2受體的親和力 大于其對(duì)于CB1受體的親合力。在一些實(shí)施方式中，超純阿佳酸對(duì)于CB2受體的親和力比對(duì) 于CB1受體的親和力高約2倍至約100倍、約5倍至50倍、約15倍至50倍、約10倍至約 40倍、或約20倍至約40倍。本發(fā)明提供一種包含阿佳酸的組合物，其中該阿佳酸對(duì)于CB1 受體的Ki大于其對(duì)于CB2受體的Ki。在一些實(shí)施方式中，該阿佳酸對(duì)于CB1受體的Ki比 其對(duì)于CB2受體的Ki高約2倍至約100倍、約5倍至50倍、約15倍至50倍、約10倍至約 40倍、或約20倍至約40倍。本發(fā)明組合物中的阿佳酸可以具有大于約97%、大于約98% 或大于約99 %的純度。
[0011] 本發(fā)明還提供一種包含阿佳酸的組合物，其中該阿佳酸的純度為大于約97%、大 于約98 %或大于約99%。
[0012] 本發(fā)明還提供一種包含阿佳酸的組合物，其中該阿佳酸具有小于約1% (w/w)、小 于約0. 5% (w/w)、小于約0. 3% (w/w)、小于約0. 2% (w/w)、小于約0. 1% (w/w)或小于約 0.05% (w/w)的 11-羥基_(6aR，10aR)-3-(l'，1'-二甲基庚基）-A8-四氫大麻酚（HU-210) 或其它高CB1活性的化合物。
[0013] 本發(fā)明組合物中的阿佳酸對(duì)于CB2受體的親和力可以大于其對(duì)于CB1受體的親和 力。在一些實(shí)施方式中，阿佳酸對(duì)于CB2受體的親和力比其對(duì)于CB1受體的親和力高約五 倍至五十倍、約十倍至五十倍、約二十倍至約四十倍。
[0014] 本發(fā)明還提供用于治療患有纖維化疾病的受試者的方法，該方法包括向受試者施 用治療有效量的阿佳酸，其中該阿佳酸對(duì)于CB2受體的親和力大于其對(duì)于CB1受體的親和 力。在一些實(shí)施方式中，阿佳酸對(duì)于CB2受體的親和力比其對(duì)于CB1受體的親和力高約2 倍至約100倍、約5倍至50倍、約15倍至50倍、約10倍至約40倍、或約20倍至約40倍。 纖維化疾病可以為皮膚纖維化（dermal fibrosis)、肺纖維化、肝纖維化、腎纖維化、心臟纖 維化或任何其它器官的纖維化。纖維化疾病可以為硬皮病、系統(tǒng)性硬化癥、硬皮病樣病癥、 無(wú)皮膚硬化的硬皮病、肝硬化、間質(zhì)性肺纖維化、特發(fā)性肺纖維化、Dupuytren攣縮、癥痕瘰 瘩、囊性纖維化（cystic fibrosis)、慢性腎臟疾病、慢性移植物排斥、其它結(jié)瘢/傷口愈合 異常、手術(shù)后粘連以及反應(yīng)性纖維化。
[0015] 阿佳酸可以經(jīng)口施用、經(jīng)靜脈內(nèi)施用、經(jīng)局部施用、經(jīng)眼睛施用、經(jīng)間質(zhì)施用、通過(guò) 吸入施用或者經(jīng)由植入物或貼劑施用。
[0016] 本申請(qǐng)?zhí)峁p輕受試者的疼痛的方法，該方法包括施用治療有效量的超純阿佳 酸。該阿佳酸對(duì)于CB2受體的親和力可以大于對(duì)于CB1受體的親和力。在一些實(shí)施方式中， 阿佳酸對(duì)于CB2受體的親和力比其對(duì)于CB1受體的親和力高約2倍至約100倍、約5倍至 50倍、約15倍至50倍、約10倍至約40倍、或約20倍至約40倍。疼痛的減輕可以根據(jù)至 少一個(gè)疼痛量表進(jìn)行測(cè)量。例如，在11點(diǎn)疼痛量表上，疼痛可以減輕至少約1個(gè)點(diǎn)、至少約 2個(gè)點(diǎn)、至少約3個(gè)點(diǎn)、至少約4個(gè)點(diǎn)、至少約5個(gè)點(diǎn)、至少約6個(gè)點(diǎn)、至少約7個(gè)點(diǎn)或至少約 8個(gè)點(diǎn)。
[0017] 本發(fā)明還提供減輕受試者的炎癥的方法，該方法包括施用治療有效量的超純阿佳 酸。該阿佳酸對(duì)于CB2受體的親和力可以大于對(duì)于CB1受體的親和力。在一些實(shí)施方式中， 阿佳酸對(duì)于CB2受體的親和力比其對(duì)于CB1受體的親和力高約2倍至約100倍、約5倍至 50倍、約15倍至50倍、約10倍至約40倍、或約20倍至約40倍。炎癥的減輕可以通過(guò)至 少一種炎癥檢測(cè)法進(jìn)行測(cè)量。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1示出阿佳酸（(6aR，10aR)-3-(l'，r-二甲基庚基）-A8-四氫大麻酚-9-羧 酸）和天然存在的戊基側(cè)鏈類似物（6aR，10aR)-A8_四氫大麻酚-9-羧酸的結(jié)構(gòu)。
[0019] 圖2示出用于超純阿佳酸合成的一些關(guān)鍵步驟。
[0020] 圖3示出用于合成超純阿佳酸（AJA)的方案。
[0021] 圖4示出如美國(guó)專利號(hào)5,338,753所述的AJA批料和由5-(1'，1' -二甲基庚 基）_間苯二酚（DMHR)制成的超純AJA批料-批號(hào)JBA1001A04的性質(zhì)的比較。
[0022] 圖5A和圖5B示出由超純的5-(1'，1' -二甲基庚基）-間苯二酚（DMHR)制備的 AJA的LC-MS分析。
[0023] 圖6示出合成的超純AJA的HPLC分析。
[0024] 圖7示出合成的超純AJA的HPLC分析的放大圖像。
[0025] 圖8示出顯示99. 8%純度的超純AJA的分析。
[0026] 圖9示出對(duì)于所選的大麻素的親和常數(shù)。超純AJA顯示在對(duì)于CB1和CB2受體的 Ki之間具有顯著不同。
[0027] 圖 10 不出來(lái)自 Burstein, S. H. et al. (1992)Synthetic nonpsychotropic cannabinoids with potent antiinflammatory, analgesic, and leukocyte antiadhesion activities, J Med Chem 35 (17) ,3135-3141 的 AJA 的僵?。╟ataleptic)作用和抗傷害感 受（antinociceptive)作用。
[0028] 圖11示出如Dyson等人[3]所述對(duì)大鼠進(jìn)行全身給藥后血漿和腦中的大麻素水 平。
[0029] 圖12示出所選的大麻素對(duì)于CB2和CB1的代表性結(jié)合曲線。
[0030] 圖13示出CP55940 (圓圈）和JBT-101 (超純AJA ;方塊）對(duì)在HEK-293細(xì)胞中表 達(dá)的hCBl和hCB2受體（分別為上圖和下圖）中的[35S]GTPyS周轉(zhuǎn)（turnover)的效應(yīng)。 各個(gè)濃度-效應(yīng)曲線代表4次重復(fù)的平均值（±SEM)。根據(jù)Wiley等人（20)調(diào)整所使用的 條件。
[0031] 圖14示出JBT-101在環(huán)試驗(yàn)中僅在30mg/kg及以上的高劑量下為活性的。所有 藥物均在油中經(jīng)口給予。條件如Wiley JL和Martin BR(21)所報(bào)道的。認(rèn)為該效應(yīng)是CB1 介導(dǎo)的。
[0032] 圖15示出JBT-101在小鼠熱板試驗(yàn)中僅在30mg/kg及以上的高劑量下為活性的。 與之相比，HU-239(即美國(guó)專利號(hào)5, 338, 753中報(bào)道的AJA)在經(jīng)口給予的低劑量下是活性 的（〈0. 5mg/kg)。MPE :最大可能效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)條件如Burstein等人（22)所報(bào)道的。
[0033] 圖16示出JBT-101在小鼠降低體溫（hypothermia)試驗(yàn)中為非活性的。所有的 藥物均在油中經(jīng)口給予。實(shí)驗(yàn)條件如Wiley JL和Martin BR(21)所報(bào)道的。認(rèn)為該效應(yīng) 是CB1介導(dǎo)的。
[0034] 圖17示出在HL-60細(xì)胞中刺激PGJ的過(guò)程中超純JBT-101的CB2特異性。CB2 拮抗劑SR144528在低濃度（方塊）下減少HL60免疫系統(tǒng)細(xì)胞中的超純AJA誘導(dǎo)的PGJ合 成。CB1拮抗劑SR141716具有小得多的效應(yīng)（三角形）。DMS0對(duì)照（空心圓）。在具有 20,000細(xì)胞/500 1111?^1^^3培養(yǎng)基/孔的48孔板中對(duì)細(xì)胞進(jìn)行處理。將細(xì)胞在371€ 和5% C02下孵育20小時(shí)。將培養(yǎng)基改為500 y 1無(wú)血清的RPMI并添加TNF a (10nM)。用 SR144528[ly M]或 SR141716[10y M]處理 2 小時(shí)，取出 lOOyl 用于 ELISA 測(cè)定。N = 4。
[0035] 圖18示出JBT-101在博來(lái)霉素（bleomycin)小鼠硬皮病模型（CB2依賴性反應(yīng)） 中對(duì)于抑制皮膚纖維化是有效的。每天通過(guò)局部注射博來(lái)霉素并經(jīng)口施用所示劑量的 JBT-101 (超純AJA)對(duì)小鼠進(jìn)行治療。所有劑量（包括lmg/kg的劑量（數(shù)據(jù)未示出））對(duì) 于抑制皮膚增厚均同等有效。
[0036] 圖19示出JBT-101 (超純AJA)在遠(yuǎn)低于觀察到CB1活性的劑量的劑量下在花生 四烯酸誘導(dǎo)的爪腫脹模型（CB2依賴性反應(yīng)）中對(duì)于抑制爪體積是有效的。小鼠經(jīng)口施用 所示劑量的JBT-101 (超純AJA)，90分鐘后在右爪經(jīng)足底注射（intraplanar injection) 花生四烯酸。在花生四烯酸注射后45分鐘測(cè)量右爪體積。
[0037] 發(fā)明詳述
[0038] THC衍生物
[0039] 四氫大麻酚（THC)是大麻的主要精神活性成分。除了改變情緒的作用之外，已報(bào) 道THC表現(xiàn)出其它活性，其中一些可能具有治療價(jià)值，包括鎮(zhèn)痛、抗炎和鎮(zhèn)吐性質(zhì)。THC的潛 在治療價(jià)值已導(dǎo)致尋找相關(guān)化合物，所述化合物使精神活性作用最小化，同時(shí)保留潛在的 藥用價(jià)值活性。
[0040] 例如，（6aR，10aR)-3-(l'，1' -二甲基庚基）-A8-四氫-大麻酚-9-羧酸（也稱 為阿佳酸（AJA))可以單獨(dú)地或與其它物質(zhì)聯(lián)合用于治療疼痛和炎癥。
[0041] 當(dāng)前對(duì)于大麻素在疼痛和炎癥方面的研究的知識(shí)體系表明，CB1和CB2受體在引 發(fā)和維持與傷害感受、致敏、疼痛信號(hào)傳遞和疼痛處理相關(guān)的突觸后信號(hào)和免疫機(jī)制中起 重要作用[C.Voscopoulos and M.Lema，Br.J.Anaesth. (2010) 105(suppl l):i69_i85.]〇 以前，阿佳酸的早期制劑已顯示對(duì)于CB1和CB2受體二者均具有親和力，并且對(duì)于CB1受體 的親和力更高。本發(fā)明首次提供純化形式的阿佳酸，其對(duì)于CB2受體比對(duì)于CB1受體具有 更高的親和力。純化形式的阿佳酸也稱為超純阿佳酸。
[0042] 在各個(gè)實(shí)施方式中，阿佳酸的純度為大于約95% (w/w)、大于約96% (w/w)、大于 約 97% (w/w)、大于約 98% (w/w)、大于約 99%v、大于約 99. 1% (w/w)、大于約 99. 2% (w/ w)、大于約 99. 3% (w/w)、大于約 99. 4% (w/w)、大于約 99. 5% (w/w)或大于約 99. 9% (w/ w)?？梢酝ㄟ^(guò)如下進(jìn)一步描述的各種不同方法評(píng)估純度。
[0043] 純化形式的阿佳酸對(duì)于CB2受體的親和力可比對(duì)于CB1受體的親和力高約5倍至 約10倍，但是本發(fā)明也涵蓋約5倍-50倍、7倍-10倍、8倍-15倍、10倍-20倍、15倍-30 倍、25倍-50倍、40-75倍和50倍-100倍的親和力范圍（范圍表示阿佳酸對(duì)于CB2受體的 親和力與對(duì)于CB1受體的親和力的比值）。
[0044] 在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明化合物具有式I中所示的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明化合物 可以具有大于約97 %、約98 %、約99 %、約99. 1 %、約99. 2 %、約99. 3 %、約99. 4%、 約99. 5 %或約99. 9 %的純度。本發(fā)明化合物可以含有少于0.1 % (w/w)的11-羥 基-(6&1?，10&1?)-3-(1'，1'-二甲基庚基）-八8-四氫大麻酚〇11]-210)或其它高081活性 的化合物。純化形式的本發(fā)明化合物也可以被稱為超純形式。本發(fā)明也涵蓋式I中化合物 的藥學(xué)上可接受的鹽、酯或溶劑化物。
[0045]
[0046] 其中&是氫、C0CH3或C0CH2CH 3;RA支鏈的C5_C12烷基，其可以任選地具有末端 芳環(huán)，或任選的支鏈的〇CHCH 3 (012)"烷基，其可以具有末端芳環(huán)，且其中m為0至7 ;R3為氫、 Q-C；烷基或C ^心烷醇基；且Y為零（即不存在）或橋連基團(tuán)NH或氧（條件是其中Y為氧 且R2為支鏈的C 5-C12烷基，R 3不是CHCH 3)。
[0047] 超純阿佳酸的制備
[0048] 本發(fā)明提供制備純化形式的阿佳酸的方法。該方法可以包含以下步驟：(a)使 對(duì)薄荷基-2, 8-二烯1-醇（PMD)和5-(1，1-二甲基庚基）間苯二酚（DMHR)反應(yīng)以形成 (6aR，10aR)-3-(l'，1'-二甲基庚基）-A8-四氫大麻酚（化合物8) ;(b)使化合物8乙酰 化以形成（6&1?，10&1?)-3-(1'，1'-二甲基庚基）-八8-四氫大麻酚乙酸酯（化合物9);((3) 使化合物9氧化以形成11-氧代-(6aR，10aR) -3- (1'，1' -二甲基庚基）-A 8-四氫大麻酚 乙酸酯（化合物10) ;(d)使用過(guò)氧化氫氧化化合物10以形成（6aR，10aR)-3-(l'，1' -二 甲基庚基）_△ 8-四氫大麻酚-9-羧酸乙酸酯（化合物11)，其中過(guò)氧化氫與化合物9的摩 爾比為約2:1至約7:1;(e)使化合物11水解以生成粗品阿佳酸；（f)使粗品阿佳酸乙?；?以形成化合物11 ;和（g)使化合物11水解以形成純化形式的阿佳酸。
[0049]在步驟（d)中，過(guò)氧化氫與化合物9的摩爾比也可以為約2:1至約6:1、約2:1至 約5:1、約2:1至約4:1、約2:1、約2. 5:1、約3:1、約3. 5:1或約4:1。在步驟（a)中，PMD 與DMHR的摩爾比可以為約1:1至約3:1、約1:1至約2:1、約1:1至約1. 1:1、約1. 1:1、或 約1. 2:1。步驟（a)可以在約50°C至約120°C、約60°C至約110°C、約70°C至約100°C、約 75°C至約90°C、約70°C至約80°C、約70°C、約75°C或約80°C下進(jìn)行。純化的阿佳酸的純度 可以為大于約95% (w/w)、大于約96% (w/w)、大于約97% (w/w)、大于約98% (w/w)、大于 約 99%V、大于約 99. 1 % (w/w)、大于約 99. 2% (w/w)、大于約 99. 3% (w/w)、大于約 99. 4% (w/w)、大于約 99. 5% (w/w)或大于約 99. 9% (w/w)。
[0050] 在某些實(shí)施方式中，本發(fā)明的化合物含有一個(gè)或多個(gè)手性中心。術(shù)語(yǔ)"純度"也可 以涵蓋手性純度。阿佳酸的立體異構(gòu)體的純度是指該立體異構(gòu)體的化學(xué)純度和/或手性純 度。例如，阿佳酸的純度可包括阿佳酸的化學(xué)純度和手性純度兩者。阿佳酸的立體異構(gòu)體的 手性純度可以為大于約98. 5% (w/w)、大于約95% (w/w)、大于約96% (w/w)、大于約97% (界/\￥)、大于約98%(￥/\￥)、大于約99%￥、大于約99.1%(￥/\￥)、大于約99.2%(￥/\￥)、大于 約 99. 3% (w/w)、大于約 99. 4% (w/w)、大于約 99. 5% (w/w)或大于約 99. 9% (w/w)。
[0051] 可以通過(guò)氣相色譜法（GC)或高壓液相色譜法（HPLC)來(lái)測(cè)定本發(fā)明化合物的純 度。用于測(cè)定阿佳酸的純度和用于確定存在的雜質(zhì)的其它技