專利名稱：煙堿性乙酰膽堿受體配件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有低的P-糖蛋白-介導(dǎo)的流出作用的新的二芳基甲酰胺或其可藥用的鹽，制備它們的方法，含有它們的藥物組合物及其在治療中的用途。本發(fā)明特別涉及具有P-糖蛋白-介導(dǎo)的流出的、用作α7煙堿性乙酰膽堿受體(α7nAChRs)的配體的化合物。
背景技術(shù)：
結(jié)合煙堿性乙酰膽堿受體的化合物在用于治療涉及膽堿能功能下降的廣泛的疾病，如阿耳茨海默氏病、認(rèn)知或注意力病癥、焦慮癥、抑郁癥、吸煙戒斷、神經(jīng)保護(hù)、精神分裂癥、無痛覺、圖雷特氏綜合征和帕金森氏癥中的用途已經(jīng)討論于McDonald等(1995)″Nicotinic AcetylcholineReceptorsMolecular Biology，Chemistry and Pharmacology″，Chapter 5 inAnnual Reports in Medicinal Chemistry，vol.30，pp.41-50，Academic Press Inc.，San Diego，CA；以及在Williams等(1994)″Neuronal Nicotinic AcetylcholineReceptors，″Drug News & Perspectives，vol.7，pp.205-223中。
藥物進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)的能力實(shí)質(zhì)上影響該化合物是否具有CNS活性。藥物被排除在CNS外被認(rèn)為是由血腦屏障(BBB)介導(dǎo)的，血腦屏障是一層緊密連接的內(nèi)皮細(xì)胞。人們認(rèn)為BBB的作用機(jī)制是被動膜通透性和P-糖蛋白介導(dǎo)的流出作用，并且其實(shí)質(zhì)上介導(dǎo)藥物是否能夠進(jìn)入CNS或排除在CNS外。因此，高的被動膜通透性和流出作用的喪失將有可能有利于CNS的暴露(Kelly M.Mahar Doan等，JPET 3031029-1037，(2002))。
發(fā)明描述本發(fā)明涉及具有令人吃驚的低P-糖蛋白-介導(dǎo)的流出作用的煙堿性乙酰膽堿受體-活性的式I化合物
其中D表示氧或硫；E表示單鍵、氧、硫，或NR1；Ar1選自具有0、1或2個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的鄰位取代的5-或6-員芳香或雜芳香環(huán)，或選自具有0、1、2或3個氮原子，0或1個氧原子以及0或1個硫原子的鄰位取代的8-、9-或10-員稠合的芳香或雜芳香環(huán)體系，所述的芳香或雜芳香環(huán)或環(huán)體系具有選自-C1-C6烷基、-C2-C6鏈烯基、-C2-C6炔基、鹵素、-CN、-NO2、-CF3、-S(O)nR2、-NR2R3-CH2NR2R3、-OR2、-CH2OR2或-CO2R4的鄰位-取代基；Ar2選自具有0、1或2個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的5-或6-員芳香或雜芳香環(huán)；其中Ar2不被取代或具有1、2或3個獨(dú)立地選自-R2、-C1-C6烷基、-C2-C6鏈烯基、-C2-C6炔基、鹵素、-CN、-NO2、-CF3、-S(O)nR2、-NR2R3、-CH2NR2R3、-OR2、-CH2OR2或-CO2R4的取代基；R2和R3在每次出現(xiàn)的時候獨(dú)立地選自氫、-C1-C4烷基、芳基、雜芳基、-C(O)R4、-C(O)NHR4、-CO2R4或-SO2R4，或R2和R3結(jié)合為-(CH2)jG(CH2)k-，其中G為氧、硫、NR4，或化學(xué)鍵；j為2、3或4；k為0、1或2；n為0、1或2，以及R4在每次出現(xiàn)的時候獨(dú)立地選自氫、-C1-C4烷基、芳基，或雜芳基。
本發(fā)明還包括式I化合物的立體異構(gòu)體、對映異構(gòu)體、體內(nèi)可水解的前體和可藥用的鹽，含有它們的藥物組合物和制劑，單獨(dú)使用它們或與其它治療活性的化合物或物質(zhì)聯(lián)合治療疾病和病癥的方法，用于制備它們的方法和中間體，它們用作藥物的用途，它們在制備藥物中的用途以及出于診斷和分析目的的用途。
具有低的P-糖蛋白-介導(dǎo)流出作用的本發(fā)明化合物為下述式I化合物 其中D表示氧或硫；E表示單鍵、氧、硫，或NR1；Ar1選自具有0、1或2個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的鄰位取代的5-或6-員芳香或雜芳香環(huán)，或選自具有0、1、2或3個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的鄰位取代的8-、9-或10-員稠合的芳香或雜芳香環(huán)體系，所述的芳香或雜芳香環(huán)或環(huán)體系具有選自-C1-C6烷基、-C2-C6鏈烯基、-C2-C6炔基、鹵素、-CN、-NO2、-CF3、-S(O)nR2、-NR2R3、-CH2NR2R3、-OR2、-CH2OR2或-CO2R4的鄰位-取代基；Ar2自具有0、1或2個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的5-或6-員芳香或雜芳香環(huán)；其中Ar2不被取代或具有1、2或3個獨(dú)立地選自-R2、-C1-C6烷基、-C2-C6鏈烯基、-C2-C6炔基、鹵素、-CN、-NO2、-CF3、-S(O)nR2、-NR2R3、-CH2NR2R3、-OR2、-CH2OR2或-CO2R4的取代基；R2和R3在每次出現(xiàn)的時候獨(dú)立地選自氫、-C1-C4烷基、芳基、雜芳基、-C(O)R4、-C(O)NHR4、-CO2R4或-SO2R4，或R2和R3結(jié)合為-(CH2)jG(CH2)k-，其中G為氧、硫、NR4，或化學(xué)鍵；j為2、3或4；k為0、1或2；n為0、1或2，以及R4在每次出現(xiàn)的時候獨(dú)立地選自氫、-C1-C4烷基、芳基，或雜芳基，以及其立體異構(gòu)體、對映異構(gòu)體、體內(nèi)可水解的前體以及其可藥用的鹽。
具體的本發(fā)明化合物為根據(jù)式II的式I化合物的R-異構(gòu)體，
其中D、Ar1、E和Ar2如式I的化合物中定義。
其他具體的本發(fā)明化合物為式I的那些化合物，其中D表示氧或硫；E表示單鍵、氧、硫，或NR1；Ar1選自具有0、1或2個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的鄰位取代的5-或6-員芳香或雜芳香環(huán)，或選自具有0、1、2或3個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的鄰位取代的8-、9-或10-員稠合的芳香或雜芳香環(huán)體系，所述的芳香或雜芳香環(huán)或環(huán)體系具有選自-C1-C6烷基、鹵素、-CN、-NO2、-CF3、-NR2R3、-OR2，或-CO2R4的鄰位-取代基；Ar2選自具有0、1或2個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的5-或6-員芳香或雜芳香環(huán)；其中Ar2是未被取代的或具有1、2或3個獨(dú)立地選自-R2、-C1-C6烷基、-C2-C6鏈烯基、-C2-C6炔基、鹵素、-CN、-NO2、-CF3、-S(O)nR2、-NR2R3、-CH2NR2R3、-OR2、-CH2OR2或-CO2R4的取代基；R2和R3在每次出現(xiàn)的時候獨(dú)立地選自氫、-C1-C4烷基、芳基、雜芳基、-C(O)R4、-C(O)NHR4、-CO2R4或-SO2R4，或R2和R3結(jié)合為-(CH2)jG(CH2)k-，其中G為氧、硫、NR4，或化學(xué)鍵；j為2、3或4；k為0、1或2；n為0、1或2，以及R4在每次出現(xiàn)的時候獨(dú)立地選自氫、-C1-C4烷基、芳基，或雜芳基，以及其立體異構(gòu)體、對映異構(gòu)體、體內(nèi)可水解的前體以及其可藥用的鹽。
更具體的本發(fā)明化合物為那些式I化合物，其中D表示氧；
E表示單鍵；Ar1選自具有0、1或2個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的鄰位取代的5-或6-員芳香或雜芳香環(huán)，所述的芳香或雜芳香環(huán)或具有選自-C1-C6烷基、鹵素、-CN、-NO2、-CF3、-NR2R3、-OR2或-CO2R4的鄰位-取代基；Ar2選自具有0、1或2個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的5-或6-員芳香或雜芳香環(huán)，以及其立體異構(gòu)體、對映異構(gòu)體、體內(nèi)可水解的前體以及其可藥用的鹽。
更具體的本發(fā)明化合物為那些式I化合物，其中D表示氧；E表示單鍵；AR1選自具有0、1或2個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的鄰位取代的5-或6-員芳香或雜芳香環(huán)，所述的芳香或雜芳香環(huán)具有選自-CN、-NO2、-CF3，或-OR2的鄰位-取代基；Ar2選自苯基或吡啶基，以及其立體異構(gòu)體、對映異構(gòu)體、體內(nèi)可水解的前體以及其可藥用的鹽。
其他的具體的本發(fā)明化合物為那些式I化合物，其中D為O；或其對映異構(gòu)體，以及其可藥用的鹽。
更具體的本發(fā)明化合物為那些式I化合物，其中Ar1選自苯基或噻吩基并且Ar2選自具有如上定義的任選的取代基的苯基、吡啶基、呋喃基或噻吩基。
具體的本發(fā)明的化合物為這里描述的那些化合物以及其可藥用鹽。
本發(fā)明的另一方面涉及具有式I的化合物，其中一個或多個原子是相同元素的放射性同位素。在本發(fā)明在該方面的一個優(yōu)選方案是對式I化合物進(jìn)行氚標(biāo)記。通過加入放射性標(biāo)記的起始原料或者，就氚標(biāo)記而言，用已知的方法將氫換成氚，來合成這些放射性標(biāo)記化合物。已知的方法包括(1)親電鹵化，然后在氚源存在下還原該鹵素，例如在鈀催化劑存在下用氚氣進(jìn)行氫化反應(yīng)，或(2)在氚氣和合適的有機(jī)金屬(如鈀)催化劑存在下，用氚交換氫。
用氚標(biāo)記的本發(fā)明化合物可用于開發(fā)與α7煙堿性乙酰膽堿受體結(jié)合并通過激動、部分激動或拮抗作用調(diào)節(jié)該受體活性的新藥用化合物。上述氚標(biāo)記的化合物可以用于分析測試上述化合物的置換以評估與α7煙堿性乙酰膽堿受體結(jié)合的配體的結(jié)合力。
本發(fā)明的另一方面涉及具有式I的化合物和它們在治療中的用途以及含有它們的組合物。
本發(fā)明的一個具體方面涉及具有式I的化合物用于治療由煙堿性乙酰膽堿受體的作用介導(dǎo)的疾病的用途。本發(fā)明更具體的一方面涉及具有式I的化合物用于治療由α7煙堿性乙酰膽堿受體的作用介導(dǎo)的疾病的用途。
本發(fā)明的另一方面涉及治療或預(yù)防其中α7煙堿性受體的活化是有益的疾病或病癥的方法，其包括向患有所述疾病或病癥的患者給藥治療有效量的本發(fā)明化合物。
本發(fā)明該方面的一個實(shí)施方案是一種治療或預(yù)防方法，其中所述疾病是焦慮癥、精神分裂癥、躁狂癥或躁狂抑郁癥。
本發(fā)明該方面的另一個實(shí)施方案是一種治療或預(yù)防神經(jīng)疾病、精神疾病或智力缺陷疾病的方法，其包括給藥治療有效量的本發(fā)明化合物。
本發(fā)明該方面的另一個實(shí)施方案是一種治療或預(yù)防方法，其中所述疾病是阿耳茨海默氏病、學(xué)習(xí)能力缺失、認(rèn)知力缺失、注意力缺陷、記憶力喪失、注意力不集中的過度反應(yīng)癥(Attention Deficit Hyperactivity Disorder)。
本發(fā)明該方面的另一個實(shí)施方案是一種治療或預(yù)防方法，其中所述疾病是帕金森氏病、亨廷頓氏病、圖雷特氏綜合征，或其中有膽堿能突觸喪失的神經(jīng)變性疾病。
本發(fā)明該方面的另一個實(shí)施方案是一種治療或預(yù)防時差綜合征(jetlag)、尼古丁成癮、成癖、疼痛和潰瘍性結(jié)腸炎的方法，其包括給藥治療有效量的本發(fā)明化合物。
本發(fā)明該方面的再一個實(shí)施方案是一種誘導(dǎo)吸煙戒斷的方法，其包括給藥有效量的本發(fā)明化合物。
本發(fā)明該方面的另一個實(shí)施方案是一種藥物組合物，其包含本發(fā)明化合物和至少一種可藥用稀釋劑、潤滑劑或載體。
本發(fā)明的又一方面涉及在哺乳動物優(yōu)選人中用于治療或預(yù)防本文所提及的由于煙堿性乙酰膽堿受體神經(jīng)傳遞功能障礙所引發(fā)的病癥或疾病的藥物組合物，該組合物包含能有效治療或預(yù)防上述疾病或病癥的一定量的式I化合物、其對映異構(gòu)體或其可藥用的鹽，和可藥用的添加劑載體。
本發(fā)明該方面的另一實(shí)施方案是本發(fā)明藥物組合物用于治療、改善或預(yù)防其中α7煙堿性受體的活化是有益的人類疾病或病癥的用途。
本發(fā)明該方面的另一實(shí)施方案是本發(fā)明藥物組合物用于治療或預(yù)防神經(jīng)疾病、精神疾病或智力缺陷疾病的用途。
本發(fā)明該方面的另一實(shí)施方案是本發(fā)明藥物組合物用于治療或預(yù)防阿耳茨海默氏病、學(xué)習(xí)能力缺失、認(rèn)知力缺失、注意力缺陷、記憶力喪失、注意力不集中的過度反應(yīng)癥、焦慮癥、精神分裂癥、躁狂癥或躁狂抑郁癥、帕金森氏癥、亨廷頓氏癥、圖雷特氏綜合征、其中有膽堿能突觸喪失的神經(jīng)變性疾病、時差綜合征、吸煙戒斷、尼古丁成癮(包括因接觸含尼古丁的產(chǎn)品所導(dǎo)致的成癮)、成癖、疼痛和潰瘍性結(jié)腸炎的用途。
本發(fā)明的又一方面涉及本發(fā)明化合物、其對映異構(gòu)體或其可藥用的鹽在制備用于治療或預(yù)防本文所提及的疾病或病癥的藥物中的用途。
本發(fā)明該方面的另一實(shí)施方案是本發(fā)明化合物在制備用于治療或預(yù)防其中α7煙堿性受體的活化是有益的人類疾病或病癥的藥物中的用途。
本發(fā)明該方面的另一實(shí)施方案是本發(fā)明化合物在制備用于治療或預(yù)防神經(jīng)疾病、精神疾病或智力缺陷疾病的藥物中的用途。
本發(fā)明該方面的另一實(shí)施方案是本發(fā)明化合物在制備用于治療或預(yù)防阿耳茨海默氏病、學(xué)習(xí)能力缺失、認(rèn)知力缺失、注意力缺陷、記憶力喪失、注意力不集中的過度反應(yīng)癥的藥物中的用途。
本發(fā)明該方面的另一實(shí)施方案是本發(fā)明化合物在制備用于治療或預(yù)防焦慮癥、精神分裂癥，或躁狂癥或躁狂抑郁癥的藥物中的用途。
本發(fā)明該方面的另一實(shí)施方案是本發(fā)明化合物在制備用于治療或預(yù)防帕金森氏癥、亨廷頓氏癥、圖雷特氏綜合征、其中有膽堿能突觸喪失的神經(jīng)變性疾病的藥物中的用途。
本發(fā)明該方面的另一實(shí)施方案是上述化合物在制備用于治療或預(yù)防時差綜合征、疼痛或潰瘍性結(jié)腸炎的藥物中的用途。
本發(fā)明的另一方面涉及本發(fā)明化合物在制備有助于吸煙戒斷或治療尼古丁成癮或成癖(包括因接觸含尼古丁的產(chǎn)品所導(dǎo)致的)的藥物中的用途。
對于本文所提及的上述用途、方法、藥物和組合物，所用化合物的量和給藥的劑量當(dāng)然應(yīng)隨所用化合物、給藥方式以及所需的治療而改變。但是，通常情況下，以日劑量約0.1mg-約20mg/kg動物體重給予本發(fā)明化合物時，可達(dá)到滿意的效果。這樣的劑量可以以分成每天1-4次的劑量給藥或者以緩釋劑型給藥。對于人，總的日劑量范圍是從5mg至1,400mg，更優(yōu)選10mg至100mg，適于口服給藥的單位劑型包含2mg至1,400mg的所述化合物和與之混合的固體或液體藥用載體、潤滑劑和稀釋劑。
式I化合物、其對映異構(gòu)體及其可藥用的鹽可以以本身的形式應(yīng)用或者以其適當(dāng)?shù)慕?jīng)腸道或非腸胃給藥的藥物制劑形式應(yīng)用。本發(fā)明的另一方面，提供了一種藥物組合物，其包括重量百分比優(yōu)選小于80％、更優(yōu)選小于50％的本發(fā)明化合物，以及與之混合的惰性可藥用稀釋劑、潤滑劑或載體。
稀釋劑、潤滑劑和載體的實(shí)例如下-用于片劑和糖衣劑乳糖、淀粉、滑石、硬脂酸；-用于膠囊酒石酸或乳糖；-用于注射液水、醇類、甘油、植物油；-用于栓劑天然或硬化油類或蠟類。
本發(fā)明還提供了制備這種藥物組合物的方法，其包括將所述組分混合。
本發(fā)明的化合物是煙堿性乙酰膽堿受體的激動劑。雖然并不局限于理論，據(jù)信α7煙堿性乙酰膽堿受體(nAChR)亞型的激動劑對治療或預(yù)防神經(jīng)疾病、精神疾病和智力缺陷疾病應(yīng)是有用的，且較能單獨(dú)或同時激動α4nAChR亞型的激動劑更有優(yōu)勢。因此，優(yōu)選對α7nAChR亞型具有選擇性的化合物。本發(fā)明化合物指明是作為藥物，特別是用在治療或預(yù)防神經(jīng)疾病、精神疾病和智力缺陷疾病方面的藥物。精神疾病的例子包括精神分裂癥、躁狂癥和躁狂抑郁癥和焦慮癥。智力缺陷疾病的例子包括阿耳茨海默氏病、學(xué)習(xí)能力缺失、認(rèn)知力缺失、注意力缺陷、記憶力喪失、注意力不集中的過度反應(yīng)癥。本發(fā)明化合物還可用作鎮(zhèn)痛藥，用于治療疼痛、慢性疼痛，和用于治療或預(yù)防帕金森氏癥、亨廷頓氏癥、圖雷特氏綜合征、其中有膽堿能突觸喪失的神經(jīng)變性疾病。
本發(fā)明化合物還可用于治療或預(yù)防時差綜合征、用于誘導(dǎo)吸煙戒斷、成癖，以及用于治療或預(yù)防尼古丁成癮(包括因接觸含尼古丁的產(chǎn)品所導(dǎo)致的成癮)。
還相信本發(fā)明化合物有用于治療或預(yù)防潰瘍性結(jié)腸炎。
本發(fā)明化合物較之已知的治療劑具有的優(yōu)點(diǎn)是其毒性更低、更有效、作用時間更長、具有更寬的活性范圍、更強(qiáng)效、產(chǎn)生的副作用更小、更易被吸收或具有其它有益的藥理性質(zhì)。
式I化合物存在互變異構(gòu)體或?qū)τ钞悩?gòu)體形式，所有這些形式都包括在本發(fā)明范圍內(nèi)。可采用常規(guī)技術(shù)，如分級結(jié)晶法或手性HPLC，通過分離所述化合物的外消旋混合物，分離各種光學(xué)異構(gòu)體?；蛘?，單一對映異構(gòu)體可通過使適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)活性起始原料在不導(dǎo)致外消旋化的反應(yīng)條件下反應(yīng)制備而得。
一般實(shí)驗(yàn)方法和定義市售試劑不經(jīng)進(jìn)一步純化而直接使用。使用Hewlett Packard 5988A或MicroMass Quattro-1質(zhì)譜儀記錄質(zhì)譜，并且對母體分子離子以m/z進(jìn)行記錄。室溫是指20-25℃。
SiO2層析操作情況是使用Isco CombiFlash Sq 16x儀器和預(yù)裝可更換的RediSep SiO2固定相柱(4、12、40、120g規(guī)格)，以5-125ml/分鐘用選擇的雙溶劑混合物梯度洗脫，UV檢測(190-760nm范圍)或按時間收集，0.1mm流槽路徑長度。
使用Personal Chemistry Smith合成器或Personal Chemistry Emrys優(yōu)化器(單模式，2.45GHz，300W最大值)實(shí)現(xiàn)微波加熱。
超臨界流體色譜(SFC)用作所選化合物和中間體的純化方式。
反相高壓液相色譜(RP-HPLC)用作所選化合物的純化方法。
一般使用Agilent Zorbax 5μSB-C8柱2.1mm×5cm進(jìn)行LC/MS HPLC法。溶劑A＝含有0.05％TFA的H2O，B＝10％H2O、90％乙腈、0.05％TFA。梯度(3分鐘10-90％B，90％B保持到4分鐘，在5分鐘時降至10％B并直至6分鐘保持在10％B)。
除非另有指示，鹵素包括氯、溴、氟和碘；C1-6烷基包括甲基、乙基和直鏈、環(huán)狀或支鏈的丙基、丁基、戊基或己基；C2-6鏈烯基包括乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基或3-丙烯基和直鏈、支鏈或環(huán)狀的丁烯基、戊烯基或己烯基；C2-6炔基包括乙炔基或丙炔基；本文所述的單獨(dú)或作為其它基團(tuán)部分的C1-4烷基可以是直鏈或支鏈的，例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、異丙基、異丁基、叔丁基、仲丁基，并且C3-4烷基還可以是環(huán)狀的，例如環(huán)丙基、環(huán)丁基。本文所述的烷基可任選地在其上取代有1個、2個或3個鹵素原子。
除非另有指明，芳基指苯基環(huán)，可任選被1～3個選自下述基團(tuán)的取代基取代鹵素、C1-4烷基、C2-4鏈烯基、C2-4炔基、NR1R2、CH2NR1R2、OR3、CH2OR3、CO2R4、CN、NO2和CF3。
除非另有指明，雜芳基指包含0～3個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的5-或6-員芳香或雜芳香環(huán)，條件是環(huán)包含至少一個氮、氧，或硫原子，其任選被一或多個選自下述基團(tuán)的取代基取代鹵素、C1-4烷基、C2-4鏈烯基、C2-4炔基、NR1R2、CH2NR1R2、OR3、CH2OR3、CO2R4、CN、NO2和CF3。
除非另有指明，鹵素指氟、氯、溴，或碘。
可藥用的衍生物包括溶劑化物和鹽。例如式I化合物可與酸如常規(guī)可藥用酸，如馬來酸、鹽酸、氫溴酸、磷酸、乙酸、富馬酸、水楊酸、檸檬酸、乳酸、扁桃酸、酒石酸和甲磺酸形成酸加成鹽。
藥理學(xué)用如下所述的測試方法對本發(fā)明化合物的藥理學(xué)活性進(jìn)行測試試驗(yàn)A-檢測對α7nAChR亞型的親合力125I-α-銀環(huán)蛇毒素(BTX)對大鼠海馬膜的結(jié)合試驗(yàn)。
將大鼠海馬在20倍體積的冷勻漿緩沖液(HB組分濃度(mM)三(羥甲基)氨基甲烷50；MgCl21；NaCl 120；KCl 5pH 7.4)中勻漿。將勻漿液1000×g下離心5分鐘，保留上清液，再次提取沉淀物。合并上清液，以12000×g離心20分鐘，洗滌，重懸于HB中。將膜(30-80μg)與5nM的[125I]α-BTX、1mg/mL BSA(牛血清白蛋白)、測試藥物以及2mM的CaCl2或0.5mM的EGTA[乙二醇-二(β-氨基乙醚)]在21℃下孵育2小時，然后用Brandel細(xì)胞收集器在Whatman玻璃纖維過濾器(厚度C)上過濾并洗滌4次。用1％(BSA/0.01％PEI(聚乙烯亞胺))的水溶液預(yù)處理濾器3小時，這對于低的濾器空白值(每分鐘總計(jì)數(shù)的0.07％)而言十分關(guān)鍵。用100μM的(-)-煙堿來測定非特異性結(jié)合，并且特異性結(jié)合一般為75％。
試驗(yàn)B-測定對α4nAChR亞型的親合力[3H]-(-)-煙堿結(jié)合。應(yīng)用對Martino-Barrows和Kellar(Mol Pharm(1987)31169-174)所述方法進(jìn)行了改進(jìn)的方法，按[125I]α-BTX結(jié)合試驗(yàn)中所述，將大鼠的腦(皮層和海馬)勻漿，在12,000×g下離心20分鐘，洗滌兩次，然后再懸浮于含有100μM的氟磷酸二異丙基酯的HB中。在4℃放置20分鐘之后，將膜(大約0.5mg)與3nM的[3H]-(-)-煙堿、測試藥物、1μM阿托品，以及2mM的CaCl2或0.5mM的EGTA一起于4℃孵育1小時，然后用Brandel細(xì)胞收集器在Whatman玻璃纖維過濾器(厚度C)(用0.5％PEI預(yù)處理1小時)上過濾。用100μM的卡巴膽堿測定非特異性結(jié)合，并且特異性結(jié)合一般為84％。
試驗(yàn)A和B的結(jié)合數(shù)據(jù)分析IC50值和偽Hill系數(shù)(nH)用非線性曲線擬合程序ALLFIT(DeLean A，Munson P J和Rodbard D(1977)Am.J.Physiol.，235E97-E102)進(jìn)行計(jì)算。用非線性回歸程序ENZFITTER(Leatherbarrow，R.J.(1987))將飽和曲線擬合成單位點(diǎn)模型(one site model)，得到[125I]-α-BTX和[3H]-(-)-煙堿配體的KD值，分別為1.67和1.70nM。用常規(guī)的Cheng-Prusoff方程來計(jì)算Ki值Ki＝[IC50]/((2+([配體]/[KD])n)1/n-1)其中當(dāng)nH＜1.5時，n值＝1；當(dāng)nH≥1.5時，n值＝2。樣品測試采用一式三份進(jìn)行，并且一般為±5％。用6個或更多個藥物濃度來測定Ki值。
本發(fā)明化合物在試驗(yàn)A或試驗(yàn)B中的結(jié)合親合力(Ki)小于10μM，表明它們預(yù)期具有治療活性。
試驗(yàn)C-P-糖蛋白介導(dǎo)的流出作用的測定采用如下所述的方法在人P-糖蛋白的Madin-Darby犬科腎細(xì)胞(MDR1-MDCK)上檢測P-糖蛋白介導(dǎo)(Pgp)的轉(zhuǎn)運(yùn)作用。
在37℃以及5％CO2條件下，在含10％胎牛血清(FBS)的杜爾貝科氏極限必需培養(yǎng)基(DMEM)中培養(yǎng)MDR1-MDCK細(xì)胞系，每周傳代兩次。
為了實(shí)施本測定，以300,000個細(xì)胞/mL的細(xì)胞密度將細(xì)胞以每孔0.5mL接種于12孔Costar培養(yǎng)板的頂面(apical side，A)或者以150,000個細(xì)胞/mL的細(xì)胞密度將細(xì)胞以每孔0.4mL接種于24孔Falcon培養(yǎng)板中，并向跨孔基底側(cè)面(transwell basolateral，B)室中加入1.5mL(12孔板)或1mL(24孔板)的培養(yǎng)基。每天更新培養(yǎng)基，接種3天后形成的單細(xì)胞層用于轉(zhuǎn)運(yùn)測試。在進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)測試之前，培養(yǎng)單細(xì)胞層2小時。
放置筷式(chopstick)電極，使其與單細(xì)胞層兩側(cè)的培養(yǎng)基接觸，并測定跨單細(xì)胞層的電阻(the resistance across the monolayer)?？鐔渭?xì)胞層電阻的正常值是130-160Ohms/cm2。
使用12孔板手控進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)測試，分一式三份從基底側(cè)面運(yùn)行到頂面(B至A)和頂面運(yùn)行到基底側(cè)面(A至B)方向進(jìn)行測試。將測試化合物溶解于DMSO中并用HBSS稀釋至測試濃度，其中DMSO在測試溶液中的終濃度＜1％。在37℃下用HBSS洗滌跨孔20至40分鐘，并準(zhǔn)備補(bǔ)充板。
對于A至B的試驗(yàn)，將1.5mL HBSS加入孔中然后將0.5mL測試溶液加入襯墊(insert)中。對于B至A的試驗(yàn)，將1.5mL測試溶液加入孔中然后將0.5mL HBSS加入襯墊中。將襯墊轉(zhuǎn)移到補(bǔ)充板，并在振蕩速率為70rpm下在37℃水浴中孵育該板60分鐘。每個試驗(yàn)結(jié)束時，從板中取出所述襯墊并把樣品從供給室和接收室中轉(zhuǎn)移到HPLC瓶中，使用常規(guī)LC/MS/MS方法對其進(jìn)行分析。使用0、0.005、0.05，以及0.5μM的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)果計(jì)算根據(jù)下述方程式計(jì)算表觀通透性Papp＝[(Vr×Cr)÷(A×t×Co)]×1,000,000(10-6cm/秒)流出率＝Papp(B-A)÷Papp(A-B)MB(％回收)＝{[(Vr×Cr)+(Vd×Cd)]÷(Vd×Co)}×100其中Vr＝接收室體積cm3；Cr＝60分鐘時接收室中的濃度；Co＝供給室中的初始濃度；Vd＝供給室體積；Cd＝60分鐘時供給室中的濃度；A＝跨孔的表面積和t＝60分鐘。
在該測試中，本發(fā)明化合物通常具有小于2.5的A-B/B-A比值。
本發(fā)明的化合物本發(fā)明化合物可通過下述步驟制備將合適的取代的芳香或雜芳香的羧酸(0.50mmol)、R-(+)-3-氨基奎寧環(huán)二鹽酸鹽(100mg，0.50mmol)、1-羥基苯并三唑水合物(68mg，0.50mmol)、O-(苯并三唑-1-基)-N，N，N′，N′-四甲基脲四氟硼酸鹽(161mg，0.50mmol)和二異丙基乙基胺(0.35mL，2.0mmol)在干燥的N，N-二甲基甲酰胺(2mL)中在環(huán)境溫度下反應(yīng)23小時。將反應(yīng)混合物傾入到1N氫氧化鈉溶液中并用乙酸乙酯萃取(3x)。乙酸乙酯層合并并用1NNaOH(1x)、水(4x)、鹽水(1x)洗滌，并在MgSO4上干燥。過濾后，真空去除溶劑得到需要的化合物。
下述實(shí)例是非限制性的并且體現(xiàn)了本發(fā)明的具體的方面。
N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基-2-甲基-5-苯基苯甲酰胺；N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基-2-甲基-3-苯基苯甲酰胺；(N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-甲基-5-苯基噻吩-2-羧酸酰胺；(N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-甲基-5-(3-吡啶基)噻吩-2-羧酸酰胺；N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基-2-羧基-5-苯基苯甲酰胺；N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基-2-羧基-3-苯基苯甲酰胺；(N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-羧基-5-苯基噻吩-2-羧酸酰胺；(N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-羧基-5-(3-吡啶基)噻吩-2-羧酸酰胺；N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基-2-氰基-5-苯基苯甲酰胺；N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基-2-氰基-3-苯基苯甲酰胺；(N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-氰基-5-苯基噻吩-2-羧酸酰胺；(N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-氰基-5-(3-吡啶基)噻吩-2-羧酸酰胺；N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基-2-氨基-5-苯基苯甲酰胺；N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基-2-氨基-3-苯基苯甲酰胺；(N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-氨基-5-苯基噻吩-2-羧酸酰胺，以及(N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-氨基-5-(3-吡啶基)噻吩-2-羧酸酰胺。
權(quán)利要求
1.具有低的P-糖蛋白-介導(dǎo)的流出作用的式I化合物 其中D表示氧或硫；E表示單鍵、氧、硫，或NR1；Ar1選自具有0、1或2個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的鄰位取代的5-或6-員芳香或雜芳香環(huán)，或選自具有0、1、2或3個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的鄰位取代的8-、9-或10-員稠合的芳香或雜芳香環(huán)體系，所述的芳香或雜芳香環(huán)或環(huán)體系具有選自-C1-C6烷基、-C2-C6鏈烯基、-C2-C6炔基、鹵素、-CN、-NO2、-CF3、-S(O)nR2、-NR2R3、-CH2NR2R3、-OR2、-CH2OR2或-CO2R4的鄰位-取代基；Ar2選自具有0、1或2個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的5-或6-員芳香或雜芳香環(huán)；其中Ar2是未被取代的或具有1、2或3個獨(dú)立地選自-R2、-C1-C6烷基、-C2-C6鏈烯基、-C2-C6炔基、鹵素、-CN、-NO2、-CF3、-S(O)nR2、-NR2R3、-CH2NR2R3、-OR2、-CH2OR2或-CO2R4的取代基；R2和R3在每次出現(xiàn)的時候獨(dú)立地選自氫、-C1-C4烷基、芳基、雜芳基、-C(O)R4、-C(O)NHR4、-CO2R4或-SO2R4，或R2和R3結(jié)合為-(CH2)jG(CH2)k-，其中G為氧、硫、NR4，或化學(xué)鍵；j為2、3或4；k為0、1或2；n為0、1或2，以及R4在每次出現(xiàn)的時候獨(dú)立地選自氫、-C1-C4烷基、芳基，或雜芳基，以及其立體異構(gòu)體、對映異構(gòu)體、體內(nèi)可水解的前體以及可藥用的鹽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的化合物，其為下式II的式I化合物的R-異構(gòu)體， 其中D、Ar1、E和Ar2如式I化合物定義。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的化合物，其中D表示氧或硫；E表示單鍵、氧、硫，或NR1；Ar1選自具有0、1或2個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的鄰位取代的5-或6-員芳香或雜芳香環(huán)，或選自具有0、1、2或3個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的鄰位取代的8-、9-或10-員稠合的芳香或雜芳香環(huán)體系，所述的芳香或雜芳香環(huán)或環(huán)體系具有選自-C1-C6烷基、鹵素、-CN、-NO2、-CF3、-NR2R3、-OR2，或-CO2R4的鄰位-取代基；Ar2選自具有0、1或2個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的5-或6-員芳香或雜芳香環(huán)；其中Ar2是未被取代的或具有1、2或3個獨(dú)立地選自-R2、-C1-C6烷基、-C2-C6鏈烯基、-C2-C6炔基、鹵素、-CN、-NO2、-CF3、-S(O)nR2、-NR2R3、-CH2NR2R3、-OR2、-CH2OR2或-CO2R4的取代基；R2和R3在每次出現(xiàn)的時候獨(dú)立地選自氫、-C1-C4烷基、芳基、雜芳基、-C(O)R4、-C(O)NHR4、-CO2R4或-SO2R4，或R2和R3結(jié)合為-(CH2)jG(CH2)k-，其中G為氧、硫、NR4，或化學(xué)鍵；j為2、3或4；k為0、1或2；n為0、1或2，以及R4在每次出現(xiàn)的時候獨(dú)立地選自氫、-C1-C4烷基、芳基，或雜芳基，以及其立體異構(gòu)體、對映異構(gòu)體、體內(nèi)可水解的前體以及可藥用的鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的化合物，其中D表示氧；E表示單鍵；Ar1選自具有0、1或2個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的鄰位取代的5-或6-員芳香或雜芳香環(huán)，所述的芳香或雜芳香環(huán)具有選自-C1-C6烷基、鹵素、-CN、-NO2、-CF3、-NR2R3、-OR2或-CO2R4的鄰位-取代基；Ar2選自具有0、1或2個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的5-或6-員芳香或雜芳香環(huán)，以及其立體異構(gòu)體、對映異構(gòu)體、體內(nèi)可水解的前體以及可藥用的鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的化合物，其中D表示氧；E表示單鍵；Ar1選自具有0、1或2個氮原子、0或1個氧原子以及0或1個硫原子的鄰位取代的5-或6-員芳香或雜芳香環(huán)，所述的芳香或雜芳香環(huán)具有選自-CN、-NO2、-CF3，或-OR2的鄰位-取代基；Ar2選自苯基或吡啶基，以及其立體異構(gòu)體、對映異構(gòu)體、體內(nèi)可水解的前體以及可藥用的鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的化合物，其中D為O；或其對映異構(gòu)體，以及其可藥用的鹽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的化合物，其中Ar1選自苯基或噻吩基并且Ar2選自具有如上定義的任選取代基的苯基、吡啶基、呋喃基或噻吩基。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的化合物，選自N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基-2-甲基-5-苯基苯甲酰胺；N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基-2-甲基-3-苯基苯甲酰胺；(N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-甲基-5-苯基噻吩-2-羧酸酰胺；(N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-甲基-5-(3-吡啶基)噻吩-2-羧酸酰胺；N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基-2-羧基-5-苯基苯甲酰胺；N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基-2-羧基-3-苯基苯甲酰胺；(N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-羧基-5-苯基噻吩-2-羧酸酰胺；(N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-羧基-5-(3-吡啶基)噻吩-2-羧酸酰胺；N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基-2-氰基-5-苯基苯甲酰胺；N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基-2-氰基-3-苯基苯甲酰胺；(N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-氰基-5-苯基噻吩-2-羧酸酰胺；(N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-氰基-5-(3-吡啶基)噻吩-2-羧酸酰胺；N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基-2-氨基-5-苯基苯甲酰胺；N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基-2-氨基-3-苯基苯甲酰胺；(N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-氨基-5-苯基噻吩-2-羧酸酰胺，或(N-(R)-1-氮雜二環(huán)[2.2.2]辛-3-基)-3-氨基-5-(3-吡啶基)噻吩-2-羧酸酰胺，或其可藥用的鹽。
9.一種治療或預(yù)防其中α7煙堿受體的激活是有益的疾病或病癥的方法，該方法包括向患有所述疾病或病癥的患者給藥治療有效量的根據(jù)權(quán)利要求1的化合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述疾病或病癥是焦慮癥、精神分裂癥、躁狂癥或躁狂抑郁癥。
11.一種治療或預(yù)防神經(jīng)疾病、精神疾病或智力缺陷疾病的方法，其包括給藥治療有效量的根據(jù)權(quán)利要求1的化合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述疾病是阿耳茨海默氏病、學(xué)習(xí)能力缺失、認(rèn)知力缺失、注意力缺陷、記憶喪失、注意力不集中的過度反應(yīng)癥、帕金森氏病、亨延頓氏病、圖雷特氏綜合征、其中膽堿能突觸缺失的神經(jīng)變性疾病、時差綜合征、尼古丁成癮、成癖、疼痛或潰瘍性結(jié)腸炎。
13.一種誘導(dǎo)吸煙戒斷的方法，其包括給藥有效量的根據(jù)權(quán)利要求1的化合物。
14.一種藥物組合物，其包含根據(jù)權(quán)利要求1的化合物和可藥用的稀釋劑、潤滑劑或載體。
15.一種治療或預(yù)防其中α7煙堿受體的激活是有益的疾病或病癥的方法，該方法包括向患有所述疾病或病癥的患者給藥治療有效量的根據(jù)權(quán)利要求14的藥物組合物。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述疾病或病癥是焦慮癥、精神分裂癥、躁狂癥或躁狂抑郁癥。
17.一種治療或預(yù)防神經(jīng)疾病、精神疾病或智力缺陷疾病的方法，其包括給藥治療有效量的權(quán)利要求14的藥物組合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述疾病是阿耳茨海默氏病、學(xué)習(xí)能力缺失、認(rèn)知力缺失、注意力缺陷、記憶喪失、注意力不集中的過度反應(yīng)癥、帕金森氏病、亨延頓氏病、圖雷特氏綜合征、其中膽堿能突觸缺失的神經(jīng)變性疾病、時差綜合征、尼古丁成癮、成癖、疼痛和潰瘍性結(jié)腸炎。
19.一種誘導(dǎo)吸煙戒斷的方法，其包括給藥有效量的根據(jù)權(quán)利要求14的藥物組合物。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的化合物、其對映異構(gòu)體或其可藥用的鹽在制備用于治療或預(yù)防其中α7煙堿受體的激活是有益的人類疾病或病癥的藥物中的用途，所述疾病或病癥選自神經(jīng)疾病、精神疾病、智力缺陷疾病、阿耳茨海默氏病、學(xué)習(xí)能力缺失、認(rèn)知力缺失、注意力缺陷、記憶喪失、注意力不集中的過度反應(yīng)癥、焦慮癥、精神分裂癥、躁狂癥或躁狂抑郁癥、帕金森氏病、亨延頓氏病、圖雷特氏綜合征，或其中膽堿能突觸缺失的神經(jīng)變性疾病。
全文摘要
式I化合物，其中D、Ar
文檔編號A61K31/439GK1914200SQ200480041279
公開日2007年2月14日 申請日期2004年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月22日
發(fā)明者格倫·歐內(nèi)斯特, 羅伯特·雅各布斯, 艾菲奧恩·菲利普斯 申請人:阿斯利康(瑞典)有限公司